第44章 微生物对营养物质的吸收(1 / 1)

微生物通过细胞膜与外界环境进行物质交换,因此细胞的透性与微生物吸收营养物质关系极为密切。物质运输有四种方式。

一、单纯扩散

这是物理扩散作用,被吸收的物质是靠细胞内外的浓度差或电位差为动力,溶质分子从浓度高的区域向浓度低的区域扩散,细胞被动接收这些物质,称为被动吸收,这个扩散过程不消耗能量,气体、水、溶性,脂溶性物质都是通过这种方式进入细胞内,细胞内外浓度相等停止进入,由于细胞内物质不断消耗,使细胞内始终保持较低浓度,因此细胞外的物质能不断的进入细胞内,只是物质以这种方式进入细胞内的速度很缓慢。大肠肝菌吸收钠离子,就是以这种方式进行的。

特点:

1、物质进入细胞的动力是细胞内外的浓度差。

2、这种运输方式不消耗能量。

3、没有特异性,被运输物质不与膜上物质发生任何反应,物质不发生化学变化。

二、促进扩散

促进扩散也是以物质的浓度梯度为动力,与上种方式不同的是这种运输过程有膜载体参加,起“渡船” 作用,把物质由膜外运至膜内。(膜上蛋白种类多主要起酶与载体的作用)。膜载体又称载体蛋白质 1、有很强的特异性。2、在运输的过程中,本身不发生变化。3、能加快物质运输的速度。因此将这种载体蛋白归于酶类,通称渗透酶细胞中有多种渗透酶,一种酶至少可帮助一种物质进行运输。

运输过程是:膜载体在膜外与营养物质亲合力强,与这种物质亲合强,与这种物质结合,进入细胞亲合内降低释放营养物质,像渡船一样,膜外盐货,膜内卸货,这种扩散方式比单纯扩散速度快。膜内外亲合力的改变与载体分子构型改变有关。

特点:

1、物质运输动力是细胞外的浓度差。

2、运输过程不消耗能量。

3、有膜载体参加,膜载体(渗透霉)有特异性。运输葡萄糖的载体只运输葡萄糖。这种运输方式多发生在真核微生物,原核生物少见。

三、主动运输

在能量参与下,膜载体(渗透 E)逆浓度梯度在细胞内积累营养物质过程,称为主动运输。微生物在繁殖过程中,需要多种营养物质,主动运输的物质,不受物质浓度梯度的影响,而进入细胞这种物质的摄取是逆浓度梯度被抽进细胞内的。即物质是从终浓度向高浓度运输的。如大肠杆菌在运输乳糖、半乳糖等糖类、氨基酸和 K、Na、Ca 离子等就是通过这种方式进行的。使各种物质在细胞内高度积累,细胞内的浓度比细胞外高得多,如半乳糖比细胞外高500 倍,K+高于细胞外 300倍,膜载体与被运输物质具很强的亲合力。

运输过程是:膜载体与被运送物质结合成载体复合物进入膜内,在能量的参与下,载体发生构型变化,亲合力降低,运输的营养物质被释放出来,运输过程中营养物质不发生任何变化。

特点:

1、被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内。

2、要消耗能量,必需有能量参加。

3、有膜载体参加,膜载体发生构型变化。

4、被运送物质不发生任何变化。

四、基团移位(转位)

另一种主动运输方式是基团转位,是在研究糖的运输发现的,运输过程中需要能量,被运输的物质发生化学变化的运输叫基团移位,许多糖就是靠基团移位进行运输的。这种运输方式是微生物通过磷酸转移酶系统来运输营养物质的。

基因转移运输特点:

1、需要特异性载体蛋白

2、被运输的物质发生化学变化,被磷酸化

3、需要能量

需要磷酸酶系统进行催化

压氧菌兼性厌氧菌和光合细菌一般以基因转位这种方式来吸收糖类物质。

基团转位(grouptranslocation):基因转位主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中,主要用于运送糖类、核苷酸、丁酸、腺嘌呤、脂肪酸等。

特点:物质在运输过程中发生化学变化(磷酸化);需要消耗能量;逆浓度运输;有膜载体参加。