Основы микробиологии часть 7

Автор: admin | 25-09-2017

Содержание воды в клетках микроорганизмов влияет на их жизнеспособность, их состояние, поэтому потеря свободной воды переводит клетку к анабиоза, а связанной — к гибели клеток (абиоза).

Содержание белков составляет 50-80% сухого вещества, они являются основными и нийважливишимы биополимеры в биомассе микроорганизмов. Белки являются строительным материалом и выполняют катлитичну, транспортную, регулирующую, антигенной функции. Белки — ферменты обеспечивают протекание биохимических реакций. В зависимости от их локализации различают экзоферменты, которые клетка продуцирует наружу для обеспечения внеклеточного пищеварения, и еноферменты — катализаторы внутриклеточного метаболизма. Набор ферментов является характеристикой определенных видов. Способность синтезировать конститутивные ферменты кодируется клеточным геномом, является постоянным признаком, и не зависит от субстрата. Адаптивные или индуцибельной ферменты синтезируются при изменении факторов среды. Нуклеопротеиды и нуклеиновые кислоты отвечают за процессы наследственности и изменчивости.

Простые и сложные углеводы выполняют запасную, энергетическую. Защитную, строительную, антигенной и другие функции.

Липиды микроорганизмов входят в состав биомембран и клеточных стенок, являются источником энергии, выполняют функцию запаса. От концентрации ПНЖК зависит резистентность некоторых бактерий к действию высоких и низких температур.

Способность отдельных видов производить пигменты используется для идентификации выдви микроорганизмов. Существуют бактерии, которые не способны синтезировать витамины, но их жизнедеятельность зависит от концентрации факторов роста в среду.
информационные стенды
Такие микроорганизмы называют ауксотрофы. Определенные виды молочнокислых бактерий применяют как живые тест — культуры для определения концентрации витаминов.

Количественно, в зависимости от критерия, элементы разделяют на макро- , микро — и ультрамикроэлементы. Основу органических веществ составляют биоэлементы или органогены. К органическим соединениям микроорганизмов относятся: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, витамины, токсины, пигменты. Содержание белков составляет 50-80% сухого вещества, они являются строительным материалом клетки. Содержание нуклеиновых кислот в клетке в зависимости от вида бактерий и питательной среды колеблется от 10 до 30% на сухое вещество. Концентрация углеводов составляет 12-28%, они используются клетками для синтеза различных соединений и как источник энергии. Липиды составляют 3-10% на сухое вещество, и выполняют функции энергетического материала или запасных питательных веществ.

Виды обмена веществ у микроорганизмов

Важная, существенная, виждмина черта микробиоты — метаболизм — совокупность процессов, происходящих в клетках в процессе жизнедеятельности. Он состоит из двух разнонаправленных потоков реакций: конструктивного и энергетического метаболизма.

Конструктивный обмен (анаболизм) имеет место, когда из веществ, поступающих извне, и энергии синтезируются вещества клетки.

Энергетический обмен (катаболизм) — реакции разложения органических субстратов с образованием макроэргических связей АТФ. Энергетические и конструктивный метаболизм одновременно, тесно связаны. Выделение энергии происходит в процессе дыхания под влиянием окислительно-восстановительных ферментов.

Все бактерии по типу дыхания делятся на аэробных и анаэробных.

Аэробы — бактериальные клетки, которые окисляют органические субстраты с выделением энергии по реакции: С6Н12О6 + 6О2 => 6СО2 + 6Н2О + Q. Энергия, которая высвобождается, применяется бактериями на биосинтез, структур клетки, механическую работу или выделяется в виде советов и тепловой энергии. При термогенезом бактериальные клетки продуцируют наружу тепловую энергию. Это явление возникает при самосогревании или самовозгорания зерна с низкой теплопроводностью при t = 80-90 0С. Микроорганизмы которые способны превращать химическую энергию макроэргических связей АТФ в свет называются фотогеннимы. (Photobacterium phosphoreum)

Анаэробы — бактерии, которые не могут применять атмосферный кислород. Для получения энергии они используют анаэробные дегидрогеназы. Этот тип открыл Пастер и дал название брожения (спиртовое, маслянокислое).

