3. Источники питательных веществ. Пищевые потребности микроорганизмов. Элементы органогены. Макро- и микроэлементы.

Основные источники питательных веществ

Источниками углерода для микроорганизмов могут быть органические и неорганические вещества. В первую очередь микробы используют углеводы (глюкозу, сахарозу), а также многоатомные спирты, органические кислоты, некоторые микроорганизмы способны усваивать СО2 и карбонаты.

Источниками азота являются: ионы аммония, аммиак, нитраты и нитриты, некоторые микробы (азотфиксаторы) могут усваивать атмосферный азот,многие микроорганизмы используют азот органических соединений – аминокислот, азотистых оснований.

Источниками серы могут быть сульфаты, сульфиды и содержащие серу органические соединения, например, серосодержащие аминокислоты (цистеин, метионин).

Источником фосфора являются соли фосфорной кислоты.

Потребности микроорганизмов в питательных веществах:

-элементы органогены(C,N,O,P,H,S)-в клетке в достаточно больших количествах, входят в состав жизненно важных молекул

углерод 50% от сухого веса всех органических соединений

азот содержится в аминогруппах, в составе пиридиновых и пуриновых оснований, в клеточной стенке в пептидогликане, в структуре хитина у грибов, входит в состав некоторых витаминов(тиамин(В1),рибофлавин(В2))

сера- сульфгидрильные группы белков содержат серу, входит в состав аминокислот, белков, кофермента А, тиамина (витамина В1).

водород и кислород-вода

фосфор необходим для синтеза фосфолипидов(все мембранные структуры клетки), входит в состав нуклеиновых кислот(ДНК,РНК),кофермент НАДФ, АТФ, АДФ

-макроэлементы(ионы К,Ca,Mg,Fe,Na)-доли процентов в клетке

Калий и натрий регуляторы осмотического барьера, участвуют в создании протонного потенциала

Калий участвует в углеводном обмене

Магний является регулятором некоторых ферментов(ЦТК), входит в состав фотосинтезирующей системы(хлорофилла, бактериохлорофилла) у фотосинтезирующих бактерий.

Железо входит в состав цитохромов(ферменты участвующие в дыхании клетки)

Кальций входит в состав некоторых клеточных структур(споры), включён в состав наружной мембраны грамотрицательных бактерий, участвует в стабилизации данной культуры, необходим для роста некоторых бактерий

-микроэлементы (Cu, CO, Mn, Mo, Ni, Zn, I, B)-активаторы различных ферментов,например, цинк, марганец, медь входят в состав супероксиддисмутазы (фермент катализирует реакцию образования перекиси водорода из супероксид-аниона); молибден – в состав нитрогеназы (участвует в процессе фиксации атмосферного азота).

4. Ростовые вещества микроорганизмов. Микробы ауксотрофы и прототрофы

Ростовые вещества (факторы роста) – соединения, которые клетка не может синтезировать самостоятельно и должна получать в готовом виде из окружающей среды. К основным факторам роста относятся: аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания (аденин, гуанин, цитозин, урацил, тимин), витамины, липиды.

В аминокислотах, азотистых основаниях нуждаются некоторые стрептококки, клостридии

Многие микроорганизмы не способны синтезировать витамины -пневмококки витамин В1

В6, пантотеновая кислота-стрептококки, бациллы, клостридии столбняка

никотиновая кислота-шигеллы

В липидах нуждаются микоплазмы, а также некоторые молочнокислые (лактобацилам необходимы эфиры жирных кислот для того, чтобы они могли расти и размножаться самостоятельно). Молочнокислым бактериям необходимы многие факторы роста (хорошо растут в молоке, питательная среда для них должна состоять из 20-ти разных компонентов)

В зависимости от того способны ли микроорганизмы синтезировать факторы роста делятся на ауксотрофы и прототрофы

Ауксотрофы- микроорганизмы, которые нуждаются в одном или нескольких факторах роста (не могут сами синтезировать), растут на питательных средах, содержащих необходимые ростовые вещества

Прототрофы-способны синтезировать все необходимые для роста соединения из доступных источников углерода и азота