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简答题试述微生物吸收营养物质的方式
  • ⑴单纯扩散又称被动运送。细胞膜这层疏水性屏障可以通过物理扩散方式让许多小分子、非电离分子尤其是亲脂性的分子被动得通过,这就是单纯扩散。主要是氧、二氧化碳、乙醇和某些氨基酸分子,还没有发现过糖分子可以通过单纯扩散而进入细胞的例子。单纯扩散不是细胞获取营养物质的主要方式,因为细胞既不能通过它来选择必需的营养成分,也不能将稀溶液中的溶质分子进行逆浓度梯度运送,以满足细胞的需要。
    ⑵促进扩散与单纯扩散一个主要区别,就是溶质的运送过程中,不必须借助与膜上底物特异性载体蛋白的参与。由于参与的方式不同,载体蛋白还有许多其他名称。这种载体蛋白运送溶质的机制可能是由于其构象的改变:在膜的外侧时,它能与溶质分子结合,而在膜的内侧则可释放溶质,且不必提供任何能量。这类载体蛋白具有酶的性质,而且必须是诱导产生的。促进扩散只能把环境中浓度较高的分子加速扩散到细胞内,直到膜两侧的溶质浓度相等时为止,而决不能引起溶质的逆浓度梯度运送。因此,它只对生长在高营养物浓度下的微生物发挥作用。
    ⑶主动运送是微生物吸收营养物质的主要机制。其特点是它的特异性载体蛋白在运送溶质的过程中,需要提供能量而发生构像变化;同时,它可逆浓度梯度进行运送,从而使生活在低营养环境下的微生物能获得浓缩形式的营养物。由主动运送的营养物主要有无机离子、有机离子和一些糖类等。
    ⑷基团移位也是一种既需特异性载体蛋白又须耗能的运送方式,但溶质在运送前后会发生结构的变化,因而不同于上述的主动运送。基团移位主要用于运送葡萄糖、果糖、甘露糖、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物质。以葡萄糖为例,其特点是每输入一个葡萄糖分子,就要消耗一个ATP的能量,运送的机制是依靠磷酸转移酶系统,即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统。
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