营养物质进入细胞的方式

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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
(1) PEP + HPr 磷酸~HPr + 丙酮酸
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~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)
基团移位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。
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。
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。
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
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);
运 输 速 度
促进扩散
被来自百度文库扩散
浓度梯度
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。
营养物质进入细胞的方式
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)
一、 营养物质进入细胞的方式
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; 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。
4. 基团移位(group translocation)
需载体蛋白,耗能,被运送物质分子结构发生变化
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