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1、第三节第三节 营养物质进入细胞的方式营养物质进入细胞的方式 一、简单扩散二、促进扩散三、主动运输四、基团转位 微生物没有专门的摄食器官，各种营养物质通过细胞膜的渗透和选择性吸收进入细胞。营养物质从环境进入细胞的方式可分为四种类型，简单扩散、促进扩散、简单扩散、促进扩散、主动运输、基团转位主动运输、基团转位 在营养物质运送方面，细胞壁细胞壁仅简单地排阻简单地排阻分子量过大(600Da)的溶质进入, 而具有磷脂双分子层和嵌合蛋白分子的细胞膜细胞膜则是控制营养物质进入和排除的主要屏障主要屏障。 1 1. .简单扩散简单扩散 扩散是非特异性非特异性的营养物质吸收方式：如营养物质通过细胞膜中的含水小孔，
2、由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内扩散； 在扩散过程中营养物质的结构不发生变化结构不发生变化：即不与膜上的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化； 物质运输的速率较慢速率较慢：速率与胞内外营养物质的浓度差有关，即随细胞膜内外该物质浓度差的降低而减小，直到胞内外物质浓度相同 不需要载体不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能不需要代谢能的运输方式：因此，物质不能进行逆浓度运输。 可运送的养料有限：限于水水、溶于水的气体气体，及分子量小，脂溶性分子量小，脂溶性、极性小的营养物质、极性小的营养物质。无载体蛋白参与下，单纯依靠物理扩散方式输送营养物质。输送动力：浓度梯度输送方向：顺浓度梯度输送物质：水、
3、气体、脂溶性物质、极性小的分子输送机制：通过亲水小孔或脂双分子层。影响因素：分子的大小、溶解性、极性和环境的温度等2 2. .促进扩散促进扩散 营养物质本身在分子结构不发生变化结构不发生变化 不消耗能量不消耗能量，故不能进行逆浓度运输 运输的速率由胞内外该物质的浓度差浓度差决定 需要细胞膜上的载体蛋白载体蛋白（透过酶）参与物质运输 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性特异性 养料浓度过高时, 与载体蛋白出现饱和效应 在特异性载体蛋白的协助下，不消耗能量的一类扩散性运输方式。输送动力：浓度梯度输送方向：顺浓度梯度载体蛋白：需要，具有特异性输送物质：极性大的分子，真核微生物对糖的吸收。输送机制：被
4、输送的物质与相应的载体之间存在一种亲和力。促进扩散示意图促进扩散示意图胞外胞外细胞膜细胞膜胞内胞内3 3. .主动运输主动运输特点： 需要消耗代谢能 可以进行逆浓度运输的运输方式 需要载体蛋白参与 对被运输的物质有高度的立体专一性 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化在消耗能量的同时，实现溶质在细胞内的浓缩，而没有任何化学变化发生的输送机制。输送动力：代谢能量输送方向：逆浓度梯度载体蛋白：需要，具有特异性输送物质：氨基酸、某些糖、Na、K 等。输送机制：代谢能量改变底物与载体之间的结合力。4 4. .基团转位基团转位 基因转位是一种特殊的主动运输，与普通的主动运输相比，其特点：n具有一
5、个复杂的运输酶系统来完成物质运输n营养物质在运输的过程中发生了化学结构变化（糖在运输的过程中发生了磷酸化） 主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌厌氧和兼性厌氧型细菌中，也主要是用于单（或双）糖与糖的衍生物，以及核苷与脂肪散的运输 。运送机制: 是依靠磷酸转移酶系统,即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统.运送步骤:热稳载体蛋白(HPr)的激活 细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团把HPr激活。 酶1 PEP+HPr 丙酮酸+P-HPr HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，具有高能磷酸载体的作用。糖被磷酸化后运入膜内 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶2结合，再被转运到内膜表
6、面。这时，糖被P-HPr上的磷酸激活，并通过酶2的作用将糖-磷酸释放到细胞内。 酶2 P-HPr+糖 糖-P +HPr 酶2是一种结合于细胞膜上的蛋白，它对底物具有特异性选择作用，因此细胞膜上可诱导出一系列与底物分子相应的酶2。被输送的基质分子在膜内经受了共价的改变， 以被修饰的形式进入细胞质的输送机制输送动力：代谢能量, PEP上的高能磷酸键输送方向：逆浓度梯度载体蛋白：磷酸转移酶系统被输送物质在输送前后的存在状态：在细胞膜内被磷酸化输送机制： 例：磷酸转移酶系统（PTS） 酶：非特异性，存在于细胞质中 酶b.c：特异性(诱导型)，存在于膜上,可诱导产生。 酶a：非特异性，存在于细胞质中 HPr(组氨酸蛋白质/热稳定蛋白质)：非特异性，存在于细胞质中四种运输营养物质方式的比较比较项目单纯扩散促进扩散主动运输基团转位特异载体蛋白运输速度物质运输方向胞内外浓度运输分子能量消耗运输后物质的结构无慢由浓至稀相等无特异性不需要不变有快由浓至稀相等特异性不需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要改变基团移位主动运输