细胞吸收营养物质的主要方式是什么?
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发布时间:2023-03-30 22:37
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时间:2023-11-06 14:22
微生物吸收营养物质的方式有以下几种:
1.单纯扩散
利用细胞内外溶液浓度差,溶质通过细胞膜上的含水小孔由浓度高的膜外扩散到浓度度的膜内。当膜内外的浓度差相等时,扩散即停止,但膜内的营养物质被不断消耗使膜内外始终存在浓度差。单纯扩散无需消耗能量,没有载体蛋白参与,没有特异性,不能选择必需的营养物质,扩散速度慢。单纯扩散只限于小分子的物质(膜上的含水小孔的大小决定),如水,容易水的气体—氧气,二氧化碳等。及小极性分子,如尿素,乙醇等。单纯扩散不是微生物吸收营养物质的主要方式。大肠杆菌对钠离子的吸收。
2.促进扩散
同样利用细胞内外的溶液浓度差,从浓度高的膜外扩散到浓度低的膜内。但不同之处在于溶质的转运需要细胞膜上的载体蛋白参与。载体蛋白通过与溶质的相互作用结合,在膜外时蛋白与溶质的亲和力高,进入细胞后,由于载体蛋白的构型发生改变,使得亲和力降低,从而释放溶质。载体蛋白有高度特异性,每种载体蛋白只运输相应的物质。大多数的载体蛋白为诱导酶,只有外界存在机体生长所需某种营养物质时,运输此物质的诱导酶才合成。同样,促进扩散不需要代谢能量。通过此方法运输的营养物质主要有氨基酸,单糖,维生素,无机盐。多见于真核微生物,在好氧微生物中这种运输机制不太重要。
3.主动运输
是微生物吸收营养物质的主要方式。不受细胞内外浓度差的*。需要载体蛋白参与,也是由于载体蛋白构型变化来结合及释放营养物质,不同的是此构型变化需要消耗能量。主要吸收的物质有糖类(乳糖等),氨基酸,核苷,钾离子。
4.基团转位
前三种吸收方式,营养物质都不发生化学变化。此方法却是使糖类发生磷酸化作用,并以磷酸糖形式存在于细胞质中,可立即进入细胞的合成分解。磷酸糖的磷酸来自磷酸烯醇式丙酮酸PEP。此运输方式由4种蛋白构成:EI, EII,EIII,HPr。EI,EIII与HPr存在于细胞质中,(EIII只有在少数细菌中发现,)EII存在于细胞膜中。EII,EIII对糖具有特异性,EI与HPr为非专一性成分,起能量传递作用。在糖的运输中,PEP的磷酸以高能共价键结合到EI的组氨酸上,EI携带的磷酸又转移到HPr上,从HPr上又转移到EIII上(无EIII则略过),磷酸在EII的作用下转移到糖上,完成糖类的磷酸化进入细胞质中。此方式需消耗能量,需载体蛋白参与。细胞膜对大多数磷酸化化合物都有高度不渗透性,磷酸糖一旦形成就不会渗透出细胞。多存在于厌氧及兼性厌氧微生物中。运输糖及糖的衍生物,核苷,脂肪酸。