Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Особенности питания бактерий: типы и механизмы питания, факторы роста, ферменты бактерий

Содержание:

Особенности питания бактерий

Типы питания микроорганизмов

Чтобы бактерии могли осуществлять нормальные процессы жизнедеятельности, им нужны определенные химические вещества. Среди них — калий, фосфор, углевод, азот, сера и др. Поэтому тема питания бактерий в микробиологии крайне важна.

Тип питания бактерий зависит от источника получения ими углерода. Бактерии по типу питания делятся на:

  • автотрофы. Такие микроорганизмы используют для образования органических соединений, которые потом послужат основой для строения тела, диоксид углерода и прочие неорганические вещества. Среди таких неорганических веществ можно назвать серобактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии и др;
  • гетеротрофы. Это группа микроорганизмов, которые употребляют в пищу уже готовые органические вещества. В группе гетеротрофов выделяют сапрофитов (организмы, которые утилизируют остатки отмерших организмов) и паразитов (организмы, которые питаются за счет организма своего хозяина).

Еще одна классификации бактерий по типу питания основана на виде окисляемого субстрата, который является донором водорода или электронов. Выделяют:

  • литотрофные микроорганизмы. В качестве доноров водорода они используют неорганические соединения;
  • органотрофные микроорганизмы. В качестве доноров водорода они используют органические соединения.

Также деление бактерий по способам питания зависит от источника энергии. Выделяют:

  • фототрофы. К ним относят фотосинтезирующие организмы.
  • хемотрофы. К ним относят организмы, которые используют химические источники энергии.

Факторы роста

Микроорганизмы нуждаются в дополнительных компонентах, чтобы они могли расти на питательных средах. Такие компоненты называются факторами роста.

Определение 1

Факторы роста — соединения, которые нужны микроорганизмам для роста, и которые они не могут самостоятельно вырабатывать.

Факторы роста добавляются в питательные среды.

Соединения, относящиеся к факторам роста:

  • аминокислоты, участвующие в построении белков;
  • пиримидины и пурины, образующие нуклеиновые кислоты;
  • витамины, входящие в состав отдельных ферментов.

В зависимости от того, как микроорганизмы относятся к факторам роста, они делятся на прототрофы и ауксотрофы:

Ауксотрофы нуждаются в одном или нескольких факторах роста.

Прототрофы синтезируют необходимые для роста соединения самостоятельно. Их особенность в том, что они способны создавать компоненты из солей глюкозы и аммония.

Механизмы питания бактерий

Есть целый ряд факторов, обуславливающих поступление веществ в бактериальную клетку. Это:

  • pH среда;
  • растворимость молекул в воде или липидах;
  • концентрация веществ;
  • различные факторы, которые влияют на проницаемость мембран и др.

Цитоплазматическая мембрана — основной регулятор поступления в клетку различных соединений.

Нужна помощь преподавателя?
Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Существуют (условно) 4 механизма поступления в клетку веществ:

  1. Простая диффузия. Вещества перемещаются за счет того, что существует разница концентраций по разным сторонам ЦМП. В процессе такого транспорта не тратится энергия. Органические молекулы и медицинские препараты в большинстве случаев проходят через липидный слой цитоплазматической мембраны. В отдельных случаях они проходят по каналам ЦМП, которые заполнены водой.
  2. Облегченная диффузия. В этом случае вещества также перемещаются за счет разницы концентраций по разным сторонам ЦМП. Такое перемещение возможно только в том случае, если есть специфические молекулы-переносчики, которые находятся в ЦМП. Каждый такой переносчик может перемещать через мембрану конкретное вещество.
Пример 1

К примеру, пермеазы выступают как белки-переносчики. Пермеазы синтезируются в цитоплазматической мембране.

  1. Активный транспорт. Он протекает при участии пермеаз — в направлении от веществ с меньшей концентрацией к веществам с большей концентрацией. В процессе расходуется АТФ, образованная в результате окислительно-восстановительных процессов в клетке.
  2. Транслокация или перенос групп. Этот процесс похож на предыдущий, но отличается тем, что в процессе переноса молекула видоизменяется (например, фосфорилируется). Выход веществ из клетки осуществляется в результате диффузии с участием транспортных систем.

Мы рассмотрели типы и механизмы питания бактерий. Теперь обратимся к ферментам.

Ферменты бактерий

Определение 2

Ферменты — белковые соединения, которые принимают участие в таких процессах как анаболизм и катаболизм, а также распознают нужные субстраты, взаимодействуют с ними и ускоряют химические процессы.

Выделяют эндоферменты — они катализируют метаболизм, который протекает внутри клетки.

Есть еще экзоферменты — это ферменты, выделяемые бактериальной клеткой в окружающую среду. Они расщепляют макромолекулы питательных сред до простых веществ, которые клетка легко усваивает.

Отдельные экзоферменты, к примеру, пенициллиназа, инактивируют антибиотики, выполняя тем самым защитную функцию.

Конститутивные ферменты синтезируются клеткой непрерывно. Этот процесс не зависит от наличия субстратов в питательной среде.

Индуцибельные или адаптивные ферменты могут синтезироваться клеткой только в том случае, если в среде есть субстрат этого фермента.

Ферменты агрессии призваны разрушать клетки и ткани. Благодаря этому бактерии и их токсины получают возможность широкого распространения. К таким ферментам относятся коллагеназа, дезоксирибонуклеаза, гиалуронидаза, лецитовителлаза, нейраминидаза и др.

Ферменты бактерий делятся на классы:

  • ферменты окислительно-восстановительные или оксидоредуктазы. К ним относятся оксидазы, дегидрогеназы;
  • трансферазы. Их задача — перенос атомов и радикалов;
  • гидролазы. Этот класс ферментов участвует в процессах гидролиза. Среди ферментов выделяют фосфатазы, эстеразы, глюкозидазы и др;
  • лиазы. Они отщепляют группы веществ от субстратов при помощи негидролитического способа. Это карбоксилазы;
  • изомеразы. Они могут преобразовывать органические вещества в изомеры. Это фосфогексоизомераза;
  • синтетазы или лигазы. Они катализируют синтез сложных веществ из простых. Это глютаминсинтетаза и аспарагинсинтетаза.

Навигация по статьям

Выполненные работы по биологии
  • Биология

    Проблемы развивающего обучения биологии

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      27 ноября 2016 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Инвазия клена ясенелистного Acer negundo в пойменных реках

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      6 декабря 2016 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Глиоксилатный цикл в клетках эндомицетов

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      16 февраля 2018 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Гемоглобин его строение и функции

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      2 декабря 2016 г.

    • Стоимость:

      900 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Пигменты растений

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      29 декабря 2016 г.

    • Стоимость:

      900 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Механизмы мочеобразования и факторы их определяющие

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      10 января 2017 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Не получается написать работу самому?

    Доверь это кандидату наук!