КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Жизнедеятельность микроорганизмов
Питание микроорганизмов осуществляется путем поступления питательных веществ и воды в клетку. Питательные вещества могут проникать в микробную клетку методом пассивной диффузии, когда перенос питательных веществ происходит от высокой концентрации до более низкой - до уравнивания концентрации - и не требует от клетки затрат энергии. Перенос питательных веществ в клетку также осуществляется через мембрану специфическими ферментами - пермеазами (от англ. permeable - проницаемый). Каждый такой фермент транспортирует определенное вещество. Пермеаза адсорбирует вещество (связывается с ним) и диффундирует с ним через мембрану. Внутри клетки она отдает транспортируемое вещество другому ферменту и возвращается назад. Пища должна удовлетворять потребности организма в химических элементах, необходимых для синтеза веществ и структур тела. Микроорганизмы тоже должны получать те элементы, из которых построены их клетки. Кислород и водород все микроорганизмы получают из воды. Азот они могут извлекать из органических и неорганических азотсодержащих соединений. Многие сапрофиты (бактерии, грибы, дрожжи) вообще не нуждаются в органических соединениях азота, используя неорганические его соединения, например, соли аммония. Существуют сапрофиты, использующие свободный азот атмосферы. Такие сапрофиты умеют переводить его в связанное состояние, т. е. восстанавливать в аммиак. Их называют азотфиксаторами. В зависимости от источников углерода все микроорганизмы делят на две группы: автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы (от греч. autos - сам, trophe - пища) - микроорганизмы, которые в качестве единственного источника углерода используют углекислоту (СО2).
Гетеротрофы (от греч. heteros - другой и trophe - пища) микроорганизмы, которые не могут использовать в качестве источника углерода углекислый газ и нуждаются в готовых органических соединениях. Для превращения углекислоты в органические вещества микроорганизмам необходим источник энергии. Энергию они могут получить в процессе фотосинтеза (использование световой энергии) и в процессе хемосинтеза (использование химической энергии, высвобождающейся при окислении неорганических и органических соединений). Большинство хемогетеротрофных микроорганизмов живет за счет использования органических веществ различных субстратов животного и растительного происхождения. Такие микроорганизмы называют сапрофитами. К ним относятся микроорганизмы, которые играют очень важную роль в круговороте веществ в природе, разлагая различные органические вещества в почве и воде. Но эти же микроорганизмы, попадая в пищевые продукты, вызывают их порчу. В зависимости от способности использовать кислород воздуха микроорганизмы делят на две группы: аэробные (аэробы) - это микроорганизмы, окисляющие органические вещества с использованием молекулярного кислорода; анаэробные (анаэробы) - это микроорганизмы, не использующие в энергетических процессах кислород воздуха. К аэробным микроорганизмам относят грибы, некоторые дрожжи и многие бактерии. Эти микробы, подобно высшим организмам (растениям, животным), окисляют органические вещества полностью до минеральных веществ - углекислого газа и воды. Процесс окисления микроорганизмами органических веществ до углекислого газа и воды называется дыханием. В процессе дыхания микроорганизмы часто используют углеводы, которые они окисляют. Это очень сложный многоэтапный процесс. Протекает он с участием большого количества ферментов. На разных этапах образуются различные промежуточные продукты. И самое главное, что на всех этих этапах выделяется большое количество энергии.
К анаэробным микроорганизмам относят различные бактерии и некоторые дрожжи. Они получают необходимую для жизнедеятельности энергию в ходе процессов брожения. Эти процессы протекают также окислительно-восстановительным путем, но без участия кислорода воздуха. Анаэробные микроорганизмы подразделяют на строгие (облигатные) и факультативные (условные) анаэробы. Для строгих анаэробов кислород не только не нужен, но и вреден. А факультативные анаэробы могут жить как при доступе воздуха, так и без него. Энергетическим материалом при брожении чаще служат углеводы, из которых образуются различные промежуточные вещества, являющиеся конечными продуктами брожения и выделяющиеся в окружающую среду. Процесс брожения имеет соответствующее название в зависимости от того, какой основной продукт накапливается в среде (спиртовое брожение, молочнокислое брожение и др.). Многие бродильные процессы применяют в промышленности, однако они происходят и при порче пищевых продуктов. Таким образом, дыхание и брожение - это процессы, которые, с одной с:;тороны, обеспечивают микроорганизмы энергией, а с другой - продуктами питания. Этими продуктами являются различные промежуточные продукты распада углеводов. Они служат исходным материалом для синтеза компонентов микробных клеток (белков, НК, липидов и др.). Энергия, которая выделяется в процессах дыхания и брожения, не может непосредственно использоваться клеткой. Эта энергия преобразуется в химическую энергию фосфатных связей фосфорорганических соединений, главным из которых является аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ выступает универсальным переносчиком химической энергии, его называют «энергетической валютой» клетки. По отношению к температуре все микроорганизмы подразделяют на три группы: психрофилы термофилы и мезофилы. Психрофилы (от греч. psychria - холод и phileo - люблю), или холодолюбивые микроорганизмы, хорошо растут при относительно низких температурах. д,ля них характерны минимум – 10...0 , оптимум 10...15 , и максимум около 30 ,. К психрофилам относят, например, организмы, обитающие в почве полярных стран, в северных морях, на охлажденных и замороженных продуктах.
Термофилы (от греч. therme - теплота, жар и phileo - люблю), или теплолюбивые микроорганизмы, лучше развиваются при относительно высоких температурах. Температурный минимум для них не ниже 30 ,, оптимум 55...65 ,, максимум около 70...80 ,, а для некоторых и более. Термофилы встречаются в горячих водных источниках, в самонагревающихся скоплениях различных органических материалов (зерне, сене, навозе и др.), в сооружениях по переработке осадков сточных вод, в поверхностных слоях почвы, в кишечнике человека и животных, а также в пищевых продуктах, прошедших тепловую обработку. Мезофилы (от греч. mesos - средний и phileo - люблю) - микроорганизмы, для которых температурный минимум около 5...10 ,, оптимум 25...35 ,, максимум в пределах 45...50 ,. Большинство наиболее распространенных в природе бактерий, грибов и дрожжей, в том числе многие возбудители заболеваний и отравлений человека, относятся к мезофильным организмам.
Дата добавления: 2015-04-30; Просмотров: 3450; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |