Baza vieții microorganismelor este metabolismul (metabolismul). Microorganismele au două procese:
Schimb constructiv (alimentar)
Procesul energetic (respirație).
Procesul de alimentație constă în absorbția și asimilarea alimentelor (asimilare).
Respirația corpului constă în procesele de divizare și oxidare a substanțelor organice (disimilare), care sunt însoțite de eliberarea energiei necesare pentru viață și de implementarea proceselor sintetice.
Ambele procese sunt inseparabile unele de altele. Produsul final al metabolismului este eliberat în mediul extern. Particularitatea microbilor este un metabolism neobișnuit de intens. Majoritatea produselor alimentare sunt consumate în metabolismul energetic, în care se eliberează un număr mare de produse metabolice. Această caracteristică este utilizată pe scară largă pentru prelucrarea materiilor prime, provoacă de asemenea deteriorarea produselor. Această abilitate se explică prin prezența unei largi varietăți de enzime.
Compoziția chimică a microorganismelor
Apa din cușcă este într-o stare liberă și legată. Apa legată face parte din celulele celulei și este aproape imposibil de eliberat din ea.
Apa liberă participă la reacțiile chimice și servește ca solvent. În celula microorganismelor există alte substanțe, cum ar fi acizi organici, săruri, pigmenți, vitamine.
Nutriția microorganismelor
Aportul de substanțe celulare și apă are loc pe întreaga suprafață a celulei. Substanțele care intră pot intra numai în stare dizolvată. Membrana celulară este permeabilă și poate conține numai macromolecule.
Pătrunderea nutrienților se realizează întotdeauna în același mod datorită osmozării și difuziei. În funcție de concentrația substanței în mediu, celula microbiană poate fi în trei stări:
Tension - dacă presiunea osmotică a celulelor microbiene cauzate de substanțele dizolvate în celula de mai multe ori mai mare decât în mediu, pentru a crea o direcție elastic intră, celula este astfel prizhzhena a peretelui celular ușor intinzi.
Plasmoliza - în cazul în care un microorganism intră substrat, în care presiunea osmotică este mai mare decât în citoplasmă celulei care trimite apa la mediul extern si celula primeste nutrientii in membrana celulelor mai puține în timp ce scăderea în volum.
Plazmoptis - plasmoliza fenomenul invers vine la o presiune osmotica prea scăzută a mediului extern, atunci când o diferență de presiune ridicată consecință citoplasmă se mișcă rapid în apă, ceea ce poate face ca acesta să se rupă.
TEMA: Esența proceselor fiziologice de bază (respirație, nutriție, enzime)
Creșterea, dezvoltarea și reproducerea microbilor necesită cheltuieli de energie. Cerința energetică a organismului este satisfăcută în procesul de respirație, esența căruia este oxidarea substanțelor organice prin formarea unor compuși chimici simpli și eliberarea energiei libere.
În ceea ce privește oxigenul, microbii sunt împărțiți în două grupuri. Unele animale ca cele care necesită oxigen pentru respirație aparțin grupului de aerobi, alții pot să facă fără oxigen și aparțin grupului de organisme anaerobe.
Aerobii absorb oxigenul și oxidează diverse substanțe organice în procesul de respirație, în cele mai multe cazuri carbohidrați, dar pot folosi și alți compuși organici. Cu arderea fiziologică completă, carbohidrații sunt oxidați în CO2. Alte organisme care absorb oxigen nu conduc la reacții de oxidare și nu eliberează dioxid de carbon. Bacteriile de acid acetic, de exemplu, se caracterizează printr-o respirație inoxidabilă incompletă. Un grup special de bacterii diferă prin faptul că efectul respirator constă în oxidarea compușilor anorganici (nitrificați, sulf și bacterii de fier). Respirația lor este de asemenea oxidantă, dar nu este însoțită de schimbul de gaze.
Un număr mare de microorganisme aparțin anaerobelor care pot trăi fără oxigen. Energia necesară pentru activitatea lor vitală se obține și prin respirație, dar fără participarea oxigenului liber. Esența acestei respirații constă în diferite procese oxidative bazate pe deprivarea de hidrogen (dehidrogenare) folosind hidrogen ca acceptor în locul oxigenului liber al altor substanțe. Acest proces de respirație fără oxigen se numește fermentație. Substratul pentru acest proces poate servi drept substanță cu o rezervă mare de energie.
