微生物吸收营养物质的方式共15页文档
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微生物对营养物质的吸收
微生物对营养物质的吸收微生物从外界摄取营养物质的方式随微生物类群和营养物质种类而异，可归纳为吞噬和渗透吸收两种类型。
多数原生动物能直接以细胞质膜包围并吞食营养物。
原生动物对固体颗粒状食物的捕食称为吞噬，对液体或胶体状小液滴状食物的捕食称为胞饮。
绝大多数微生物以渗透方式吸收营养物质。
以渗透方式通过细胞质膜从环境或寄主细胞中获取营养物质的微生物有细菌、放线菌、蓝细菌、藻类、真菌、原生动物中的孢子虫和鞭毛虫等。
微生物个体微小，比表面大，能高效率地进行细胞内外的物质交换。
影响营养物质进入细胞的的因素主要有三个: 其一是营养物质本身的性质。
分子量、溶解性、电负性、极性等都影响营养物质进入细胞的难易程度。
其二是微生物所处的环境。
温度通过影响营养物质的溶解度、细胞膜的流动性及运输系统的活性来影响微生物的吸收能力；pH和离子强度通过影响营养物质的电离程度来影响其进入细胞的能力。
例如，当环境pH比胞内pH高时，弱碱性的甲胺进入大肠杆菌后以带正电荷的形式存在，而这种状态的甲胺不容易分泌而导致细胞内甲胺浓度升高，当环境pH比胞内pH低时，甲胺以带正电荷的形式存在于环境中而难以进入细胞，导致细胞内甲胺浓度降低；当环境中存在诱导物质运输系统形成的物质时，有利于微生物吸收营养物质。
而环境中存在的代谢过程抑制剂、解偶联剂以及能与原生质膜上的蛋白质或脂类物质等成份发生作用的物质（如巯基试剂、重金属离子等）都可以在不同程度上影响物质的运输速率。
另外，环境中被运输物质的结构类似物也影响微生物细胞吸收被运输物质的速率，例如L-刀豆氨酸、L-赖氨酸或D-精氨酸都能降低酿酒酵母吸收L-精氨酸的能力。
其三是微生物细胞的透过屏障（permeability barrier）。
所有微生物都具有一种保护机体完整性且能限制物质进出细胞的透过屏障,渗透屏障主要由原生质膜、细胞壁、荚膜及粘液层等组成的结构。
荚膜与粘液层的结构较为疏松，对细胞吸收营养物质影响较小。
第二节微生物对营养物质的吸收(精)
1.
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类型
浓度 梯度 顺 顺 逆 逆
能量 需要 否 否 是 是
载体 平衡点 渗透酶 无 有 有 有 不改变 不改变 改变 改变
实例
单纯 扩散
促进 扩散 主动 运输 基团 转移
水
气体分子 金属离子
氨基酸 大部分 物质
糖类
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第三节 微生物的营养类型
一、概述
微生物对营养物质的利用，就其总体 而言，地球上几乎没有一种有机物不被他 们所利用，但就某一种而言，他们所需要 的营养物却有一定范围。 根据微生物对碳源的要求是无机碳化合物 还是有机化合物可以把微生物分为自养型 微生物和异养型微生物两大类。
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二、营养吸收方式
1.被动扩散（单纯扩散）
利用浓度差，从高向低扩散，不消耗能 量，非特异性（无选择性），速度慢。
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2.促进扩散
利用浓度差，不消耗能量，多见于真核生物。 有一种载体像渡船一样运输，可大大加快速度， 这种载体是一种蛋白质，称为透过酶/渗透酶。
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3.主动运输
光合色素 光
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三、化能自养型微生物 Chemoautotrophs
这一类微生物有氧化一些无机 物（H2S,FeCO3,NH4+,NO3-）的能力， 利用氧化无机物时产生的能量（化 学能），把二氧化碳 CO2 或可溶性 的碳酸盐 CO32-还原成有机碳化物。
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这些微生物仅限一些细菌：氢 细菌，硫细菌，铁细菌，氨细菌和 亚硝酸细菌共五类。 他们在产能过程中，需要大量 氧气，所以所有的化能自养型微生 物均为好氧菌。
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一、营养物质与营养
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类型
浓度 梯度 顺 顺 逆 逆
能量 需要 否 否 是 是
载体 平衡点 渗透酶 无 有 有 有 不改变 不改变 改变 改变
实例
单纯 扩散
促进 扩散 主动 运输 基团 转移
水
气体分子 金属离子
氨基酸 大部分 物质
糖类
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第三节 微生物的营养类型
一、概述
微生物对营养物质的利用，就其总体 而言，地球上几乎没有一种有机物不被他 们所利用，但就某一种而言，他们所需要 的营养物却有一定范围。 根据微生物对碳源的要求是无机碳化合物 还是有机化合物可以把微生物分为自养型 微生物和异养型微生物两大类。
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二、营养吸收方式
1.被动扩散（单纯扩散）
利用浓度差，从高向低扩散，不消耗能 量，非特异性（无选择性），速度慢。
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2.促进扩散
利用浓度差，不消耗能量，多见于真核生物。 有一种载体像渡船一样运输，可大大加快速度， 这种载体是一种蛋白质，称为透过酶/渗透酶。
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3.主动运输
光合色素 光
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三、化能自养型微生物 Chemoautotrophs
这一类微生物有氧化一些无机 物（H2S,FeCO3,NH4+,NO3-）的能力， 利用氧化无机物时产生的能量（化 学能），把二氧化碳 CO2 或可溶性 的碳酸盐 CO32-还原成有机碳化物。
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这些微生物仅限一些细菌：氢 细菌，硫细菌，铁细菌，氨细菌和 亚硝酸细菌共五类。 他们在产能过程中，需要大量 氧气，所以所有的化能自养型微生 物均为好氧菌。
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一、营养物质与营养
第5章-微生物的营养-PPT课件
微生物各营养类型的比较
第五节 培 养 基
培养基(medium) ：由人工配制的，供给微生物生 长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质 。 配制培养基的基本原则
适合微生物的营养特点 调配好培养基中各种营养成分比例
第五节 培 养 基
培养基的类型
细菌培养基：营养肉汤(nutrient broth) 放线菌培养基：高氏一号培养基 霉菌培养基：察氏(Czapek)培养基
营养缺陷型(auxotroph)：丧失合成一种或多种生 长因子能力的微生物。
第二节 微生物细胞的化学组成
细胞中主要组成元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫(占细胞 干重的97％)。
第三节 物质的运输
微生物吸收营养物质，排泄代谢产物，依靠细胞膜完成
对营养物质的要求：分子大小能通过细胞膜
物质运输方式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
大量元素：硫、磷、钾、钠、钙、镁等 微量元素：铜、锌、锰、钴、钼等
第一节 微生物的营养物质
主要矿质元素的生理功能
P68 表5-1
第一节 微生物的营养物质
生长因子
生长因子(growth factor) ：某些微生物不能从普 通的碳源、氮源物质合成，而只有通过外源供给才 能满足机体生长需要的有机物质。 微生物所需的生长因子：维生素、氨基酸和碱基
3.鉴别培养基(differential medium)
4.加富培养基(enrichment medium)
第五节 培 养 基
培养基的类型
1.固体培养基(solid medium)
2.液体培养基(liquid medium)
3.半固体培养基(semisolid medium)
思考题
1.微生物需要哪些营养物质?这些类营养物质 在微生物细胞内的作用是什么? 2.微生物运输营养物质的方式有哪几种? 3.微生物有哪几种营养类型，它们的划分依据 是什么? 4.什么是培养基?配制培养基应遵循哪些原则? 5.按照培养基的用途可分为哪几种培养基?
第五节 培 养 基
培养基(medium) ：由人工配制的，供给微生物生 长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质 。 配制培养基的基本原则
适合微生物的营养特点 调配好培养基中各种营养成分比例
第五节 培 养 基
培养基的类型
细菌培养基：营养肉汤(nutrient broth) 放线菌培养基：高氏一号培养基 霉菌培养基：察氏(Czapek)培养基
营养缺陷型(auxotroph)：丧失合成一种或多种生 长因子能力的微生物。
第二节 微生物细胞的化学组成
细胞中主要组成元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫(占细胞 干重的97％)。
第三节 物质的运输
微生物吸收营养物质，排泄代谢产物，依靠细胞膜完成
对营养物质的要求：分子大小能通过细胞膜
物质运输方式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团转位
大量元素：硫、磷、钾、钠、钙、镁等 微量元素：铜、锌、锰、钴、钼等
第一节 微生物的营养物质
主要矿质元素的生理功能
P68 表5-1
第一节 微生物的营养物质
生长因子
生长因子(growth factor) ：某些微生物不能从普 通的碳源、氮源物质合成，而只有通过外源供给才 能满足机体生长需要的有机物质。 微生物所需的生长因子：维生素、氨基酸和碱基
3.鉴别培养基(differential medium)
4.加富培养基(enrichment medium)
第五节 培 养 基
培养基的类型
1.固体培养基(solid medium)
2.液体培养基(liquid medium)
3.半固体培养基(semisolid medium)
思考题
1.微生物需要哪些营养物质?这些类营养物质 在微生物细胞内的作用是什么? 2.微生物运输营养物质的方式有哪几种? 3.微生物有哪几种营养类型，它们的划分依据 是什么? 4.什么是培养基?配制培养基应遵循哪些原则? 5.按照培养基的用途可分为哪几种培养基?
食用菌——PPT课件
注：掌握好培养料适宜的含水量是食用菌高产的 关键技术之一。
（二）湿度
培养管理中，因蒸发或采收水分损失，必须经 常喷水、保温，菇房中保持一定的湿度，可防止养料水 分的过分蒸发。
一般菇房空气相对湿度保持80-95%有利于子实体 的发育。低于60%子实体生长停止。低于40-45%子实体
第4页/共24页
（三）PH值的影响
因此，培养料和环境中的PH值是影响菇类新陈代谢的重 要 因 素 ， 对 生 产 影 响 很 大 。第5页/共24页
（四）O2与CO2的影响PO2 食用菌都是好气性的微生物，空气中一般含O2 21%，
CO2 0.03%。如空气中CO2浓度增加，PO2必然下降。过高的 CO2影响菌的呼吸代谢。
一般菌丝体生长阶段（即发菌阶段）对O2需求不大， 但是子实体分化，微量的CO2（0.03---0.1%）对分化有刺 激作用，但超过大0.1%即产生毒害作用。
子实体发育对温度的要求一般比菌丝体生长最适 温度低，比子实体分化的最适温度低，比子实体分化的 最适温度高。如香菇：菌丝生长最适25摄氏度；子实体 分化最适15摄氏度；子实体发育最适12-18摄氏度。
同类不同品种的食用菌，子实体发育的温度差异 形成了不同温型的品种，有利于不同地区、不同季节的 用种。
二、水分和温度的影响
日本石川辰夫和宇野研究发现：光照与环化腺苷酸 （CAMP）的代谢调节有关，而CAMP是子实体形成的诱导 物。
此外，光照对子实体的色泽也有很大影响。光照不足， 草菇呈灰白色，木耳黑色变淡等。
生产实践：
a、要获得丰产，野外应做到三分阳七分阴，避免阳光直射；
b、菇房必须给予一定的亮度、散射光是食用菌早熟、丰产 的
1）食用菌菌丝生长阶段以C：N比高些为宜（20：1）培养 中以
（二）湿度
培养管理中，因蒸发或采收水分损失，必须经 常喷水、保温，菇房中保持一定的湿度，可防止养料水 分的过分蒸发。
一般菇房空气相对湿度保持80-95%有利于子实体 的发育。低于60%子实体生长停止。低于40-45%子实体
第4页/共24页
（三）PH值的影响
因此，培养料和环境中的PH值是影响菇类新陈代谢的重 要 因 素 ， 对 生 产 影 响 很 大 。第5页/共24页
（四）O2与CO2的影响PO2 食用菌都是好气性的微生物，空气中一般含O2 21%，
CO2 0.03%。如空气中CO2浓度增加，PO2必然下降。过高的 CO2影响菌的呼吸代谢。
一般菌丝体生长阶段（即发菌阶段）对O2需求不大， 但是子实体分化，微量的CO2（0.03---0.1%）对分化有刺 激作用，但超过大0.1%即产生毒害作用。
子实体发育对温度的要求一般比菌丝体生长最适 温度低，比子实体分化的最适温度低，比子实体分化的 最适温度高。如香菇：菌丝生长最适25摄氏度；子实体 分化最适15摄氏度；子实体发育最适12-18摄氏度。
同类不同品种的食用菌，子实体发育的温度差异 形成了不同温型的品种，有利于不同地区、不同季节的 用种。
二、水分和温度的影响
日本石川辰夫和宇野研究发现：光照与环化腺苷酸 （CAMP）的代谢调节有关，而CAMP是子实体形成的诱导 物。
此外，光照对子实体的色泽也有很大影响。光照不足， 草菇呈灰白色，木耳黑色变淡等。
生产实践：
a、要获得丰产，野外应做到三分阳七分阴，避免阳光直射；
b、菇房必须给予一定的亮度、散射光是食用菌早熟、丰产 的
1）食用菌菌丝生长阶段以C：N比高些为宜（20：1）培养 中以
微生物营养方式
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。
基因移位在Escherichiacoli(大肠杆菌)和 Staphylococcusaureus(金黄色葡萄球菌)中研 究得较多。
：膜泡运输的基本概念
真核细胞通过内吞作用（endocytosis）和外 排作用（exocytosis）完成大分子与颗粒性 物质的跨膜运输。在转运过程中，质膜内 陷，形成包围细胞外物质的囊泡，因此又 称膜泡运输。细胞的内吞和外排活动总称 为吞排作用（cytosis）。
营养物质进入细胞的方式
对绝大多数属于渗透营养型的微生物来说，营养 物质通过细胞膜进入细胞的问题，是一个较复杂 又很重要的生理学问题。据目前所知，细胞壁在 营养物质运送上不起多大作用，仅简单地排阻分 子量过大(＞600Da)的溶质的进入，而具有磷脂双 分子层和嵌合蛋白分子的细胞膜则是控制营养物 进入和代谢产物排出的主要屏障。一般认为，细 胞膜以四种方式控制物质的运送，即单纯扩散、 促进扩散、主动运送和基团移位，其中尤以主动 运送为最重要：
外排作用
四、穿胞运输 在动物组织中，有的细胞通过内吞和外排相偶联，在细胞
的一侧形成胞饮小泡穿越细胞质，另一侧使小泡中的物质 释放出去。如：肝细胞从血窦中吸收免疫球蛋白A （IgA），通过穿胞运输输送到胆微管；大鼠中，母鼠血 液中抗体经穿胞运输进入乳汁。 五、胞内膜泡运输 细胞内部内膜系统各个部分之间的物质传递也通过膜泡运 输方式进行。如从内质网到高尔基体；高尔基体到溶酶体； 细胞分泌物的外排，都要通过过渡性小泡进行转运。胞内 膜泡运输沿微管运行，动力来自马达蛋白（motor proteins）。目前已发现的马达蛋白有两种：一种是动力 蛋白（dynein），可沿微管向负端移动；另一种为驱动蛋 白（kinesin），可牵引物质向微管的正端移动。通过这两 种蛋白的作用，可使膜泡被运抵一定区域。关于胞内膜跑 运输我们将在专门的章节进行较为详细的讲解。
基因移位在Escherichiacoli(大肠杆菌)和 Staphylococcusaureus(金黄色葡萄球菌)中研 究得较多。
：膜泡运输的基本概念
真核细胞通过内吞作用（endocytosis）和外 排作用（exocytosis）完成大分子与颗粒性 物质的跨膜运输。在转运过程中，质膜内 陷，形成包围细胞外物质的囊泡，因此又 称膜泡运输。细胞的内吞和外排活动总称 为吞排作用（cytosis）。
营养物质进入细胞的方式
对绝大多数属于渗透营养型的微生物来说，营养 物质通过细胞膜进入细胞的问题，是一个较复杂 又很重要的生理学问题。据目前所知，细胞壁在 营养物质运送上不起多大作用，仅简单地排阻分 子量过大(＞600Da)的溶质的进入，而具有磷脂双 分子层和嵌合蛋白分子的细胞膜则是控制营养物 进入和代谢产物排出的主要屏障。一般认为，细 胞膜以四种方式控制物质的运送，即单纯扩散、 促进扩散、主动运送和基团移位，其中尤以主动 运送为最重要：
外排作用
四、穿胞运输 在动物组织中，有的细胞通过内吞和外排相偶联，在细胞
的一侧形成胞饮小泡穿越细胞质，另一侧使小泡中的物质 释放出去。如：肝细胞从血窦中吸收免疫球蛋白A （IgA），通过穿胞运输输送到胆微管；大鼠中，母鼠血 液中抗体经穿胞运输进入乳汁。 五、胞内膜泡运输 细胞内部内膜系统各个部分之间的物质传递也通过膜泡运 输方式进行。如从内质网到高尔基体；高尔基体到溶酶体； 细胞分泌物的外排，都要通过过渡性小泡进行转运。胞内 膜泡运输沿微管运行，动力来自马达蛋白（motor proteins）。目前已发现的马达蛋白有两种：一种是动力 蛋白（dynein），可沿微管向负端移动；另一种为驱动蛋 白（kinesin），可牵引物质向微管的正端移动。通过这两 种蛋白的作用，可使膜泡被运抵一定区域。关于胞内膜跑 运输我们将在专门的章节进行较为详细的讲解。
环境微生物学试题12
环境微生物学试题(二)一、名词解释（每题1.5分，计30分）噬菌体菌落PHB 初生菌丝体分生孢子间歇灭菌法生物氧化化学杀菌剂共生启动子操纵子生态系统活性污泥联合固氮反硝化细菌活性污泥法生物反应器根际微生物纯培养细胞壁二、是非题（每题1分，计10分）1.溶源性细菌在一定条件诱发下,可变为烈性噬菌体裂解寄主细胞。
( )2.细菌形态通常有球状、杆状、螺丝状三类。
自然界中杆状最常见，球状次之，螺旋菌最少。
( )3.某些藻类如团藻属存在群体形态。
( )4.光合磷酸化和氧化磷酸化一样都是通过电子传递系统产生ATP。
( )5.在固体培养基中，琼脂的浓度一般为0.5—1.0%。
( )6.称为嗜碱菌的那些细菌是能在pH7.0以上的环境中生长的细菌。
( )7.在真核微生物细胞的染色体中，DNA是与组蛋白结合形成染色体的。
( )8.EMP、ED等糖酵解途径的共同特点是将葡萄糖降解到丙酮酸。
( + )9.精确定量某些成分而配制的培养基是所有成分的性质和数量已知的培养基，称为天然培养基。
( )10.在实验室中细菌不能形成菌落。
