23

Факультет ветеринарної медицини

Кафедра заразних хвороб тварин

Методична розробка

з курсу «Ветеринарна мікробіологія»

Тема: «МЕТАБОЛІЗМ МІКРООРГАНІЗМІВ».

Житомир 2013

Структурні рівні мікробної клітини.

Клітина

О рганоїди = сукупності молекул різних типів

Неорганічні речовини Органічні речовини

Вода, солі, кислоти та ін.

Мономери Полімери

Амінокислоти, моноцукри, Білки,

Азотисті основи, кислоти, Ліпіди,

Спирти, аміни та ін. Поліцукри,

Нуклеїнові кислоти

Хімічні елементи

Вміст макроелементів в живій матерії та земній корі.

Назва елементу	Вміст в живій матерії,%	Вміст в земній корі, %
Вуглець	50	0,2
Кисень	20	50,0
Водень	8	1,0
Азот	14	0,02
Фосфор	3
Сірка	1

Переваги органогенів:

• серед елементів, здатних до утворення ковалентних зв’язків вони мають найменшу масу;

• легко взаємодіють один з одним;

• утворюють одинарні, подвійні і потрійні зв’язки;

• органічні з’єднання вуглецю мають різноманітну тривимірну структуру.

Інші хімічні елементи (і макро-, і мікро-) також відіграють важливу роль в обміні речовин. Так, Са і Мg є складовою частиною мікробних ферментів, сполуки Са входять до складу ендоспор бактерій, іони Мg і К приймають участь в процесі синтезу білка. Мікроелементи є складовими частинами ферментів, вітамінів та пігментів.

Назва мікроелементу	Приклади клітинних сполук, до складу яких входять мікроелементи
Залізо	Ферменти, завдяки яким проходять процеси переносу кисню (цитохроми) та розщеплення перикисних з’єднань (каталаза, пероксидаза)
Мідь	Ферменти, завдяки яким проходять процеси переносу електронів (цитохромоксидаза), утворення пігменту меланіну (тирозиназа).
Кобальт	Ферменти, завдяки яким проходить процес розщеплення целюлози.
Молибден	Ферменти, завдяки яким проходить процес фіксації атмосферного азоту (нітрогеназа).
Цинк	Ферменти, завдяки яким проходять процеси анаеробного дихання (алкогольдегідрогеназа).

Характеристика основних типів речовин мікробної клітини

Будь-яка жива клітина має в своєму складі однакові типи хімічних речовин. Тому хімічний склад клітин про- та еукаріотів принципово не розрізняється.

Жива матерія – це система з води та органічних сполук (відповідно, 75-90% та 10-25% від маси клітини). Значно більший вміст води характерен для капсульних штамів мікробів (у бактерії Acetobacter aceti її вміст сягає 98%.

Вода є універсальним розчинником, речовини потрапляють із навколишнього середовища в клітину тільки в розчиненому стані. Структурна вода входить до складу мембран та інших органоїдів. Вона так щільно звязана з молекулами, з яких збудовані органоїди, що її неможливо вилучити звичайними методами. Навіть у бацил ендоспора зберігає 50% води від кількості, характерної для вегететивної клітини.

Суха речовина клітини складається з органічних та неорганічних сполук. Бактерія, довжиною 0,5 мкм має в своєму складі:

• 150 тис. молекул білка,

• 8,5 млн. молекул інших органічних речовин,

• 5,0 млн. молекул неорганічних речовин.

Характеристика основних класів біомолекул мікробної клітини.

Біополімери мікробних клітин складаються з вуглецю, азоту, кисню, водню, фосфору та сірки. Всі вони є полімерами, утвореними із простих молекул органічних речовин. Довжина ланцюга, утвореного мономерами, може бути різною. З’єднання двох або трьох мономерів мають назви дипептили та дицукриди, трипептиди та трицукриди, з’єднання 10 обо більше – олігопептиди, олігоцукри, олігонуклеотиди.

Назва	Хімічні елементи в складі	Назва мономера	Органоїди, до складу яких входять	Примітка
Білки, 52% від m сух. реч.	СНОNS	Аміно-кислоти	Всі мембрани, ядро, джгутик, мітохондрія, рибосома та ін.	1. В білки м/о входять не 20, а більше амінок-т. Серед них – незвичайні для інших організмів (Д-амінокислоти). 2. М/о синтезують всі амінокислоти, необхідні для їх клітин.
Ліпіди 9-10% від m сух. реч.	СНОNР	Жирні кислоти + спірти	Всі мембранні органоїди про- та еукаріотів	1.К-ть і склад ліпідів залежить від виду і віку мікроба. 2. Велика к-ть ліпідів в оболонках клітин забезпечує підвищену стійкість до високих температур, кислот, лугів, спиртів.
Полі-цукри 17 % від m сух. реч.	СНО	Вуглеводи (моно-цукри)	Клітинна стінка, цитоплазма, мітохондрія, вакуолі еукаріотів, включення прокаріотів, капсула	Максимальна кількість поліцукрів – у капсульних м/о (до 28% від маси сухої речовини).
Нукл. к-ти: РНК, 16% від m сух. реч.; ДНК, 3% від m сух. реч.	СНОNР	Азотиста основа+ цукор+РО 4 Рибоза, основи – А У Г Ц Дезоксирибоза, основи – А Т Г Ц	Цитоплазма, ядро, рибосома, ядерце Ядро, нуклеоїд, плазміда, мітохондрія	Всі молекули РНК в прокаріотних та еукаріотних клітина- односпіральні лінійні, молекули ДНК –двоспіральні лінійні та кільцеві. Молекули ДНК та РНК незвичайної будови характерні для вірусів та віроїдів.
Неорга-нічні речовини, 3 % від m сух. реч.	К, Na, Mg, Са, Fe	Солі, кислоти	Цитоплазма та ін. органоїди	Входять до складу ферментів, вітамінів, пігментів