首先,微生物的营养包括6大营养要素,碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。其中根据对碳源和氮源的利用方式不同分为,异养微生物(利用有机碳源),自养微生物(利用无机碳源),氨基酸自养微生物(利用简单氮源,如尿素、铵盐能直接合成氨基酸),氨基酸异养微生物(利用现成的氨基酸)。
除了原生动物(真核类微生物)可以通过胞吞和胞饮摄取营养物质外,其他大类有细胞的微生物通过细胞膜的渗透和选择吸收作用从外界吸收营养物。细胞膜运送营养物质的方式有4种,即单纯扩散、促进扩散、主动运送和基团位移。
1. 单纯扩散
属于被动运送,指疏水性双分子层细胞膜在无载体蛋白参与下,单纯依靠物理扩散方式让许多小分子被动通过的运送方式。
2. 促进扩散
指溶质在运送过程种,必须借助存在于细胞膜的底物特异性载体蛋白的协助,但不消耗能量的一类扩散性运送方式。
3. 主动运送
指一类须提供能量,并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化,使膜外环境种低浓度的溶质运入细胞膜内的一种运送方式。
4. 基团移位
指一类既需要特异性载体蛋白的参与,又需耗能的一种物质运送方式,其特点是溶质在运送前后还会发生分子结构的变化。
营养物质进入微生物细胞取决于三个因素营养物质的性质,分子大小、电荷、结构及光学异构类型等,大分子:先水解为小分子,门上吸收。脂溶性物质:易透过,离子化合物:弱快强慢(极性)微生物所处环境条件:渗透压、pH、温度、氧分压、表面活性剂等。细胞的结构和功能:种类、表现形态、菌龄、生理状态及代谢活性等。根据物质运输过程的特点,微生物营养物质运输方式可分为四种:自由扩散促进扩散主动运输基团转位自由扩散概念:自由扩散又称被动转运或单纯扩散,是指物质非特异地17t浓度较高一侧被动或自由地透过细胞膜向浓度低一侧扩散的过程。不需要能量,不需要载体驱动力:浓度梯度(细胞膜两侧物质的浓度差),故浓度梯度消失,扩散就停止物质在扩散过程中没有发生任何变化,为物理过程运输速率很慢,与膜外物质的浓度差成正比无特异性,无无选择性,不是物质运输主要方式运输对象:气体、水、水溶性小分子、某些离子等自由扩散高浓度低浓度促进扩散概念:是在不需要任何能量的情况下,利用细胞膜上的底物特异性载体蛋白灰膜的外侧5溶质分子结合,而在膜的内侧释放此溶质而完成物质的输送。需要载体,不需要能量驱动力:浓度梯度有特异性,有选择性运输对象:糖类,氨基酸导
营养物质的吸收是指我们吃进去的食物被消化为最小的基本单位,然后透过小肠上皮细胞的工程。营养物质吸收的方式有:自由扩散、主动运输、协助扩散、内吞和外排。
运输的途经是经血液循环运输到全身各处。
四种方式:
1、自由扩散:从营养物质浓度高的地方向细胞内浓度低的地方扩散,不需要载体和ATP
2、促进扩散:从营养物质浓度高的地方向细胞内浓度低的地方扩散,但是需要载体的协助。
3、主动转移:不受浓度的限制,需要载体和ATP的作用,是运输的主要方式
4、基团转移:需要载体的协助,消耗ATP,并且运输前和运输后营养物质的结构发生了改变,例如大肠杆菌吸收葡萄糖时,转移前是葡萄糖分子,转移后成了磷酸葡萄糖了。
营养物质进入细胞的方式:
1.
单纯扩散:又称“被动扩散”,属物理扩散,不需要能量,无载体参与,以浓差为动力,高浓度向低浓度扩散。
特点:
①非特异性,高浓度向低浓度扩散;
②有一定选择性(原生质膜上含水小孔的大小和形状);
③不发生反应,性质(结构)不变;
④不需能,依靠浓差;
⑤运送速度随浓差降低而减小。
2.
促进扩散:载体蛋白参与,不需能量,高浓度向低浓度运送。运送物质为糖,氨基酸(真核微生物中作用明显);甘油(沙门氏菌,非原核生物的重要运输方式)。
特点:
质膜上的载体蛋白具有较高的专一性,被动运输物质的分子结构不发生变化;运输速率与胞内外营养物质的浓度差成正比,当浓度差达到一定值时,载体生产饱和效应,运输速度不再随胞内外物质的浓度差的增加而增加。
3.
主动运输:一类需要提供能量(包括ATP、质子动势或离子泵等)并通过细胞膜上特异性载体蛋白结构的变化,而使膜外环境中度浓度的溶质运入膜内的一种物质运送方式。
特点:
①需载体蛋白参与;
②载体蛋白具有较强的专一性;
③载体蛋白通过构象变化而改变与被动送物质之间的亲和力,载体蛋白构象变化需消耗能量;
4.
基团移位:需载体蛋白,耗能,被运送物质分子结构发生变化。
特点:
①需能量,需载体蛋白;
②逆浓差运输;
③运输具有转移性;
④物质在运送过程中发生化学变化(磷酸化),磷酸基团来源于PEP.
关键词:营养物质四种运输方式