Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИКРООРГАНИЗМОВ

Читайте также:
  1. III. Смешивание составов и набивка гильз
  2. Quot;Нетрадиционные" пиротехнические составы.
  3. VII. Составление отчета
  4. XII. Караулы. Назначение, состав, численность караулов по конвоированию
  5. А) используется при составлении проекта бюджета
  6. А. Составление сборников Фикха
  7. Адаптационная составляющая и личность
  8. Алгоритм составления реферата
  9. Алгоритм составления системы уравнений Колмогорова
  10. Анализ динамики и состава оборотных активов приведен в таблице 7.

Для понимания процессов обмена веществ у микроорганизмов и их потребностей в пище необходимо знать химический состав их тела.

Состав веществ микроорганизмов в принципе мало отличается от химического состава тела животных и растений. Важнейшими компонентами клетки являются белки, нуклеиновые кислоты, липиды. Универсальны многие ферменты строительного и энергетического обменов.

Потребность микроорганизмов в питательных веществах определяется в основном элементарным составом их клеток.

Важнейшими химическими элементами, преобладающими в клетках микроорганизмов, являются углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, калий, магний, кальций и железо. Первые четыре из указанных элементов составляют основу органического вещества, поэтому называются органогенными элементами. Они составляют 90–97% сухого вещества. Другие элементы называют зольными или минеральными, на долю которых приходится 3–10%. Из них больше всего содержится фосфора, который входит в состав важных веществ клетки (нуклеиновых кислот, АТФ и др.).

В клетках микроорганизмов находятся, хотя и в крайне малых количествах, микроэлементы: медь, цинк, марганец, молибден и многие другие. Некоторые микроэлементы входят в состав ферментов.

Соотношение отдельных химических элементов заметно колеблется в зависимости от вида микроорганизма и условий его роста. Среднее количество отдельных элементов в клетках микроорганизмов приведено в табл. 1.

Все элементы связаны в клетках в различные соединения, среди которых преобладает вода.

Вода. Вода составляет 75–85 % массы клеток. Она имеет важное значение в жизни организма. Все вещества поступают в клетку только с водой, с ней же удаляются и продукты обмена.

Часть воды в клетке находится в связанном состоянии (с белками, углеводами и другими веществами) и входит в клеточные структуры.

Остальная вода находится в свободном состоянии: она служит дисперсной средой для коллоидов и растворителем различных органических и минеральных соединений, образующихся в клетке при обмене веществ. Вода – участник многих химических реакций, протекающих в клетке.

Содержание свободной воды в клетке изменяется в зависимости от условий внешней среды, физиологического состояния клетки, ее возраста и т. п. Так, в спорах бактерий и грибов значительно меньше воды, чем в вегетативных клетках, ввиду низкого содержания в них свободной воды. Потеря свободной воды влечет за собой высыхание клетки и более или менее глубокие изменения обмена веществ. С потерей связанной воды нарушаются клеточные структуры и наступает смерть клетки.



Органические вещества. Сухое вещество клеток микроорганизмов не превышает 15–25% и состоит преимущественно (до 85–95 %) из органических соединений – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и др.

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

  Содержание органогенных элементов в клетках, % на сухое вещество
Название органогенных элементов бактерий дрожжей плесневых грибов
Углерод 50,4 12,3 6,8 30,5 49,8 12,4 6,7 31,1 47,9
Азот. 5,3
Водород 6,5
Кислород. 40,2

Белковые вещества являются основными компонентами клетки. Содержание их у бактерий достигает 40–80 % сухого вещества, у дрожжей – 40–60, у грибов–15–40%. Белкам принадлежит важнейшая роль в жизни организма. Аминокислотный состав белков микроорганизмов сходен с белками других организмов. Различное сочетание аминокислот создает огромное количество белков, обусловливающих все разнообразие организмов.



Некоторые белки выполняют каталитические функции, катализируют различные биохимические реакции, протекающие постоянно в микробной клетке. Такие белки называют ферментами (подробно см. с. 48).

