4.4. Метаболизм и типы микроорганизмов

Формы, растущие определенное время вне клетки хозяина называют факультативными паразитами. Крупную группу прокариотов представляют сапрофиты (греч. Sapros- гнилой, phyton- растение) - гетеротрофы, которые от других организмов не зависят. Особую группу представляют бактерии, которые нуждаются в высоких концентрациях питательных веществ копиотрофы (copios- изобилие), растущие в водоемах - олиготрофы (греч. Oligos- малый). Гипотрофы - представители микробов, которые в крайней степени утратили метаболическую активность и реорганизуя метаболиты хозяина. Ауксотрофы - особо прихотливые или мутанты с наследственными дефектами, которые растут в среде с определенными компонентами, которые синтезировать сами не могут. Если штамм ауксотроф - мутант, то исходный микроб, не нуждающийся в определенных факторах роста, называют прототроф.

По источнику энергии и донорам электронов бактерии делят на две группы. Первые могут использовать в качестве доноров водорода органические соединения и их называют органотрофы, другие способны использовать неорганические вещества (аммоний, серу, нитраты, сульфит и пр.) и их называют литотрофы. При окислительных процессах в клетке донороми электронов является кислород, при восстановительных процессах - являются неорганические соединения, при брожении - органические соединения (пируваты, лактаты и пр.).

Источниками энергии могут быть: солнечный свет и окислительно-восстановительные реакции. В зависимости от этого, среди прокариотов различают: фототрофы - источником энергии является свет, хемоорганотрофы - когда источник энергии химические вещества. Прокариоты-фототрофы осуществляют особую форму фотосинтеза через комплекс ретиналя каротиноида с белками, называемого бактериородопсин. Под влиянием солнечного света он претерпевает фотохимические превращения. Микроорганизмы - хемоорганотрофы обладают высокой тропностью в отношении химического источника энергии.

В зависимости от источника энергии и природы доноров электронов, возможны 4 основных типа энергетического метаболизма микробов: хемолитотрофы, хемоорганотрофы, фотолитотрофы, фотоорганотрофы.

У прокариотов с хемотрофным типом, одно и то же соединение может служить донором электронов и для образования восстановителя. У фототрофов использование света требует дополнительного подключения новых химических соединений как источника электронов для образования восстановителя.

Каждый тип энергетического метаболизма микробов осуществляется на фоне разных биосинтетических способностей. Учитывая деление микроорганизмов по особенностям их конструктивного метаболизма на автотрофы и гетеротрофы, можно выделить 8 сочетаний типов энергетического катаболизма и конструктивного анаболизма, которые отражают все способы питания прокариотов: хемолитоавтотрофы, хемолитогетеротрофы, хемооргано-автотрофы, хемоорганогетеротрофы, фотолитоавтотрофы, фотолитогетеротрофы, фотоорганолитотрофы, фотоорганогетеротрофы. Большинство прокариотов относятся к хемоорганогетеротрофному типу питания и фотолитоавтотрофному.