Această descoperire a lui Pasteur a făcut o revoluție în doctrina respirației. Numele oxigenului ("gazul de viață") a indicat că viața a fost considerată a fi legată în mod inextricabil de oxidarea fiziologică prin oxigenul liber. Conceptul de respirație a trebuit să fie extins și a recunoscut că orice reacție exotermă poate servi în scopul respirației.
Microorganismele nu au corpuri speciale de putere și metabolismul lor are loc prin difuzie și osmoză pe întreaga suprafață a corpului. În procesul de nutriție celulară sunt substanțe, care au nevoie pentru a actualiza materialul plastic pentru procesele de creștere și de reproducere, pentru energie. Prin învelișul să penetreze celula microbiană și distinsă din aceasta varietate de compuși, în care pentru diferite substanțe și permeabilitatea membranei stratului exterior variază protoplasmă. Din substrat prin membrana in celula primeste carbohidrat solubil și nutrienții azotate și săruri minerale, incluzând astfel de compuși complecși, cum ar fi aminoacizi, vitamine, etc. Dintre celulele din mediu sunt produse microbiene alocate, inclusiv proteine complexe -. Toxinele, enzime, vitamine si altele. cu toate acestea, majoritatea compușilor cu masă moleculară mare nu poate trece neschimbat prin calota afara celulelor microbiene. Prin urmare, proteinele, fibrele, amidonul și alți compuși sunt supuși unei clivajări sau dezintegrare preliminare.
Există mai multe ipoteze privind mecanismul de permeabilitate a peretelui celular. Conform uneia dintre ipoteze, se crede că substanțele nutritive înainte de pătrunderea în membrana celulelor pentru a se dizolva în lipoizi și, ca atare, intră în celulă, pe de altă parte - penetrarea substanțelor este le filtrare prin pori shell.
Principala forță motrice de penetrare a substanțelor prin porii cochiliei, care au o valoare diferită, este diferența în concentrația substanțelor din mediul extern și din interiorul celulei. Procesul de metabolizare între celula microbiană și mediul înconjurător este afectat de mulți factori: compoziția mediului, pH-ul acestuia, încărcătura electrică a membranei celulare și alte condiții fizico-chimice.
Un rol neobișnuit de mare al microbilor în natură și în viața umană este determinat de varietatea metabolismului lor. Microorganismele ca ființe vii se disting prin cerințe specifice pentru nutrienți. exigente în special bacterii patogene substrat și lactic n etc. Ele sunt incapabile să crească în detrimentul azotului mineral și pentru construirea proteinelor din propriul său corp și necesită diferiți compuși amino ugleroda.V în funcție de tipul de microorganisme alimentare sunt împărțite în două grupe. Autotrophs și heterotrophs .
Autorul microbilor autotrofi sunt considerați cei care pot construi toate substanțele din corpul lor din CO2 și compuși minerali.
Microorganismele heterotrofice sunt capabile să se dezvolte numai pe medii care conțin substanțe organice gata preparate. Proteinele sunt corpul celulei datorită restructurării aminoacizilor existenți sau creați-le din materiale de substrat fără azot. În acest caz, utilizați o varietate de saprofite reziduuri organice moarte, și paraziți sau germeni paratrofnye se pot dezvolta numai în alte organisme și substanțe pentru a construi corpul său datorită compușilor organici lor.
Paratrofii includ numeroase microorganisme patogene care cauzează diverse boli ale oamenilor și ale animalelor.
Printre saprofite, cele mai heterotrofice din unele bacterii lactice, care pentru dezvoltarea lor necesită, în plus față de un set de aminoacizi gata făcuți, prezența unui complex de vitamine. Cele mai multe alte bacterii heterotrofice pot construi din nou aminoacizii din carbohidrați și diverși acizi organici sau pot rearanja aminoacizii disponibili.
Intrând în celula microbiană, nutrienții suferă transformări complexe și servesc drept material pentru sinteza diferitelor substanțe organice.
Substanțe care pot acumula și cataliza reacțiile biochimice.
Proprietăți de bază ale enzimelor: