營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式

   微生物沒有長嘴巴，怎么吃東西呢?原來食物可以通過細(xì)胞壁和細(xì)胞膜到達(dá)緬胞內(nèi)：有些微生物還有莢膜和黏液層，食物也需要穿透它們。莢膜和黏液層的結(jié)構(gòu)疏松。對物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞內(nèi)外影響較小，細(xì)胞壁主要阻擋分子過大的溶質(zhì)進(jìn)八，而細(xì)胞膜就是主要屏障，對于小分子的物質(zhì)可以直接被吸收利用，大分子的物質(zhì)需要先在細(xì)胞外進(jìn)行降毒然后才能被吸收利用。營養(yǎng)物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式主要有四種。

1．單純擴(kuò)散

    擴(kuò)散并不是微生物細(xì)胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式，水是唯～可以通過擴(kuò)散自由通過系生質(zhì)膜的分子，脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些氣體分子(O2、CO2)及某些氨基酸在一定程度上也可通過擴(kuò)散進(jìn)出緬胞。特點(diǎn)是：不消耗能量，擴(kuò)散的動力就是細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度梯度；沒有載體蛋白的參與，不可以逆濃度運(yùn)輸，運(yùn)輸速率和濃度梯度差成正比,茁運(yùn)輸物質(zhì)的結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸工程中不改變。

2．促進(jìn)擴(kuò)散

    促進(jìn)擴(kuò)散雖然不消耗能量，但是依賴載體蛋白的幫助。物質(zhì)在運(yùn)輸過程中不發(fā)生化學(xué)變化。物質(zhì)不能逆濃度運(yùn)輸，運(yùn)輸速率與濃度梯度差成正比，被運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)通常是氨基酸、單糖、維生素和無機(jī)鹽。載體蛋白的功能是每種載體蛋白用于相應(yīng)物質(zhì)的運(yùn)輸，具有較高的專一陛：載體蛋白只影響物質(zhì)運(yùn)輸速率．不改變物質(zhì)在細(xì)胞膜內(nèi)外形成的動態(tài)平衡狀態(tài)：只有環(huán)境中存在相應(yīng)的物質(zhì)的時候，載體蛋白才能被誘導(dǎo)產(chǎn)生。促進(jìn)擴(kuò)散的運(yùn)輸方式多見于真核微生物中。

3．主動運(yùn)輸

    主動運(yùn)輸是微生物吸收營養(yǎng)物貢的主要運(yùn)輸方式，物質(zhì)在運(yùn)輸過程中需要消耗能量，物質(zhì)可以通過細(xì)胞膜上特異性載體蛋白構(gòu)象的改變被逆濃度運(yùn)輸，運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)具有特異性。比如大腸桿菌對乳糖的吸收通過載體蛋白(半乳糖苷滲透酶)構(gòu)象發(fā)生變化，消耗能量，將乳糖從細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)。如果加入抑制能量產(chǎn)生的物質(zhì)，如*(NaN2)，細(xì)胞對乳糖的吸收就會停止。

    主動運(yùn)輸分為簡單主動運(yùn)輸和協(xié)同運(yùn)輸，協(xié)同運(yùn)輸又分為同向運(yùn)輸和逆向運(yùn)輸，簡單主動運(yùn)輸只運(yùn)送一種物質(zhì)，同向運(yùn)輸是兩種物質(zhì)同時從細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)，逆向運(yùn)輸是將細(xì)胞外的營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸進(jìn)來的同時將細(xì)胞內(nèi)代謝的廢物給運(yùn)輸出去。

4．基團(tuán)轉(zhuǎn)位(磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng))

    這種吸收營養(yǎng)物質(zhì)的方式需要四種蛋白質(zhì)組成：酶I、酶Ⅱ(a、b、c)、酶Ⅲ和HPr，分為兩步。以大腸桿菌對葡萄糖的吸收為例：

    *步：酶I把一個磷酸基團(tuán)傳給HPr，HPr被激活，因?yàn)榱姿峄鶊F(tuán)相當(dāng)于能量，然后磷酸基團(tuán)被HPr、酶Ⅱa和酶Ⅱb像擊鼓傳花那樣傳遞。磷酸基團(tuán)由ATP供應(yīng)。這個反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)部的質(zhì)膜上。

    第二步：被運(yùn)輸?shù)钠咸烟窍扰c位于細(xì)胞膜外表面上的酶Ⅱc結(jié)合，然后被酶Ⅱb傳來的磷酸基團(tuán)激活，激活的過程就是磷酸基團(tuán)和糖相結(jié)合形成葡萄糖6一磷酸。然后酶Ⅱc再把這個磷酸化的葡萄糖(葡萄糖6一磷酸)釋放到細(xì)胞質(zhì)中。在運(yùn)輸?shù)倪^程中運(yùn)輸物質(zhì)的機(jī)構(gòu)發(fā)生了變化。每輸入一分子的葡萄糖分子都需要消耗一個ATP的能量?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)位主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細(xì)菌中，主要用于糖的運(yùn)輸。脂肪酸、核苷、堿基等也可通過這種方式運(yùn)輸。