微生物学 第三节 营养物质进入细胞的方式
细胞膜外
细胞膜
细胞膜内
S S SEnz2来自SEnz2~
HPr
P
Enz1+ PEP 丙酮酸
Enz2
S
P
Enz2 S
~
HPr
基团移位模式图 基团移位模式图
四种运输营养物质方式的比较
比较项目 特异载体蛋白 运输速度 物质运输方向 胞内外浓度 运输分子 能量消耗 运输后物质的 结构
单纯扩散 促进扩散 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
酶1
丙酮酸 + P-HPr
HPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上， 是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上， 是一种低分子量的可溶性蛋白 具有高能磷酸载体的作用。 具有高能磷酸载体的作用。
2. 糖被磷酸化后运入膜内 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶II结合， 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶 结合，再被转运 结合 到内膜表面。这时，糖被 上的磷酸激活， 到内膜表面。这时，糖被P-HPr上的磷酸激活，并通过酶 上的磷酸激活 II的作用将糖 磷酸释放到细胞内。 的作用将糖-磷酸释放到细胞内 的作用将糖 磷酸释放到细胞内。
主动运输 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 不变
基团转位 有 快 由稀至浓 胞内浓度高 特异性 需要 改变
请提宝贵意见 谢 谢
细胞膜 外
细胞膜
细胞膜 内
单纯扩散模式图
2、促进扩散 (facilitated diffusion) 、
营养物通过与细胞膜上载体蛋白（ 营养物通过与细胞膜上载体蛋白（也称作透过酶 载体蛋白 permease）的可逆性结合来加快其传递速度。 ）的可逆性结合来加快其传递速度。 营养物质本身在分子结构上不会发生变化； 营养物质本身在分子结构上不会发生变化； 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 不消耗代谢能量， 不能进行逆浓度运输。 由胞内外该物质的浓度差决定； 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； 需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质运输； 载体蛋白 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性； 被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性； 特异性 营养物浓度过高时, 与载体蛋白出现饱和效应 饱和效应； 营养物浓度过高时 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。 促进扩散的运输方式多见于真核微生物中。
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 在扩散过程中营养物质的结构不发生变化： 结构不发生变化 的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化； 的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化； ③不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能的运输方式，因 不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能的运输方式， 参与 此，物质不能进行逆浓度运输； 物质不能进行逆浓度运输； ④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 物质运输的速率较慢： 速率较慢 ，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 即随细胞膜内外该物质浓度差的降低而减小， 质浓度相同； 质浓度相同； ⑤可运送的营养物有限：限于水、溶于水的气体，及分子量小 运送的营养物有限：限于水、溶于水的气体， 的营养物有限 ，脂溶性、极性小的营养物质。 脂溶性、极性小的营养物质。
第三节 营养物质进入细胞的方式
