第四章微生物的营养要求培养基运输方式ppt课件

单击此处编辑母 版标题样式 单击此处编辑母版副标 题样式 *1 第三章微生物营营养 vMicrobial Nutrition v营养物质：微生物为了 生存就必须从环境中吸 取各种物质以合成细胞 物质、提供能量和调节 新陈代谢。这些物质就 称为营养物质。 v营养的概念：有机体吸 取和利用营养物质的过 程。 第一节 微生物的营养要求 一、微生物细胞的化学组成 二、营养物质及其生理功能 三、微生物的营养类型 Nutritional Requirements of Microbial Cells 一、 微生物细细胞的化学组组成 （一）化学元素(chemical element): 大量元素(macroelement):碳、氢氢、氧、氮、 磷、硫、钾钾、镁镁、钙钙、铁铁（其中前六种占细细菌细细胞干重的 97%）。 微量元素(trace element): 锌锌、锰锰、钠钠、氯氯、钼钼、硒、钴钴 、铜铜、钨钨、镍镍、硼。 元素 细细菌 酵母菌 霉菌 碳 50 49.8 47.9 氮 15 12.4 5.2 氢氢 8 6.7 6.7 氧 20 31.1 40.2 磷 3 硫 1 微生物细胞中几种主要元素的含量（干重） （二）元素在细细胞内存在形式： 上述元素主要以水、有机物、无机盐盐的形式存在于细细胞中： 1、水 （1）营养细胞含水量高，占细胞总重的70%90% 酵母70%80% 细菌70%85% 霉菌85%90% （2）细菌芽孢、霉菌孢子含水量较低（一般为40%左右且大 部分含的是结合水，小部分是游离水。 游离水：干重法可测测得； 结结合水：不易蒸发发、不冻结冻结 、也不能渗透,占水总总量 的17%28%。 v2、有机物质 v（1）在细胞的全部干物质中，90%以上是有机物质。 v（2）构成的有机元素有：C、H、O、N。通常C与N在细胞 成分中的比例约为C：N4:1。 v （3）有机物质包括： v 蛋白质 大部分与其它物质形成结合蛋白。 v 核蛋白（核酸+pr） 合成Pr的场所； 脂蛋白（脂类+pr） 构成各种膜系统 v 核酸 两种：DNA、RNA；含量：细菌真菌 酵母 霉菌 v 糖类 有单糖、双糖和多糖。 vA大部分以多糖的形式存在（肽聚糖、葡聚糖、甘露聚糖 ）。 vB作为细胞的结构物质，参与细胞的组成。 vC作为细胞的贮藏物质 （三）微生物细细胞化学组组成含量的变变化 主要成分 细细菌 酵母菌 霉菌 水分 7585 7080 8590 （占细细胞鲜鲜重的%） 蛋白质质 5080 3275 1415 占 细细 碳水化合物 1228 2763 740 胞 干 脂肪 520 215 440 重 的 核酸 1020 6 8 1 % 无机盐盐 230 3.87 612 微生物细胞的化学组成 此组组成可因菌种的种类类、菌龄龄、培养基组组成、培养条件 、分析方法等而有所不同。 二、营养物质及其生理功能二、营养物质及其生理功能 碳源 氮源 无机盐盐 生长长因子 水 （一）、碳源（一）、碳源（Carbon sourceCarbon source） 定义义：凡能为为微生物提供碳素营营养的物质质 。 功能：构成细细胞物质质和代谢产谢产 物中的碳素; 提供微生物生长发长发 育所需要的能源。 种类类: 无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉 、 麸皮、米糠等；饴饴糖；单单糖） 、 脂类类、烃类烃类 、醇类类、有机酸。 假单胞：能利用90多种碳源。 甲烷氧化菌：只能利用甲烷、甲醇 某些纤维素分解菌，只能利用纤维 素。 不同微生物，对碳源的 利用能力不同。 微生物工业发业发 酵中用做碳源的原料 代粮节粮？纤维素、石油、CO2、H2 生产SCP 传统种类： 糖类类（单单糖、饴饴糖、糖蜜、水解糖） 淀粉（薯类类、谷类类、玉米粉、山芋粉、野 生植物淀粉等） 农农副产产品(麸皮、米糠） 工业废业废 料（酒糟、废废糖蜜、亚亚硫酸废废液） 凡能构成微生物细细胞中氮素来源的营营养物质质。 