營養(yǎng)和培養(yǎng)基復(fù)習(xí)題指出下列培養(yǎng)基的基本要素，并指明是哪一種營養(yǎng)類型的微生物？

2、可溶性淀粉２０g

KNO3１g

K2HPO40.5g

NaCl０.５g

MgSO4

0.5g

FeSO4０.０１g水１０００ml

pH7.2-7.41、(NH4)2SO4０.４g

MgSO4０.５g

KH2PO4４g

FeSO4０.０１g

CaCl2０.２５g

S１０g水１０００ml

pH7.0第2頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式第3頁,共30頁，2024年2月25日，星期天微生物是怎樣吃東西的？第4頁,共30頁，2024年2月25日，星期天除了原生動(dòng)物外，其他各大類有細(xì)胞的微生物都是通過細(xì)胞膜的滲透和選擇吸收作用而從外界吸取營養(yǎng)物的。第5頁,共30頁，2024年2月25日，星期天一、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)恼系K1.莢膜與粘液層莢膜和粘液層是由一層結(jié)構(gòu)疏松的多糖物質(zhì)組成，所以對(duì)大多數(shù)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞影響不大。2.細(xì)胞壁肽聚糖組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，只允許一定分子量以下的小分子物質(zhì)進(jìn)入，大分子物質(zhì)就不能通過肽聚糖的網(wǎng)眼孔。第6頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3.細(xì)胞膜細(xì)胞膜具有選擇性滲透作用。營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入代謝產(chǎn)物排出無用物質(zhì)的進(jìn)入有用物質(zhì)的漏出保證防止這是對(duì)物質(zhì)運(yùn)輸影響最大的，它能保證細(xì)胞與外界合理的進(jìn)行物質(zhì)交換。第7頁,共30頁，2024年2月25日，星期天運(yùn)送方式不通過膜上載體蛋白：單純擴(kuò)散耗能通過膜上載體蛋白不耗能：促進(jìn)擴(kuò)散運(yùn)送前后溶質(zhì)分子改變：基團(tuán)轉(zhuǎn)移運(yùn)送前后溶質(zhì)分子不變：主動(dòng)運(yùn)輸二、物質(zhì)運(yùn)輸方式第8頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.單純擴(kuò)散（簡單擴(kuò)散，simplediffusion）

（1）定義

單純擴(kuò)散（simplediffusion）又稱被動(dòng)運(yùn)送（passivetransport），指疏水性雙分子層細(xì)胞膜（包括孔蛋白在內(nèi)）在無載體蛋白的參與下，單純依靠物理擴(kuò)散方式讓許多小分子、非電離分子尤其是親水性分子被動(dòng)通過的一種物質(zhì)運(yùn)送方式。第9頁,共30頁，2024年2月25日，星期天（2）特點(diǎn)不消耗能量，物質(zhì)擴(kuò)散的動(dòng)力來自參與擴(kuò)散的物質(zhì)在膜內(nèi)外的濃度差；擴(kuò)散是非特異性的，不需載體蛋白協(xié)助；擴(kuò)散過程中，物質(zhì)不與膜上各類分子發(fā)生反應(yīng)，自身分子結(jié)構(gòu)也不發(fā)生變化；第10頁,共30頁，2024年2月25日，星期天通過這種方式運(yùn)送的物質(zhì)種類不多，主要是一些氣體分子（O2、CO2）、脂肪酸、乙醇、甘油、苯及某些氨基酸分子。單純擴(kuò)散對(duì)營養(yǎng)物的運(yùn)送缺乏選擇能力和逆濃度梯度的“濃縮”能力，不是細(xì)胞獲取營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式。第11頁,共30頁，2024年2月25日，星期天

2.促進(jìn)擴(kuò)散（facilitateddiffusion）

（1）定義

促進(jìn)擴(kuò)散（facilitateddiffusion）指溶質(zhì)在運(yùn)送過程中，必須借助存在于細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白（carrierprotein）的協(xié)助，但不消耗能量的一類擴(kuò)散性運(yùn)送方式。第12頁,共30頁，2024年2月25日，星期天

載體蛋白有時(shí)稱作透性酶（permease）、移位酶（translocase）或移位蛋白（translocatorprotein），一般通過誘導(dǎo)產(chǎn)生，它借助自身構(gòu)象的變化，在不耗能的條件下可加速把膜外高濃度的溶質(zhì)擴(kuò)散到膜內(nèi)，直至膜內(nèi)外該溶質(zhì)濃度相等為止。每種載體只運(yùn)輸相應(yīng)的物質(zhì)，具有較高的專一性。第13頁,共30頁，2024年2月25日，星期天（2）特點(diǎn)不消耗能量，物質(zhì)擴(kuò)散的動(dòng)力來自參與擴(kuò)散的物質(zhì)在膜內(nèi)外的濃度差；物質(zhì)運(yùn)送必須借助存在于細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助；載體蛋白對(duì)被運(yùn)送的物質(zhì)具有高度專一性；第14頁,共30頁，2024年2月25日，星期天

