Cơ chế xâm nhập thức ăn qua màng tế bào vi sinh vật:

Cơ chế xâm nhập thức ăn qua màng tế bào vi sinh vật: Để sinh trưởng và phát triển, tế bào vi sinh vật phải thường xuyên trao đổi chất và năng lượng với môi trường xung quanh. Giữa môi trường và tế bào tồn tại một hàng rào thẩm thấu, hàng rào này chính là màng nguyên sinh chất lipoprotein. Màng nguyên sinh chất có khả năng điều chỉnh tinh vi sự ra vào của các chất khác nhau. Sự vận chuyển các chất qua màng tế bào tuân theo một trong hai cơ chế: a. Cơ chế khuếch tán thụ động (khuếch tán đơn giản): Theo cơ chế này các chất đi qua màng nguyên sinh chất nhờ sự chênh lệch nồng độ (trong trường hợp các chất không điện phân) hay chênh lệch điện thế (trong trường hợp các ion) ở hai phía của màng. Sự vận chuyển này không đòi hỏi năng lượng. Tuy nhiên trong thực tế, chỉ có nước, một số chất khí (CO2, O2), axit béo và một số chất tan trong lipit vận chuyển theo cơ chế này. Đa số các chất hoà tan đi qua màng tuân theo cơ chế vận chuyển đặc biệt. b. Cơ chế vận chuyển đặc biệt (vận chuyển tích cực/chuyển hoá không gian đặc biệt/khuếch tán xúc tiến): Theo cơ chế này, các chất hoà tan muốn đi qua màng nguyên sinh chất trước hết nó phải liên kết với một enzim vận chuyển nằm trên màng nguyên sinh chất, gọi là pecmeaza (protein thấm), sau đó nó được chuyển vào bề mặt bên trong của màng, từ đây các phân tử chất hoà tan được chuyển vào nguyên sinh chất. Sự vận chuyển các chất nhờ pecmeaza có thể là thụ động (không cần năng lượng), hoặc chủ động (cần năng lượng). - Theo cơ chế vận chuyển tích cực thụ động, chất hoà tan liên kết thuận nghịch vào một vị trí đặc biệt trên phân tử pecmeaza nằm ở bên trong màng (có thể ở các lỗ của màng). Phức hợp “chất hoà tan – pecmeaza” được vận chuyển theo cả hai phía của màng nhờ sự chênh lệch nồng độ của một chất nào đó, sự vận chuyển này còn gọi là vận chuyển “xuôi dòng”. - Đối với cơ chế vận chuyển tích cực chủ động: các chất sau khi liên kết với pecmeaza, mặc dù đã có sự chênh lệch nồng độ, nhưng vẫn không đi qua được màng tế bào, khi đó bắt buộc tế bào phải tiêu tốn một số năng lượng nhất định để chuyển các chất này vào trong tế bào mặc dù nồng độ của chất này bên trong tế bào cao hơn nhiều so với bên ngoài (chẳng hạn nồng độ K+) . Sơ đồ vận chuyển các chất qua màng theo cơ chế vận chuyển tích cực: Phía trong Màng Phía ngoài S P P S PS PS ATP ADP + Pvc Pi P S S “hoạt hoá lại” * Kiểu chuyển dịch nhóm: kiểu này thường gặp ở sự vận chuyển đường của vi khuẩn. Ở vi khuẩn, hầu hết sự vận chuyển đường do hệ thống photphotranferaza đảm nhận. Hệ thống này bao gồm 2 enzim (E1 và E2) và 1 prôtein vận chuyển bền nhiệt (HPr = Heast- stable carrier protein) có khối lượng phân tử thấp. Theo kiểu vận chuyển này, trước hết E1 chuyển photphat từ photphoenolpiruvat (PEP) đến HPr: E1 HPr + PEP HPr-P + Piruvat Sau đó E2 chuyển photphat từ HPr-P đến C6 của đường đơn. Chú ý: E1 chung cho nhiều loại đường, E2 đặc trưng cho từng loại đường. Ngoài màng Trên màng tế bào chất Trong màng E2 glucoza Glucoza PrH E1 PEP E2 – glucoza PrH-P Piruvat