种类类：分子态态：（N2）主要是一些固氮微生物 无机氮：无机氮化物 NO3- NO2- NH4+等； 有机氮：脲脲、胺、氨基酸、蛋白质质、嘌呤或嘧啶嘧啶 实验实验 用氮源：牛肉膏、蛋白胨胨、酵母膏 工业业用氮源：尿素、氨水、花生饼饼粉、豆饼饼粉、麸皮 、鱼鱼粉、玉米浆浆等 功能： 1）提供合成细细胞原生质质（蛋白质质、核酸）及其他结结构的原 料； 2）为为少数细细菌提供能源（铵盐铵盐 、硝酸盐盐）。 （二）氮源（Nitrogen source ）： 硝酸盐盐NO3 NH4+ 蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才 能被机体利用，这种氮源叫迟效氮源。 无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源 可以直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。 铵铵 盐盐 氨基酸入胞 细细胞物质质 蛋白胨胨 豆 饼饼 蚕蛹粉 分解 入胞 细细胞物质质 诱导诱导 酶 诱导诱导 酶 生理酸性生理酸性盐盐盐盐和生理碱性和生理碱性盐盐盐盐 (NH4)2SO42NH4+ + SO42- 入胞pH K+（Na+）+ NO3- 入胞pH KNO3 NaNO3 NH4NO3NH4+(先入胞)+ NO3-(后入胞) （三）无机盐盐（inorganic salt） 定义义：为为微生物细细胞生长长提供碳、氮源以外的多种 重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质质，多以 无机盐盐的形式共给给。 大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生 长长所需浓浓度在10-310-4mol/L） 微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co （微生物生长长所 需浓浓度在10-610-8mol/L） 一般微生物生长所需要的无机盐少，特别是微量无素，常 混杂在其它营养养质里，除特别需要外，一般不必另外添 加。 v1、构成细胞的组成成分 磷构成细胞膜 v2、作为酶活性基组成成分，参与酶的组成 v P COA COI CO v S VB1 生物素硫辛酸，谷胱甘肽 v Fe 过氧化氢酶，细胞色素氧化酶 v3、作为酶的激活剂 Ca K v4、调节细胞的渗透性、酸碱度 v5、作化能自养菌的能源 无机盐的生理功能： （四）生长长因子（growth factor）： 定义义:是微生物维维持生命活动动所不可缺少而需要量又不多 特殊营营养物质质。通常微生物自身不能用简单简单 的碳源或氮 源合成，或合成量不足以满满足机体生长长需要的有机营营养 物质质。不同微生物需求的生长长因子的种类类和数量不同。 缺乏合成生长长因子能力的微生物称为为“营营养缺陷型”微生 物。 categories: Growth factors are organized into three categories: 1. purines and pyrimidines: required for synthesis of nucleic acids (DNA and RNA) 2. amino acids: required for the synthesis of proteins 3. vitamins: needed as coenzymes and functional groups of certain enzymes 生长素通常由酵母膏、动物肝浸出液或某些果 实浸出液（马铃薯、麦芽汁、玉米浆）提供。 有些微生物缺乏或丧失 合成某种或某些氨基 酸的酶，所以不能合 成生长所必需的氨基 酸，这类微生物被称 为“氨基酸缺陷型”。 v最早发现的生长因子是 维生素，目前已经发现 许多维生素都能起生长 因子的作用。维生素大 部分是构成酶的辅基或 辅酶，需要量很少，但 是缺少维生素微生物不 能正常生长。 根据微生物对生长因子的需要存在差异， 可分为： 1. 野生型(wild type) 原养型 不需要生长长因子而能在基础础培养基上生长长 的菌株。 2. 营营养缺陷型(auxotroph) 由于自发发或诱发诱发 突变变等原因从野生型菌 株产产生的需要提供特定生长长素物质质才能生长长 的菌株。 