1. Химический состав микробной клетки

В состав клетки входят минеральные и органические вещества. К минеральным относятся вода, макро- и микроэлементы. К органическим веществам относят белки, жиры и углеводы.

1. Минеральные вещества

Вода. Вода составляет основ­ную массу микробной клетки — в капсульных бактериях ее больше, в бациллах меньше. Количество воды в микробных клетках в среднем колеблется от 75 до 85%. В кишечной палочке воды — 73,3, в споpax —до 50%. В спорах — уплотне­нии цитоплазмы микробной клетки — вода находится в связанном состоянии, у вегетативных форм — в свобод­ном. Связывание воды обусловливается более высоким содержанием в спорах кальция и магния. Больше воды содержат молодые формы и меньше — зрелые. Связанная вода входит в со­став молекул белков, углеводов, жиров и других соеди­нений. Свободная вода служит средой, в которой проис­ходит движение ионов и электрических зарядов. С уча­стием воды осуществляются биохимические и физиологи­ческие процессы в клетке. Уменьшение ее ведет к замед­лению жизнедеятельности (анабиоз), а высушивание да­же к гибели вегетативных форм. Следовательно, вода — один из главных компонентов, с которым связана жиз­недеятельность микробной клетки. Сухого вещества в микробах в среднем 15— 25%.

Микроэлементы. разнообразны как по составу, так и по количеству. Составляют от 2 до 14% сухого вещества клеток. В большем количестве встречаются: фосфор, калий, натрий, сера, кальций, маг­ний, железо, хлор, а также микроэлементы (цинк, медь, кобальт, барий, марганец и др.). Большая часть неорганических веществ находится в виде солей или в ионном состоянии. Катионы калия, натрия, кальция обеспечивают свойство раздражимость. Анионы фосфорной кислоты и карбонат-ионы обеспечивают буферность клетки. Ионы магния вхо­дият в состав хлорофилла у зеленых и пурпурных серо­бактерий, активизирует ферменты. Фосфор на­ходится в форме оксида Р2О5 и входит в состав нуклеиновых кислот, в живой клетке, принимает активное уча­стие в процессах дыхания (окисление). Сера входит в состав аминокислот цистина, цистеина и метионина. Железо необходимо в малых количествах, оно вхо­дит в состав дыхательных ферментов, ускоряет процессы окисления, содержится в туберкулезной, кишечных и дру­гих бактериях. Мо­либден, бор, марганец, кобальт, медь и другие микро­элементы являются компонентами многих ферментов и витаминов и их недостаток ведет к нарушению нормального роста и развития.

2. Органические вещества.

В состав белков, жиров и углеводов входят следующие элементы: уг­лерод (45—55%), кислород (30—40%), азот (8—10%), водород (6—8%), содержание которых достигает 90— 97% сухого вещества.

Белки среди органических веществ занимают первое место, в теле микробов их количество состав­ляет 50 - 80% от сухого вещества. Содержание белков зависит от вида микроба и состава питательной среды. Антиге­ны, токсины, ферменты, представляют собой белки. Различают простые белки, или протеины, и слож­ные, или протеиды. Протеинды при гидролизе дают ами­нокислоты. В состав микробов входит до 15—20 аминокислот. Протеиды — комплексы простых белков (протеинов) с небелковыми группами. При соеди­нении протеидов с нуклеиновой кислотой образуются нуклеопротеиды, с. полисахаридами—- глюкопротеиды, с жироподобными веществами —липопротеиды. Нуклеопротеиды составляют основную массу микробного белка, принимают активное участие в размножении клетки, пе­редаче наследственных признаков.

В микробной клетке содержиться две нуклеиновые кислоты: рибонуклеи­новая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК). ДНК находится обычно в ядре клетки, а РНК — в цитоплазме. Различают три типа РНК: рибосомную, информационную и транспортную. У ви­русов обнаружена только одна нуклеиновая кислота: или ДНК или РНК.

Углеводы в микробной клетке представлены полиса­харидами. В цитоплазме углеводы могут встречаться в виде зерен крахмала и гликогена. Они служат главным образом энергетическим материалом, их содержание в микробной клетке от 12 до 28%. Углеводами богаты кап-сульные микробы. В каждом из микроорганизмов имеется определенный полисахарид, что дает возмож­ность дифференцировать их. Образующаяся на поверх­ности патогенных микробов капсула, состоящая из угле­водов, обусловливает их вирулентность и выполняет за­щитную функцию.

Липиды. Их количество может колебаться от 3,8 до 40% (дифтерийная бактерия содержит 3,8%, туберкулез­ная — 40%). Липиды поддерживают определенную струк­туру цитоплазмы и входят в состав цитоплазматических мембран. В микробной клетке липиды распределены не­равномерно, их больше содержится в поверхностных сло­ях цитоплазмы и оболочке клетки. Липиды и липоиды повышают устойчивость микробов к кислотам и другим веществам. Несмотря на отсутствие спор и капсул, воз­будители туберкулеза и рожи свиней могут сохраняться длительное время в неблагоприятных условиях среды.