1、单纯扩散 、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， 被输送的物质，靠细胞内外浓度为动力，以扩散的形式 内外浓度为动力 从高浓度区向低浓度区的扩散。 高浓度区向低浓度区的扩散。 特点： 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 扩散是非特异性的营养物质吸收方式： 非特异性的营养物质吸收方式 胞膜中的含水小孔， 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；
酶II
P-HPr + 糖
糖-P + HPr
是一种结合于细胞膜上的蛋白， 酶II是一种结合于细胞膜上的蛋白，它对底物具有特 是一种结合于细胞膜上的蛋白 异性选择作用， 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II。 相应的酶 。
在酶Ⅱ的作用下P-HPr将磷 酸转移给糖
在酶Ⅰ的作用 下HPr被激活
4、基团移位 、基团移位(group translocation)
指一类既需特异性载体 基团移位(group translocation)：指一类既需特异性载体 蛋白的参与，又需耗能，同时营养物在运送前后还会发生分 蛋白的参与，又需耗能，同时营养物在运送前后还会发生分 子结构的变化的一种物质运送方式 子结构的变化的一种物质运送方式 ，因此它不同于一般的 主动运输。基团移位主要用于运送各种糖类(葡萄糖、果糖、 葡萄糖、果糖、 主动运输。 甘露糖和N-乙酰葡糖胺等)、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。 核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。 基团移位主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中， 基团移位主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中，也主要 是用于单（或双）糖与糖的衍生物， 是用于单（或双）糖与糖的衍生物，以及核苷与脂肪散的运 输
细胞膜外
细胞膜
构象 恢复 改 变 移位 象 构
细胞膜内
促进扩散模式 图
3、主动运输(active transport) 、主动运输
在代谢能的推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆 在代谢能的推动下，通过膜上特殊载体蛋白逆营养物 载体蛋白 浓度梯度吸收物质的过程 需要消耗能量； 需要消耗能量； 消耗能量 可以进行逆浓度运输； 可以进行逆浓度运输； 逆浓度运输 需要载体蛋白参与； 需要载体蛋白参与； 蛋白参与 对被运输的物质有高度的立体专一性； 对被运输的物质有高度的立体专一性； 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 不发生任何化学变化。 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， 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， 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。 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。 主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式。
运送机制：是依靠磷酸转移酶系统， 运送机制：是依靠磷酸转移酶系统，即磷酸烯醇式丙酮 己糖磷酸转移酶系统。 酸-己糖磷酸转移酶系统。 己糖磷酸转移酶系统 运送步骤： 运送步骤： 1. 热稳载体蛋白 热稳载体蛋白(heat-stable carrier protein，HPr)的激活 ， 的激活 细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸 细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（ ） 基团把HPr激活。 激活。 基团把 激活 PEP + HPr
4.1 微生物的6类营养要素
入胞
pH
NH4+ (先入胞) + NO3- (后入胞)
速效氮源 铵盐和氨基酸被微生物吸收后能直接被利用
迟效氮源 NO3-和蛋白质吸收后还需还原降解才可利用
③ 分子氮 分子氮即为大气中的N2。
固氮微生物
能利用N2作氮源来合成细胞结构的 微生物称固氮微生物。
（1）研究固氮作用是生物领域中的一个重大课题。 通过基因工程把微生物的固氮基因转移到高等
从这三个水平考察碳源， 其数目是逐级扩大的 甚至可多到无法计算。
微生物的碳源谱
类 元素水平
型
化合物水平
C·H·O·N·X 复杂蛋白质、核酸等
C·H·O·N 有
机 碳 C·H·O
多数氨基酸、 简单蛋白质等 糖、有机酸、醇、
脂类等
C·H
烃类
培养基原料水平
牛肉膏、蛋白胨、 花生饼粉等
一般氨基酸、明胶等
葡萄糖、蔗糖、糖蜜、 各种淀粉等
微生物对维生素的需要量一般是1～5 g/mL
（2）氨基酸
大多数情况下氨基酸可被微生物吸收利用； 少数情况下虽需要氨基酸作为生长因子，但 因其不能透过细胞膜，故吸收利用小肽。
微生物对氨基酸的需要量一般是20 g/mL
在培养基中一种氨基酸的含量过高， 会抑制细胞对其他氨基酸的摄取，此现象 称氨基酸不平衡。
有机氮
微生物能利
用的氮源
无机氮
分子氮
① 有机氮
主要是蛋白质及蛋白质的各种降解产物 ———蛋白胨、氨基酸、小肽和尿素等。
实验室常用的有机氮源有： 牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、鱼粉、 蚕蛹粉、黄豆粉和花生粉等。
② 无机氮
主要包括硝酸盐、铵盐、铵等。 铵盐—有效氮源—吸收—直接被利用 硝酸盐—大部分微生物可利用—吸收
微生物学简答题
微生物学简答题1、G+菌和G-菌细胞壁结构和组成上有何差别，以及与革兰氏染色反应的关系。
结构：G+菌细胞壁厚，仅1层；G-菌细胞壁薄，有多层。
组成：G+菌细胞壁含有肽聚糖且含量高、磷壁酸；G-菌细胞壁薄含有肽聚糖但含量低，不含磷壁酸，但含有脂多糖、膜蛋白等。
与革兰氏染色反应的关系：G+菌细胞壁含有肽聚糖且含量高，经酒精脱色时，失水网孔变小，能够阻止结晶紫和碘复合物被洗脱；而G-菌细胞壁的外膜易被酒精洗脱，内层肽聚糖层薄，不能够阻止结晶紫和碘复合物被洗脱。
2、什么是糖被，其成分是什么，有何功能。
成分：多糖和糖蛋白；功能：保护作用，贮藏养料，作为透性屏障和离子交换系统，表面附着作用，细菌间的信息识别作用，堆积代谢废物；3、试述一位著名的微生物学家对微生物学的主要贡献？你从中有何启发。
XXX：发酵的实质；否定了生物的自然发生说；巴斯德消毒法；疫苗生产法。
启发：勇于实践，实践－理论－实践。
勤奋。
不畏权威。
4、简述原核微生物和真核微生物的主要区别?原核微生物：是指一大类细胞核无核膜包裹，只要称为核区的袒露的DNA的原始的单细胞生物，包括古细菌和真细菌两大类。
真核微生物：是指细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存有线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的微生物，包括真菌、微藻类、原生动物、地衣等。
原核微生物与真核微生物的主要区分：比较项目真核微生物原核微生物细胞大小较大（通常直径＞2微米）较小若有壁，其主要成分纤维素、几丁质多半为肽聚糖细胞膜中甾醇有无（支原体例外）细胞膜含呼吸和光组分无有细胞器有无鞭毛结构如有则粗而庞大（9+2型）如有则细而简单核膜有无DNA含量底（约5％）高（约10％）组卵白有少核仁有无染色体数一般大于1一般为1有丝分裂有无减数分裂有无鞭毛举动方式挥鞭毛旋转马达式遗传重组方式有性生殖、准性生殖转化、转导、接合繁育方式有性、无性等多种一般为无性（二平分裂）5、试述革兰氏染色方法步调及道理。
4 微生物的营养
基团移位 有 快 由稀至浓
内部浓度高
运送速度
溶质运送方向
平衡时内外浓度
相等
无特异性 不需要
相等
特异性 不需要
运送分子 能量消耗
运送前后溶质分子
特异性 需要
特异性 需要
不变
无 无竞争性 无
不变
有 有竞争性 有
不变
有 有竞争性 有
改变
有 有竞争性 有
载体饱和性 与溶质类似物 运送抑制剂
•单纯扩散：溶质分子通过细胞膜上的小孔由高浓度 向低浓度扩散。 •促进扩散：物质在膜渗透酶帮助下顺浓度梯度快速 扩散运送。
第六章 微生物的营养
一、微生物的营养
• 营养（nutrition）：指生物体从外部环境摄取
其生命活动所必需的能量和物质，以满足其
生长和繁殖需要的一种生理功能。
• 营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质， 在微生物学中，常常还包括光能这种非物质形
式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常
生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质
微生物的营养类型
营养类型
光能自养型 （光能无机营养型） 光能异养型 （光能有机营养型） 化能自养型 （化能无机营养型） 化能异养型 （化能有机营养型）
能源
光 光 无机物* （还原态） 有机物
氢供体
无机物 有机物 无机物 有机物