3.主動(dòng)運(yùn)送（activetransport）

（1）定義

主動(dòng)運(yùn)送（activetransport）指一類須提供能量（包括ATP、質(zhì)子動(dòng)勢或“離子泵”等）并通過細(xì)胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)象的變化，而使膜外環(huán)境中低濃度的溶質(zhì)運(yùn)入膜內(nèi)的一種運(yùn)送方式。屬于逆濃度梯度運(yùn)送營養(yǎng)物的方式。第15頁,共30頁，2024年2月25日，星期天須消耗能量，逆濃度梯度運(yùn)送物質(zhì)；物質(zhì)運(yùn)送必須借助存在于細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助；（2）特點(diǎn)主動(dòng)運(yùn)送是逆濃度梯度運(yùn)送營養(yǎng)物的方式，對(duì)許多生存在低濃度營養(yǎng)環(huán)境中的貧養(yǎng)菌（oligophyte，或稱寡養(yǎng)菌）的生存極為重要。第16頁,共30頁，2024年2月25日，星期天4.基團(tuán)移位（grouptranslocation）

（1）定義

基團(tuán)移位（grouptranslocation）指一類既需特異性載體蛋白的參與，又需耗能的一種物質(zhì)運(yùn)送方式，其特點(diǎn)是溶質(zhì)在運(yùn)送前后還會(huì)發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化。第17頁,共30頁，2024年2月25日，星期天需消耗能量；物質(zhì)運(yùn)送必須借助存在于細(xì)胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助；溶質(zhì)在運(yùn)送前后發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化；（2）特點(diǎn)第18頁,共30頁，2024年2月25日，星期天基團(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)。第19頁,共30頁，2024年2月25日，星期天在E.coli

中研究得較為清楚，主要靠磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（phosphotrasferasesystem,PTS）即磷酸烯醇式丙酮酸－己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)進(jìn)行?；鶊F(tuán)移位的運(yùn)送機(jī)制(以葡萄糖為例）

PTS系統(tǒng)主要由5種蛋白組成，其特點(diǎn)是每輸入一個(gè)葡萄糖分子，就要消耗一個(gè)ATP的能量。酶ⅠHPr

(一種熱穩(wěn)載體蛋白)酶Ⅱ(含a,b,c三種)第20頁,共30頁，2024年2月25日，星期天HPr是一種低分子量的可溶性蛋白，結(jié)合在細(xì)胞膜上，起著高能磷酸載體的作用。

酶Ⅰ是一種可溶性細(xì)胞質(zhì)蛋白。酶Ⅱ酶Ⅱa細(xì)胞質(zhì)蛋白，無底物特異性酶Ⅱb酶Ⅱc均為膜蛋白，具有底物特異性，可通過誘導(dǎo)產(chǎn)生第21頁,共30頁，2024年2月25日，星期天具體運(yùn)送分兩步進(jìn)行：（1）熱穩(wěn)載體蛋白（heat-stablecarrierprotein，HPr）的激活細(xì)胞內(nèi)高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基團(tuán)通過酶Ⅰ的作用而把HPr激活：PEP+HPrPyr（丙酮酸）+P～HPr

酶Ⅰ第22頁,共30頁，2024年2月25日，星期天（2）糖經(jīng)磷酸化而運(yùn)入細(xì)胞膜內(nèi)膜外環(huán)境中的糖分子先與細(xì)胞膜外表面上的底物特異膜蛋白——酶Ⅱc結(jié)合，接著糖分子被由P～HPr→酶Ⅱa→酶Ⅱb逐級(jí)傳遞來的磷酸基團(tuán)激活，最后通過酶Ⅱc在把這一磷酸糖釋放到細(xì)胞質(zhì)中。第23頁,共30頁，2024年2月25日，星期天基團(tuán)移位（grouptranslocation）第24頁,共30頁，2024年2月25日，星期天糖分子

＋

酶Ⅱc結(jié)合P～HPr酶Ⅱa酶Ⅱb磷酸基團(tuán)磷酸基團(tuán)磷酸糖酶Ⅱc細(xì)胞質(zhì)中逐級(jí)傳遞磷酸基團(tuán)激活釋放第25頁,共30頁，2024年2月25日，星期天四種運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較第26頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共30頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)1、微生物6類營養(yǎng)要素主要包括——。（掌握）2、碳源、氮源的定義、種類和功能。（掌握）3、微生物的營養(yǎng)類型。（熟悉）4、要求熟悉單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)送和