Потребности микроорганизмов в питательных веществах. Типы питания

Обмен веществ неразрывно связан с процессом питания микроорганизмов. Потребности микроорганизмов в питательных веществах чрезвычайно разнообразны, но, независимо от их особенностей, в питательной среде должны содержаться все элементы, которые имеются в клетках микроорганизмов. Источником водорода и кислорода для всех микроорганизмов служит вода. Источниками всех остальных элементов, кроме углерода и азота, являются минеральные соли. Углерод и азот микроорганизмы могут получать как из минеральных, так и из органических веществ.

По отношению к источникам углерода все микроорганизмы подразделяют на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. Соответственно и тип питания этих микроорганизмов называется либо автотрофным, либо гетеротрофным. Микроорганизмы, использующие для биосинтеза веществ клетки неорганический источник углерода (С02), называются автотрофами. Микроорганизмы, которые не могут использовать С02 в качестве единственного источника углерода и нуждаются и органических соединениях, называются гетеротрофами. К гетеротрофам относится большинство микроорганизмов. Многие гетеротрофные микроорганизмы для синтеза веществ клетки в качестве источника углерода используют в основном углеводы, а также спирты, но кроме того могут использовать липиды, белки, аминокислоты (их углеродный скелет) и гораздо реже — органические кислоты.

Кроме углерода, важнейшим элементом для синтеза белковых веществ клетки является азот. По отношению к источнику азота микроорганизмы подразделяют на аминоавтотрофы, усваивающие азот из минеральных соединений, наилучшими из которых являются аммонийные соли, и аминогетеротрофы, нуждающиеся в готовых органических азотсодержащих соединениях (белках, аминокислотах, пуринах, пиримидинах), которые они используют одновременно как источник и углерода, и азота. Однако усвояемость азота из органических источников различна. Белки, являющиеся высокомолекулярными соединениями, не проникают в бактериальную клетку, поэтому использовать их могут только микроорганизмы, выделяющие в среду протеолитические ферменты, расщепляющие белки до аминокислот, которые затем потребляются клеткой.

Кроме основных питательных веществ многим гетеротрофным микроорганизмам необходимо наличие в среде в готовом виде так называемых факторов роста (витаминов, аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований), которые они сами не синтезируют. Факторы роста нельзя рассматривать как стимуляторы роста микроорганизмов. Они необходимы клеткам в очень малых дозах и используются для биосинтеза различных их компонентов. Витамины нужны для синтеза различных ферментов, аминокислоты — для синтеза белков, пуриновые и пиримидиновые основания — для синтеза ДНК и РНК.

Подразделить микроорганизмы по типам питания на автотрофы и гетеротрофы можно лишь условно, так как между ними имеется ряд переходных групп. К автотрофам относится сравнительно небольшая группа микроорганизмов, играющих важную роль в круговороте веществ в природе, для пищевой промышленности они значения не имеют.

Среди гетеротрофов есть микроорганизмы, резко различающиеся по потребностям в питательных веществах. В связи с этим гетеротрофы подразделяют на две группы: сапрофиты и паразиты.

Сапрофиты питаются за счет остатков животного и растительного происхождения. К сапрофитам относятся гнилостные бактерии, мицелиальные грибы, актиномицеты, дрожжи, бактерии — возбудители процессов брожения и др. Одни из них имеют колоссальное значение в круговороте веществ в природе, другие вызывают порчу пищевых продуктов или используются в пищевой промышленности в процессах переработки растительного и животного сырья.

Паразиты питаются за счет органических веществ живого ор- ганизма-хозяина. В их число входят все болезнетворные микроорганизмы, включая вирусы, вызывающие заболевания человека, животных, растений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >