生物的生长。
第三节 营养物质进入细胞 一、扩散(diffusion)
二、促进扩散(facilitated diffusion) 三、主动运输(active transport)
6、 膜泡运输(memberane vesicle transport) 一、扩散(diffusion) 特点：
?被动的物质跨膜运输方式，运输速率与膜内外物质的浓度差成正比，由高浓度向低浓度运
输。
?物质运输过程中不消耗能量，不能进行逆浓度运输。 ?参与运输的物质本身的分子结构不发生变化。 ?非特异性的。
物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关,分子量小、脂溶性、极性小的物质易通过扩散进出细胞。
扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主要方式,水是唯一可以通过扩散
自由通过原生质膜的分子,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些气体分子(O2、CO2)及某些氨基酸在一定程度上也可通过扩散进出细胞。 二、促进扩散(facilitated diffusion) 特点：
?被动的物质跨膜运输方式，运输速率与膜内外物质的浓度差成正比，由高浓度向低浓度运
输。
?物质运输过程中不消耗能量，不能进行逆浓度运输。 ?参与运输的物质本身的分子结构不发生变化。 ?具有特异性。
通过促进扩散进行跨膜运输的物质需要借助与载体(carrier)的作用才能进入细胞，而且每种载体只运输相应的物质，具有较高的专一性。
载体只影响物质的运输速率，并不改变该物质在膜内外形成的动态平衡状态； 载体的这种性质类似于酶的作用特征，因此载体蛋白也称为透过酶；
透过酶大都是诱导酶,只有在环境中存在机体生长所需的营养物质时，相应的透过酶才合成。
三、主动运输(active transport) 特点：
?物质运输过程中消耗能量，能进行逆浓度运输。
?参与运输的物质本身的分子结构发生或不发生变化。 ?具有特异性。
运输物质所需能量来源：好氧型微生物与兼性厌氧微生物直接利用呼吸能；
厌氧型微生物利用化学能(ATP)； 光合微生物利用光能；
嗜盐细菌通过紫膜(purple membrane)利用光能；
类型：
a) 初级主动运输(primary active transport)
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b) 次级主动运输(secondary active transport)：同向运输(symport)；逆向运输(antiport)；
单向运输(uniport)
c) 基团转位(group translocation)
特点：有一个复杂的运输系统来完成物质的运输；
物质在运输过程中发生化学变化，分子结构改变； 基团转位主要存在于厌氧型和兼性厌氧型细菌中，主要用于糖的运输。脂肪
酸、核苷、碱基等也可通过这种方式运输。
五、膜泡运输(memberane vesicle transport)
膜泡运输主要存在于原生动物中，特别是变形虫(amoeba)。 思考题
试比较营养物质进入微物细胞的几种方式的特点。
第五章 微生物的代谢 代谢（metabolism）：细胞内发生的各种化学反应的总称 代谢： 分解代谢(catabolism) 合成代谢(anabolism)
分解代谢 复杂分子 （有机物） 简单小分子 合成代谢
第一节 微生物产能代谢
一切生命活动都是耗能反应，因此，能量代谢是一切生物代谢的核心问题。能量代谢的中心任务，是生物体如何把外界环境中的多种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通用能源------ATP。这就是产能代谢。
化能异养微生物 有机物
最初 能源
化能自养微生物 还原态无机物
光能营养微生物 ATP [H] 通用能源 （ATP）
日光
一． 生物氧化
生物氧化 ：是发生在活细胞内的一切产能氧化反应的总称。亦即分解代谢。
生物氧化与燃烧的比较
比较项目 燃烧 生物氧化
反应步骤 一步式快速反应 顺序严格的系列反应
条件 激烈 由酶催化，条件温和 产能形式 热、光 大部分为ATP
能量利用率 低 高 37
生物氧化的形式: 包括某物质与氧结合、脱氢或脱电子三种 生物氧化的功能：产能（ATP）、产还原力[H]和产小分子中间代谢物。 生物氧化过程中释放的能量的去向：被微生物直接利用；通过能量转换储存在高能化合物（如
ATP）中；部分能量以热的形式被释放到环境中。
异养微生物利用有机物，自养微生物则利用无机物，通过生物氧化来进行产能代谢。
二.化能异养微生物的生物氧化
根据氧化还原反应中的电子受体的不同将氧化有机物的氧化方式分为: 1.发酵
2.呼吸作用：有氧呼吸；无氧呼吸。 (一) . 发酵(fermentation)
1、定义: 有机物氧化释放的电子直接交底物给本身未完全氧化的某种中间产物，同时释
放能量并产生各种不同的代谢产物。
有机化合物只是部分地被氧化，因此，只释放出一小部分的能量。是一类低效产能反应；是厌氧条件下进行的生物氧化；是厌氧或兼性厌氧微生物获得能量的方式。 2、由EMP途径中丙酮酸出发的发酵 （1）乙醇发酵 （2）乳酸发酵 （3）混酸发酵
（4）丙酮-丁醇发酵、 丁酸发酵 （5）丙酸发酵
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与EMP途径相关的发酵
?
EMP途径的总反应式
葡萄糖
C6H12O6 +2Pi + 2ADP +2NAD+
2丙酮酸 + 2ATP + 2NADH + 2H
+
+ 2H2O
CH3COCOOH
已醇 发酵 （同型）
乳酸 发酵 （同型）
混酸 发酵
丙酮-丁醇 发酵（丁 酸发酵
丙酸发酵
ATP
第一次世界大战期间德国主要用“酵母的II型发酵”方法生产甘油，产量：1000吨/月。 目前的甘油生产方法：使用的微生物是Dunaliella aslina（一种嗜盐藻类），生活在盐湖及海
边的岩池等盐浓度很高环境，胞内积累高浓度的甘油从而使细胞的渗透压保持平衡。
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发酵(fermentation) 3%的亚硫酸氢钠（pH7） CO2
NADH 丙酮酸 乙醛 NAD+ 乙醇 乙醇发酵 （磺化羟基乙醛）
NADH
磷酸二羟基丙酮 NAD+
磷酸甘油 酵母的II 型发酵 甘油 甘油Saccharomyces cerevisiae厌氧发酵
微生物学与第一次世界大战
不同微生物发酵产物的不同，也是细菌分类鉴定的重要依据。 大肠杆菌：产酸产气（混酸发酵）
丙酮酸裂解生成乙酰CoA与甲酸，甲酸在酸性条件下可进一步裂解生成H2和CO2。
志贺氏菌：产酸不产气（混酸发酵）
丙酮酸裂解生成乙酰CoA与甲酸，但不能使甲酸裂解产生H2和CO2。
产气气杆菌：V.P.试验阳性，甲基红试验阴性。（混酸发酵） 大肠杆菌：V.P.试验阴性，甲基红试验阳性。（混酸发酵）
V.P.试验
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