基本碳源
CO2 CO2及简单 有机物 CO2 有机物
实例
蓝细菌 藻类 红螺菌科 铁细菌 氢细菌
6、水
• 微生物细胞的重要组成成分，其含量可达70～
95%（细菌～80%，酵母～75%，霉菌～ 85%）。 • 水的类型：自由水、结合水。 • 水的功能：优良的溶剂；细胞内进行各种生化 反应的媒介；维持生物大分子结构的稳定，参 与某些重要的生物化学反应。
最新微生物学大题
1.微生物有哪五大共性？讨论五大共性对人类的利弊答：①.体积小，面积大；②.吸收多，转化快；③.生长旺，繁殖快；④.适应强，易变异；⑤.分布广，种类多。
①.“吸收多，转化快”为高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础，从而使微生物能在自然界和人类实践中更好地发挥其超小型“活的化工厂”的作用。
②.“生长旺盛，繁殖快”在发酵工业中具有重要的实践意义，主要体现在它的生产效率高、发酵周期短上；且若是一些危害人、畜和农作物的病原微生物或会使物品霉腐变质的有害微生物，它们的这一特性就会给人类带来极大的损失或祸害。
③“适应强，易变异”，有益的变异可为人类创造巨大的经济和社会效益；有害的变异使原本已得到控制的相应传染病变得无药可治，进而各种优良菌种产生性状的退化则会使生产无法正常维持。
④“分布广，种类多”，可以到处传播以至达到“无孔不入”的地步，只要条件合适，它们就可“随遇而安”，为人类在新世纪中进一步开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景。
1.体积小，结构简单；2.代谢活跃，方式多样；3.繁殖快，易变异；4.抗性强，能休眠；5.种类多，数量大；6.分布广，分类界级宽。
例如，微生物繁殖快，代谢活跃，在发酵工业具有重要的实践意义，主要在表现在它的生产效率高，发酵周期短上。
同时可利用微生物易变异特性，来提发酵产物的产量。
另外，对微生物学基本理论的研究也带来了极大的优越性，因微生物繁殖快，科研周期大大缩短，经费减少，效率大大提高。
微生物也给人类带来不利的影响，微生物繁殖快易霉腐。
微生物还可以引起动植物和人的病害。
又因微生物易变异又给菌种保藏带来难度。
2.试述染色法的机制及步骤。
答：革兰氏染色的机制为：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细菌的细胞膜内可形成不溶于水的结晶紫与碘的复合物。
G+由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次多和交联致密，故遇脱色剂乙醇处理时，因失水而使网孔缩小，在加上它不含类脂，故乙醇的处理不会溶出缝隙，因此能把结晶紫与碘的复合物牢牢留在壁内，使其保持紫色。
微生物学营养教学教材
凡需要从外界吸收现成的氨基酸做氮源的微生物叫做氨 基酸异养型微生物。
三、能源
能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐 射能。微生物所能利用的能源范围叫能源谱。分为化学物质 和辐射能两类。
微生物的能源谱：
化学物质 能源谱：
有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） 无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源）
微量元素
特殊分子结构成分（Co、Mo等）
无机元素的来源和功能
元素 人为提供形式
生理功能
P
KH2PO4、K2HPO4
核酸、磷酸和辅酶的成分
S
MgSO4 含硫氨基酸、含硫维生素成分
K
KH2PO4、K2HPO4
酶的辅因子、维持电位差和渗透压
Na NaCl 维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要
Ca
Ca(NO3)2、CaCl2
一、碳源（carbon source）
凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源， 称为碳源。可分为有机碳源和无机碳源。碳源是微生物需要 量最大的营养物，又称大量营养物。
碳源物质的功能 构成细胞物质；为机体提供整个生
理活动所需要的能量（异养微生物）。
微生物的碳源谱 微生物可利用的碳源范围 。
无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物、脂类、醇类。有机 酸、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。 微生物不同，利用上述含碳化合物的能力不同，如假单 胞菌属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质； 而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物进 行生长。
