 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Физиология микроорганизмов
Питание и дыхание микроорганизмов.
Метаболизм -совокупность двух противоположных, но взаимосвязанных процессов катаболизма (энергетического метаболизма) и анаболизма (пластического метаболизма).
У микробов в процессе катаболизма выделяется энергия, которая сохраняется в молекулах АТФ. Эта энергия расходуется в ходе пластических реакций (синтез органических соединений для жизнедеятельности и строительства элементов клетки).
Питание.
Микроорганизмы используют различные источники для пополнения питательных веществ и энергии.
Источники углерода и типы питания.
Две группы микроорганизмов: автотрофы – синтезируют все необходимые углеродсодержащие компоненты из СО2, гетеротрофы – не в состоянии ассимилировать СО2, они используют готовые углеродсодержащие соединения (гексозы, многоатомные спирты, аминокислоты и др.).
Источники азота. (аминокислоты, пурины, пиримидины, витамины)
Прототрофы способны синтезировать необходимые им азотсодержащие соединения (аминокислоты, пурины, пирамидины и др.) из глюкозы, солей аммония; ауксотрофы могут только получать готовые азотсодержащие соединения из окружающей среды или организма хозяина.
Также всем микробам необходимы фосфор- и серосодержащие соединения, ионы Mg, K, Ca, Fe и др. микроэлементы.
Источники энергии и доноры электронов.
Микроорганизмы подразделяют на фототрофы (фотосинтезирующие), обладающие способностью использовать солнечную энергию и хемотрофы (хемосинтезирующие), получающие энергию в результате окислительно-восстановительных реакций. Патогенны для человека хемотрофы.
В зависимости от природы доноров электронов хемотрофы разделяют на: Хемолитотрофы (хемоавтотрофы) черпают электроны (Н2, Н2S, CH3, Fe и др.) из неорганических соединений. Хемоорганотрофы (хемогетеротрофы) получают электроны из органических соединений.
Транспорт питательных веществ. В бактериальную клетку.
1) Путем пассивной диффузии, без энергетических затрат по градиенту концентрации (H2O, O2, CO2, N2).
2) Путем облегченной диффузии – без энергозатрат, при участии мембранных белков-транслоказ.
3) Путем активного транспорта. С энергозатратами, против градиента концентрации. С участием: белков-пермеаз, транслоказ.
Из бактериальной клетки.
1) Фосфотранспортная реакция – при фосфорилировании переносимой молекулы.
2) Котрансляционная секреция – с помощью специальной лидирующей последовательности белки формируют канал в ЦМ и выходят в окружающую среду (токсины столбняка, дифтерии).
3) Почкование мембраны – молекулы окружаются мембранным пузырьком, который почкуется наружу.
Факторы роста.
К ним относят аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, липиды, витамины, железопорфирины и др.Потребность в ростовых факторах используется для дифференциации и идентификации бактерий.
Аминокислоты. Многие микробы нуждаются в готовых аминокислотах: клостридии – в лейцине, тирозине; стрептококки – в лейцине, аргинине и т.д. Эти микробы ауксотрофны по соответствующим аминокислотам, т.е. не способны сами синтезировать и получают готовые соединения.
Пуриновые и пиримидиновые основания (аденин, гуанин, цитозин, урацил, тимин). Нужны для роста стафилококков, стрептококков, микоплазм и др.
Липиды. Жирные кислоты необходимы для роста стрептококков, микоплазм. Последние ауксотрофны по холестерину, который входит в их цитоплазматическую мембрану.
Витамины. Входят в состав коферментов (группа В). Коринебактерии дифтерии, шигеллы ауксотрофны по никотиновой кислоте, стафилококк, пневмококк, бруцеллы – по В1 и т.д.
Ферменты.
Ферментный состав микробов определяется геномом и является стабильным признаком. Поэтому определение сахаролитических, протеолитических и др. ферментов используется для их идентификации. Ферменты нейраминидаза, гиалуронидаза, коагулаза определяют патогенные свойства микробов.
Различают экзо- и эндоферменты. Эндоферменты локализуются в цитоплазме, ЦМ, периплазматическом пространстве. Экзоферменты выделяются в окружающую среду, они расщепляют макромолекулы до более простых соединений, которые транспортируются в микробную клетку.
Различают конститутивные ферменты и индуцибельные. Конститутивные ферменты постоянно синтезируются в бактериальной клетке, индуцибельные – активно синтезируются при наличии соответствующего субстрата (например, β-лактамаза, разрушающая пенициллин).
Активность ферментов и скорость ферментативных реакций зависят от температуры и рН среды. Оптимум для многих патогенных микроорганизмов – t = 37°C, pH = 7,2-7,4.
Поиск по сайту: