Лекция 2. Физиология микроорганизмов

Микробы, как и все живые существа, состоят из белков (6—14 %), жиров (1—4 %), углеводов, минеральных веществ, воды (70—85 %), ферментов.

Вода составляет основную массу клетки микроорганизма. Количество ее колеблется от 70 до 85 % — в вегетивных клетках и около 50 % — в спорах. В Еоде растворены все важные органические и минеральные вещества микробной клетки и протекают основные биохимические процессы (гидролиз белков, углеводов и др.).

Белки — основа жизненных структур микроорганизмов. Они входят в состав цитоплазмы, ядра, оболочек и другие структуры клетки. Белки микробов состоят из аминокислот.

Углеводы — входят в состав оболочки, слизистых капсул, протоплазмы и в виде зерен гликогена — запасного питательного вещества. Углеводы поступают в клетку микробов из окружающей среды и используются клеткой как источник энергии. В клетках имеются как простые углеводы, так и сложные (крахмал, гликоген, клетчатка).

Жиры — в небольшом количестве входят в состав цитоплазмы, ядра в виде сложных соединений с белками. Жиры служат источником энергии микроорганизмов.

Минеральные вещества играют важную роль в построении сложных белков, витаминов, ферментов микробной клетки. Растворимые минеральные вещества поддерживают нормальный уровень внутриклеточного осмотического давления (тургор).

Минеральные вещества микробов представлены в виде: фосфора, натрия, магния, железа, серы и др.

Ферменты — вещества ускоряющие (катализаторы) биохимические процессы и находятся внутри клетки микробов. Микробы содержат различные ферменты, одни из которых влияют на биохимические процессы внутри клетки, другие выделяются наружу, перерабатывая вещества окружающей среды, вызывая брожение, гниение и другие процессы в пищевых продуктах.

Питание микробов. Микробы питаются белками, жирами углеводами, минеральными веществами, которые проникают в клетку в растворенном виде через оболочку путем осмоса(процесс диффузии через полупроницаемую оболочку). Белки и сложные углеводы усваиваются микробами только после расщепления их на простые составные части ферментами, выделенными микроорганизмами.

Для осуществления нормального питания микробов необходимо определенное соотношение концентрации веществ как внутри клетки микроорганизма, так и в окружающей среде. Наиболее благоприятная концентрация - содержание 0,5 % хлористого натрия в окру жающей среде. В среде, где концентрация растворимых веществ намного выше (2-10 %), чем в клетке, вода из клетки переходит в окружающую среду, происходит обезвоживание и сморщивание цитоплазмы, что приводит к гибели микроба. Это свойство микроорганизмов используют при консервировании продуктов сахаром (варенье) или солью (посол мяса, рыбы).

По способу питания микробы делят на аутотрофные — усваивающие углерод и азот из неорганических соединений; гетеротрофные, к которым относятся сапрофиты, — усваивающие готовые органические соединения мертвой природы (гнилостные бактерии, плесневые грибы, дрожжи); паратрофные (паразиты) — нуждающиеся в сложных органических соединениях живых организмов (болезнетворные микробы).

Дыхание микробов. Дыхание микробам необходимо для получения энергии, обеспечивающей все жизненные процессы. По способу дыхания микробы делят на аэробы, нуждающиеся в кислороде воздуха (плесневые грибы, уксуснокислые бактерии); анаэробы, живущие и развивающиеся при отсутствии кислорода (ботулинус, мас-лянокислые бактерии), условные (факультативные) анаэробы, развивающиеся как в присутствии кислорода, так и без него (молочнокислые бактерии, дрожжи).