( )三、选择题（每题1分，计20分）1. 适合所有微生物的特殊特征是_____。
(a)它们是多细胞的（b)细胞有明显的核(c)只有用显微镜才能观察到（d）可进行光合作用2. 病毒缺乏_____。
(a)增值能力(b)独立代谢的酶体系(c)核酸 (d)蛋白质3. G－菌由溶菌酶处理后所得到的缺壁细胞是_____。
(a)支原体(b)L型细菌(c)原生质体(d)原生质球4. 酵母菌的细胞壁主要含_____。
(a)肽聚糖和甘露聚糖 (b) 葡聚糖和脂多糖(c) 几丁质和纤维素 (d)葡聚糖和甘露聚糖5. 下列能产子囊孢子的霉菌是____。
(a) 毛霉和根霉(b) 青霉和曲霉(c) 赤霉和脉孢霉(d) 木霉和腐霉6. 巴斯德效应是指_____。
(a)乳酸对微生物的抑制(b)酒精对葡萄糖分解的抑制(c)氧气对呼吸作用的抑制(d)氧气对发酵作用的抑制7. 细菌适宜的生长pH值为____。
KJ01微生物营养物质的吸收方式(精)
四、基团转位（group translocation）
• 基团转位可转运糖、糖的衍生物，如葡 萄糖、甘露糖、果糖、N-乙酰葡萄糖胺 和β-半乳糖苷以及嘌呤、嘧啶、碱基、 乙酸（但不能输送氨基酸）等。这个运 输系统主要存在于兼性厌氧菌的和厌氧 菌中。但某些好氧菌，如枯草杆菌和巨 大芽孢杆菌(B. megatherium)也利用磷 酸转移酶系统将葡萄糖传送到细胞内。
一、单纯扩散（simple diffusion）
这是通过细胞膜进行内外物质交换最简单的一种方式。营养物
质通过分子的随机运动透过微生物细胞膜上的小孔进出细胞。其 特点是
– 物质由高浓度区向低浓度区扩散（浓度梯度）； – 这是一种单纯的物理扩散作用，不需要能量； – 一旦细胞膜两侧的浓度梯度消失（即细胞内外的物质浓度达到平衡， 细胞内外的物质交换达到动态平衡）； – 单纯扩散是非特异性的，没有运载蛋白质（渗透酶）参与，也不与 膜上的分子发生反应，扩散的物质本身也不发生改变； – 单纯扩散的物质主要是一些小分子物质，如一些气体（ O2、 CO2 ）、 水、某些无机离子及一些水溶性小分子（甘油、乙醇等）。
四、基团转位（group translocation）
①少量的 HPr 被磷酸烯醇丙酮酸 (PEP) 磷酸化： 酶Ⅰ PEP + Hpr -------→ 磷酸～HPr+丙酮酸 ②磷酸～HPr 将它的磷酰基传递给葡萄糖，同时将 生成的6-磷酸葡萄糖释放到细胞质内。这步复合反应 由酶Ⅱ催化。 酶Ⅱ 磷酸～Hpr + 葡萄糖----------→ 6-磷酸葡萄糖 + HPr
第二节
微生物对营养物质的吸收
微生物不象动物那样具有专门的摄食器官，也不象植物那样 具有根系吸收营养和水分，它们对营养物质的吸收是借助生物膜 的半渗透性及其结构特点以几种不同的方式来吸收营养物质和水 分的。如果营养物质是大分子的蛋白质、多糖、脂肪，微生物则 分泌出相应的酶（这类在细胞内产生，分泌到细胞发挥作用的酶 称为胞外酶）将大分子降解成小分子后，再吸收利用。 各种物质对细胞质膜的透性不一样，就目前对细胞膜结构及其 传递系统的研究，认为营养物质主要以以下几种方式透过细胞膜。
动物生理学第五章消化和吸收详解演示文稿
第7页，共34页。
消化道的神经支配
中枢神
经系统
外 在
交感及副交感传出
神 经
交感及副
肌间神经丛
系 统
交感传入
局部传入 粘膜下神经丛
消化道管壁 内的化学感 受器和机械 感受器
内在神经系统
平滑肌
分泌细胞
内分泌细胞
血管
第8页，共34页。
胃肠 激 素
概念：由胃肠粘膜内的内分泌细胞分泌的激素
化学性质：肽类 种类：促胃液素Gastrin、促胰液素Secretin、缩
第11页，共34页。
第三节 化学性消化
一、口腔 唾液腺：腮腺、舌下腺、下颌下腺 成分：唾液淀粉酶、溶菌酶和免疫球蛋白 作用：分解淀粉－麦芽糖；杀菌、杀病毒、清
洁保护口腔
第12页，共34页。
二、胃内消化
Digestion in the stomach (一)胃腺
贲门腺(粘液腺)、幽门腺（碱性粘液）、胃体腺和胃底腺(盐 酸、胃蛋白酶原、内因子)
第33页，共34页。
3. Fe离子的吸收
Fe3+
H+ VitC
Fe2+
入胞 转铁蛋白
空肠 主动转运 十二指肠
血液
铁蛋白
4. 钙的吸收
Ca2+ 钙结合蛋白
细胞内
