Acasă | Despre noi | feedback-ul
Furnizarea de substanțe nutritive și apă în celulă, precum și eliberarea de produse metabolice în mediu apar în microorganisme pe toată suprafața corpului.
Posibilitatea penetrării substanțelor din exterior în celulă se datorează multor factori: mărimea și structura moleculelor lor; capacitatea de a se dizolva în componentele membranei citoplasmatice; concentrația de substanțe în celulă și în mediu; proprietățile peretelui celular și a membranei citoplasmice, care sunt bariere prin care nutrienții trebuie să pătrundă în celulă și alții.
Substanțele din mediul nutritiv pot intra în celulă numai în stare dizolvată. Compușii organici complexi insolubili trebuie supuși unei divizări mai simple în afara celulei, care are loc cu ajutorul exoenzimelor de microorganisme.
Peretele celular (membrana) este permeabil și întârzie numai macromoleculele. Membrana citoplasmatică are o semipermeabilitate, este o barieră osmotică; permeabilitatea sa pentru diferite substanțe nu este aceeași.
Anterior (a se vedea pagina 44) sa indicat că până la 90% și mai mult din masa uscată de celule de microorganisme alcătuiesc patru elemente chimice - hidrogen, oxigen, carbon și azot, care fac parte din cele mai importante substanțe ale celulei.
Oxigenul și hidrogenul, toate microorganismele sunt derivate din apă. Nevoile diverselor microorganisme pentru sursele de carbon și azot sunt foarte diverse.
Surse de carbon. În funcție de sursa de carbon utilizată în schimbul constructiv, microorganismele sunt împărțite în două grupe: autotrofe și heterotrofe.
Autotrofii 1 utilizează dioxid de carbon (CO2) ca sursă unică de carbon pentru sinteza substanțelor organice ale corpului.
Heterotrofii 2 nu pot folosi doar dioxid de carbon ca sursă de carbon; au nevoie de compuși organici gata.
În mod corespunzător, tipurile de nutriție se disting de sursa de carbon: autotrofic și heterotrofic.
Autotrofele pentru conversia dioxidului de carbon, care nu are o valoare energetică, la substanțele organice necesită o sursă externă de energie.
Unele autotrofe folosesc energie luminoasă în acest scop - acest proces se numește fotosinteză.
Alții folosesc energia chimică eliberată prin oxidarea compușilor anorganici simpli - acest proces se numește chemosinteză. A fost deschisă de SN Vinogradsky.
Astfel, ținând seama de natura sursei principale de carbon și de natura sursei de energie utilizată în sinteza substanțelor organice, microorganismele pe tipuri de alimente pot fi împărțite în următoarele grupe.
Photoautotrofele pentru sinteza substanțelor organice utilizează energia luminoasă și o sursă de carbon anorganic (CO2). Acestea includ cianobacterii (vezi pagina 19), bacteriile pur și verzi cu sulf. Acestea sunt bacterii predominant acvatice, ele conțin pigmenți diferiți (carotenoizi, bacteriochlorofili) care absorb lumina.
Fotogenerotrofii pentru sinteza substanțelor organice folosesc energie lumină și compuși organici simpli. Acestea sunt bacterii non-sulf purpuriu care trăiesc în corpurile de apă.
Chemoautotrofii folosesc dioxidul de carbon ca sursă de carbon pentru sinteza substanțelor organice și ca sursă de energie - reacția de oxidare a compușilor anorganici. Bacteriile aparținând acestui grup trăiesc în corpuri de apă, în sol: ele sunt specifice substanței pe care o oxidează.
1 Autotrof - hrănirea însăși (auto - în sine, trophe - mâncare).
2 Heterotrof-hrănirea altora (heteros este altul).
Sunt cunoscute câteva modalități de penetrare a elementelor nutritive în celulă.
Diversificarea pasivă, care respectă legile de osmoză.
În penetrarea osmotică a substanțelor printr-o membrană semipermeabilă, forța motrice este diferența în presiunile osmotice (concentrații de substanțe) în soluții de pe ambele părți ale membranei, adică între mediu și celulă. Un astfel de transfer pasiv de substanțe - de-a lungul gradientului de concentrație (de la mai mare la cel inferior) - continuă să egalizeze concentrația și nu necesită cheltuieli de energie de către celulă.
Apa - principala substanță care pătrunde în celulă și este eliberată de ea prin difuzie pasivă.
Majoritatea nutrienților intră în celulă prin transportul lor prin membrana cu purtători permeabili specifici (permeabili) localizați în membrana citoplasmatică. Permeazele sunt similare cu enzimele; ele au specificitate substrat - fiecare transmite o anumită substanță. Pe partea exterioară a membranei citoplasmice, permează adsorbția substanței - intră într-o legătură temporară cu ea și difuzează complex prin membrană, dând substanța transportată la citoplasmă din interior.
Celula din mediul nutritiv poate primi numai acele substanțe pentru care există permeaze corespunzătoare în membrana citoplasmatică. Astfel, membrana nu este doar o barieră osmotică, ci are și o permeabilitate selectivă.
Transferul de substanțe cu permeaze poate continua, ca și în difuzia pasivă, în conformitate cu legile de osmoză - în funcție de gradientul de concentrație. Această așa-numită difuzie a luminii are loc fără energie.
Transferul substanțelor din mediul nutritiv în celulă poate fi realizat prin permeaze și împotriva gradientului de concentrație. Un astfel de transfer activ necesită cheltuieli de energie.
În același timp, concentrația substanței transportate în celulă poate depăși în mod semnificativ concentrația sa în mediul nutritiv.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: