Пройти Антиплагиат ©



Главная » Микробиология » 13. Питание микроорганизмов



Питание микроорганизмов

Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Уникализировать текст 



Имеют галофитный тип питания, поскольку у них нет специализированных органов пищеварения. Все питательные вещества попадают внутрь через поверхность клетки. Если субстрат не может проникнуть внутрь из-за молекулярной массы, клетки вырабатывают внеклеточные пищеварительные ферменты, которые гидролизируют макромолекулы до малых молекул, которые могут попасть внутрь.
То что для одних м/о является ядом, для других — источник питания (фенол, парафин, нафталин). Вцелом, всем нужна вода, макро- и микроэлементы, а также факторы роста (для некоторых).
Вода. Занимает 80-90% массы всей клетки.
1. В водной среде осуществляются все метаболитические процессы, поскольку вода — универсальный растворитель и способна образовывать водородные связи с полярными группами различных соединений.
2. Вода — в качестве химического компонента вступает в реакцию гидролиза, которая катализируется гидролазами.
3. Вода поддерживает тургор клетки.
 

Макроэлементы


Это углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, калий, кальций, магний, ферум.
Основные источники углерода — органические соединения и углекислый газ воздуха. М/о по отношению к источнику углеродного питания делятся на гетеротрофов и автотрофов. По способу получения энергии делятся на:
- хемотрофные (в качестве источника энергии используют химические соединения);
- фототрофы (используют энергию солнца);
Очень важно для м/о, какое вещество является источником электронов.
- органотрофы (используют органические соединения);
- литотрофы (используют неорганические соединения).
Автотрофы. Получают углерод из углекислого газа воздуха, при этом, не имеющая никакой энергетической ценности СО2 превращается в энергетически богатые органические соединения. Этот процесс не может идти произвольно, он требует дополнительных источников энергии. Поэтому в зависимости от источника энергии и донорства электронов м/о делятся на:
* фотоавтотрофов (м/о, которые фиксируют углекислый газ за счет солнечной энергии);
* хемоорганотрофы (м/о, которые фиксируют углекислый газ, но при этом энергию получают за счет окисления органических соединений);
* хемолитоавтотрофы (м/о, которые фиксируют углекислый газ, но при этом энергию получают за счет окисления неорганических веществ).
Гетеротрофы. Нуждаются в готовых органических соединениях, которые используются как доноры углерода. Лучшими веществами являются различные органические соединения (сахара, органические кислоты, спирты, липиды, а/к, парафины нефти и нефтяные дистилляты). Различают:
- хемоорганогетеротрофы (используют органические соединения, как источники энергии и углерода);
- хемолитогетеротрофы (в качестве источника углерода используют органические соединения, а для обеспечения энергией окисляют минеральные соединения, например, метанобразующие и водородные бактерии);
- фотогетеротрофы (в качестве источника углерода используют органические вещества, а в качестве энергии — энергию света, например, пурпурные и зеленые водоросли).
Азот. Входит в структуру нуклеиновых кислот (н/к), белков. Могут использоваться в качестве источника как органические, так и неорганические соединения. Легко метаболизируются соли аммония, нитраты. Хуже используются нитриты, для некоторых м/о — яд. Молекулярный азот утилизирует лишь ограниченная группа м/о — азотфиксаторы.
Фосфор. Входит в состав н/к, АТФ, тейхоевых кислот, полифосфатов (волютиновые зёрна). М/о потребляют фосфор в большом количестве в период быстрого активного роста и размножения. Источники — фосфаты, фитины.
Сера. Входит в состав а/к, витаминов и кофакторов в виде сульфатов и молекулярной серы.
Ионы металлов. Они регулируют отдельные стороны метаболизма клетки. Ионы магния стабилизируют ЦПМ у некоторых галофильных бактерий. У м/о нет чистой АТФ, она находится в комплексе с магнием. Входит в состав некоторых металлоферментов и многих клеточных метаболитов.
 

Факторы роста микроорганизмов


1. Витамины.
2. А/к.
3. Пуриновые и пиримидиновые основания.
М/о, которые в процессе жизнедеятельности синтезируют факторы роста — называются прототрофами. Группа м/о, которые не могут синтезировать некоторые факторы роста — называются ауксотрофами. Они требуют наличия факторов роста в ПС.
 

