Как питаются и дышат бактерии? Зачем бактериям ферменты и пигменты?

Содержание:

· Химический состав бактерий и обмен веществ

· Питание бактерий

· Способы питания

· Транспорт питательных веществ

· Дыхание бактерий

· Ферменты бактерий

· Светящиеся и ароматообразующие микроорганизмы

· Пигменты бактерий

Бактерии живут на планете Земля более 3,5 млрд. лет. За это время они многому научились и ко многому приспособились. Как и всему живому, бактериям присущи такие процессы, как питание, дыхание, размножение и спорообразование.

Они вырабатывают ферменты и пигменты, по наличию которых проводится идентификация микроорганизмов. Целая группа ферментов широко применяются в биотехнологии (генетическая инженерия, фармацевтическая, легкая и пищевая промышленность).

Роль бактерий в природе носит глобальный характер. Полезные бактериивыполняют две самые важные экологические функции — они фиксируют азот и участвуют в минерализации органических остатков. Они участвуют в перемещении, концентрации и рассеивании химических элементов в биосфере земли. Бактерии полностью обеспечивают жизнедеятельность человека.

Рис. 1. На фото колонии сенной палочки.

Рис. 2. На фото колонии бактерий, каждая из которых насчитывает миллионы особей. Каждая колония является потомством одной клетки. Они вырастают за 1 — 3 суток.

Химический состав бактерий и обмен веществ

 

«Если давление выше 135/90, надо прочистит...

 

93-летний травник: Долго жить помогают чистые сосуды. Чтобы их очистит...

 

Бактерии, как и все другие клетки на 75 — 85% состоят из воды. Остальную часть составляют органические и минеральные вещества.

Ферменты

Катализаторами обмена веществ внутри бактериальной клетки являются ферменты. В небелковую (простетическую) группу ферментов входят медь, железо, кобальт и цинк. У некоторых бактерий — витамины и их производные.

Вода

Вода — основа цитоплазмы клетки. В ней протекает множество биохимических реакций, растворяются вещества, поступающие в клетку, удаляются продукты обмена. Небольшая часть воды связана с клеточными структурами. Потеря воды более 50% необходимого для жизнедеятельности бактерий количества приводит к их гибели.

Органические вещества

В бактериальной клетке находится от 6 до 14% белков, 1 — 4% жиров, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Белки — основа любой клетки. В бактериальных клетках они являются основой цитоплазмы. Их много в оболочке клетки. Они входят в состав некоторых клеточных структур, в том числе ферментов — катализаторов обменных реакций. Тысячи белковых молекул уложены вдоль молекулы ДНК.

Жиры

Липиды (жиры) — энергетический материал бактериальной клетки. Липопротеиды, в состав которых жиры, составляют основу цитоплазматической мембраны. В цитоплазме они находятся в виде гранул и составляют энергетический запас клетки.

Углеводы

Углеводы находятся в цитоплазме, оболочках и капсуле бактерии и представлены сложными углеводами. Углеводы в клетке находятся в виде полисахаридов — крахмала, декстрина, гликогена и клетчатки. Как и жиры, углеводы в виде гликогена откладываются в цитоплазме и представляют собой запас энергетического материала.

Минеральные вещества

Катализаторами обмена веществ внутри бактериальной клетки являются ферменты. В небелковую (простетическую) группу ферментов входят медь, железо, кобальт и цинк. У некоторых бактерий — витамины и их производные. Минеральные вещества в виде фосфора, натрия, магния, хлора и серы входят в состав белков. Они принимают участие в обмене веществ и поддерживают нормальное внутриклеточное осмотическое давление.

Витамины

Витамины входят в небелковую (простетическую) группу ферментов бактерий. Некоторые бактерии сами синтезируют витамины В2 или В12. При участии бифидо-, лакто-, энтеробактерий и кишечной палочки синтезируются витамины К, С, группы В (В1, В2, В5, В6, В7, В9 и В12), фолиевая и никотиновая кислоты.

Рис. 3. На фото срез бактериальной клетки. В центральной части виден нуклеотид. Далее — цитоплазма и клеточная оболочка.

к содержанию ↑

Питание бактерий

Питательные вещества через клеточную стенку путем диффузии проходят внутрь бактерии, а продукты обмена (метаболизма) наружу. Факторы, влияющие на поступление питательных веществ в бактериальную клетку:

· концентрация вещества,

· величина молекул,

· рН среды,

· проницаемость мембран и др.