Question

微生物吸收营养物质的方式有哪几种？各有何特点

Answer 1

微生物吸收营养物质的方式有以下几种：
1．单纯扩散
利用细胞内外溶液浓度差，溶质通过细胞膜上的含水小孔由浓度高的膜外扩散到浓度度的膜内。当膜内外的浓度差相等时，扩散即停止，但膜内的营养物质被不断消耗使膜内外始终存在浓度差。单纯扩散无需消耗能量，没有载体蛋白参与，没有特异性，不能选择必需的营养物质，扩散速度慢。单纯扩散只限于小分子的物质（膜上的含水小孔的大小决定），如水，容易水的气体—氧气，二氧化碳等。及小极性分子，如尿素，乙醇等。单纯扩散不是微生物吸收营养物质的主要方式。大肠杆菌对钠离子的吸收。
2．促进扩散
同样利用细胞内外的溶液浓度差，从浓度高的膜外扩散到浓度低的膜内。但不同之处在于溶质的转运需要细胞膜上的载体蛋白参与。载体蛋白通过与溶质的相互作用结合，在膜外时蛋白与溶质的亲和力高，进入细胞后，由于载体蛋白的构型发生改变，使得亲和力降低，从而释放溶质。载体蛋白有高度特异性，每种载体蛋白只运输相应的物质。大多数的载体蛋白为诱导酶，只有外界存在机体生长所需某种营养物质时，运输此物质的诱导酶才合成。同样，促进扩散不需要代谢能量。通过此方法运输的营养物质主要有氨基酸，单糖，维生素，无机盐。多见于真核微生物，在好氧微生物中这种运输机制不太重要。
3．主动运输
是微生物吸收营养物质的主要方式。不受细胞内外浓度差的限制。需要载体蛋白参与，也是由于载体蛋白构型变化来结合及释放营养物质，不同的是此构型变化需要消耗能量。主要吸收的物质有糖类（乳糖等），氨基酸，核苷，钾离子。
4．基团转位
前三种吸收方式，营养物质都不发生化学变化。此方法却是使糖类发生磷酸化作用，并以磷酸糖形式存在于细胞质中，可立即进入细胞的合成分解。磷酸糖的磷酸来自磷酸烯醇式丙酮酸PEP。此运输方式由4种蛋白构成：EI,
EII,EIII,HPr。EI，EIII与HPr存在于细胞质中，（EIII只有在少数细菌中发现，）EII存在于细胞膜中。EII，EIII对糖具有特异性，EI与HPr为非专一性成分，起能量传递作用。在糖的运输中，PEP的磷酸以高能共价键结合到EI的组氨酸上，EI携带的磷酸又转移到HPr上，从HPr上又转移到EIII上（无EIII则略过），磷酸在EII的作用下转移到糖上，完成糖类的磷酸化进入细胞质中。此方式需消耗能量，需载体蛋白参与。细胞膜对大多数磷酸化化合物都有高度不渗透性，磷酸糖一旦形成就不会渗透出细胞。多存在于厌氧及兼性厌氧微生物中。运输糖及糖的衍生物，核苷，脂肪酸。

Answer 2

单纯扩散：由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,不需要膜上载体蛋白和atp促进扩散：不受浓度的限制,需要载体蛋白不需要atp主动运送：不受浓度的限制,需要载体和atp基团位移：溶质在运送前后会发生分子结构的变化,需要载体和atp