Микробиология

ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ. Химический состав микробной клетки

Химический состав бактериальной клетки в качественном отношении практически не отличается от животных и растительных клеток высших организмов. В состав бактерий входят в основном те же органические и минеральные вещества. Различия выявляются в количественном содержании тех или иных соединений. Кроме того, автономность существования микробной клетки накладывает определенный отпечаток на химический состав клетки, что выражается, в первую очередь, в широком наборе ферментов у бактерий.

Вода составляет основную часть тела бактериальной клетки - на нее приходится от 75 до 90% массы клетки. Содержание воды в микробной клетке может меняться в зависимости от вида микроба, возраста культуры, состава питательной среды. В спорах содержание воды снижается до 40%.

Сухой остаток составляет от 10 до 25% массы бактериальной клетки. Основная часть его (около 95%) представлена макромо- лекулярными соединениями. В состав сухого остатка входят также низкомолекулярные органические соединения и неорганические вещества, чаще в виде солей. Основной материал сухого остатка составляют азот, кислород, углерод и водород. Содержание этих элементов может колебаться довольно значительно. Так, содержание углерода у микробов составляет 40 - 55% сухого вещества, кислорода - 30 - 40%, азота - 6 - 15%, водорода - 6 - 8%. Однако у разных представителей микроорганизмов эти соотношения могут варьировать.

Неорганические вещества могут составлять от 2 до 30% сухого остатка бактерий, причем в молодых клетках их обычно содержится больше, чем в старых, примерно в 6-7 раз.

Бактерии особенно богаты фосфором, который входит в состав нуклеиновых кислот, липидов. В среднем содержание фосфора находится в пределах 3% сухого вещества клетки. Бактерии содержат в сухом остатке около 1% калия, натрия, серы. Калий и натрий являются важнейшими клеточными катионами. Сера входит в состав многих белков. Кальций, магний, хлор составляют около 0,5% сухого вещества, железо - около 0,2%. Кальций и магний являются важными катионами. У грамположительных бактерий отмечается повышенное содержание ионов магния, который связан с РНК. Хлор является анионом, железо входит в состав некоторых белков.

Некоторая часть минеральных веществ находится в клетке в следовых количествах (в сумме около 3% сухого остатка) - их объединяют общим термином «микроэлементы». Сюда относятся цинк, марганец, кобальт, молибден, медь, вольфрам и другие. Эти элементы входят в состав ферментов, витаминов. Некоторые катионы и анионы являются активаторами ферментов.

Органические вещества в микробных клетках содержатся, главным образом, в виде сложных высокомолекулярных соединений, на долю которых приходится 97 - 98% сухих веществ. Остальная часть сухого вещества бактерий представлена низкомолекулярными веществами и минеральными солями.