Nutriția germenilor
Procesul de microbi alimentare are propriile sale caracteristici, aici sunt furnizarea de nutrienți peste suprafața celulei, rapiditatea excepțională de asimilare si disimilare, capacitatea extraordinară de a se adapta la condițiile de mediu, utilizarea produselor alimentare pentru o mare varietate de materiale, datorită varietății de enzime sale.
Din organogeni, nevoia de oxigen și hidrogen este satisfăcută de apă și parțial de oxigen. În ceea ce privește nevoile de carbon și azot, microbii sunt împărțiți în diferite grupuri.
Microorganismele cu privire la nutriția cu carbon sunt împărțite în două grupe fiziologice: autotrofe și heterotrofe.
Autotrofii folosesc dioxidul de carbon din atmosferă ca singura sursă de carbon. Asimilarea CO2 este un proces endotermic, astfel că este necesară o cheltuială a energiei exterioare. Sursa unei astfel de energii este fie energia solară, fie cea a plantelor superioare (fotosinteza) sau energia chimică (chemosinteza), obținută de bacterii datorită oxidării anumitor minerale.
Photoautotrofii includ serobacterii verzi și purpurii care conțin pigmenți fotosintetici. Purpurii de bacterii de sulf au bacteriochlorofil, iar bacteriile verzi au bacteriiridină. În plus, ambele conțin carotenoide.
Următoarele bacterii incolore aparțin chemoautotrofelor: 1) nitrificator; 2) bacterii sulfurate incolore; 3) tionic; 4) bacterii hidrogen; 5) bacterii de fier. Fenomenul Bacteriile chimiosintetice Vinogradskii deschis in 1888, el a aratat ca celulele de bacterii nitrificatoare conjugat comis două procese: 1) oxidarea amoniacului în acid azotic cu eliberarea de energie și 2) reducerea emisiilor de CO2 la compuși organici.
Pentru creșterea autotrofelor, este suficient să existe astfel de compuși, de exemplu, NaCI, K2HP04. MgSO4. FeCI3 și (NH4) 2S04. Autotrofele cu carbon sunt obținute din dioxid de carbon sau din carbonați. Din acești compuși, ei își sintetizează carbohidrații, grăsimile, proteinele, vitaminele, enzimele și alți compuși. Energia pentru astfel de sinteză este obținută prin oxidarea compușilor simple anorganice cum ar fi H2S (bacterii de sulf), NH3. NaNO2. NH4OH (bacterii nitrificatoare), FeCO3 (bacterii de fier), H2 (hidrogen bacterii).
Heterotrofii asimilează carbonul din compuși organici gata preparați. Ele constituie un grup extins, care include saprofite sau metatrofe, agenți patogeni de fermentație, microbi putrefactivi. Acestea includ, de asemenea, toate bacteriile, majoritatea bacteriilor patogene la pacientul mănâncă substanțe datorită acestui organism și pe un mediu nutritiv artificial - datorită materiei organice moarte (bacilul tifoidă, bruceloza, antrax, etc.).
Printre organismele heterotrofice există un număr de grupuri specifice care asimilează carbonul numai din anumiți compuși organici, ceea ce este rezultatul adaptării la mediul extern. Astfel, microbii care locuiesc în restul plantei s-au adaptat pentru a descompune celuloza, din depozitele de petrol bacteriile consumă hidrocarburi. Bacteriile acidului lactic care trăiesc pe lapte, asimilează lactoza și trăiesc pe plante - maltoză.
Au fost formate întregi grupe fiziologice - bacterii degradante de celule, bacterii descompunând pectină etc.
Valoarea nutritivă a surselor de nutriție a carbonului depinde în mare măsură de gradul de oxidare a atomilor de carbon. Cele mai accesibile surse de carbon sunt atomii de carbon semioxidati - CH2OH, CHOH, CHOH.
Cele mai multe surse de carbon de înaltă calitate sunt zaharuri, în special hexoze, alcooli polivalenți (manitol, sorbitol), acizi organici (glucuronic, acid lactic) și altele. Cu toate acestea, numărul de surse de carbon neobișnuit de mare. Numărul de grupuri de microbi care s-au adaptat la asimilarea lor este de asemenea mare. Putem spune că, cu excepția grafit și diamant, nu există nici un compus de carbon, care nu vor fi descompuse de diferite microorganisme, bacteriile au asimileze dezinfectanti chiar cum ar fi fenolul (în diluții slabe). Materialele utilizate pentru izolarea cablurilor metalice, nailonului, cauciucului etc. în sol umed devin sau mai târziu încep să se descompună de microbi.
Recent, unele heterotrophs - bacterii, fungi, protozoare a constatat, de asemenea, capacitatea de a asimila dioxidul de carbon și forma din acestea substanțe organice complexe, cu toate acestea, în acest caz, nu există nici o stocare a energiei, ca și în procesul de fotosinteză.
În ceea ce privește nutriția azotată, microbii sunt de asemenea împărțiți în două grupe: aminoautotrofe și aminheterotrofe.
Aminoavtotrofnye sintetizat substanță proteiformă prin sursa de azot mineral (amoniac, săruri de amoniu, nitrați, atmosferă de azot) sau mai simple forme de azot organic. Acestea includ, în special, bacterii din sol - nitrificarea, fixarea în azot.
Bacteriile aminoautotrofice pentru asimilarea azotului din surse minerale și din compuși organici simpli le transferă preliminar în amoniac și sintetizează aminoacizii din amoniac. Amoniacul, ca formă restrânsă de azot în celulă, este destul de ușor de convertit în grupuri amino. Dar trebuie să ne amintim că multe tipuri de bacterii din acest grup nu se dezvoltă pe săruri de amoniu, deoarece aceste săruri au o aciditate fiziologică mare, pH-ul este prea redus. Ureea - cel mai simplu compus organic - este, de asemenea, întâi împărțită în amoniac și dioxid de carbon. Aminoautotrofii pot sintetiza toti aminoacizii de care au nevoie din surse simple de carbon, azot, sulf. În sol există bacterii care asimilează azotul molecular al atmosferei, bacteriile care fixează azotul. Acestea includ Azotobacter și clostridium pasteurium și bacteriile nodule care trăiesc pe rădăcinile plantelor leguminoase.
Aminoheterotrofii nu sunt capabili să sintetizeze o moleculă de proteine sau unii aminoacizi din compușii cu azot simpli. Ei au nevoie de proteine gata făcute sau de aminoacizi. Acest grup include saprofite, putrefactive, bacterii de acid lactic, microbi patogeni. Carcasa celulelor bacteriene și fungice nu permite să treacă proteinele moleculare înalte, numai acelea care conțin doar cinci aminoacizi care trec prin ea. Prin urmare, proteinele pot fi utilizate numai de microorganisme care eliberează în mediu proteazele care descompun moleculele de proteine la peptide și aminoacizi. Activitatea proteolitică a microbilor este determinată de capacitatea lor de a dilua în principal gelatina.
Dacă în mediul nutritiv există un set complet de aminoacizi necesar pentru un microb dat, atunci el le asimilează în formă gata. Hidrolizatul de cazeină din lapte conține toți aminoacizii necesari, cu excepția triptofanului, care este distrus de acizii minerali. Multe heterotrofe bine asimilează peptona, care este obținută prin divizarea proteinelor cu enzima pepsină, în mod uzual până la polipeptide. Dacă, totuși, microbii nu dispun de cel puțin un aminoacid necesar în mediu, el creează aminoacizii lipsă prin deaminarea altor aminoacizi. Ca urmare a deaminării, se formează amoniac, care deja va construi aminoacizii doriți. Dacă aminoacidul este singura sursă de azot în mediu, microorganismul îl deamină pentru a extrage azot din acesta. Dacă există alte substanțe azotate în mediul înconjurător, pe lângă aminoacid, microbul asimilează aminoacidul fără a-l descompune.
Unii microbi sunt atât de adaptate la o existență parazitare, care trăiesc numai în detrimentul nemodificat proteinei (nativ), acestea sunt numite paratrofami (meningococ, gonococ, etc).
Mujdele și actinomictele din miel pot asimila azot din diverse surse - din peptone, săruri de aminoacizi, amoniu și nitrat.
Nevoia de microbi în aminoacizi este diferită. Pentru anumite tipuri, trebuie să aveți două sau trei aminoacizi (stafilococi), pentru alții - 9-10 aminoacizi (streptococcus), bacterii de acid lactic necesită prezența de aminoacizi, care sunt disponibile în lapte, adică, în habitatul lor natural ...
Multe heterotrofe nu sunt în măsură să sintetizeze vitamine, baze de purină și pirimidină și alți factori de creștere suplimentari. Ar trebui să le primească în formă gata. Deci, mai ales multe bacterii și ciuperci au nevoie de vitamina B6. Bacilul tetanic necesită riboflavină, bacterii lactice - biotină, vitamina B12.
Microorganismele care necesită pentru dezvoltarea lor anumiți aminoacizi, vitamine și alte substanțe de creștere în forma lor finală se numesc auxotrofe. Cei care nu sunt atât de exigenți se numesc prototipuri. Nu le amestecați cu autotrofe.
Pe de altă parte, mulți microbi înșiși sintetizează diferite vitamine, enzime, substanțe de creștere în cantități care se eliberează în mediul extern. Deci, microflora intestinelor unor animale îi oferă suficientă cantitate de acid pantotenic, vitamina B12. enzima celuloză.
Mai jos este un tabel de hrănire a tipurilor de microbi, propus de ND Ierusalim.
Tabelul 4. Tipuri de nutriție a microorganismelor
Primul tip de mâncare include viruși și rickettsia, care nu pot exista în afara celulelor gazdei. Ei folosesc enzimele gazdei. Toți ceilalți microbi se pot dezvolta pe suporturi nutritive artificiale.
Al doilea tip de microbi patogeni - activatori gangrenă gazoasă, tetanus, hemolitic streptococ mycoplasma, precum bacteriile acidului lactic. Ei au nevoie de aminoacizi diferiți, hemină, riboflavină. Tiamina, acizii folic și pantotenic sunt necesari ca o moleculă completă. Al treilea tip de microflora parazite și saprofite, precum bacilul febrei tifoide, difterie, Staphylococcus aureus, propionic, unele putrefacție, bacterii de acid acetic și drojdie. Ei au nevoie doar de unii aminoacizi, în loc de vitamine complexe sunt mulțumiți cu fragmentele lor. Al patrulea grup include bacterii cum ar fi Escherichia coli, ciuperci fitopatogene, drojdia filmată, bacili aerobi. Al cincilea grup este format din locuitori normale de sol - actinomicete, micobacterii, fungi, bacterii de tip Pseudomonas, și alte azot-fixatori șaselea grup -. Autotrophs dezvoltă în absența substanțelor organice asimilează dioxid de carbon.
Trimiteți-le prietenilor: