第四節(jié)微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式

微生物體積微小，結(jié)構(gòu)簡單，沒有專門攝取營養(yǎng)物質(zhì)的器官，它們所需要的營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的排出，均依靠微生物細(xì)胞膜的功能來完成。

大分子的營養(yǎng)物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、多糖和脂肪等)需被微生物分泌的酶，水解成小分子的可溶性物質(zhì)后，才能被吸收。根據(jù)微生物周圍存在營養(yǎng)物質(zhì)的種類和濃度，按照細(xì)胞膜上有無載體參與、運(yùn)送過程是否消耗能量及營養(yǎng)物是否發(fā)生變化等，將微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的方式分為以下四種:：

被動(dòng)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸、基團(tuán)轉(zhuǎn)位1.被動(dòng)擴(kuò)散

簡單擴(kuò)散,當(dāng)細(xì)胞外營養(yǎng)物的濃度高于細(xì)胞內(nèi)時(shí),利用濃度差,從高濃度處向低濃度處進(jìn)行擴(kuò)散。營養(yǎng)物質(zhì)達(dá)到細(xì)胞內(nèi)外平衡時(shí)，便不再擴(kuò)散。用此種方式運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有：低分子量的簡單物質(zhì)，如水、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。特點(diǎn)：(1)擴(kuò)散是非特異性的,速度取決于濃度差、分子大小、溶解性，PH、離子強(qiáng)度和溫度等。(2)利用濃度差進(jìn)行。由于細(xì)胞被動(dòng)接受透入的物質(zhì)，不消耗能量。(3)不需要載體蛋白,不能逆濃度進(jìn)行,運(yùn)輸速度慢,養(yǎng)料有限。缺點(diǎn)：很難滿足微生物生活的需要。不是主要的吸收營養(yǎng)物質(zhì)方式,原因不能通過它來選擇必需的營養(yǎng)成分。

2.促進(jìn)擴(kuò)散

或稱協(xié)助擴(kuò)散,依靠濃度差進(jìn)行，需要細(xì)胞膜上的透酶或載體蛋白的可逆性結(jié)合來加快養(yǎng)料的傳遞速度。

細(xì)胞膜可誘導(dǎo)產(chǎn)生多種載體蛋白，每種載體蛋白幫助一種物質(zhì)運(yùn)輸。過程：載體蛋白在膜外與高濃度的營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生可逆性結(jié)合，擴(kuò)散到膜內(nèi)再將營養(yǎng)物質(zhì)釋放。

特點(diǎn)是：（1）動(dòng)力是由細(xì)胞內(nèi)外該養(yǎng)料的濃度差。（2）不消耗代謝能量，故不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸。（3）需要細(xì)胞膜上的載體蛋白（誘導(dǎo)酶）參與物質(zhì)運(yùn)輸。能提前達(dá)到達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。（４）營養(yǎng)物質(zhì)本身在分子結(jié)構(gòu)上不會(huì)發(fā)生變化。（5）具有特異性，被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的專一性。

3.主動(dòng)運(yùn)輸在提供能量的前提下，借助于載體蛋白(或滲透酶）的作用，將體外的營養(yǎng)物質(zhì)逆濃度差運(yùn)送至細(xì)胞內(nèi)。特點(diǎn)：（1）消耗代謝能量。（2）逆濃度進(jìn)行的運(yùn)輸方式。（3）需要載體蛋白參與，運(yùn)輸后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不變。（4）對(duì)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性。不同的微生物在主動(dòng)運(yùn)輸過程中所需的能量的來源不同，好氧微生物中直接來自呼吸能，厭氧微生物主要來自化學(xué)能，光合微生物中則主要來自光能。

如大腸桿菌運(yùn)送乳糖。主動(dòng)運(yùn)輸是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)主要方式。主動(dòng)運(yùn)送的營養(yǎng)物質(zhì)有：無機(jī)離子、有機(jī)離子和一些糖類（葡萄糖、蜜二糖）。

4.基團(tuán)轉(zhuǎn)位是一種既需要特異性載體蛋白，又需要消耗能量的運(yùn)輸方式，且被運(yùn)送的營養(yǎng)物質(zhì)在運(yùn)送前后會(huì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化。特點(diǎn)：（1）運(yùn)送物質(zhì)時(shí)需要提供能量。（2）它可逆濃度梯度進(jìn)行運(yùn)送。（3）被運(yùn)送的營養(yǎng)物質(zhì)在運(yùn)送后分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。（4）對(duì)被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)有高度的立體專一性?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)位主要用于運(yùn)送：葡萄糖、果糖、甘露糖、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物質(zhì)。細(xì)胞膜運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)的四種方式：被動(dòng)擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)送和基團(tuán)移位主要方式：主動(dòng)運(yùn)輸四種方式之間的主要差別：細(xì)胞膜上無載體蛋白：被動(dòng)擴(kuò)散細(xì)胞膜上有載體蛋白不消耗能量:促進(jìn)擴(kuò)散

耗能量主動(dòng)運(yùn)輸基因移位運(yùn)送前后溶質(zhì)分子不變：主動(dòng)運(yùn)輸耗能量運(yùn)送前后溶質(zhì)分子改變：基團(tuán)移位（按物質(zhì)運(yùn)送類型）四種運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較比較項(xiàng)目被動(dòng)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸基團(tuán)轉(zhuǎn)位特異載體蛋白運(yùn)輸速度物質(zhì)運(yùn)輸方向細(xì)胞內(nèi)外濃度運(yùn)輸分子能量消耗運(yùn)輸后物質(zhì)結(jié)構(gòu)無慢由濃至稀相等無特異性不需要不變有快由濃至稀相