1. Классификация микроорганизмов по типам питания (в зависимости от источника углерода, энергии, окисляемого субстрата)
1. Источников углерода
-автотрофы-источник углерода углекислый газ,карбонаты цианобактерии,нитрифицирующие, пурпурные серные, железобактерии
-гетеротрофы получают углерод из органических соединений
большинство бактерий, грибы
2. Источников электронов (природа окисляемого субстрата(донор электронов))
-органотрофы используют в качестве донора электронов органические вещества большинство бактерий, грибы
-литотрофы используют в качестве донора электронов неорганические вещества (H2S, S, H2, NO2-)
нитрифицирующие бактерии(окисляют аммиак), серные(тиобацилы), железобактерии
3. Источников энергии
-фототрофы-энергия солнечного света
фототрофные бактерии(зеленые бактерии,гелиобактерии, пурпурные несеробактерии, пурпурные серобактерии)
-хемотрофы-энергия за счет окислительно- восстановительных реакций с участием органических и неорганических веществ
большинство микроорганизмов
2. Механизмы поступления питательных веществ в клетку.
Пассивная диффузия
Осуществляется без затрат энергии, транспорт веществ происходит под действием разности концентраций веществ (в случае неэлектролитов) и электрических потенциалов (в случае заряженных ионов) по обе стороны мембраны. Скорость переноса невелика. Путем пассивной диффузии через цитоплазматическую мембрану проходят Н2О, некоторые ионы, О2, чуждые клетке вещества, ингибиторы
Облегченная диффузия
Здесь играет роль разность концентраций какого-либо вещества по обе стороны мембраны.Транспортируемое вещество перемещается по градиенту концентрации (из среды с большей концентрацией в среду с меньшей концентрацией) без расхода энергии.
Вещество транспортируется в клетку и из клетки при участии ферментов- переносчиков – субстрат-специфических пермеаз. Молекула вещества соединяется с пермеазой у наружной поверхности мембраны, образовавшийся комплекс поступает на внутреннюю сторону мембраны. Затем комплекс диссоциирует, и вещество оказывается внутри клетки, а переносчик диффундирует обратно к наружной стороне мембраны.
Скорость транспорта зависит от концентрации субстрата в среде. При данном механизме транспорта питательное вещество не может накапливаться в клетке против градиента концентрации.
Активный транспорт
Происходит с участием пармеаз, но требует затрат энергии АТФ, так как вещества, растворенные в воде, переносятся против градиента концентрации – из среды с меньшей концентрацией в среду с большей концентрацией.х
Транслокация (перенос) групп
Переносимая молекула химически модифицируется(к веществу присоединяется какая-то химическая группа) при прохождении через мембрану.
Углевод поступает в клетку в фосфорилированной форме (в виде фосфатного эфира). Участвует комплекс ферментов (пермеаз) и ферменты трансферазы (участвуют в модификации молекул)
Более подробно:
Внутри цитоплазматической мембраны происходит перенос фосфатных групп на термостабильный белок, а затем на углевод с участием фермента фосфотрансферазы. Образующийся фосфорилированный углевод за- тем поступает в цитоплазму.Выделение веществ из клетки происходит как с участием транспортных систем (и соответствующих переносчиков), так, возможно, и по типу облегченной (неконтролируемой) диффузии. Вещества из клетки выходят в случае достижения концентрации, превышающих их нор- мальный уровень.