Головні та мінорні біоєлементи.

ЖИВЛЕННЯ МІКРООРГАНІЗМІВ.

Основними компонентами мікробної клітини є вода, мінеральні речовини та органічні сполуки — білки, нуклеїнові кислоти, вугле­води та ліпіди. Для синтезу всіх цих клітинних компонентів мікро­організмам потрібні поживні речовини — розчинні у воді сполуки, з яких мікроорганізми будують свою клітину та одержують енергію.

Тільки невелика кількість елементів періодичної системи потрібна мікроорганізмам у відносно високих концентраціях (>10 -4 М). Це десять головних біологічних елементів, наведених у табл.3.2. Крім десяти головних біоелементів, мікроорганізмам необхідні мінорні біоелементи (табл.3.3). У табл.3.2 і 3.3 зазна­чено джерела цих елементів, а також їх функції в метаболізмі.

Поживні середовища, на яких вирощують мікроорганізми, повинні відповідати таким мінімальним вимогам: в них повинні бути присутні всі елементи, з яких будується клітина, причому в такій формі, в якій мікроорганізми здатні їх засвоювати.

У природі більшість біологічних елементів міститься у вигля­ді солей, мікроорганізми поглинають їх у вигляді катіонів та аніонів. Велика різноманітність сполук, які використовують­ся мікроорганізмами, спостерігається тільки щодо перших п'я­ти елементів (сірка, азот, кисень, водень, вуглець). Так, сірка, як правило, споживається у вигляді сульфа­тів, відновлюється до сульфіду і потім використовується в біосинтетичних процесах. Проте певні групи бактерій потребують відновлених сполук сірки. Так, деякі метаноутворювальні бак­терії ростуть тільки в присутності сірководню. Тіобацили і деякі фототрофні бактерії використовують сульфіди, елементну сір­ку або тіосульфат як донор електронів.

Азот необхідний у великих кількостях, оскільки в кліти­нах його міститься близько 10 %. У природі азот зустрічається у вигляді аміаку, нітрату, нітриту, азотвмісних органічних спо­лук та молекулярного азоту. Кращим джерелом азоту для мікроорганізмів є аміак, який може споживатися практично всіма організмами. Нітрат спочатку відновлюється до аміаку і тільки після цього використовується в біосинтетичних процесах.



Нітрит є продуктом нітрат-нітритного дихання і метаболіч­ної активності бактерій Nіtrosomonas і близьких родів. Нітрит. крім того, може окиснюватись до нітрату бактеріями Nitrobacter. Ряд бактерій здатні фіксувати молекулярний азот і відновлюва­ти його до аміаку. Ця здатність виявлена тільки у прокаріот. І, нарешті, багато які мікроорганізми як джерело азоту викорис­товують органічні сполуки.

Таблиця 3.2 Десять головних біоелементів, їх джерела і деякі функції

Таблиця 3.3.Мінорні біоелементи, їх джерела і функції в клітині

Вуглець, водень і кисень можуть споживатися мікроорга­нізмами у формі органічних та неорганічних сполук (СО2, Н2, H2S, NH3, O2, NO3, SO4). Слід зазначити, що жодна з органіч­них сполук, що утворюються в результаті життєдіяльності різ­них організмів, на Землі не накопичується. Важливу роль у їх розкладі відіграють мікроорганізми. Велика різноманітність процесів життєдіяльності мікроорганізмів привела до формулю­вання так званої "доктрини катаболічної безвідмовності мікро­організмів", згідно з якою будь-яка сполука вуглецю, що є в при­роді, використовується яким-небудь мікроорганізмом.

Метаболізм (обмін) сполук, що містять вуглець, водень чи кисень, має велике значення не тільки тому, що ці елементи є важливими компонентами клітини, а й тому, що ці сполуки є субстратами для одержання мікроорганізмами енергії.


0000762181518729.html
0000806718034384.html
    PR.RU™