水的生理功能： 1、水是微生物细胞的重要组成成分，占营养细 胞70%90%。 2、水是良好的溶剂。营物吸收，代谢产物的排 泄，代谢反应物的代谢反应。 3、水直接参与某些代谢反应如水解反应，光合 作用。 4、可有效调节细胞内的温度。 （五）水（water） 三、微生物的营养类型三、微生物的营养类型 根据生长长所需要的营营养物质质的性质质（碳源），可将生物分成 ：异养型生物：在生长时长时 需要以复杂杂的有机物质质作为营为营 养物 质质 自养型生物：在生长时长时 能以简单简单 的无机物质质作为营为营 养物质质 动动物属于异养型生物，植物属于自养型，而微生物既有 异养型的也有自养型的，大多数微生物属于异养型生物，少数 微生物属于自养型生物。 根据生长时长时 能量的来源不同分成： 化能营营养型生物：依靠化合物氧化释释放的能量进进行生长长 光能营营养型生物：依靠光能进进行生长长 动动物和大部分微生物属于化能营营养型生物，它们们从物 质质的氧化过过程中获获得能量。植物和少部分微生物属于光能营营养 型生物 按供氢氢体分： 无机营营养型生物：以还还原性无机物为电为电 子供体。 有机营营养型生物：以有机物为电为电 子工体。 营养类型 化能异养型微生物 多数微生物属于化能异养型，其生长所需要能 量和碳源通常来自同一种有机物。 根据化能异养型微生物利用有机物的特性，又可 以将其分为下列两种类型： 腐生型微生物：利用无生命活性的有机物作为 生长的碳源。 寄生型微生物：寄生在生活的细胞内，从寄生 体内获得生长所需要的营养物质。 存在于寄生与腐生之间的中间过渡类型微生物， 称为兼性腐生型或兼性寄生型。 自养微生物：不依赖赖任何有机营营养物即可正常生 活的微生物。 异养微生物：至少需要提供一种大量有机物才能 满满足其正常营营养要求的微生物（即其碳源必须须是 有机物，供氢氢体是有机物，能源可以是氧化有机 物活利用日光能） 关于营养类型的定义： 第二节节 培养基(medium) 定义义：由人工配制的、用来培养微生物的营营养基质质 。 特点：任何培养基都应应具备备微生物所需要的五大营营 养要素，且应应比例适当。所以一旦配成必须须立即灭灭 菌。 用途：促使微生物生长长；积积累代谢产谢产 物；分离微生 物菌种；鉴鉴定微生物种类类；微生物细细胞计计数；菌种 保藏；制备备微生物制品 一、培养基的配制原则则 （一）培养基组组分应应适合微生物的营营养特点（目的明确 ） （二）营营养物的浓浓度与比例应应恰当（营营养协调协调 ） （三）物理化学条件适宜（条件适宜） （四）根据培养目的选择选择 原料及其来源（经济节约经济节约 ） （一）培养基组组分应应适合微生物的营营养特点 即根据不同微生物的营营养需要配制不同的培养基。 就微生物的营营养类类型而言：自养型和异养型微生物。 就微生物主要类类群而言：它们们所需要的培养基成分也不 同： 细细菌：牛肉膏蛋白胨胨培养基 放线线菌：高氏一号培养基 真菌：查查氏合成培养基 PDA (Potato-Dextrose-Agar) 酵母菌：麦芽汁 （二）营营养物的浓浓度与比例应应恰当 浓浓度过过高微生物的生长长起抑制作用， 浓浓度过过小不能满满足微生物生长长的需要。 碳氮比（C/N）直接影响微生物生长长与繁殖及代谢谢 物的形成与积积累，故常作为为考察培养基组组成时时的一个 重要指标标； 速效性氮（或碳）源与迟迟效性氮（或碳）源的比例 各种金属离子间间的比例 碳源中的碳原子的mol数 氮源中所含的氮原子的mol数 C/N比值值= 例：谷氨酸生产产中 C/N 4/1时时，菌体大量繁殖，谷氨酸积积累少； C/N3/1 时时，菌体生长长受抑制，而谷氨酸大量增加 。 （三）物理化学条件适宜 （1）pH: 各类类微生物的最适生长长pH值值各不相 同： 细细 菌：7.08.0 放线线菌：7.58.5 酵母菌：3.86.0 霉 菌：4.05.8 调节调节 方式： A配制培养基时时，用1摩尔浓浓度的NaoH或HCl 调调 B生长过长过 程中酸碱度的改变变用缓缓冲剂剂（K2HPO4 KH2PO4） C微生物大量产产酸时时，用CaCO3(不溶性)中和 D、生产产中按实际实际 需要不断向发发酵液流加酸或 碱液 （三）物理化学条件适宜（续续） 磷酸缓缓冲液：pH值值从6.07.6之间间 K2HPO4+HCl KH2PO4+KCl KH2PO4+KOH K2HPO4+H2O 加入CaCO3： CO32 HCO3 H2CO3 CO2+H2O +H+ H +H+ H 培养基中所含氨基酸、肽肽、蛋白质质等物质质也可起到缓缓冲作 用。 （2）渗透压压 渗透压 等渗溶液 适宜微生物生长 高渗溶液 细胞发生质壁分离 低渗溶液 细胞吸水膨胀，直至破裂 大多数微生物适合在等渗的环环境下生长长，而有的菌 如Staphylococcus aureus则则能在3mol/L NaCl的高渗 溶液中生长长。能在高盐环盐环 境（2.86.2/L NaCl）生长长 的微生物常被称为为嗜盐盐微生物（Halophiles）。 （3）氧化还还原电势电势 (redox poyential) 各种微生物对对培养基的氧化还还原电势电势 的要求： 好氧微生物：+0.3+0.4V,(在0.1V以上的环环境中均能生长长). 厌厌氧微生物：只能在+0.1V以下生长长 兼性厌厌氧微生物：+0.1V以上呼吸、+0.1V以下发发酵 培养基是多氧化还还原偶的复杂电杂电 化学系统统，测测出的Eh值仅值仅 代表其综综合结结果。 对对微生物影响最大的是：分子氧和分子氢氢的浓浓度 培养基中常用的还还原剂剂：巯巯基乙酸、抗坏血酸、硫化氢氢、 半胱氨酸、谷胱甘肽肽、二硫苏苏糖醇等。 （四）根据培养基的应应用目的选择选择 原料及其来源 该该培养基的应应用目的，即： 是培养菌体还还是积积累代谢产谢产 物？ 是实验实验 室种子培养还还是大规规模发发酵？ 代谢产谢产 物是初级级代谢产谢产 物还还是次级级代谢产谢产 物 ？ 用于培养菌体种子的培养基营营养应应丰富，氮源含量宜高（碳 氮比低）； 用于大量生产产代谢产谢产 物的培养基其氮源一般应应比种子培养基 稍低，（但若发发酵产产物是含氮化合物时时，有时还应时还应 提高培养基 的氮源含量）；若代谢产谢产 物是次级级代谢产谢产 物时时要考虑虑是否加 入特殊元素或特定的代谢产谢产 物； 当所设计设计 的是大规规模发发酵用的培养基时时，应应重视视培养基中 各成份的来源和价格，应选择应选择 来源广泛、价格低廉 的原料，提 倡以粗代精，以废废代好。 二、培养基的类类型及其应应用 -1 根据所培养微生物的微生物类类群来分 细细菌培养基；放线线菌培养基；霉菌培养基 酵母菌培养基。 -2 根据培养目的来分 种子培养基(seed culture medium)是为保证发 酵生产获得大量优质种子而设计的培养基，特点是营养较丰富，氮 源比例较高。有时为使菌种能迅速适应后面的发酵条件，还有意识 地加入发酵培养基的基质。 发发酵培养基(fermentation medium)用于生产预 定发酵产物，一般以碳为主要元素，碳源含量往往高于种子培养基 。大规模生产时，原料应价廉易得，还应有利于下游的分离提取。 -1 细细菌培养基营营养肉汤汤（nutrient broth)： 牛肉膏 3g； 水 1000ml； 蛋白胨胨 5g ； pH 7.27.4 放线线菌培养基高氏1号： 可溶性淀粉 20g； KNO3 1g; K2HPO4 1g MgSO4 0.5g NaCl 1g; FeSO47H2O 0.5g 水 1000ml; pH 7.27.4 霉菌培养基查查氏（zapek)培养基： 蔗糖 30g; KCl 0.5g; MgSO4.H2O 0.5g; FeSO4 0.5g 水 1000ml; K2HPO4 1g; NaNO3 3g; pH 6.7 酵母菌培养基麦芽汁培养基 味精生产产菌北京棒状杆菌AS1299的一级级种子（用摇摇床培养 ） 培养基配方： 葡萄糖 3% 玉米浆浆 2.53.5% 尿素 0.30.5% K2HPO4 0.10.2% MgSO4 0.05% 二级级种子（1200升发发酵罐）培养基配方：以水解糖3% 代替葡萄糖3%，其他成分相同。 -3 按对对培养基成分的了解程度来分 天然培养基(complex medium)：也称作chemically undefined medium。