Углеводы

Как структурный элемент они входят в состав клеточных стенок, капсул, слизистых оболочек, запасных веществ. К ним относятся маннаны, глюканы, гликоген, хитин, крахмал, декстран, целлюлоза, многоатомные спирты; сахара рибоза и дезоксирибоза и др. Некоторые углеводы находятся в связанном состоянии с белками и липидами, другие - в свободном, и в этом случае они используются в качестве энергетического материала, а также для синтеза белков и жиров.

Липиды

Они находятся в клетках микроорганизмов в свободном состоянии в виде включений (резервные вещества) и в связанном, являясь строительной частью мембран и стенок. Это важный энергетический источник. Липиды состоят из нейтральных жиров и жироподобных веществ (липоидов).

Минеральные вещества

Входящие в состав клеток минеральные вещества представлены макроэлементами и микроэлементами.

К макроэлементам относятся сера, фосфор, калий, кальций, магний, железо.

К микроэлементам относятся хлор, силиций, бор, цинк, медь, марганец, молибден, кобальт и др.

Минеральные вещества играют важную роль в строении макромолекул белков, нуклеиновых кислот, ферментов; влияют на направленность и скорость биохимических реакций; являются стимуляторами роста. Растворы минеральных веществ поддерживают нормальный уровень внутриклеточного осмотического давления.

Витамины

Эти органические вещества, содержащиеся в микробных клетках, входят в состав многих ферментов и являются необходимыми для нормального обмена веществ и жизнедеятельности. Потребность в витаминах и витаминоподобных веществах невелика - от 0,1 до 5 мкг/л. Состав и содержание витаминов в биомассе зависят от вида микроорганизмов и условий выращивания.

В силу своей необходимости организму витамины относятся к так называемым факторам роста. Факторами роста являются также пурины, пиримидины и их производные ( от 10 до 20 мкг/л), используемые для построения аминокислот, и аминокислоты (от 20 до 50 мкг/л), участвующие в биосинтезе белков.

Ферменты

Эти биологические катализаторы белковой природы участвуют во всех разнообразных и многоплановых биологических процессах обмена веществ, роста, развития и размножения живых клеток. Они характеризуются высокой каталитической активностью и строгой специфичностью.

Ферменты имеют сложное строение: одни состоят только из белка, другие из белка и небелкового компонента - кофактора или простетической группы. Кофакторами являются витамины - В₁,В₂,В₆,В₁₂,С, Н, К,Е и др., в простетическую группу входят минеральные вещества (железо, медь и др.).

Активность ферментов определяется небелковым компонентом. Активность и скорость реакций зависят от различных факторов: температуры и реакции среды (рН), наличия в среде определённых химических веществ-стимуляторов ферментов или ингибиторов.

Специфичность ферментов определяется белковой частью и объясняется тем, что каждый фермент способен избирательно влиять только на определённые связи в сложных молекулах или на определённое вещество.

Каждый организм обладает определённым набором ферментов, что зависит от его физиологических свойств. Ферменты, выделяемые живыми микробными клетками во внешнюю среду и служащие для внеклеточного разложения сложных веществ среды (полисахаридов, белков, жиров и т.д.), называются экзоферментами. Ферменты, не выделяющиеся при жизни клетки в окружающее пространство, прочно связанные с клеточными структурами (митохондриями, ЦПМ и др.), участвующие только во внутриклеточных процессах обмена веществ, называются эндоферментами.

Ферменты разделяют также на конститутивные (всегда присутствуют в клетке) и адаптивные (вырабатываются клеткой только в ответ на изменившиеся условия среды).

Питание микроорганизмов происходит в процессе постоянного обмена веществ между организмом и внешней средой - метаболизма.

Питательные вещества поступают в клетку из внешней среды и используются как энергетический источник.