Читайте также:
|
|
Подобно всем живым организмам бактерии питаются, растут, размножаются и осуществляют интенсивное взаимодействие с окружающей средой. В результате имеет место постоянный обмен веществ бактерий с окружающей средой, что и составляет основу жизнедеятельности бактерий.
Прежде чем приступить к рассмотрению отдельных вопросов физиологии бактерий, ознакомимся вкратце с их химическим составом.
Химический состав микробной клетки:
клетка – это живое существо. 75-85% от массы микробной клетки составляет вода, находящаяся в клетке в свободном и связанном состоянии. Вода выполняет роль растворителя, в ней идет диссоциация электролитов, формирование коллоидов, рост и размножение микроорганизмов. 15-25% приходится на сухой остаток, из него: 90-97% составляют органогены (С – 50%, О2 – 30%, Н2-8%, N2 – 12%), 3-10% приходится на минеральные вещества (Nа, К, Са, Р, Fе, Мg и др.).
На долю белков приходится от 50% до 80% (чаще 50%). Они представлены протеинами, протеидами, нуклео- (ДНК и РНК) и липопротеидами. Роль белков: они являются носителями генетической информации, обеспечивают синтез специфических веществ, выполняют роль ферментов и токсинов. Во всех структурных компонентах клетки содержатся белки. Расщепление белков в анаэробных условиях – гниение, а в аэробных – тление.
Углеводы составляют 12-18% массы микробной клетки, больше всего их содержится в оболочке микробной клетки (особенно много углеводов в капсуле). Роль углеводов: пластическая (строительный материал) и энергетическая. Расщепление углеводов в аэробных условиях – горение, в анаэробных – брожение.
Липиды составляют от 0,2 до 40% массы микробной клетки. Они содержатся в оболочке клетки, принимают участие в энергетическом обмене, обуславливают устойчивость микроорганизмов во внешней среде и токсические свойства.
Минеральные вещества: Nа – обеспечивает осмотическое давление в микробной клетке, Fе и Сu – входят в состав дыхательных ферментов, микроэлементы (кобальт, марганец, хром, цинк, молибден) являются коферментами ряда ферментов. Химический состав микробной клетки изменяется количественно и качественно в зависимости от условий внешней среды.
Большинство микроорганизмов имеет отрицательный заряд, а спирохеты – положительный.
Питание – процесс, в ходе которого бактериальная клетка получает из окружающей среды компоненты, необходимые для построения ее биополимеров.
По источнику получения углерода:
a) Аутотрофы (питающийся сам) или литотрофы – единственный источник углерода – CO2, они способны из простых неорганических соединений синтезировать сложные органические
b) Гетеротрофы (питающийся за счет других) или органотрофы – добывают углерод из глюкозы, многоатомных спиртов, реже углеводородов, аминокислот, органических кислот, они нуждаются в поступлении готовых органических соединений
Гетеротрофы делят на: сапрофиты (гнилой, растение) – получают готовые органические соединения из мертвой природы и являются санитарами окружающей среды; паразиты – получают готовые органические соединения из живой природы, паразитируя в организме человека, животных и растений.
Метаболизм микроорганизмов состоит из:
– Ассимиляции (анаболизм) – увеличивает сложность соединений, т.е. обеспечивает синтез веществ с затратой энергии
– Диссимиляция (катаболизм) – расщепление сложных соединений на простые, которые потом используются для последующего синтеза, а часть выделяется во внешнюю среду
Особенности метаболизма бактерий:
1. Преобладание процессов диссимиляции над процессами ассимиляции
2. Высокая интенсивность метаболизма
3. Очень широкий спектр потребляемых бактериями веществ
4. Очень широкий набор ферментов
Дыхание – биологический процесс окисления различных органических веществ, при котором происходит перенос протонов и электронов от субстрата (донора) к кислороду (акцептору) и образование молекул АТФ.
Органеллы дыхания у бактерий – мезосомы, содержащие специальные дыхательные ферменты типа цитохромоксидаз.
По типу дыхания бактерии делят на:
Облигатные аэробы – они способны получать энергию только путем дыхания и нуждаются в О2 как акцепторе протонов и электронов в окислительно-восстановительных процессах.
Облигатные анаэробы – способны расти только в среде, лишенной О2 (для них О2 токсичен). Для них как тип окислительно-восстановительных процессов характерна ферментация, при которой происходит перенос протонов и электронов от субстрата-донора к субстрату-акцептору.
Факультативные анаэробы – способны расти как при наличии О2, так и в отсутствии его.
Среди них различают:
a) Аэротолерантные – могут расти в присутствии атмосферного О2, но не способные его использовать, т.к. получают энергию исключительно с помощью брожения (молочнокислые)
b) Факультативно-анаэробные – которые в отсутствие О2 способны перестраиваться на брожение (энтеробактерии)
Рост – увеличение размеров отдельной особи (растут несколько минут)
Размножение – повышение числа особей популяции, способность к самовоспроизведению. Чаще всего бактерии размножаются путем простого поперечного деления и почкования: удваивается ДНК и каждая дочерняя клетка получает копию материнской ДНК, после чего между ними образуется перегородка. Процесс размножения микробных клеток идет довольно интенсивно. Деление бывает: изоморфное - дочерние клетки одинаковой величины; гетероморфное – дочерние клетки разной величины.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 49 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |