營養(yǎng)和培養(yǎng)基

營養(yǎng)和培養(yǎng)基第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二復(fù)習題指出下列培養(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第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二第三節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二微生物是怎樣吃東西的？第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二除了原生動物外，其他各大類有細胞的微生物都是通過細胞膜的滲透和選擇吸收作用而從外界吸取營養(yǎng)物的。第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二一、物質(zhì)運輸?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，所以對大多數(shù)物質(zhì)進入細胞影響不大。2.細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)進入，大分子物質(zhì)就不能通過肽聚糖的網(wǎng)眼孔。第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二3.細胞膜細胞膜具有選擇性滲透作用。營養(yǎng)物質(zhì)進入代謝產(chǎn)物排出無用物質(zhì)的進入有用物質(zhì)的漏出保證防止這是對物質(zhì)運輸影響最大的，它能保證細胞與外界合理的進行物質(zhì)交換。第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二運送方式不通過膜上載體蛋白：單純擴散耗能通過膜上載體蛋白不耗能：促進擴散運送前后溶質(zhì)分子改變：基團轉(zhuǎn)移運送前后溶質(zhì)分子不變：主動運輸二、物質(zhì)運輸方式第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二1.單純擴散（簡單擴散，simplediffusion）

（1）定義

單純擴散（simplediffusion）又稱被動運送（passivetransport），指疏水性雙分子層細胞膜（包括孔蛋白在內(nèi)）在無載體蛋白的參與下，單純依靠物理擴散方式讓許多小分子、非電離分子尤其是親水性分子被動通過的一種物質(zhì)運送方式。第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二（2）特點不消耗能量，物質(zhì)擴散的動力來自參與擴散的物質(zhì)在膜內(nèi)外的濃度差；擴散是非特異性的，不需載體蛋白協(xié)助；擴散過程中，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；第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二通過這種方式運送的物質(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。單純擴散對營養(yǎng)物的運送缺乏選擇能力和逆濃度梯度的“濃縮”能力，不是細胞獲取營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式。第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二

2.促進擴散（facilitateddiffusion）

（1）定義

促進擴散（facilitateddiffusion）指溶質(zhì)在運送過程中，必須借助存在于細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散性運送方式。第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二

載體蛋白有時稱作透性酶（permease）、移位酶（translocase）或移位蛋白（translocatorprotein），一般通過誘導產(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。每種載體只運輸相應(yīng)的物質(zhì)，具有較高的專一性。第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二（2）特點不消耗能量，物質(zhì)擴散的動力來自參與擴散的物質(zhì)在膜內(nèi)外的濃度差；物質(zhì)運送必須借助存在于細胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助；載體蛋白對被運送的物質(zhì)具有高度專一性；第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二

3.主動運送（activetransport）

（1）定義

主動運送（activetransport）指一類須提供能量（包括ATP、質(zhì)子動勢或“離子泵”等）并通過細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)運入膜內(nèi)的一種運送方式。屬于逆濃度梯度運送營養(yǎng)物的方式。第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二須消耗能量，逆濃度梯度運送物質(zhì)；物質(zhì)運送必須借助存在于細胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助；（2）特點主動運送是逆濃度梯度運送營養(yǎng)物的方式，對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。第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二4.基團移位（grouptranslocation）

（1）定義

基團移位（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)運送方式，其特點是溶質(zhì)在運送前后還會發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化。第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二需消耗能量；物質(zhì)運送必須借助存在于細胞膜上的底物特異載體蛋白的協(xié)助；溶質(zhì)在運送前后發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化；（2）特點第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二基團移位主要用于運送各種糖類（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)。第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二在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)進行。基團移位的運送機制(以葡萄糖為例）

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

(一種熱穩(wěn)載體蛋白)酶Ⅱ(含a,b,c三種)第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二HPr是一種低分子量的可溶性蛋白，結(jié)合在細胞膜上，起著高能磷酸載體的作用。

酶Ⅰ是一種可溶性細胞質(zhì)蛋白。酶Ⅱ酶Ⅱa細胞質(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，可通過誘導產(chǎn)生第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二具體運送分兩步進行：（1）熱穩(wěn)載體蛋白（heat-stablecarrierprotein，HPr）的激活細胞內(nèi)高能化合物——磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基團通過酶Ⅰ的作用而把HPr激活：PEP+HPrPyr（丙酮酸）+P～HPr

酶Ⅰ第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二（2）糖經(jīng)磷酸化而運入細胞膜內(nèi)膜外環(huán)境中的糖分子先與細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逐級傳遞來的磷酸基團激活，最后通過酶Ⅱc在把這一磷酸糖釋放到細胞質(zhì)中。第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二基團移位（grouptranslocation）第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二糖分子

＋

酶Ⅱc結(jié)合P～HPr酶Ⅱa酶Ⅱb磷酸基團磷酸基團磷酸糖酶Ⅱc細胞質(zhì)中逐級傳遞磷酸基團激活釋放第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二四種運送營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期二小結(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