微生物的生理 但实际上，进入微生物细胞的物质不断地被生长代谢所 利用，浓度不断降低，细胞外的物质不断地进入细胞。这种 扩散是非特异性的，没有运载蛋白质（渗透酶）的参与，也 不与膜上的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化。 但膜上的小孔的大小和形状对被扩散的营养物质分子大小有 一定的选择性。由于单纯扩散不需要能量的作用，因此，物 质不能进行逆浓度交换。 单纯扩散的物质的主要是一些小分子的物质，如水、一 些气体（O2、CO2）、有些无机离子及水溶性的小分子物质 （甘油、乙醇等）
微生物的生理 但实际上，进入微生物细胞的物质不断地被生长代谢所 利用，浓度不断降低，细胞外的物质不断地进入细胞。这种 扩散是非特异性的，没有运载蛋白质（渗透酶）的参与，也 不与膜上的分子发生反应，本身的分子结构也不发生变化。 但膜上的小孔的大小和形状对被扩散的营养物质分子大小有 一定的选择性。由于单纯扩散不需要能量的作用，因此，物 质不能进行逆浓度交换。 单纯扩散的物质的主要是一些小分子的物质，如水、一 些气体（O2、CO2）、有些无机离子及水溶性的小分子物质 （甘油、乙醇等）
微生物的生理 3.1.3.2 促进扩散 促进扩散也是一种物质运输方式，它与单纯扩散的方式 相类似，营养物质在运输过程中不需要能量，物质本身在分 子结构上也不会发生变化，不能进行逆浓度运输，运输的速 率随着细胞内外该物质浓度差的缩小而降低，直至膜内外的 浓度差消失，从而达到动态平衡。所不同的是这种物质运输 方式需要借助于细胞膜上的一种称为渗透酶的特异性蛋白 （运载营养物质）参与物质的运输，这样加速了营养物质的 透过程度，以满足微生物细胞代谢的需要。而且每种渗透酶 只运输相应的物质，即对被运输的物质有高度的专一性
微生物的生理 3.1.3.2 促进扩散 促进扩散也是一种物质运输方式，它与单纯扩散的方式 相类似，营养物质在运输过程中不需要能量，物质本身在分 子结构上也不会发生变化，不能进行逆浓度运输，运输的速 率随着细胞内外该物质浓度差的缩小而降低，直至膜内外的 浓度差消失，从而达到动态平衡。所不同的是这种物质运输 方式需要借助于细胞膜上的一种称为渗透酶的特异性蛋白 （运载营养物质）参与物质的运输，这样加速了营养物质的 透过程度，以满足微生物细胞代谢的需要。而且每种渗透酶 只运输相应的物质，即对被运输的物质有高度的专一性
微生物的生理 3.1.3.3 主动运输 如果微生物仅依靠单纯扩散和促进扩散这两种方式对营 养物质的吸收只能从高浓度到低浓度的扩散，这样微生物就 不能吸收低于细胞内浓度的外界营养物质，生长代谢就会受 到限制。实际上微生物细胞中的有些物质以高于细胞外的浓 度在细胞内积累。如大肠杆菌在生长期中，细胞中的钾离子 浓度比细胞外环境高许多倍。以乳糖为碳源的微生物，细胞 内的乳糖浓度比细胞外高于500倍。可见主动运输的特点是 营养物质由低浓度向高浓度进行，是逆浓度梯度的
微生物的生理 3.1.3.3 主动运输 如果微生物仅依靠单纯扩散和促进扩散这两种方式对营 养物质的吸收只能从高浓度到低浓度的扩散，这样微生物就 不能吸收低于细胞内浓度的外界营养物质，生长代谢就会受 到限制。实际上微生物细胞中的有些物质以高于细胞外的浓 度在细胞内积累。如大肠杆菌在生长期中，细胞中的钾离子 浓度比细胞外环境高许多倍。以乳糖为碳源的微生物，细胞 内的乳糖浓度比细胞外高于500倍。可见主动运输的特点是 营养物质由低浓度向高浓度进行，是逆浓度梯度的
微生物的生理 因此这种物质的运输过程不仅需要渗透酶，还需要代谢 能量（ATP）的参与。目前研究的比较深入的是大肠杆菌对 乳糖的吸收，其细胞膜的渗透酶为β-半乳糖苷酶，它可以 在细胞内外特异性地与乳糖结合（在膜内结合程度比膜外 小），在代谢能（ATP）的作用下，酶蛋白构型发生变化而 使乳糖达到膜内，并在膜内降低其对乳糖的亲和力而在膜内 释放出来，从而实现乳糖由细胞外的低浓度向细胞内的高浓 度运输
微生物的生理 因此这种物质的运输过程不仅需要渗透酶，还需要代谢 能量（ATP）的参与。目前研究的比较深入的是大肠杆菌对 乳糖的吸收，其细胞膜的渗透酶为β-半乳糖苷酶，它可以 在细胞内外特异性地与乳糖结合（在膜内结合程度比膜外 小），在代谢能（ATP）的作用下，酶蛋白构型发生变化而 使乳糖达到膜内，并在膜内降低其对乳糖的亲和力而在膜内 释放出来，从而实现乳糖由细胞外的低浓度向细胞内的高浓 度运输
微生物的生理 3.1.3.4 基团转位 在微生物对营养物质的吸收过程中，还有一种特殊的运 输方式叫基团转位，这种方式除了具有主动运输的特点外， 主要是被运输的物质改变的其本身的性质，有些化学基团被 转移到被运输的营养物质上。如许多的糖及糖的衍生物在运 输中由细菌的磷酸酶系统催化，使其磷酸化，这样磷酸基团 被转移到糖分子上，以磷酸糖的形式进入细胞。 基团转位可转运葡萄糖、甘露糖、果糖、和β-半乳糖 苷以及嘌呤、嘧淀、乙酸等，但不能运输氨基酸。这个运输 系统主要存在于兼厌氧菌和厌氧菌中，也有研究表明，某些 好氧菌，如枯草杆菌和巨大芽孢杆菌也利用磷酸转移酶系统 将葡萄糖运输到细胞内
微生物的生理 3.1.3.4 基团转位 在微生物对营养物质的吸收过程中，还有一种特殊的运 输方式叫基团转位，这种方式除了具有主动运输的特点外， 主要是被运输的物质改变的其本身的性质，有些化学基团被 转移到被运输的营养物质上。如许多的糖及糖的衍生物在运 输中由细菌的磷酸酶系统催化，使其磷酸化，这样磷酸基团 被转移到糖分子上，以磷酸糖的形式进入细胞。 基团转位可转运葡萄糖、甘露糖、果糖、和β-半乳糖 苷以及嘌呤、嘧淀、乙酸等，但不能运输氨基酸。这个运输 系统主要存在于兼厌氧菌和厌氧菌中，也有研究表明，某些 好氧菌，如枯草杆菌和巨大芽孢杆菌也利用磷酸转移酶系统 将葡萄糖运输到细胞内