主动转运
十二指肠
影响因素： ①人体对钙的需求；
②H+（pH=3）；
③脂肪促进钙吸收、磷酸盐阻止吸收。
血液
第34页，共34页。
小肠腺：分泌液构成小肠液的主要部份 （含肠致活 酶）
2、小肠液的性质、成分和功能 性质：弱碱性液体，与血浆等渗，pH7.6，1～3L/d 成分：水分、Na+、 K+、Cl -、Ca2+
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（4）对被运输的物质有高度的立体专一性。
不同的微生物在主动运输过程中所需的能量的来源不同，好
氧微生物中直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光
合微生物中则主要来自光能。 如大肠杆菌运送乳糖。
主动运输是微生物吸收营养物质主要方式。
主动运送的营养物质有：无机离子、有机离子和一些糖类（葡 萄糖、蜜二糖）。
细胞膜运输营养物质的四种方式：
被动扩散、促进扩散、主动运送和基团移位 主要方式：主动运输 四种方式之间的主要差别： 细胞膜上无载体蛋白：被动扩散 细胞膜上有载体蛋白 不消耗能量:促进扩散
耗能量 主动运输 基因移位
运送前后溶质分子不变：主动运输 耗能量 运送前后溶质分子改变：基团移位
（按物质运送类型）
（二）配制方法的选择
实验室用培养基的配制方法与生产用培养基的配 制方法具有较大的不同。 1.实验室用培养基的配制方法 包括：营养物质的溶解方法、PH的调整方法和灭 （除）菌方法。 （1）营养物质的溶解方法：应当注意溶解顺序。 ①先溶解难溶性物质，后溶解易溶解性物质。 ②先溶解大分子物质，后溶解小分子物质。 ③需加热溶解的，加热时蒸发的水分应当在冷却至室 温后补足。 ④有些大分子物质必须经过酶水解生成小分子物质后 才能使用。
4.基团转位是一种既需要特异性载体蛋白，又需要消
耗能量的运输方式，且被运送的营养物质在运送前后 会发生分子结构的变化。 特点： （1）运送物质时需要提供能量。 （2）它可逆浓度梯度进行运送。 （3）被运送的营养物质在运送后分子结构会发生变化。 （4）对被运输的物质有高度的立体专一性。 基团转位主要用于运送： 葡萄糖、果糖 、甘露糖、核苷 酸、丁酸和腺嘌呤等物 质。
（三）配制制操作。
配制操作是配制方法的具体化，只有准确地进行配 制操作，才能减少人为因素对培养配制质量的影响， 并实现配制培养的目的。
（四）配制结果的验证
适宜的方法和精确的操作也不可避免地带有一定的 误差，使得配制结果和培养基的理想配方之间存在一 定的差异，这种差异是客观存在的。只有通过努力逐 步缩小这种差异。
四种运输营养物质方式的比较
比较项目
被动扩散 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 细胞内外浓度 运输分子 能量消耗 运输后物质结构
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
（４）营养物质本身在分
子结构上不会发生变化。
（5 ）具有特异性，被运输的物
质有高度的专一性。
3.主动运输在提供能量的前提下，借助于载体蛋白
(或渗透酶）的作用，将体外的营养物质逆浓度差运送至细胞内。 特点： （1）消耗代谢能量。 （2）逆浓度进行的运输方式。
（3）需要载体蛋白参与，运输后物质的结构不变。
作业：
微生物细胞吸收物质的方式有哪几种？它们之 间有何不同？
谢谢
配制结果的验证:通过对配制后的培养基进行理化分 析，将测试结果与培养基配方相比较,了解两者之间的 差异,从而为进一步改进过程奠定基础。同时进行无菌 检验。
培养基是微生物赖以生存的外部环境， 只有合理配制培养基才能实现有效控制微 生物生物和发酵的目的。
不同类型的培养基具有不同的特点和作 用，确定培养基的营养物质及其配比是培 养基配制的核心。
酸或碱浓度过高，易使培养基局部酸或碱浓度过高， 也有可能使PH调节过头。
酸或碱浓度过低，也会使酸或碱用量过多，导致培 养基中营养物质浓度降低。
（3）灭（除）菌方法
确保培养基处于无菌状态，有利于进行微生物的 纯培养。
①配制培养基所需要设备、容器、工具以及培养基 应当采用高压湿热灭菌方法灭菌。
