2. Характеристика микробного метаболизма.

В процессе метаболизма (обмена веществ) организмы возд-ют на почву, растения, состав атм-ры и на природные воды. Так, вместо первоначальной атм-ры Земли, кот-я была малоблагоприятной, они создали современную атм-ру, кот-я по составу газов, тепловому режиму и предохранению организмов от УФ излучения является хорошей.

Организмы могут проводить сотни и тысячи реакций, кот-е не могут происходить в природных условиях чисто хим-их путем. Организмы влияют на хим-ие превращения с помощью ферментов — биокатализаторов белковой природы — подводя извне необходимую энергию, например в виде АТФ. Сущ-ет несколько тысяч ферментов и обычно у них набл-ся строгая специфичность: один фермент — один субстрат. Синтез и активность ферментов строго регулируются. Ферменты снижают уровень активации, необходимый для протекания реакции и тем самым ускоряют реакцию в 10 раз.

Обмен веществ (метаболизм) – совокупность процессов распада и синтеза, обеспечивающих поддержание, рост и размножение организма. Обмен веществ состоит из энергодающих процессов — катаболизма и из энергозависимых процессов синтеза - анаболизма. Анаболические процессы, или конструктивный (строительный) метаболизм, связаны кол-но главным образом с источниками С и N, кот-е могут быть в орган-ой и неорган-ой форме. Источниками C служат С02 и орган-ие соед-ия. В кач-ве источников N выступают белки, пептиды, аминокислоты, нитраты, аммонийные соед-ия и молекулярный N. O2 поступает в орган-ое вещ-во главным образом из С02, а H — из воды.

Кроме источников основных эл-ов — органогенов, зольных эл-ов и микроэл-ов многие микроорг-мы нуждаются в специфических вещ-ах, кот-е лимитируют рост и поэтому наз-ся факторами роста. Такими факторами у микроорг-ов могут быть витамины, аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основ-ия.

Некоторые продукты метаболизма и особенно вторичные метаболиты явл-ся ценными вещ-ми. Это аминокислоты, лимонная кислота и другие орган-ие к-ы, различные сахара, ферменты, витамины, антибиотики. Микроорг-мы способны к синтезу некоторых вещ-в, которые образуются ими в избытке, выделяются в среду или аккумулируются в клетке.

Процессы анаболизма регулир-ся в клетке механ-ом, кот-й наз-ся репрессией конечного продукта.

Процессы катаболизма регулируются при помощи механизма катаболитной репрессии. Если в среде для роста имеется два субстрата, то бактерии в первую очередь используют тот из них, который обеспечивает более быстрый рост, а второй потребляют только по исчерпании первого.

Ферменты делят на конститутивные, т.е. всегда синтезируемые организмом независимо от условий его роста, и индуцибельные, кот-е синтезируются клеткой только в присутствии соответствующего субстрата. Образ-ие внеклеточных ферментов, кот-е расщепляют сложные молекулы субстрата во внешней среде (целлюлоза, белки, лигнин, хитин, липиды, пектин). При этом клетка может синтезировать много фермента и поддерживать высокую активность процесса превращения субстрата. Рез-ом явл-ся переработка больших кол-тв разнообразных вещ-в микроорг-ми при малой их биомассе.

Одним из важнейших факторов деят-ти микроорг-в в почве, явл-ся формир-ие природных группировок, в кот-х все члены работают согласованно и взаимозависимо. Это синтрофные ассоциации и метабиотические цепи. При синтрофном росте ассоциация быстрее и полнее усваивает субстрат, чем в отдельности каждая популяция, входящая в ее состав. В метабиотических цепях каждый послед-ий организм усваивает тот субстрат, кот-й явл-ся конечным продуктом деят-и предшественника. В рез-те микроорг-мы оказ-ся способными утилизировать бесконечное множество различных соед-ий — природных и создаваемых человеком (ксенобиотиков).