Физиология микроорганизмов. Химический состав бактерий. Питание микроорганизмов, страница 2

Гетеротрофы, использующие органические ве6щества отмерших организмов в окружающей среде являются сапрофитами. Гетеротрофы, использующие органические вещества живых организмов являются паразитами. Они могут быть облигатными паразитами и факультативными паразитами. Облигатные (строгие) способны существовать только внутри клетки-хозяина: риккетсии, хламидии, вирусы.

В зависимости от источников энергии и природы доноров электронов микроорганизмы делятся на фототрофы- способные использовать солнечную энергию и хемотрофы- получающие энергию за счет окислительно-восстановительных реакций. К фототрофам относятся сапрофитные микроорганизмы.

В зависимости от природы доноров электронов хемотрофы подразделяются на хемоавтотрофы и хемоорганотрофы. Хемолитотрофы используют в качестве доноров электронов неорганические соединения (литос-камень). Хемоорганотрофы используют в качестве доноров электронов органические соединения.

В зависимости от источников азота микроорганизмы делятся на ауксотрофы и прототрофы. Прототрофы - способны синтезировать все необходимые органические соединения из глюкозы и солей аммония. Ауксотрофы- не способны синтезировать все необходимые органические соединения из глюкозы и солей аммония. Они усваивают  эти соединения в готовом виде из окружающей среды или организма хозяина.

Ауксотрофами чаще всего являются патогенные и условно-патогенные микроорганизмы.

Для роста микроорганизмов также нужны ростовые факторы - пурины, пиримидины, витамины и др. соединения.

Механизмы питания. Микроорганизмы ассимилируют питательные вещества в виде небольших молекул, либо после расщепления их экзоферментами до более простых соединений. Условно выделяют 4 механизма поступления питательных веществ в микробную клетку:

- пассивная диффузия

- облегченная диффузия

- активный транспорт

- транслокация групп.

При пассивной диффузии происходит перемещение веществ из большей концентрации в меньшую, по градиенты концентрации. Без затрат энергии.

Облегченная диффузия осуществляется с помощью молекул-переносчиков, расположенных в цитоплазматической мембране. Переносчиками являются пермеазы. Протекает без затрат энергии. Вещества перемещаются из более высокой концентрации в меньшую. Пермеаза катализирует присоединение вещества-субстрата у активному центру на соей поверхности и проводит это вещество с наружной поверхности ЦПМ на внутреннюю. Здесь пермеаза освобождается  от этого вещества, а сама вновь вступает во взаимодействие с новой порцией субстрата. Пермеазы составляют значительную часть белков ЦПМ.

Активный транспорт - направлен на перенос веществ из меньшей концентрации в сторону большей (против градиента концентрации), процесс сопровождается затратами энергии, образующейся в результате окислительно-восстановительных реакций в клетке.

Транслокация групп- отличается тем, что переносимая молекула в процессе переноса видоизменяется, например фосфорилируется. Перенос веществ осуществляется при участии транспортных систем и соответствующих ферментов.

Выход веществ из клетки происходит:

- фосфотрансферазной реакцией, при фосфорилировании переносимой молекулы; котрансляционной секрецией, при этом лидирующая последовательность аминокислот присоединяется к мембране и формирует канал, через который молекулы могут выйти в окружающую среду;

почкованием – мембраны. Молекулы окружаются мембранным пузырьком, который отшнуровывается в окружающую среду.

Ферменты бактерий. Известно более 2000 ферментов, которые по механизму действия принадлежат к разным классам. Выделяют 6 основных классов: оксидоредуктазы, лиазы, гидролазы, изомеразы, лигазы, трансферазы.