②如果培养基中存在热不稳定性营养物质，且培养 基是液体培养基，此时应当采用超滤除菌技术除菌。
（2）PH的调整方法
当培养基的PH要求为自然PH时，培养基的PH不需 要调整，除此之外都必须进行PH的调节。
①调节PH应当待水溶解的营养物质完全溶解并冷却至 室温时才可进行。
②在进行PH调节前，应当预先测定待调节PH的基质 PH，然后根据配方所要求的PH确定加酸量和加碱量。
③应当注意调节PH所用酸或碱浓度适当。
(2)利用浓度差进行。由于细胞被动接受透入的物质， 不消耗能量。
(3)不需要载体蛋白,不能逆浓度进行,运输速度慢,养料 有限。
缺点：很难满足微生物生活的需要。不是主要的吸收 营养物质方式,原因不能通过它来选择必需的营养成分。
2.促进扩散 或称协助扩散,依靠浓度差进行，
需要细胞膜上的透酶或载体蛋白的可逆性结合来加快养料的
传递速度。
细胞膜可诱导产生多种载体蛋白，每种载体
蛋白帮助一种物质运输。
过程：载体蛋白在膜外与高浓度的营养物质发生可逆性结合，
扩散到膜内再将营养物质释放。
特点是：
（1）动力是由细胞内外该养料的浓度差。
（2）不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输。
（3）需要细胞膜上的载体蛋白（诱导酶）参与物质运输。能
提前达到达到动态平衡。
被动扩散 促进扩散、主动运输、基团转位
1.被动扩散 简单扩散,当细胞外营养物的浓度
高于细胞内时,利用浓度差,从高浓度处向低浓度处进 行扩散。营养物质达到细胞内外平衡时，便不再扩散。
用此种方式运输的物质有：低分子量的简单物质， 如水、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。
特点：(1)扩散是非特异性的,速度取决于浓度差、分 子大小、溶解性，PH、离子强度和温度等。
第四节 微生物对营养物质的吸收方式
微生物体积微小，结构简单，没有专门摄取营养 物质的器官，它们所需要的营养物质的吸收和代谢 产物的排出，均依靠微生物细胞膜的功能来完成。
大分子的营养物质(如蛋白质、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质后， 才能被吸收。
根据微生物周围存在营养物质的种类和浓度，按 照细胞膜上有无载体参与、运送过程是否消耗能量 及营养物是否发生变化等，将微生物吸收营养物质 的方式分为以下四种:：
不同的微生物在主动运输过程中所需的能量的来源不同，好
氧微生物中直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光
合微生物中则主要来自光能。 如大肠杆菌运送乳糖。
主动运输是微生物吸收营养物质主要方式。
主动运送的营养物质有：无机离子、有机离子和一些糖类（葡 萄糖、蜜二糖）。
细胞膜运输营养物质的四种方式：
被动扩散、促进扩散、主动运送和基团移位 主要方式：主动运输 四种方式之间的主要差别： 细胞膜上无载体蛋白：被动扩散 细胞膜上有载体蛋白 不消耗能量:促进扩散
耗能量 主动运输 基因移位
运送前后溶质分子不变：主动运输 耗能量 运送前后溶质分子改变：基团移位
（按物质运送类型）
（二）配制方法的选择
实验室用培养基的配制方法与生产用培养基的配 制方法具有较大的不同。 1.实验室用培养基的配制方法 包括：营养物质的溶解方法、PH的调整方法和灭 （除）菌方法。 （1）营养物质的溶解方法：应当注意溶解顺序。 ①先溶解难溶性物质，后溶解易溶解性物质。 ②先溶解大分子物质，后溶解小分子物质。 ③需加热溶解的，加热时蒸发的水分应当在冷却至室 温后补足。 ④有些大分子物质必须经过酶水解生成小分子物质后 才能使用。
4.基团转位是一种既需要特异性载体蛋白，又需要消
耗能量的运输方式，且被运送的营养物质在运送前后 会发生分子结构的变化。 特点： （1）运送物质时需要提供能量。 （2）它可逆浓度梯度进行运送。 （3）被运送的营养物质在运送后分子结构会发生变化。 （4）对被运输的物质有高度的立体专一性。 基团转位主要用于运送： 葡萄糖、果糖 、甘露糖、核苷 酸、丁酸和腺嘌呤等物 质。
（三）配制制操作。
配制操作是配制方法的具体化，只有准确地进行配 制操作，才能减少人为因素对培养配制质量的影响， 并实现配制培养的目的。
