Химический состав бактериальной клетки

Физиология микроорганизмов

У бактерий реализуются основные функции живого –

ü Воспроизведение себе подобных индивид

ü Развитие.

 

Физиология микроорганизмов изучает жизнедеятельность, метаболизм бактерий, питание, энергию, рост, размножение бактерий и их взаимодействие с окружающей средой.

 

Химический состав бактериальной клетки.

Бактерии имеют сложное строение. В них представлены и неорганические и органические соединения. Наряду с простыми веществами имеются сложные компоненты

v Вода (80-90% бактериальной массы, она может быть свободной и может быть связанная. Вода несет след. Функции –

1) Растворитель всех веществ

2) Вода – источник водородных и гидроксильных ионов

3) Вода также является дисперсионной средой для протекания реакций в клетке

4) Связанная вода придает большую связанность(резистентность) в спорах например к замерзанию и испарению)

v Минеральные вещества – фосфор, медь, железо, калий, кальций, натрий.

1) Входят в структуры клетки.

2) Обеспечивают осмотическое давление

3) Определяют активность фермента

v Нуклеиновые кислоты представлены

1) ДНК(двухцепочечные и несет хранение генетической информации) и

2) РНК(одноцепочечная, представлена информационной, транспортой и рибосомальной и обеспечивает синтез специфического белка) Особенностью ДНК является что сумма оснований Г+Ц у позвоночных 40%, а у бактерий эта сумма варьирует у Гр(+) = 70-80%, а у Гр(-)=28-30%

v Белки у бактерий представлены простыми белками протеинами и сложными соединениями – протеидами – сложное соединения белков. Белки составляют 50% сухого остатка и могут содержать необычные аминокислоты. Белки несут следующие функции –

1) структурную

2) образуют ферментные системы

3) образуют двигательную систему

4) гидрофильность бактерий(смачиваемость)

5) тинкториальные свойства(особенности окраски)

6) специфичность(антигенное свойство)

7) токсичность

8) электрический заряд бактерий, благодаря которому бактерии способны к электрофорезу, т.е. движению в электрическом поле

v Углеводы – представлены моносахарами, дисахарами и полисахарами. Особенностью их является то, что часть углеводов встречается только у бактерий. У Гр(+) – тейхоловые кислоты. Углеводы играют важную роль –

1) Пластический материал

2) Один из основных источников энергии

3) Специфичность

4) Токсичность

v Липиды – могут быть в виде свободных соединений и в комплексе с белками и углеводами. Липиды представлены нейтральными жирами, фосфолипидами и имеются сложные соединения липидов – воска. Воска – это жиро подобные соединения, состоящие из птиацерола(спирта), аминокислот и низшие жирные кислоты. Чем больше восков, тем более патогенная бактерия. Отличаются липиды наличием необычных соединений. У Гр(-) имеется липид А, имеются необычные фосфолипиды, например аминоацил производные. Липиды несут следующие функции –

1) Структурная роль

2) Предают прочность этим структурам

3) Липиды определяют болезнетворность

4) Играют энергетическую роль

5) Определяют специфичность, с липидами связана устойчивость к антибиотикам и липиды определяют резистентность к кислотам

 

Питание бактерий – это поступление веществ в бактериальную клетку. Поступление веществ в бактериальную клетку контролирует цитоплазматическая мембрана. Она полупроницаема и обладает избирательной проницаемостью. Поступление веществ в клетку определяется следующими механизмами –

1. Простая(пассивная) диффузия. Она идет по градиенту концентрации, за счет их разницы. Так поступает вода, некоторые молекулы.
2. Облегченная диффузия – по градиенту концентрации, без затрат энергии – в ней участвуют белки переносчики пермиазы. Пермиазы на внешней стороне клетки соединяются с субстратом, переносят его в клетку, а там комплекс диссоциирует и субстрат освобождается.
3. Активный транспорт – против градиента концентрации. При этом затрачивается энергия. В нем участвуют связывающие белки, имеющие сродство с субстратом, присоединяют их фермиазы(белок).
4. Транслокация радикала – ферменты вызывают на поврености клетки модификацию молекул углевода. Происходит ее фосфолилирование. Затем она присоединяется к фермиазам, переносится и освобождается углевод в виде фосфата.