浙江农林大学（浙江林学院）：《食品微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 微生物营养和培养基 4.4 第四节 营养物质进入细胞的方式

1、单纯扩散(simple diffusion or passive diffusion) 被输送的物质，靠细胞内外浓度为动力，以透析或扩散 的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。 特点： ①扩散是非特异性的营养物质吸收方式：如营养物质通过细 胞膜中的含水小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内扩 散； 第四节 营养物质进入细胞的方式

1、单纯扩散(simple diffusion or passive diffusion) 被输送的物质，靠细胞内外浓度为动力，以透析或扩散 的形式从高浓度区向低浓度区的扩散。 特点： ①扩散是非特异性的营养物质吸收方式：如营养物质通过细 胞膜中的含水小孔，由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内扩 散； 第四节 营养物质进入细胞的方式

②在扩散过程中营养物质的结构不发生变化：即既不与膜上 的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化； ③物质运输的速率较慢：速率与胞内外营养物质的浓度差 有关，即随细胞膜内外该物质浓度差的降低而减小，直到 胞内外物质浓度相同； ④不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能的运输方式，因 此，物质不能进行逆浓度运输； ⑤可运送的养料有限：限于水、溶于水的气体，及分子量 小，脂溶性、极性小的营养物质

②在扩散过程中营养物质的结构不发生变化：即既不与膜上 的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化； ③物质运输的速率较慢：速率与胞内外营养物质的浓度差 有关，即随细胞膜内外该物质浓度差的降低而减小，直到 胞内外物质浓度相同； ④不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能的运输方式，因 此，物质不能进行逆浓度运输； ⑤可运送的养料有限：限于水、溶于水的气体，及分子量 小，脂溶性、极性小的营养物质

osmosis flows towards high salt concentrations

osmosis flows towards high salt concentrations

单纯扩散模式图 细胞膜外 细胞膜 细胞膜内

单纯扩散模式图 细胞膜外 细胞膜 细胞膜内

营养物通过与细胞膜上载体蛋白（也称作透过酶 permease）的可逆性结合来加快其传递速度。 2、促进扩散 (facilitated diffusion/transport) ➢ 营养物质本身在分子结构上不会发生变化； ➢ 不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输。 运输的速率 由胞内外该物质的浓度差决定； ➢ 需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质运输； ➢ 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性； ➢ 养料浓度过高时, 与载体蛋白出现饱和效应； ➢ 促进扩散的运输方式多见于真核微生物中

营养物通过与细胞膜上载体蛋白（也称作透过酶 permease）的可逆性结合来加快其传递速度。 2、促进扩散 (facilitated diffusion/transport) ➢ 营养物质本身在分子结构上不会发生变化； ➢ 不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输。 运输的速率 由胞内外该物质的浓度差决定； ➢ 需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质运输； ➢ 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性； ➢ 养料浓度过高时, 与载体蛋白出现饱和效应； ➢ 促进扩散的运输方式多见于真核微生物中

Embeded protein:

Embeded protein:

Higher Lower concentration concentration Diffusion through the lipid layer Lipid-soluble molecules such as O2 and CO2 diffuse freely through the plasma membrane Diffusion through channels Some polar and charged molecules diffuse through protein channels that span the membrane.Water is a typical example. Facilitated transport Certain molecules bind to a protein,triggering a change in protein shape that transports the molecule across the membrane.Glucose typically enters cells by this method

促进扩散模式图 细胞膜外 细胞膜 细胞膜内 恢复原构象 移位 再 循 环 结 合 结 合 构 象 改 变

促进扩散模式图 细胞膜外 细胞膜 细胞膜内 恢复原构象 移位 再 循 环 结 合 结 合 构 象 改 变

3、主动运输(Active transport) 在代谢能的推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆养料浓 度梯度吸收营养物质的过程 ➢ 需要消耗代谢能； ➢ 可以进行逆浓度运输的运输方式； ➢ 需要载体蛋白参与； ➢ 对被运输的物质有高度的立体专一性； ➢ 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化

3、主动运输(Active transport) 在代谢能的推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆养料浓 度梯度吸收营养物质的过程 ➢ 需要消耗代谢能； ➢ 可以进行逆浓度运输的运输方式； ➢ 需要载体蛋白参与； ➢ 对被运输的物质有高度的立体专一性； ➢ 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化

Comparison of passive and active transport 不同微生物在主动运输过程中所需的能量来源不同，好氧 微生物直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光合 微生物则主要来自光能。 主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式

Comparison of passive and active transport 不同微生物在主动运输过程中所需的能量来源不同，好氧 微生物直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光合 微生物则主要来自光能。 主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式