（四）配制结果的验证
适宜的方法和精确的操作也不可避免地带有一定的 误差，使得配制结果和培养基的理想配方之间存在一 定的差异，这种差异是客观存在的。只有通过努力逐 步缩小这种差异。
四种运输营养物质方式的比较
比较项目
被动扩散 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 细胞内外浓度 运输分子 能量消耗 运输后物质结构
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
（４）营养物质本身在分
子结构上不会发生变化。
（5 ）具有特异性，被运输的物
质有高度的专一性。
3.主动运输在提供能量的前提下，借助于载体蛋白
(或渗透酶）的作用，将体外的营养物质逆浓度差运送至细胞内。 特点： （1）消耗代谢能量。 （2）逆浓度进行的运输方式。
（3）需要载体蛋白参与，运输后物质的结构不变。
作业：
微生物细胞吸收物质的方式有哪几种？它们之 间有何不同？
谢谢
配制结果的验证:通过对配制后的培养基进行理化分 析，将测试结果与培养基配方相比较,了解两者之间的 差异,从而为进一步改进过程奠定基础。同时进行无菌 检验。
培养基是微生物赖以生存的外部环境， 只有合理配制培养基才能实现有效控制微 生物生物和发酵的目的。
不同类型的培养基具有不同的特点和作 用，确定培养基的营养物质及其配比是培 养基配制的核心。
酸或碱浓度过高，易使培养基局部酸或碱浓度过高， 也有可能使PH调节过头。
酸或碱浓度过低，也会使酸或碱用量过多，导致培 养基中营养物质浓度降低。
（3）灭（除）菌方法
确保培养基处于无菌状态，有利于进行微生物的 纯培养。
①配制培养基所需要设备、容器、工具以及培养基 应当采用高压湿热灭菌方法灭菌。
②如果培养基中存在热不稳定性营养物质，且培养 基是液体培养基，此时应当采用超滤除菌技术除菌。
（2）PH的调整方法
当培养基的PH要求为自然PH时，培养基的PH不需 要调整，除此之外都必须进行PH的调节。
①调节PH应当待水溶解的营养物质完全溶解并冷却至 室温时才可进行。
②在进行PH调节前，应当预先测定待调节PH的基质 PH，然后根据配方所要求的PH确定加酸量和加碱量。
③应当注意调节PH所用酸或碱浓度适当。
(2)利用浓度差进行。由于细胞被动接受透入的物质， 不消耗能量。
(3)不需要载体蛋白,不能逆浓度进行,运输速度慢,养料 有限。
缺点：很难满足微生物生活的需要。不是主要的吸收 营养物质方式,原因不能通过它来选择必需的营养成分。
2.促进扩散 或称协助扩散,依靠浓度差进行，
需要细胞膜上的透酶或载体蛋白的可逆性结合来加快养料的
传递速度。
细胞膜可诱导产生多种载体蛋白，每种载体
蛋白帮助一种物质运输。
过程：载体蛋白在膜外与高浓度的营养物质发生可逆性结合，
扩散到膜内再将营养物质释放。
特点是：
（1）动力是由细胞内外该养料的浓度差。
（2）不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输。
（3）需要细胞膜上的载体蛋白（诱导酶）参与物质运输。能
提前达到达到动态平衡。
被动扩散 促进扩散、主动运输、基团转位
1.被动扩散 简单扩散,当细胞外营养物的浓度
高于细胞内时,利用浓度差,从高浓度处向低浓度处进 行扩散。营养物质达到细胞内外平衡时，便不再扩散。
用此种方式运输的物质有：低分子量的简单物质， 如水、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。
特点：(1)扩散是非特异性的,速度取决于浓度差、分 子大小、溶解性，PH、离子强度和温度等。
第四节 微生物对营养物质的吸收方式
微生物体积微小，结构简单，没有专门摄取营养 物质的器官，它们所需要的营养物质的吸收和代谢 产物的排出，均依靠微生物细胞膜的功能来完成。
大分子的营养物质(如蛋白质、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质后， 才能被吸收。
根据微生物周围存在营养物质的种类和浓度，按 照细胞膜上有无载体参与、运送过程是否消耗能量 及营养物是否发生变化等，将微生物吸收营养物质 的方式分为以下四种:：