第四節微生物對營養物質的吸收方式

微生物體積微小，結構簡單，沒有專門攝取營養物質的器官，它們所需要的營養物質的吸收和代謝產物的排出，均依靠微生物細胞膜的功能來完成。

大分子的營養物質(如蛋白質、多糖和脂肪等)需被微生物分泌的酶，水解成小分子的可溶性物質后，才能被吸收。根據微生物周圍存在營養物質的種類和濃度，按照細胞膜上有無載體參與、運送過程是否消耗能量及營養物是否發生變化等，將微生物吸收營養物質的方式分為以下四種:：

被動擴散促進擴散、主動運輸、基團轉位1.被動擴散

簡單擴散,當細胞外營養物的濃度高于細胞內時,利用濃度差,從高濃度處向低濃度處進行擴散。營養物質達到細胞內外平衡時，便不再擴散。用此種方式運輸的物質有：低分子量的簡單物質，如水、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子。特點：(1)擴散是非特異性的,速度取決于濃度差、分子大小、溶解性，PH、離子強度和溫度等。(2)利用濃度差進行。由于細胞被動接受透入的物質，不消耗能量。(3)不需要載體蛋白,不能逆濃度進行,運輸速度慢,養料有限。缺點：很難滿足微生物生活的需要。不是主要的吸收營養物質方式,原因不能通過它來選擇必需的營養成分。

2.促進擴散

或稱協助擴散,依靠濃度差進行，需要細胞膜上的透酶或載體蛋白的可逆性結合來加快養料的傳遞速度。

細胞膜可誘導產生多種載體蛋白，每種載體蛋白幫助一種物質運輸。過程：載體蛋白在膜外與高濃度的營養物質發生可逆性結合，擴散到膜內再將營養物質釋放。

特點是：（1）動力是由細胞內外該養料的濃度差。（2）不消耗代謝能量，故不能進行逆濃度運輸。（3）需要細胞膜上的載體蛋白（誘導酶）參與物質運輸。能提前達到達到動態平衡。（４）營養物質本身在分子結構上不會發生變化。（5）具有特異性，被運輸的物質有高度的專一性。

3.主動運輸在提供能量的前提下，借助于載體蛋白(或滲透酶）的作用，將體外的營養物質逆濃度差運送至細胞內。特點：（1）消耗代謝能量。（2）逆濃度進行的運輸方式。（3）需要載體蛋白參與，運輸后物質的結構不變。（4）對被運輸的物質有高度的立體專一性。不同的微生物在主動運輸過程中所需的能量的來源不同，好氧微生物中直接來自呼吸能，厭氧微生物主要來自化學能，光合微生物中則主要來自光能。

如大腸桿菌運送乳糖。主動運輸是微生物吸收營養物質主要方式。主動運送的營養物質有：無機離子、有機離子和一些糖類（葡萄糖、蜜二糖）。

4.基團轉位是一種既需要特異性載體蛋白，又需要消耗能量的運輸方式，且被運送的營養物質在運送前后會發生分子結構的變化。特點：（1）運送物質時需要提供能量。（2）它可逆濃度梯度進行運送。（3）被運送的營養物質在運送后分子結構會發生變化。（4）對被運輸的物質有高度的立體專一性。基團轉位主要用于運送：葡萄糖、果糖、甘露糖、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物質。細胞膜運輸營養物質的四種方式：被動擴散、促進擴散、主動運送和基團移位主要方式：主動運輸四種方式之間的主要差別：細胞膜上無載體蛋白：被動擴散細胞膜上有載體蛋白不消耗能量:促進擴散

耗能量主動運輸基因移位運送前后溶質分子不變：主動運輸耗能量運送前后溶質分子改變：基團移位（按物質運送類型）四種運輸營養物質方式的比較比較項目被動擴散促進擴散主動運輸基團轉位特異載體蛋白運輸速度物質運輸方向細胞內外濃度運輸分子能量消耗運輸后物質結構無慢由濃至稀相等無特異性不需要不變有快由濃至稀相