2 Итог по разделу «Физиология микробов. Санитарная микробиология. Санитарно-микробиологический контроль в фармацевтических учреждениях. Химиотерапевтические препараты. Антибиотики. Бактериофагия. Медицинская биотехнология. Генетика микроорганизмов»

1.Основные компоненты химического состава бактериальной клетки, их функции.

Вода – 75-85% (составляет основную массу микробной клетки, биохимические функции воды аналогичны таковым у эукариотов: часть воды находится в связанном состоянии с белками, углеводами и другими веществами, входя в состав клеточных структур; остальная вода находится в свободном состоянии – служит дисперсной средой для коллоидов и растворителем различных органических и минеральных соединений, с водой все вещества поступают в клетку и выводятся из нее).

Сухое вещество – 15-25%, состоит из органических веществ и минеральных элементов:  органические вещества:

 белки – 50-80% (основные компоненты клетки, в бактериальной клетке насчитывается более 2 тыс. различных белков, представлены в виде простых (протеины) и сложных (протеиды) соединений, функции их аналогичны белкам эукариот – входят в состав различных структур клетки, являются строительным материалом и выполняют ферментативные функции);

 нуклеиновые кислоты – 10-30% (представлены в виде РНК и ДНК – ДНК обеспечивает наследственность и изменчивость бактерий, а РНК ответственны за биосинтез клеточных белков);  углеводы – 12-28% (содержатся в виде моно-, ди- и полисахаридов, а также связаны с белками и липидами, входят в состав клеточных структур, используются для синтеза различных веществ и в качестве энергетического материала, часто откладываются в виде запасных питательных веществ);  липиды – 3-10%, у некоторых бактерий, например, микобактерий – возбудителей туберкулеза и лепры, содержание липидов достигает до 30-40% (представлены в трех фракциях – фосфолипиды, воски и жирные кислоты, являются необходимыми компонентами клеточной стенки и ЦПМ, также используются для синтеза различных веществ).

 минеральные вещества – 5-15%, по количественному содержанию у бактерий можно разделить на 4 группы:

 макробиогенные элементы (2-60%): азот, водород, кислород, углерод – составляют основу органических веществ, поэтому называются органогенными;

 олигобиогенные элементы (0,02-0,1%): калий, натрий, хлор, сера, магний, железо, кальций, фосфор;

 микробиогенные элементы (0,01%): цинк, марганец, кобальт, медь, фтор, бром, йод;  ультрамикробиогенные элементы

малые молекулы:  молекулы-предшественники, поступающие в клетку извне: H2O, CO2, N2, ионы Mg2+ , Ca2+ , K + , Cl- , NO3 - , SO4 2- , PO4 2- и другие;  промежуточные молекулы органических кислот;  молекулы строительных блоков: аминокислоты, мононуклеотиды, простые сахара, глицерин, жирные кислоты.  большие молекулы (макромолекулы):  белки;  нуклеиновые кислоты;  полисахариды;  липиды. У прокариотов имеются новые соединения, не встречающиеся в клетках эукариот: пептидогликан, корд-фактор, дипиколиновая кислота, тейхоевые и липотейхоевые кислоты и т.д.

2. Питание бактерий. Особенности питания бактерий

По источнику углерода бактерии делят на:

- автотрофы – источником является СО2;

- гетеротрофы – источниками являются различные органические соединения (глюкоза, спирты, аминокислоты, органические кислоты); По источнику энергии: - фототрофы – используют энергию солнечного света;

- хемотрофы – используют энергию химических реакций окисления неорганических и органических соединений. По донору Н2 (е):

- литотрофы – донором являются неорганические соединения (Н2О, H2S);

- органотрофы – донором являются органические соединения (карбоновые кислоты, аминокислоты, глюкоза и т.д.). По источнику азота:

- аминоавтотрофы – источником является атмосферный азот, аммонийные соли, нитраты, нитриты;

- аминогетеротрофы – источником являются белки (органические вещества).

Фотоавтотрофы – это фотосинтезирующие бактерии, использующие энергию солнечного света для синтеза органических соединений из неорганических соединений.

Хемоавтоторофы синтезируют органические вещества из СО2 за счет энергии реакций окисления неорганических соединений. К ним относятся нитрифицирующие бактерии (NH3  HNO3), серобактерии (H2S  S; H2SO4), железобактерии (Fe2+  Fe3+). Хемо(органо)гетеротрофы для синтеза собственных органических соединений используют энергию окисления других органических веществ, которые являются одновременно и источниками углерода. К ним относится большинство бактерий: а) сапрофиты, использующие органические вещества отмерших организмов (бактерии брожения и бактерии гниения); б) симбионты, использующие органические вещества других живых организмов, не нанося им вреда (образуют симбиоз); в) паразиты, использующие органические вещества живых организмов, нанося им вред. Паразиты бывают облигатные (способны жить и расти только внутри живой клетки) и факультативные (после гибели хозяина питаются сапрофитно). Микроорганизмы, способные синтезировать все соединения из глюкозы и солей аммония называются прототрофами. Микроорганизмы, которые не способны синтезировать все соединения, называются ауксотрофами (многие патогенные бактерии).