Многие микроорганизмы накапливают большое количество белков в клетке. Считают, что микроорганизмы можно рассматривать в качестве возможных продуцентов пищевого и кормового белка. Рентабельность промышленного производства таких белковых продуктов определяется быстротой накопления биомассы микроорганизмов и использованием для их выращивания дешевого недефицитного сырья. Сырьем может служить гидролизат древесины или других растительных материалов, отходы пищевой, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности. В СССР такой белок получают из дрожжей, некоторых бактерий, водоросли хлореллы и используют его в животноводстве и птицеводстве. В последние годы внимание микробиологов обращено на цианобактерии (сине-зеленые водоросли), некоторые из которых синтезируют большое количество белка.

Многие страны мира получают в промышленном масштабе биомассу цианобактерии спирулины для использования в питании человека. Такие работы ведутся и в СССР.

В клетке микроорганизмов содержатся нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК). Молекула нуклеиновой кислоты представляет собой длинную цепь, которая состоит из многих элементарных единиц, называемых нуклеотидами. В состав каждого нуклеотида входят молекула фосфорной кислоты, молекула углеводного компонента (пентозы или дезоксипентозы) и одного азотистого основания (пуринового или пиримидинового).

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) содержит дезоксирибозу и азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин, тимин. В молекуле ДНК закодирована вся наследственная информация клетки, «записаны» все особенности будущего организма, выработанные в процессе длительной эволюции и свойственные данному виду. Через ДНК наследственные особенности передаются потомкам. ДНК сосредоточена главным образом в ядре клеток или в его аналоге – нуклеоидах бактериальных клеток.

РНК (рибонуклеиновая кислота) содержит рибозу и азотистые основания: аденин, гуанин, цитозин и урацил. РНК преимущественно сосредоточена в цитоплазме и в рибосомах. РНК рибосом участвует в синтезе белка.

Углеводы входят в состав различных мембран клеток микроорганизмов. Они используются для синтеза различных веществ в клетке и в качестве энергетического материала. Углеводы могут откладываться в клетке в виде запасных питательных веществ. В клетках большинства бактерий углеводы составляют 10–30% сухого вещества, у грибов – 40 – 60%.

В теле микроорганизмов углеводы встречаются преимущественно в виде полисахаридов – гликогена, гранулезы (углевод, близкий к крахмалу), декстрина, клетчатки или близких ей соединений. Полисахариды находятся и в связанном состоянии с белками, липидами.

Липиды в клетках большинства микроорганизмов составляют 3–10 % сухого вещества. Лишь у некоторых дрожжей и плесеней количество липидов может быть значительно выше – до 40–60%· Липиды входят в состав цитоплазматиче-ской мембраны и в состав других мембран, а также откладываются в виде запасных гранул.

В клетках микроорганизмов часто обнаруживают пигменты, витамины и другие органические вещества.

Пигменты, или красящие вещества, у некоторых микроорганизмов составляют значительную долю сухого вещества клетки. Пигменты обусловливают окраску микроорганизмов, а иногда выделяются в окружающую среду.

Фотосинтезирующие бактерии содержат особые пигменты типа хлорофилла растений – бактериохлорофилл, который отличается по строению от хлорофилла растений. В настоящее время известно четыре типа бактериохлорофилл а: а, Ь, с, d.

Фототрофные микроорганизмы и некоторые дрожжи образуют, кроме того, пигменты каротиноиды. Каротиноиды, как и бактериохлорофилл, участвуют в ассимиляции углекислого газа.

У некоторых дрожжей в значительных количествах образуются желто-розовые и оранжевые каротиноиды, которые являются провитаминами витамина А. Производство таких дрожжей перспективно для получения белково-витаминных кормовых продуктов.

Минеральные вещества составляют не более 5– 15 % сухого вещества клетки. Они представлены сульфатами, фосфатами, карбонатами, хлоридами и др. Фосфаты могут быть в свободном виде и входить в состав различных соединений.

Минеральные соединения играют большую роль в регуляции внутриклеточного осмотического давления и коллоидного состояния цитоплазмы. Они влияют на скорость и направление биохимических реакций, являются стимуляторами роста, активаторами ферментов.


Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 9; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ПОНЯТИЕ ОБ ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ | Общая характеристика. Все разнообразные и многочисленные биохимические реакция, протекающие в живом организме в связи с его обменом веществ
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2019 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты