Типы питания микроорганизмов.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 21Следующая ⇒

Тип питания	Источник углерода	Источник энергии	Доноры электронов	Представители
Фотоавтотрофы	СО₂	свет	Н₂S, Н₂, Н₂О	Цианобактерии, пурпурные и зеленые серные бактерии.
Фотогеретрофы	Простые органические соединения, Н₂О, Н₂, тиосульфат, орг. Кислоты, спирты и т.д.	свет	Органические соединения	Несерные пурпурные бактерии
Хемоавтотрофы	СО₂	Реакции окисления неорганических веществ	Минеральные вещества (NН₃, Н₂S, Н₂)	Нитрофильтрующие, серные и водородные бактерии (окисляют Н₂ до воды).
Хемоорганотрофы	Орг. Соединения (углеводы, белки, липиды)	Реакции окисления орг. веществ	Орг. вещества	Большенство

Источники азота.

Азотофиксаторы восстанавливают азот атмосферы в аммиак, который используется в биосинтетических процессах.

Свободноживущие (Аэробные - Azotobacter, Анаэробные - Clostr. Pasteunanum). Те и другие в качестве источника азота могут усваивать соли аммония, нитраты, нитриты и аминокислоты, но при отсутствии (или недостатке) связанных форм азота переходят на процесс азотофиксации.

К активным азотофиксаторам относятся цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Кроме свободноживущих азотофиксаторов существуют симбиотические, которые усваивают азот в симбиозе с бобовыми растениями (клубеньковые бактерии). Все азотофиксаторы играют исключительно важную роль в природе, т. к. обеспечивают почву и водоемы соединениями азота.

Аминоавтотрофы - получают азот из неорганических соединений (аммиак, соли аммония, нитриты, нитраты).

Аминогетеротрофы - получают азот из органических соединений (белки, пептоны, пептиды, аминокислоты).

ТЕМА 8. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН У МИКРООРГАНИЗМОВ

Синтез, размножение, движение и другие процессы в клетке требуют затраты энергии. Источники энергии у микроорганизмов различны. У фототрофов - это свет. Световая энергия улавливается фотоактивными пигментами клетки в процессе фотосинтеза, трансформируется в химическую. Источником энергии у хемотрофов является химическая энергия, получаемая в результате окисления кислородом воздуха неорганических соединений (NH₃, H₂S и др.). Гетеротрофы получают энергию в процессах окисления органических соединений. Окисление органических веществ может происходить двумя путями:

1.Прямое, т. е. присоединение к веществу кислорода.

2.Непрямое, т. е. дегидрогенирование (отщепление водорода (электрона) и перенос его на другое вещество, которое при этом восстанавливается). Вещество, отдающее водород (электроны), называется донором, вещество, присоединяющее их - акцептором. Перенос водорода от донора к акцептору осуществляется различными окислительно-восстановительными ферментами.

В зависимости от конечного акцептора водорода гетеротрофы делятся на аэробы и анаэробы. Аэробные - окисляют органические вещества с использованием молекулярного кислорода в качестве конечного акцептора. Анаэробные в энергетических процессах не используют кислород. Конечными акцепторами водорода служат органические или неорганические соединения.

Аэробные микроорганизмы - грибы, ложные дрожжи, многие бактерии окисляют органические вещества полностью до С0₂ и Н₂О. Процесс этот называется аэробным дыханием. Основным энергетическим материалом являются углеводы.

С₆Н₁₂0₆ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂0 + 2,87хЮ⁶ Дж (2872 кДж)

Сравнение характеризует процесс в суммарном виде - показаны лишь исходный _и конечный продукты окисления. Однако процесс этот многоэтапный и протекает при участии многих ферментов с образованием различных промежуточных продуктов, обязательным продуктом при этом является пировиноградная кислота (пируват - СН₃СОСООН), Наиболее распространен гликолитический путь (путь ЭМП) расщепления глюкозы. Он довольно универсален и свойствен многим видам аэробных и анаэробных микроорганизмов. Гликолитическое расщепление глюкозы до пирувата происходит без участия кислорода (анаэробная стадия). У аэробных микроорганизмов пируват в дальнейшем подвергается полному окислению до С0₂ и Н₂О, вступая в сложный цикл превращений (цикл Кребса) с образованием три- и дикарбоновых кислот, последовательно окисляющихся (отщепляется Н₂) и декарбоксилирующих-ся (отщепляется С0₂). Электроны водорода, отщепляемые в цикле Кребса посредством коферментов дегидрогеназ, передаются по так называемой "дыхательной цепи" ферментов активированному цитохромоксидазой кислороду и соединяются с ним, в результате образуется вода. Некоторые аэробные гетеротрофы получают энергию за счет неполного окисления органических веществ. При этом в среде накапливаются промежуточные недоокисленные продукты, главным образом органические кислоты - уксусная, лимонная, глюкуроновая и другие.

Анаэробные микроорганизмы получают энергию в процессе брожения. Акцептором водорода служат при этом органические вещества, промежуточные продукты расщепления органического субстрата.

Облигатные анаэробы (безусловные) (главным образом Clostndium), для которых кислород не только не нужен, но и вреден.

Факультативные (условные), которые могут жить как при доступе воздуха, так и без него (многие палочковидные бактерии, кокки, дрожжи). Во всех случаях происходит превращение глюкозы до пировиноградной кислоты (гликолиз). Дальнейшие превращения пирувата зависят от наличия тех или иных ферментов в клетках возбудителей различных типов брожения: спиртового, молочнокислого, маслянокислого и т. д.

В анаэробных условиях некоторые микроорганизмы могут при окислении
органических веществ использовать неорганические акцепторы водорода, которые
при этом восстанавливаются (нитраты, сульфаты). Нитраты, сульфаты легко отдают
кислород и восстанавливаются по следующей схеме t

N0₃ -» NO₂ -» NO -» N₂0 –» N₂ (нитратное дыхание) _}, нитрат нитрит окись закись

S0₄ -» SO₃ » S0₂ -» SO -» H₂S (сульфатное дыхание) сульфат сульфит двуокись окись сероводород

Нитратное дыхание или денитрификация в природе играет отрицательную роль, т к приводит к обеднению почв азотом. Процесс осуществляется в результате жизнедеятельности разных видов Pseudomonas, Bacillus, в т. ч. термофильных бактерий, в условиях недостатка свободного доступа воздуха. Для борьбы с этим процессом рекомендуется рыхление почвы.

Сульфатное дыхание или десульфофикация (десульфатация) протекает в водоемах (Черное море), на значительных глубинах, в болотистых почвах, в строго анаэробных условиях (возбудители Vibrio desulfuncans и др.). Образующийся избыток H₂S приводит к замору рыбы, вызывает коррозию металлов и пр. Сероводородные грязи, водные источники используют в медицине.

Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 315; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!