四、生长因子（growth factor）
是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的 碳源或氮源自行合成的有机物。
2011微生物学生作业6-8答案
【第六章微生物的营养】一、填空题1.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。
2.按微生物所需的能源、氢供体和碳源来划分，微生物的营养类型可分为光能无机营养型，光能有机营养型，化能无机营养型和化能有机营养型四种。
微生物类型的可变性有利于提高微生物对环境条件变化的适应能力。
3.营养物质进入细胞的方式有单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团移位，而金黄色葡萄球菌是通过主动运输方式运输乳糖，大肠杆菌又是通过基团移位方式运输嘌呤和嘧啶的。
4.培养基按用途分可分为基础培养基、增殖培养基、鉴别培养基和选择培养基四种类型。
5.若以所需碳源对微生物进行分类，则能利用有机碳源者称异养微生物，而利用无机碳源者则称自养微生物。
6.光能无机营养型微生物的能源是日光，氢供体是无机物，基本碳源是CO2，其代表性微生物如蓝细菌和藻类等。
7.光能有机营养型微生物的能源是光，氢供体是有机物，基本碳源是CO2和简单有机物，这类微生物的代表如红螺菌科得细菌等。
8.化能无机营养型微生物的能源是无机物，氢供体是无机物，基本碳源是CO2，这类微生物的代表如硝化细菌、硫化细菌、硫磺细菌、铁细菌和氢细菌等。
9.化能有机营养型细菌的能源是有机物，氢供体是有机物，基本碳源是有机物，其代表性微生物是多数细菌和全部真核微生物等。
10.微生物培养基中各营养要素的量有一定的比例，从含量最多的水开始，其他成分的次序是碳源(能源)、氮源、P、S，K、Mg和生长因子。
11.从整体上来看，细菌适合的pH条件是中性偏碱(7.0~7.5)，放线菌为偏碱(7.5~8.0)，真菌为较酸(4.0~6.0)，藻类为中性偏酸(6.0~7.0)，原生动物为近中性(6.0~8.0)。
12.实验室常用的培养细菌的天然培养基为牛肉膏蛋白胨培养基，培养酵母菌的天然培养基为麦芽汁培养基，培养放线菌的组合(合成)培养基为高氏1号培养基等，培养真菌的组合培养基为察氏培养基等。
微生物学教程周德庆第4章微生物的营养和培养基
6 CO2+12NADPH2+
3. ED途径（Entner-Doudoroff pathway） 该途径最初在嗜糖假单胞菌中发现，是存在于某
些缺乏完整EMP途径的微生物中的一种替代途径， 为微生物所特有。
递氢
受氢 发酵
fermentation
（有氧）呼吸
无氧呼吸
发酵
（一）底物脱氢的4条途径 1. EMP途径（Embden-Meyerhof-Parnas pathway）
糖酵解途径（glycolysis） 己糖二磷酸途径（hexose diphosphate pathway）
是多种微生物所具有的代谢途径。
五、无机盐（mineral salts） 无机盐主要为微生物提供除碳、氮源以外的各种重 要元素。 大量元素：P, S, K, Mg, Na, Fe. 10-3— 10-4mol/L 微量元素：Cu, Zn, Mn, Mo, Co, Ni, Sn, Se.
10-6 — 10-8mol/L 无机盐的功能：结构成分，调节因子，产生能源。
六、水（water） 生物体重量的80%左右是水构成的。 水是一种最优良的溶剂，是地球上整个生命系统存 在和发展的必要条件。
第2节 微生物的营养类型
营养类型：根据微生物生长所需要的主要营养要素
即碳源和能源的不同而划分的微生物类型。
微生物的营养类型
光能无机营养型 photolithotroph
光能有机营养型 photoorganotroph
总反应式：
1葡萄糖
2丙酮酸+2NADH2++2ATP+2H2O
PEP
磷酸烯醇式丙酮酸
2. HMP途径（hexose monophosphate pathway） 这条途径有多种称呼，见教材103-104页。 在多数好氧菌和兼性厌氧菌中都存在HMP，而且
微生物的营养类型
PEP+HPr
酶1
Pyr(丙酮酸）+
P-HPr
2、糖经磷酸化进入细胞膜：膜外环境中的糖先与外膜表面的酶
Ⅱc结合，接着糖分子被由P-HPr Ⅱa酶 Ⅱb酶逐级传递来的磷酸基团激活，最 后通过酶Ⅱc再把这一磷酸糖释放到细胞质中。 酶Ⅱ P-HPr+糖 糖-P +HPr 酶Ⅱ 共有酶Ⅱc 、酶Ⅱa和酶Ⅱb3种。其中酶Ⅱa为细胞质蛋白，无底物特异 性，而酶Ⅱb和Ⅱc均为膜蛋白，它对底物具有特异性选择作用，可通过诱导产生， 种类很多。酶1无底物特异性