Поступление питательных веществ в клетку


Основным барьером на пути поступления питательных компонентов в клетку — является ЦПМ, которая обладает избирательностью. КС является механическим барьером и через нее могут пройти лишь те вещества, которые проходят через ячейки. У Г- — барьером является наружная мембрана.
Различают 4 механизма транспорта: пассивная и облегченная диффузия (без затраты энергии), активный транспорт и перенос радикалов или транспортация группы (с затратой энергии).
Пассивная диффузия. Это самый примитивный вид транспорта питательных веществ, поскольку он осуществляется по градиенту концентрации из зоны с более выскокй концентрации в зону — с более низкой. Для пассивной диффузии важным условием является величина молекулы и степень ее липофильности. Если молекула будет очень липофильна, то она растворится в мембранных липидах и не сможет диффундировать внутрь клетки. Скорость такой диффузии не велика и идет до выравнивания концентрации (вода, антибиотики, яды, токсины).
Облегченная диффузия. Поступления веществ по градиенту концентрации. Транспортировку облегчают белки — пермеазы, которые находятся в ЦПМ. Они имеют субстратную специфичность. Они относятся к индуцибельным ферментам. Скорость облегченной диффузии выше, чем у пассивной и при максимальном насыщении субстрата скорость реакции достигает предела, и она подчиняется обыкновенной ферментативной кинетике. Уравнение Михаелиса-Ментен.



 
 
При выравнивании концентрации .
У м/о прокариот этот механизм не очень распространен. Имеется несколько веществ (например, глицерин). Распространен у эукариот.
Активный транспорт. Наиболее распространенный вид транспорта у бактерий. Транспорт осуществляется против градиента концентрации. Это термодинамически неблагоприятное направление. Идут затраты энергии в виде АТФ. Проходит с участием индуцибельных субстратно-специфических белков. В ЦПМ энергия тратится на то чтобы понизить сродство пермеазы и переносимого вещества на внутренней стороне мембраны.

Перенос радикалов или транслокация группы. Это механизм транспорта, который обеспечивает перенос против градиента концентрации с затратами энергии и с участием пермеаз. Участие принимает фосфо-трансферазная система. При транспорте сахаров осуществляется фосфорилирование. Фосфорилируются системы:
- специфический компоненты;
- неспецифический компонент.
Неспецифический компонент представлен термостабильным белком Нpr и группой ферментов Ф 1, которые находятся в цитоплазме.
Специфический компонент — набор субстратно-специфических белков, связанных с мембраной, которые объединены общим названием — фермент 2 (Ф1). Это пермеазы, которые обладают фотосинтезирующей активностью.
Механизм транспорта осуществляется в ЦПМ.
 

 
Несмотря на то, что в четвертом механизме на 1 транспортированную молекулу сахара, так же как и при активном транспорте расходуется 1 молекула АТФ, происходит экономия энергии. При дальнейшем катаболизме углерода — эквивалентна 1 молекуле АТФ.
 
Выход веществ из клетки.
Путем пассивной диффузии и энергозависимого процесса.
 



Лекция, реферат. Питание микроорганизмов - понятие и виды. Классификация, сущность и особенности. 2021.

Оглавление книги открыть закрыть

1. Предмет микробиологии. Положение микроорганизмов в природе. Общая характеристика микроорганизмов.
2. История развития микробиологии
3. Грибы
4. Дрожжи как вид грибов
5. Прокариоты
6. Строение бактериальной клетки
7. Капсулы, слизистые слои и чехлы
8. Цитоплазматическая мембрана
9. Внутриклеточные структуры бактерий
10. ДНК
11. Морфологическая дифференцировка бактерий
12. Действие на микроорганизмы физических, химических и биологических факторов
13. Питание микроорганизмов
14. Рост и размножение микроорганизмов
15. Участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе
16. Систематика и классификация бактерий
17. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА В ПРОКАРИОТИЧЕКИХ МИКРООРГАНИЗМАХ
17.1 Брожение в клетках
17.2 Альтеративные механизмы сбраживаия углеводов
18. Фосфорилирование. Типы жизни основанные на фосфорилировании
19. Механизмы фотосинтеза
20. Конструктивный механизм метаболизма фотосинтезирующих бактерий
21. Типы жизни, основанные на окислительном фосфорилировании
22. Цикл трикарбованых кислот
23. Дыхательная цепь
24. Анаэробное дыхание
25. ВИРУСОЛОГИЯ
26. МОРФОЛОГИЯ И СТРУКТУРА ВИРУСОВ
27. МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСОВ И КЛЕТКИ
28. МЕХАНИЗМ ГЕНЕТИЧЕСКОГО И НЕГЕНЕТИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСОВ




« назад Оглавление вперед »
12. Действие на микроорганизмы физических, химических и биологических факторов « | » 14. Рост и размножение микроорганизмов






 

Похожие работы:

Воспользоваться поиском

 

Учебники по данной дисциплине

Концепции современного естествознания
ЕГЭ по биологии - справочник для подготовки
История КСЕ
Философия биологии
Фармацевтическая микробиология
Зоогигиена и ветеринарная санитария
Биология. Учебник
Биология. Учебник, часть 2
Цитология и гистология лекции