Типы питания микроорганизмов

Источники питания

ПИТАНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ МИКРООРГАНИЗМОВ

Обмен веществ, или метаболизм, включает в себя 2 взаимосвязанные системы реакций, одна из которых обеспечивает ассимиляцию поступающих в клетку питательных веществ (реакции синтеза метаболитов) – конструктивный метаболизм, д ругая – процесс образования энергии – энергетический метаболизм.

Микроорганизмы питаются голофитным и голозойным способами.

Микроорганизмам нужна вода, углерод, азот, фосфор, сера и другие элементы в макро- и микродозах, а также некоторые органические соединения.

Вода. Около 80-90 % массы микробных клеток. Ее функции:

1) обеспечивает гидратацию различных клеточных компонентов,

2) поддерживает тургор клетки,

3) вступаетвреакции гидролиза,

4) служитрастворителем.

Питательная ценность источников углерода зависит от химической структуры органического вещества. Автотрофы используют СО₂ как источник «С» за счет энергии минеральных веществ и фотоэнергии, а гетеротрофы тратят на связывание СО₂ АТФ.

Микроорганизмы используют в качестве источника «С» углеводороды,нерастворимые в воде, сначала окисляя их до водорастворимых соединений, а также липидыили аминокислоты.

Лучшие источники «С» – органические соединения с частично окисленными атомами углерода: сахара, глицерин, маннит, лимонная, винная, молочная кислоты и др.

Существенное значение имеет также близость химической структуры органического вещества к структуре входящих в состав микробной клетки соединений. Большинство бактерий усваивают сахара D-ряда, а аминокислоты L-ряда. Промежуточные продукты расщепления используются как строительные блоки для биосинтеза клеточных метаболитов.

По отношению к источникам углерода микроорганизмы делят на 2 группы:

1. Автотрофы превращают СО₂ в энергетически богатые органические соединения за счет энергии окисления минеральных веществ или солнечной энергии.

2. Гетеротрофы нуждаются в готовых органических соединениях – источниках энергии и углерода.

Тип питания	Источник «С»	Источник энергии	Донор электронов	Представители прокариот
Фотолитоавтотрофы	СО2	Свет	Неорганические соединения	Большинство фотосинтезирующих бактерий
Фотоорганоавтотрофы	СО2, органические соединения	Свет	Органические соединения	Пурпурные бактерии 3х родов семейства Rhodospirillaceae
Хемолитоавтотрофы	СО2	Неорганические соединения	Неорганические соединения	Нитрификаторы, тионовые, водородные, железоокисляющие бактерии
Хемоорганоавтотрофы	СО2	Органические соединения	Органические соединения	Бактерии, окисляющие муравьиную кислоту
Фотолитогетеротрофы	Органические соединения	Свет	Неорганические соединения	Некоторые пурпурные серобактерии
Фотоорганогетеротрофы	Органические соединения	Свет	Органические соединения	Некоторые пурпурные бактерии
Хемолитогетеротрофы	Органические соединения	Неорганические соединения	Неорганические соединения	Некоторые водородные и метанобразующие бактерии
Хемоорганогетеротрофы	Органические соединения	Органические соединения	Органические соединения	Бактерии брожения, гниения

Миксотрофы при изменении условий внешней среды переключаются с одного типа питания на другой. Если данный тип метаболизма не является единственным для данного микроорганизма, то он относится к факультативному по типу питания.

Источники азота. Аминоавтотрофы строят азотсодержащие компоненты либо из минеральных веществ, либо из аминных групп. Наиболее доступный источник «N» для них – аммонийные соли.Нитраты, свободный NH₃ мало доступны, нитриты для большинства бактерий ядовиты. Аминогетеротрофы строят белки из готовых аминокислот, используя белки, пептоны или отдельные аминокислоты.

Макро- и микроэлементы. S, Р, К, Са, Мg, Мn, Fе – макроэлементы.

Сера – для синтеза серосодержащих аминокислот и коферментов; фосфор – в составе нуклеиновых кислот, АТФ, коферментов, фосфолипидов; кальций – в составе эндоспор; магний – в клеточных стенках, мембранах, железо – в цитохромах, ферментах.М икроэлементы: Zn, Со, Мо, Сu, I, Вr.