16. Жгутики как локомоторные органоиды бактерий. Строение, химический состав.
Плавающие палочковидные бактерии передвигаются при помощи особых нитевидных структур — жгутиков. Так двигается большинство спирилл, энтеробактерий, псевдомонад. Кокки, за исключением отдельных видов, жгутиков не имеют.
Бактерию с одним жгутиком называют монотрихом; с пучком жгутиков на одном конце клетки — лофотрихом; на обоих концах — амфитрихом; со жгутиками, расположенными по всей поверхности клетки, — перитрихом.
В строении жгутика можно выделить нить, крюк и базальное тельце, расположенное под цитоплазматической мембраной. Жгутиковая нить волнообразно изогнута и состоит из белка флагеллина. Белковые молекулы жгутиков собраны в спиральные цепи, закругленные вокруг полой сердцевины. Крюк жгутика представляет собой изогнутый белковый цилиндр. Он служит связующим звеном между жесткой нитью и базальным телом, соединяясь с палочкой, или осью, входящей в состав базального тельца. Последняя состоит из двух или четырех колец, встроенных в клеточную стенку и цитоплазматическую мембрану бактерии, цилиндра и палочки-оси, на которой крепятся кольца и основание крюка. Жесткая спираль нити жгутика вращается в результате работы базального тела, представляющего собой своеобразный электромотор. Вращение жгутика определяется кольцом, расположенным в цитоплазматической мембране, в то время как другие кольца базального тела неподвижны и служат для крепления в клеточной стенке палочки-оси, через которую вращение кольца передается на крюк, а затем на нить жгутика.
Основной структурный компонент жгутиков - белок флагеллин.
17. Типы питания микроорганизмов. Хемоорганотрофы и их роль в круговороте веществ.
Питание, осуществляемое путем поступления питательных веществ и воды в клетку (как и выделение продуктов жизнедеятельности в окружающую среду), происходит у микроорганизмов через всю поверхность их тела. У микроорганизмов нет специальных органов для захвата и переваривания питательных веществ. Все питательные вещества поступают в микробную клетку в растворенном состоянии. Сложные соединения предварительно должны быть переработаны на более простые, что происходит вне клетки с помощью экзоферментов. Клеточная оболочка проницаема, цитоплазматическая мембрана полупроницаема, и именно она является осмотическим барьером. Пути проникновения питательных веществ в клетку микроорганизмов разные.
При голозойном способе питания живой организм захватывает или заглатывает плотные частицы пищи.
При голофитном способе питания живые существа, не имеющие специальных органов для заглатывания и пищеварения, используют питательные вещества, всасывая их в виде относительно небольших молекул из водного раствора.
Выделяют фототрофов, использующих энергию солнечного света, и хемотрофов, энергетическим материалом для которых служат разнообразные органические и неорганические вещества.
В зависимости от того, в какой форме микроорганизмы получают из окружающей среды углерод, их подразделяют на две группы: автотрофные («сами себя питающие»), использующие в качестве единственного источника углерода диоксид углерода, и гетеротрофные («питающиеся за счет других»), получающие углерод в составе довольно сложных восстановленных органических соединений.
Таким образом, по способу получения энергии и углерода микроорганизмы можно подразделить на фотоавтотрофы, фотогетеротрофы, фотолитоавтотрофы, фотолитогеторотрофы, хемоавтотрофы и хемогетеротрофы, хемолитоавтотрофы и хемолитогетеротрофы.
Хемоорганотрофы – микроорганизмы, в том числе бактерии, получающие энергию для биосинтеза при окислительно-восстановительных реакциях (хемотрофы) и использующие в качестве донора электронов органические соединения (органотрофы).
Хемоорганоавтотрофия –это тип питания характерный для микроорганизмов, и используют энергию сложных органических веществ, окисляют органические вещества и углерод берут из углекислого газа.
Хемоорганогетеротрофия. Это тип питания, характерный для микроорганизмов, получающих необходимую энергию и углерод из органических соединений. Среди данных микроорганизмов известны многие аэробные и анаэробные виды, обитающие в почвах и других субстратах. Среди хемоорганогетеротрофов выделяют сапротрофов, живущих за счет разложения мертвых органических материалов, и паразитов, питающихся в тканях живых организмов. В последнем случае имеются в виду паратрофия и паратрофы, т. е. облигатные внутриклеточные паразиты, которые вне клетки хозяина развиваться не могут (риккетсии и др.)