第十三单元——第四章微生物的营养(二)技术分析.ppt

细胞膜是控制营养物质进出细胞的主要屏障，具选择通透性。 影响营养物质进入细胞的主要因素： (1)营养物质的性质（ 分子质量，电负性，结构等） (2)细胞所处的环境（ 温度，pH值，渗透压，表面活性剂等） (3)细胞的结构和功能（种类，菌龄，生理状态，代谢活性） 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 1、单纯扩散(simple diffusion) 2、促进扩散(facilitated diffusion) 3、主动运输(active transport) 4、基团移位(group translocation) 1. 单纯扩散（simple diffusion） 又称“被动扩散”（passive transport） 属物理扩散。不需能量，无载体参与，以浓差为动力，高浓向低浓扩散 特点： 非特异性，高浓向低浓扩散； 有一定选择性（原生质膜上含水小孔的大小和形状）； 不发生反应，性质（结构）不变； 不需能，依靠浓差； 运送速度随浓差降低而减小。 物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关，分子量小、脂溶性、极性小的物质易通过扩散进出细胞。 扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主要方式,水是唯一可通过扩散自由通过原生质膜的分子,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些气体分子(O2、CO2)及某些氨基酸在一定程度上可通过扩散进出细胞。 2. 促进扩散（facilitated diffusion） 载体蛋白参与，不需能量，以浓差为动力，由高浓向低浓运送。 运送物质：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）。 载体只影响物质的运输速率，并不改变该物质在膜内外形成的动态平衡状态（促进扩散速度比单纯扩散快）； 这种性质类似于酶的作用特征，因此载体蛋白也称为透过酶； 透过酶大都是诱导酶,只有在环境中存在机体生长所需的营养物质时，相应的透过酶才合成。 浓度梯度 运输速度 被动扩散 促进扩散 特点： 质膜上的载体蛋白具较高的专一性；被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，载体产生饱和效应，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（active transport） 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构型的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种物质运送方式。 运输物质所需能量来源： 好氧型微生物与兼性厌氧微生物直接利用呼吸能； 厌氧型微生物利用化学能(ATP)； 光合微生物利用光能； 嗜盐细菌通过紫膜利用光能。 运送物质： 无机离子（ K+等）； 糖（乳糖，麦芽糖，葡萄糖等 ）； 大部分氨基酸和有机酸。 特点： 需载体蛋白参与； 载体蛋白具有较强的专一性； 载体蛋白通过构象变化而改变与被运送物质之间的亲和力，载体蛋白构象变化需消耗能量； 4. 基团转位(group translocation) 需载体蛋白，耗能，被运送物质分子结构发生变化 特点： 需能量； 需载体蛋白； 逆浓差运输； 运输具有专一性； 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（磷酸烯醇式丙酮酸） (1) PEP + HPr 磷酸~HPr + 丙酮酸（Pyr） 磷酸~HPr +葡萄糖 6-磷酸葡萄糖 + HPr 运送机制： 磷酸转移酶系统（PTS） 包括: 酶Ⅰ（非特异性，胞内） 酶Ⅱa （非特异性，胞内） 酶Ⅱb （特异性，亲水性，接近膜） 酶Ⅱc（特异性，疏水性，膜上） HPr （热稳载体蛋白） （非特异性，膜上） 基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输； 目前尚未在好氧型细菌及真核生物中发现这种运输方式； 尚未发现氨基酸通过这种方式运输。 第四节 培养基（medium，media） 培养基是人工配制的，适合于微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。 一、培养基的分类 培养基中材料 培养基的物理状态 培养基的功能 培养基使用的目的 二、 配制培养基的原则 营养成分配比、渗透压 、pH值 、氧化还原电位 三、培养基确定的方法 一、培养基的种类 1．按对培养基成份的了解情况划分 （1）天然培养基(complex med