III. Типы питания: автотрофия и гетеротрофия.
Микроорганизмы по источнику клеточного углерода делятся на автотрофы и гетеротрофы.
Автотрофы ассимилируют углерод из СО2 воздуха. Автотрофы делятся на фотосинтетики и хемосинтетики. Фотосинтетики для ассимиляции углерода используют энергию солнечных лучей, осуществляя реакцию фотосинтеза:
солнечный свет
СО2 + Н2О
(СН2О)
+ О2 + W
(СН2О) – это органическое вещество, степень восстановленности которого соответствует С6Н12О6.
К ним относятся цианобактерии, водоросли, пурпурные бактерии.
Хемосинтетики ассимилируют углерод в темноте, при этом используют химическую энергию экзотермических реакций. Они осуществляют цепочку окисления различных неорганических соединений:
Nitrozomonoz Nitrobacter
NH3
HNO3
+ W
Серобактерии окисляют H2S, в результате выделяется энергия, которая позволяет ассимилировать углерод из СО2:
Н
2S
S H2SO4
Для восстановления углерода нужен водород. В зависимости от донора водорода различают литотрофов и органотрофов. Литотрофы используют водород неорганических соединений, а органотрофы – органических.
Гетеротрофы – это микроорганизмы, которые подобно животным нуждаются в готовых органических соединениях. Они служат и источником углерода, и донором водорода, и источником энергии, которая выделяется при окислении этих же веществ.
IV. Хемоорганогетеротрофы и их роль в пищевой промышленности.
Используя все три критерия выделяют восемь типов питания у микроорганизмов, например, фотолитоавтотрофы и т.д. Каждому из этих типов питания соответствует группа микроорганизмов, большая или меньшая по численности. Наиболее обширная, т.е. многочисленная – хемоорганогетеротрофы, которые в свою очередь делятся на:
сапрофитов, живущих за счет мертвых органических материалов (Bacillus subtilis); 'это возбудители микробной порчи продуктов и сырья
паразитов, которые растут и развиваются в тканях живых организмов, это возбудители различных инфекций.
Считают, что питательная ценность источников углерода зависит от строения их молекул. Лучшими являются вещества, содержащие частично окисленные атомы углерода, что связано с легкостью перевода их в углеводы или близкие им соединения.
Необходимо клетке и азотистое питание, наиболее доступный источник азота – ион аммония.
Независимо от типа питания микроорганизмы делят на:
ауксотрофы;
прототрофы.
Ауксотрофы в результате нарушения некоторых ферментных систем лишены способности синтезировать некоторые органические соединения, называемые факторами роста: аминокислоты, витамины, пуриновые и перимидиновые основания. Факторы роста – это не катализаторы роста, они просто необходимы для нормального роста. Их вводят в питательую среду.
Прототрофы не нуждаются в факторах роста, они сами их синтезируют.
К ауксотрофам относятся молочнокислые бактерии, которые нуждаются в витаминах группы В. К прототрофам относятся дрожжи, они сами синтезируют витамины группы В.