第二节 微生物的营养类型
• 营养类型：根据微生物生长所需要的主要营养要素 即能源和碳源的不同而划分的微生物类型
分类标准 1。以能源分 2。以氢供体分 3。以碳源分 营养类型
光能营养型
化能营养型 无机营养型 有机营养型 自养型 异养型 氨基酸自养型 氨基酸异养型 原养型或野生型 营养缺陷型 渗透营养型
第三节 营养物质进入细胞的方式
不通过膜上 载体蛋白
单纯扩散
运送方式
通过膜上载体 蛋白
不耗能
促进扩散
运送前后溶质 分子不变：主 动运送 运送前后溶质 分子改变：基 因移位
耗能
单纯扩散
定义：
又称被动运送，指疏水性双分子层细胞膜在无载体蛋白 参与下，单纯依靠物理扩散方式让许多小分子，非电离分子 尤其是亲水分子被动通过的一种物质运送方式。
蓝细菌、紫硫细菌、绿硫细菌、藻类
光
有机物
红螺菌科的细菌即紫色非硫细菌 硝化细菌、硫化细菌、铁细菌、氢细菌、梳 黄细菌等
5微生物的营养代谢
特点
（2）、促进扩散
① 营养物质本身的分子结构不发生变化 ②需要特异载体蛋白参与 特 点 ③不消耗能量，不能进行逆浓度运输
④运输速率与膜内外物质的浓度差成正比
通过促进扩散进入细胞的营养物质主要有氨基酸、单糖、 物质运输过程中不消耗能量。 维生素及无机盐等。一般微生物通过专一的载体蛋白运 载体蛋白通过构象变化改变与被运输物质之间的亲和力大小，使 输相应的物质，但也有微生物对同一物质的运输由一种 以上的载体蛋白来完成。 两者之间发生可逆性结合与分离。
P - HPr +糖→糖-P +HPr
①营养物质在扩散过程改变，发生磷酸化反应； ②消耗能量； 特点 ③需要特异性载体蛋白参与； ④逆浓度运输；
四种运送营养方式的比较
比较项目 特异载体蛋白 运送速度 溶质运送方向 平衡时内外浓度 运送分子 能量消耗 运送前后溶质分子 载体饱和效应 与溶质类似物 运送抑制剂 运送对象举例 糖 单纯扩散 无 慢 由浓至稀 内外相等 无特异性 不需要 不变 无 无竞争性 无 水 , O2 CO2,甘油, 促进扩散 有 快 由浓至稀 内外相等 特异性 不需要 不变 有 有竞争性 有 糖,SO42PO4 主动运输 有 快 由稀至浓 内部高 特异性 需要 不变 有 有竞争性 有 氨基酸,乳糖 Na+,Ca+ 基团移位 有 快 由稀至浓 内部高 特异性 需要 改变 有 有竞争性 有 葡萄糖,嘌呤 果糖,甘露
功能：
提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸，以及 含氮代谢物等的原料；少数细菌可以铵盐、硝酸 盐等氮源为能源。
微生物利用的氮源物质
种类 氮源物质 备注 大分子蛋白质难进入细胞，一些真菌 蛋白质及其不同程 和少数细菌能分泌胞外蛋白酶，将大 蛋白质类 度降解产物(胨、肽、 分子蛋白质降解利用，而多数细菌只 氨基酸等) 能利用相对分子质量较小其降解产物。 氨及铵盐 NH3、(NH4)2SO4等 容易被微生物吸收利用。
微生物
基团转位：细菌PTS运输系统。图中显示两种PTS。PTS系统由磷酸烯醇式 丙酮酸(PEP)、酶I(EI)、低分子热稳定蛋白(HPr)和酶Ⅱ(EⅡ)组成。
基团移位特点
第五节 培养基
特点
• 任何培养基具备微生物生长所需的六大 元素，且其比例合适 • 培养基配制后要立即灭菌 • 除少数难养菌，绝大多数微生物都可在 培养基上生长
光能有机营养型微生物－红螺菌科细菌 （紫色无硫细菌）
异丙醇 特点： • 不能以二氧化碳作为唯一碳源 • 利用光能
丙酮
• 以简单的有机物（有机酸、醇）作为氢供体同化二氧化碳
化能无机营养型－硝化细菌等
化能有机营养型－绝大多数微生物
不同营养类型之间的界限并非绝对： •异养型微生物并非绝对不能利用CO2；
3、无机盐的营养功能
六、水
水的功能
• 为最优良的溶剂，保证几乎一切生化反 应的进行； • 维持各种生物大分子结构的稳定性； • 参与某些重要的生化反应； • 具有许多优良的物理性质：高比热、高 汽化热、高沸点、固态时密度小于液态 等，这些特性对保证生命活动十分重要；
水的可利用性－用水活度表示
单糖 > 双糖 > 多糖
（2）自养微生物的碳源选择 二氧化碳、简单碳酸盐
产甲烷菌：仅能利用CO2和少数1C或2C化合物 甲烷氧化菌：仅能利用甲烷、甲醇两种碳源
（3）假单胞菌：可利用90种以上碳源
4、双功能营养物
• 对于异养微生物来说，其碳源同时又作 为能源物质。
工业生产中常用的碳源
• • • • • 糖蜜 甜薯干 马铃薯 玉米粉 红糖
载体蛋白（carrier proteins）——通透酶（permease）性质； 介导被动运输与主动运输。 通道蛋白（channel proteins）——具有离子选择 性，转运速率高； 离子通道是门控的；只介导被动 运输