微生物营养物质跨膜运输 — 基团移位 化学与生命科学学院 张晓娟
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微生物营养物质跨膜运输—基团移位
化学与生命科学学院张晓娟
运 送 方 式
单纯扩散 促进扩散 主动运输 基团移位
1 1 营养物质运送分类营养物质运送分类
不需载体 需要载体
不耗能 耗 能
溶质分子发生改变
(磷酸化)
2 2 基团移位的发基团移位的发现现
美国霍普金斯大学的研究人员证明了,在这些细菌细胞质膜上有一种磷酸转移酶系统(磷酸烯醇式丙酮酸 -己糖磷酸转移酶系统 , phosphotransferase system , PTS),它是基团移位最典型的例子
pp
p
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3 3 基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例
PTS组成
利用 PTS系统逐级传递磷酸基团,实现糖的磷酸化两个步骤
运输机理
PTS组成PTS组成PTS组成
PTS系统:
PEP、 E I、 E II( a, b, c)、HPr
PTS组成
3 3 基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例
运输机理动画演示
3 3 基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例
酶 II( bc)
高度特异性
酶 II( bc)
高度特异性载体
(失去某种酶 II )
相应一种糖
磷酸转移酶系统磷酸转移酶系统 ( PTS )酶的功能酶的功能
未缺失
缺失
3 3 基团移位机制基团移位机制——以大肠杆菌糖类物质的运输为例以大肠杆菌糖类物质的运输为例
鼠伤寒沙门氏菌突变株(失去酶 I )
磷酸转移酶系统磷酸转移酶系统 ( PTS)酶的功能酶的功能
磷酸基团传递链断裂,磷酸基团无法正常传递
多种糖
……
果糖
葡萄糖
甘露糖
酶 I
传递作用
3 3 基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例基团移位机制—以大肠杆菌糖类物质的运输为例
4 4 基团移位的意基团移位的意义义
----快速进入新陈代谢
磷酸化
经济有效的养料运输方式
节能
主要存在于厌氧和兼性厌氧细菌中,少数好氧细菌
菌名 拉丁名 基团移位
节杆菌属一些种 Arthrobacter +巨大芽孢杆菌 Bacillus megaterium +枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis +流产布鲁氏菌 Brucella abortus +丁酸梭菌 Clostridium
butyricum+
巴氏芽孢梭菌 Clostridium pasteurianum
+
一些肠道细菌 +金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureu +
55 存在基团移位的微生物种类存在基团移位的微生物种类
6 6 采用基团移位运输的物质种类采用基团移位运输的物质种类
主要用于糖的运输(乳糖、葡萄糖、甘露醇、麦芽糖、果糖和 N-乙酰葡萄糖胺等)
脂肪酸、核苷、碱基也可以通过这种方式
7 7 总结总结
基团移位指一类既需要载体蛋白的参与,又需要耗能的一种物质运输方式,物质在运输过程中发生了化学变化
主要存在于好氧的细菌中
主要用于糖的运输
对于同一种微生物而言可有多种运输系统,不同类的化合物运输方式也不同,通过多样性的运输机制同时运输各种不同的营养物质互不干扰。
8 8 作业作业
基团移位( group translocation)
关键词
要求:查阅最新相关研究报道,小组交流讨论
单纯扩散( Simple diffusion)促进扩散( facilitated diffusion)主动运输( active transport)
下下 节节 课课 见见 !!
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