Оглавление

Микробиология Лекции ИД Равновесие
Микробиология Лекции ИД Равновесие

Вопрос 5. Особенности белкового и углеводного обмена бактерий

1. Белковый обмен Белковый обмен у бактерий - это, с одной стороны, - процесс синтеза собственных аминокислот и белков путем ассимиляции необходимых компонентов из внешней среды, а с другой, - внеклеточное расщепление белков под воздействием различных ферментов. Если расщепление белков происходит в анаэробных условиях, то этот процесс называется гниение, а если он идет в аэробных условиях - тление.
При наличии у бактерий протеаз белки расщепляются ими до промежуточных продуктов распада - пептонов, а при наличии у бактерий пептидаз пептоны расщепляются ими до аминокислот и продуктов их распада (аммиака, сероводорода, индола). Протеолитические (способность расщеплять белки) и пептолитические (способность расщеплять пептоны) свойства выражены далеко не у всех бактерий, поэтому их изучение в совокупности с другими ферментативными свойствами помогает идентифицировать бактерии.
2. Углеводный обмен Углеводный обмен у бактерий также носит двоякий характер - это процесс синтеза и распада углеводов. Расщепление углеводов бактериями (сахаролитические свойства) в аэробных условиях с образованием углекислого газа и воды называется горением, а расщепление ими углеводов в анаэробных условиях - брожением.
В зависимости от характера конечных продуктов разложения углеводов в анаэробных условиях различают брожение:

  • спиртовое,

  • молочнокислое,

  • пропионовокислое,

  • муравьинокислое,

  • маслянокислое,

  • уксуснокислое.

    • Молекулярный кислород в процессах брожения не участвует. Большинство бактерий, осуществляющих брожение - облигатные анаэробы. Однако некоторые из них - факультативные анаэробы, способны осуществлять процесс брожения в присутствии кислорода, но без его участия. Более того, этот кислород подавляет процесс брожения. И оно сменяется горением (дыханием - конечный акцептор водорода - кислород). Этот эффект был назван эффектом Пастера и является одним из классических примеров смены метаболизма у бактерий в зависимости от условий среды.
    3. Типы биологического окисления у бактерий Синтез биополимеров бактериальной клетки требует энергии. Она образуется в ходе биологического окисления и запасается в виде молекул макроэргов - АТФ и АДФ.
    Органеллами дыхания у большинства бактерий являются производные цитоплазматической мембраны - мезосомы, на которых локализуются специальные дыхательные ферменты типа цитохромоксидаз. Тип биологического окисления является одним из ключевых признаков, позволяющих дифференцировать различные микроорганизмы. По этому признаку выделяют три группы бактерий:

  • первая группа - облигатные аэробы, которые способны получать энергию только путем дыхания и нуждаются в молекулярном кислороде как конечном акцепторе электронов. Для них как тип окислительно-восстановительных процессов характерно окисление, при котором конечным акцептором электронов является кислород.

  • вторая группа - облигатные анаэробы - бактерии, способные расти только в среде, лишенной кислорода. Для них как тип окислительно-восстановительных процессов характерна ферментация, при которой происходит перенос электронов от субстрата-донора к субстрату-акцептору.

  • третья группа - факультативные анаэробы - бактерии, способные расти как в присутствии, так и в отсутствии кислорода, и использовать в качестве терминальных акцепторов электронов как молекулярный кислород, так и органические соединения.

    • Среди них могут быть факультативно-анаэробные бактерии, способные переключаться с окисления на ферментацию (энтеробактерии), а также аэротолерантные факультативно-анаэробные бактерии, которые могут расти в присутствии атмосферного кислорода, но не используют его, а получают энергию исключительно с помощью брожения (например, молочнокислые бактерии).
    Микробиология Лекции ИД Равновесие

    LUXDETERMINATION 2010-2013