Различают подтипа: облигатные; факультативные типы дахання. К Облигатные аэробных относятся сарцины, вибрион холеры, micromycetes, пленочные дрожжи, mycobacterium. Факультативных аэробных не обнаружено. Микроаэрофилы потребует кислород в незначительном количестве (Thamnidium, Cladosporium). Облигатных анаэробов в лаборатории культивируют на среде Китт-Тароцци. К ним относятся:, Clostridium sporogenes, Clostridium putrificum, Escherichia coli i Proteus vulgaris. Они являются факультативными анаэробами.

Типы питания

В классификации типов питания используется современная терминология, предложенная в 1946 году на микробиологическом симпозиуме. На базе трех критериев рассматривается несколько типов питания:

относительно источника углерода (автотрофия, гетеротрофия)

относительно донора электронов (органотрофия, гетеротрофия)

относительно источника энергии (хемотрофия, фототрофия).

По отношению к источнику углерода микроорганизмы делятся на автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы применяют СО2 и сами синтезируют органические вещества. Донором электронов в них являются неорганические соединения: Н2, NH3, H2S, S, Fe2 +. В зависимости от донора бактерии называются: водородные, нитрифицирующих, сиркобактерии, железобактериями. Их название — литоавтотрофы. Большинство из них выполняет важные функции в круговороте веществ в природе. С. М. Виноградский открыл новый тип питания — хемосинтез, когда окисления молекулярного водорода, NH3, H2S и задиза является источником енргии аэробных актера.

Среди автотрофов известные циановые, пурпурные, зеленые актерии, я ки используют солнечную энергию и проводят фотосинтез.

Гетеротрофы — это микроорганизмы, которые для питания потребует органические соединения: аминокислоты, белки, углеводы, липиды. Их современное название — хемоорганогетеротрофы. В этих организмов углеродистая соединение является единственным источником углерода, электронов и энергии. Это наиболее исследована группа микроорганизмов, широко распространена в природе. Они делятся на сапрофиты и паразиты.

Учитывая три критерия выделяют 8 групп микроорганизмов, различающихся по типу питания

< td>

Свет

< td>

СО2

Источник энергии

Источник электронов

Источник углерода

Группа микроорганизмов

Свет

< p> Неорганические соединения

СО2

Фотолитоавтотрофы

Неорганические соединения

Органические соединения

< p> Фотолитогетеротрофы

свет

Органические соединения

Фотоорганоавтотрофы

Свет

Органические соединения

Органические соединения

фотоорганогетеротрофы

Химические реакции

Неорганические соединения

СО2

Хемолитоав-тотрофы

Химические реакции

Неорганические соединения

Органические соединения

Хемолитогетеротрофы

Химические реакции

Органические соединения

СО2

Хеморганоавтотрофы

Химические реакции

Органические соединения

Органические соединения

Хемоорганогетеротрофы

Механизм транспорта питательных веществ в клетку

Микроорганизмам властвуй голофитний тип питания. Они не имеют органов пищеварения, а питательные вещества поступают в водном растворе различными механизмами. Особое регуляторная роль в транспорте питательных веществ к середине клетки и выведении метаболитов наружу принадлежит цитоплазматической мембране. ЦПМ имеет поры малого диаметра, которые характеризуются избирательной напивпроникнистю. В ЦПМ локализованы пермеазы — белки переноса с суровой специфичностью к субстратов. Их количество бывает значительной.

Различают такие типы транспорта:

активный транспорт — когда из среды с низкой концентрацией питательных веществ в клетку поступают пищевые вещества с помощью пермеаз и энергии АТФ.

облегченная диффузия — когда из среды с высокой концентрацией вещества транспортируются с помощью пермеаз без затрат энергии.

пассивная диффузия — когда из среды вещества движутся с зоны высокой концентрации в зону низкой концентрации в клетку по градиенту концентрации или электростатического потенциала.

Существуют три типа состояний клетки, которые обусловлены соотношением концентрации веществ наружу и внутри клетки.

первый состояние — нормальное состояние клетки — тургор — когда клетка находится в изотоническом растворе (0,85% NaCl). В этом случае диффузия осмотически активных веществ в клетку формирует внутриклеточный осмотическое давление. Он называется тургор и колеблется в больших диапазонах 1,5 МПа. Тургор обеспечивает транспорт воды в клетку. ЦПМ плотное прилегает к клеточной стенки и давление внутри клетки чуть больше чем давление извне.

Комментарии закрыты.