Конструктивный обмен

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ У МИКРООРГАНИЗМОВ

Основу жизнедеятельности микроорганизмов, как и всех живых существ, составляет обмен веществ. Обмен веществ (метаболизм) — это совокупность протекающих в клетке химических превращений веществ, которые протекают в тесном взаимодействии с внешней средой. Обмен веществ у микроорганизмов слагается из двух типов процессов: процессов конструктивного обмена и энергетического.

Конструктивный обмен веществ — это биосинтез полимерных макромолекул клетки (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот, компонентов клеточной стенки и др.) за счет веществ, поступающих из внешней среды.

Для осуществления процессов биосинтеза, активного переноса веществ из питательной среды через ЦПМ в клетку, размножения, движения микроорганизмов необходима энергия. Они ее получают различными путями, но в основном в резуль­тате процессов окисления органических и минеральных ве­ществ, поступивших в клетку. Этот процесс называется энергетическим обменом. В результате выделяется энергия, которая запасается в форме аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), а затем она может использоваться на нужды клетки.

Конструктивные и энергетические процессы протекают в клетке одновременно и тесно связаны между собой. Часто одно и то же вещество служит исходным материалом и для биосинтеза веществ клетки и для получения энергии (например, углеводы, органические кислоты и др.).

Обмен веществ микроорганизмов отличается чрезвычайным разнообразием. Это связано со способностью микроорганизмов, использовать для обмена веществ очень широкий круг органи­ческих и минеральных соединений. Такая способность обусловливается наличием у микроорганизмов большого разнообразия ферментов.

Конструктивный обмен веществ заключается в биосинтезе основных клеточных компонентов из поступивших в клетку веществ питательной среды. При рассмотрении химического состава микроорганизмов отмечалось, что основная масса ор­ганических веществ клетки состоит из макромолекул (поли­сахаридов, липидов, белков, нуклеиновых кислот), которые, за исключением липидов, являются полимерами. Образованию полимеров предшествует синтез составляющих их мономеров. Для биосинтеза полисахаридов необходимые мономеры — различные моносахариды, для белков — аминокислоты, для нук­леиновых кислот — рибо- и дезоксирибонуклеотиды. Мономеры могут быть синтезированы клеткой из более простых соедине­ний или должны поступать в готовом виде из питательной среды.

Чем больше число готовых соединений, которые должен по­лучать организм извне, тем ниже уровень его биосинтетических способностей. Гетеротрофные микроорганизмы обладают высо­кими потребностями в готовых органических веществах и, сле­довательно, низкой биосинтетической способностью. Автотрофы в противоположность гетеротрофам обладают наиболее высо­кой биосинтетической способностью, они синтезируют из диок­сида углерода сначала мономеры, а затем и все сложные кле­точные компоненты.

Дата добавления: 2015-07-13