利用生物的组织、器官以及它们 的抽提物或制品制成的培养基即利用化学成分还还不完 全清楚或不恒定的天然物质质（麦芽汁、米曲汁、豆芽 汁、玉米粉、麸皮、马铃薯、豆饼粉、花生饼粉、鱼 粉、牛肉膏、蛋白胨、酵母膏）制成的培养基。 合成（组组合）培养基(synthetic medium)：也称作 chemically defined medium. 由已知成分和数量的化学 药药品配制而成的培养基。该类该类 培养基的组组成成分精确 、清楚，重复性强，但微生物生长较长较 慢。 半合成培养基(semi-defined medium)：在一部分采 用天然材料，部分用已知的化学药药品组组成的培养基 . 如马铃马铃 薯蔗糖培养基 -4 按培养基的物理状态态来分 液体培养基(liquid medium)：将各营养成 分按一定的量加入定量水溶解后即成。 固体培养基(solid medium)：在液体培养 基中加入一定量能固化的胶体物质而制成。 天然固体营营养基质质制成的培养基. 半固体培养基(semi-solid medium)：在液 体培养基中加入0.2-0.7的琼琼脂构成的培养 基。 1.不被微生物分解、利用、液化； 2.不因消毒灭灭菌而被破坏； 3.在微生物的生长长温度内保持固态态； 4.凝固点的温度对对微生物无害； 5.透明度好，粘着力强 理想凝固剂剂 应应具备备的条 件 -5 按特殊用途划分 v1、生理特性试验用培养基 v糖发酵培养基 ：判断产酸、产气情况，指示剂为酸性复红。 v 明胶培养基：判断蛋白酶的产生情况 v 穿刺30培养冰箱观察液化情况 v v 淀粉培养基：判断淀粉酶的产生与产量 v 碘液 v 培养 透明圈 2、增殖培养基 v定义：为从混杂的微生物群体中分离出某一种微生 物而设计的适于该种微生物在其中迅速生长（占优 势），其它微生物逐渐被淘汰。常用于菌种筛选。 如： v滤纸条培养基：筛选纤维素分解菌 v v 滤纸 v 无机盐（无纤微素粉、琼脂碳源） v v石蜡油培养基：在基础培养基上加入石蜡油作碳源 ，筛选石油脱腊酵母。 3、选择性培养基 (selective medium) v定义：在培养基中加入某种药剂（抑菌剂、 杀菌剂）以抑制不需要的微生物生长。 v分离石油脱蜡酵母：加氯霉素抑细菌 v分离放线菌：加10%酚数滴抑细菌、霉菌 v分离酵母、霉菌：加PC、四环素、链霉素抑 细菌、放线菌 v分离G（）：加结晶紫、抑G（+） 4、鉴别培养基 differential medium v定义：在培养基中加入某种试剂，使培养后 发生某种变化，从而区别不同类型的微生物 。 v伊红一美兰培养基（EMB）：区别大肠与产 气杆菌。大肠杆菌发酵乳糖时能使伊红与美 兰结合成黑色化合物，菌落呈紫黑色、有金 属光泽，较小；而产气菌菌落较大，温润， 呈棕色。 EMB(Eosin Methylene Blue) Figure 14. Left: Escherichia coli cells. Right: E. coli colonies on EMB Agar. 5、基础培养基 minimum medium 定义：是含有一般微生物生长繁殖所需的基本 营养物质的培养基。 另外基础培养基也可作为一些特殊培养基的基 础成分（如制备糖发酵培养基时）. 6、加富培养基 enriched medium 定义：在普通培养基中加入某些特殊的营养物 ，如血、血清、动、植物组织液或其他营养 物质（或生长因子）的一类营养丰富的培养 基。 用来培养营养要求苛刻的微生物，或用以富集 （数量上占优势）和分离某种微生物. （四）其它 v对于专性寄生的微生物如病毒、立克次氏体 等，不能人工培养在普通培养基上。通常是 接种在动植物体内，动植物组织或细胞里培 养。常用的动物有小白鼠、家兔、豚鼠等。 可用鸡胚培养新城域鸡瘟病毒、牛痘病毒、 天花病毒、狂犬病毒等。将病毒注射到鸡胚 的绒毛尿囊膜、尿囊、羊膜囊或卵黄囊中培 养即可得。 三、培养基的配制方法 v1、按照配方的组成及用量分别称量及配成液 体 v2、调酸碱度 v3、配固体培养基加入2%琼脂并加热熔化 v4、分装试管、瓶并塞上棉塞 v5、包扎、灭菌、备用 v例一：斜面培养基的配制程序 v按比例计算各营养成分的量称量量水加 热熔化琼脂加其它成分调酸碱度补 足水分分装加塞包扎灭菌摆斜面 v例二：平板培养基的配制程序 v 称料熔解定溶调酸碱度装瓶 加2%琼脂加塞包扎灭菌倒平板冷凝 备用 高压压蒸气灭灭菌 一般培养基: 1.05 Kg/cm2, 121.3, 15-30 min 含糖培养基: 0.56 Kg/cm2, 112.6 , 15-30 min 培养基的灭灭菌 第三节营养物质进入细胞 v某种物质能否作为营养 物支持微生物生长，首 先取决于它能否进入细 胞，其次决定于微生物 是否具有利用它的能力 。 一、细胞质膜的结构与透性 v 物质进出细胞，有三道屏障： v 荚膜、粘液层 蔬松对物质的运输影响较小 v 细胞壁 粗筛，允许一定分子大小物质通过 ，无选择性 v 细胞质膜 半渗透膜，高度的选择性 细胞质膜的透性 v水分子最易透过。 v大分子物质必须由胞 外酶水解成小分子可溶 于水的物质才可透过。 v脂溶性物质比水溶性 物质更易透过。 v弱电解质比强电解质 易透过。 v低价离子比高价离子 易透过。 v v v v谷氨酸生产菌：生物素缺陷 型脂肪酸磷脂细胞 膜缺损膜透性 二、营养物质吸收方式 被输输送的物质质，靠细细胞内外浓浓度为为 动动力，以透析或扩扩散的形式从高浓浓度 区向低浓浓度区的扩扩散。 1、单纯扩散 simple diffusion or passive diffusion) 单纯扩单纯扩 散simple diffusion or passive diffusion) 特点： 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； 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； 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； 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。 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。 smosis flows towards high salt concentrations 单纯扩单纯扩 散模式图图 细胞膜外 细胞膜内细胞膜 2、促进扩散(facilitated diffusion) 特点：在促进扩散过程中 v 营养物质本身在分子结构上也不会发生变化 v 不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输 v 运输的速率由胞内外该物质的浓度差决定 v需要细胞膜上的载体蛋白（透过酶）参与物质 运输 v被运输的物质与载体蛋白有高度的特异性 v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，例如通常在厌氧 生活的酵母菌中，某些物质的吸收和代谢产物的分泌是通过 这种方式完成的。 促进扩进扩 散模式图图 细胞膜细胞膜外 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) 特点：物质在主动运输的过程中 v 需要消耗代谢能 v 可以进行逆浓度运输的运输方式 v 需要载体蛋白参与 v 对被运输的物质有高度的专一性 v 被运输的物质在转移的过程中不发生任何化学变化 不同的微生物在主动运输过程中所需的能量的来源不同，好 氧微生物中直接来自呼吸能，厌氧微生物主要来自化学能，光 合微生物中则主要来自光能 。 主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式。 主动动运输输模式图图 细胞膜细胞膜外 细胞膜内 恢复原构象 移位 再循环 结合 构象改变 ADP+Pi ATP Na+-K+-ATP酶系统统 Na+-K+-ATPase是存在于原生质质膜上的一 种重要离子通道蛋白 功能: 利用ATP能量将Na+由细细胞内“泵泵”出胞外, 并将K+“泵泵”入胞内。 该该酶由大小两个亚亚基组组成（MW: 12万, 5.5万 ） 作用步骤骤: 1. ATP酶(E)在细细胞内侧侧与3个N