Питание микробной клетки –

это процесс усвоения микробной клеткой питательных веществ, поступающих из окружающей среды, в результате которого они превращаются в составные части биологических структур клетки или откладываются в ней в виде запасов

Способы питания

Проникновение веществ в клетку

Возможность проникновения веществ извне в клетку обусловлено многими факторами:

•величиной и структурой молекул питательных веществ;

•способностью растворяться в компонентах цитоплазматической мембраны;

•концентрацией веществ в клетке и в среде;

•имеют значение также и свойства клеточной стенки и цитоплазматической мембраны, являющихся барьерами, через которые должны проникнуть в клетку питательные вещества;

•имеет значение электрический заряд поверхности клетки

идр.

Пути проникновения питательных веществ в клетку

•Пассивная диффузия подчиняется законам осмоса

•Облегченная диффузия

•Активный транспорт

Пассивный транспорт - перенос веществ из области высокой концентрации в

область низкой без затрат энергии

Осуществляется по градиенту концентрации.

При простой диффузии частицы вещества перемещаются сквозь билипидный слой. Направление простой диффузии определяется только разностью концентраций вещества по обеим сторонам мембраны.

Путём простой диффузии в клетку проникают гидрофобные вещества (O2,N2,бензол) и маленькие молекулы (CO2, H2O,

мочевина).

Не проникают относительно крупные молекулы (аминокислоты, моносахариды), заряженные частицы (ионы) и макромолекулы (ДНК, белки).

•При осмотическом проникновении веществ через полупроницаемую мембрану движущей силой является разность осмотических давлений (концентраций веществ) в растворах по обе стороны мембраны, т.е. между средой и клеткой.

•При этом концентрация растворенных солей внутри клетки несколько выше (по сравнению с субстратом), а так как вода по закону осмоса стремится в сторону противоположной концентрации, то она поступает в клетку. Такой пассивный перенос (по градиенту концентрации) протекает до выравнивания концентраций и не требует затраты энергии.

•При этом внутреннее напряжение клетки (так называемый тургор) является одним из основных условий, обеспечивающих нормальное поступление в нее воды.

•Для большинства микроорганизмов тургор наиболее выражен при 0,85%-ной концентрации солей в окружающей среде. Эта концентрация называется изотонической.

•При гипертонической концентрации, т.е. при повышении ее до 2-3%, наступает плазмолиз (обезвоживание) - сжатие, сморщивание цитоплазмы и отслаивание ее от клеточной стенки.

•При помещении микроорганизмов в гипотонический раствор (например, дистиллированная вода) – вода прямым потоком поступает внутрь клетки. Объем клетки при этом увеличивается, происходит набухание и разрушение оболочки клеток. Это явление получило название плазмоптиза (явление, при котором вследствие чрезмерно высокого тургорного давления наблюдается разрыв клеточной оболочки).

Облегченная диффузия

•Протекает при обязательном участии специфических белков, локализованных в мембране; синтез некоторых из них индуцируется соответствующими субстратами.

•Эти белки, получившие название пермеаз (англ. permeate – проникать, проходить сквозь), обладают субстратной специфичностью. Они распознают и связывают молекулу субстрата на внешней стороне мембраны и обеспечивают ее перенос через мембрану.

•На внутренней поверхности мембраны комплекс пермеаза – субстрат

диссоциирует, освободившаяся молекула субстрата включается в общий метаболизм клетки, а пермеаза повторяет очередной цикл переноса.