微生物學(xué) 第三節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式

1、單純擴(kuò)散(simplediffusionorpassivediffusion)

被輸送的物質(zhì)，靠細(xì)胞內(nèi)外濃度為動(dòng)力，以擴(kuò)散的形式從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的擴(kuò)散。特點(diǎn)：①擴(kuò)散是非特異性的營養(yǎng)物質(zhì)吸收方式：如營養(yǎng)物質(zhì)通過細(xì)胞膜中的含水小孔，由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度的胞內(nèi)擴(kuò)散；第三節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式

②在擴(kuò)散過程中營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化：即既不與膜上的分子發(fā)生反應(yīng)，本身的分子結(jié)構(gòu)也不發(fā)生變化；③不需要載體參與；擴(kuò)散是一個(gè)不需要代謝能的運(yùn)輸方式，因此，物質(zhì)不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸；④物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾瘦^慢：速率與胞內(nèi)外營養(yǎng)物質(zhì)的濃度差有關(guān)，即隨細(xì)胞膜內(nèi)外該物質(zhì)濃度差的降低而減小，直到胞內(nèi)外物質(zhì)濃度相同；⑤可運(yùn)送的營養(yǎng)物有限：限于水、溶于水的氣體，及分子量小，脂溶性、極性小的營養(yǎng)物質(zhì)。細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)細(xì)胞膜單純擴(kuò)散模式圖

營養(yǎng)物通過與細(xì)胞膜上載體蛋白（也稱作透過酶permease）的可逆性結(jié)合來加快其傳遞速度。2、促進(jìn)擴(kuò)散(facilitateddiffusion)營養(yǎng)物質(zhì)本身在分子結(jié)構(gòu)上不會(huì)發(fā)生變化；不消耗代謝能量，故不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸。運(yùn)輸?shù)乃俾视砂麅?nèi)外該物質(zhì)的濃度差決定；需要細(xì)胞膜上的載體蛋白（透過酶）參與物質(zhì)運(yùn)輸；被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)與載體蛋白有高度的特異性；營養(yǎng)物濃度過高時(shí),與載體蛋白出現(xiàn)飽和效應(yīng)；促進(jìn)擴(kuò)散的運(yùn)輸方式多見于真核微生物中。細(xì)胞膜細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)構(gòu)象恢復(fù)移位再循環(huán)合結(jié)構(gòu)象改變促進(jìn)擴(kuò)散模式圖3、主動(dòng)運(yùn)輸(activetransport)

在代謝能的推動(dòng)下，通過膜上特殊載體蛋白逆營養(yǎng)物濃度梯度吸收物質(zhì)的過程

需要消耗能量；可以進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸；

需要載體蛋白參與；對被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性；被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)在轉(zhuǎn)移的過程中不發(fā)生任何化學(xué)變化。Comparisonofpassiveandactivetransport

不同微生物在主動(dòng)運(yùn)輸過程中所需的能量來源不同，好氧微生物直接來自呼吸能，厭氧微生物主要來自化學(xué)能，光合微生物則主要來自光能。

主動(dòng)運(yùn)輸是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式。

基團(tuán)移位(grouptranslocation)：指一類既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能，同時(shí)營養(yǎng)物在運(yùn)送前后還會(huì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化的一種物質(zhì)運(yùn)送方式

，因此它不同于一般的主動(dòng)運(yùn)輸。基團(tuán)移位主要用于運(yùn)送各種糖類(葡萄糖、果糖、甘露糖和N-乙酰葡糖胺等)、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物質(zhì)。基團(tuán)移位主要存在于厭氧和兼性厭氧型細(xì)菌中，