Химический состав бактерий

Вещества: 1) неорганические: - вода 75-85 % (в споре 18-20%)- универсальный растворитель;

- минеральные соли 2-14% (фосфор, натрий, железо, магний, калий, сера) и микроэлементы (кобальт, молибден, марганец, медь, цинк);

2) органические: - белки 50-80% сухой массы бактерии, бывают больше 2000: простые и сложные,

- нуклеиновые кислоты: ДНК и РНК 10-30% обеспечивают передачу наследственной информации,

- жиры-липиды 0,2-40% - запасные вещества, участвуют в энергообмене,

-углеводы 12-18% - источник энергии.

3. Под питанием понимают процессы поступления и выведения питательных веществ в клетку и из клетки. Питание в первую очередь обеспечивает размножение и метаболизм клетки.

Среди необходимых питательных веществ выделяют органогены – это восемь химических элементов, концентрация которых в бактериальной клетке превосходит 10—4 моль. К ним относят углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, магний, кальций.

Кроме органогенов, необходимы микроэлементы. Они обеспечивают активность ферментов. Это цинк, марганец, молибден, кобальт, медь, никель, вольфрам, натрий, хлор.

Питательные вещества могут поступать в клетку в растворимом виде (это характерно для прокариот)- осмотрофы, или в виде отдельных частиц - фаготрофы.

По типу питания микроорганизмы делятся:

1. Аутотрофы или литотрофы. Используют в качестве источника углерода простые неорганические вещества:

1) нитрофицирующие – обитают в почве и сточных водах,

2) азотфиксирующие – в почве, азот из воздуха,

3) серобактерии – в теплых источниках с сероводородной кислотой,

4) железобактерии – в воде с содержанием железа.

2. Гетеротрофы или органотрофы питаются за счет готовых органических соединений:

1) сапрофиты используют мёртвые органические остатки для своей жизнедеятельности,

2) паразиты питаются живыми органическими веществами, используя ресурсы хозяина. Все болезнетворные м/о: риккетсии, внутриклеточные вирусы, некоторые простейшие.

3. Метатрофы (используют органические вещества неживой природы).

4. Паратрофы (используют органические вещества живой природы).

По способности усваивать азот микроорганизмы бывают:

1. Аминоавтотрофы для синтеза белка клетки используют молекулярный азот из воздуха (клубеньковые бактерии).

2. Аминогетеротрофы получают азот из органических соединений. Все патогенные и большинство сапрофитов.

По источнику энергии: 1) фототрофы способны использовать солнечную энергию (пурпурные серобактерии),

2) хемотрофы получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций.

Механизмы транспорта питательных веществ.

Питание бактерий происходит путём двухстороннего осмоса через полупроницаемую цитоплазматическую мембрану (цпм).

Пути поступления метаболитов и ионов в микробную клетку.

1. Пассивный транспорт (без энергетических затрат): 1) простая диффузия;

2) облегченная диффузия (по градиенту концентрации, с помощью белков-переносчиков).

2. Активный транспорт с затратами АТФ (против градиента концентрации; при этом происходит взаимодействие субстрата с белком-переносчиком на поверхности цитоплазматической мембраны).

3. Перенос или транслокация групп радикалов.

Встречаются модифицированные варианты активного транспорта – перенос химических групп. В роли белков-переносчиков выступают фосфорилированные ферменты, поэтому субстрат переносится в фосфорилированной форме. Такой перенос химической группы называется транслокацией.

Факторы роста – необходимые для микроорганизмов соединения, которые они сами синтезировать не могут, поэтому их надо добавлять в питательные среды.