Содержание материала

ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
Как и всем живым организмам микробам присущ обмен веществ. Для построения цитоплазмы они нуждаются в пластическом материале, который получают в процессе питания. Физиологические функции движения, роста и размножения требуют свободной энергии. Такую энергию микробы получают за счет процессов дыхания.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИКРОБОВ

Микробы, подобно всем живым организмам, содержат в своем составе органогены (углерод, азот, кислород, водород) и элементы золы (фосфор, сера, калий, кальций, магний, железо, натрий, хлор, марганец). Органогены идут на построение сложных органических соединений: белков, углеводов, жиров. Минеральные вещества входят в состав белков и присутствуют в микробной клетке в виде солей.
Микробная клетка содержит 80—85% воды и 15— 20% плотного остатка.
Вода находится частично в свободном состоянии, растворяя клеточные вещества, образуя коллоидные растворы. Большая часть воды находится в связанном состоянии и входит в состав молекул белков, жиров и углеводов. Вода принимает непосредственное участие во многих химических и физико-химических превращениях, протекающих в живой клетке. Поэтому на искусственных питательных средах (скошенный агар, свернутая лошадиная сыворотка) микробы могут расти только при достаточном количестве воды. Это достигается тем, что при правильном приготовлении питательных сред на дне пробирок образуется конденсационная вода, способствующая нормальному росту микроорганизмов. Наибольшая концентрация воды у капсульных бактерий, а наименьшая — в споре.
Помимо воды, в микробной клетке содержатся белки, углеводы, липиды, ферменты, витамины и минеральные вещества.
Белки. Важнейшей составной частью органического вещества микроорганизмов являются белки. Общее количество белка в бактериях колеблется от 50 до 75% сухой микробной массы. Основные свойства бактериальной клетки (антигенные, токсигенные и др.) зависят от характера и свойств белков, содержащихся в бактериях. Основная масса бактериального белка у патогенных микробов состоит из нуклеопротеидов (вещества, построенные из белка и нуклеиновых кислот), играющих важную роль в жизнедеятельности микроорганизмов.
Кроме нуклеопротеидов, в цитоплазме микробов в незначительных количествах находятся глюкопротеиды, липопротеиды и хромопротеиды. К протеидам принадлежат и многочисленные ферменты микробов.
Видовая специфичность микробов зависит от количественного и качественного состава белковых веществ.
Углеводы. Общее количество углеводов в бактериальной клетке колеблется от 12 до 28%. Основная масса углеводов бактерий представляет собой сложные соединения — полисахариды, встречающиеся в свободном или связанном состоянии с белками или липоидами. У ряда бактерий обнаруживаются зерна крахмала и гликогена. Синтезируемые некоторыми бактериями полисахариды обладают свойством откладываться на поверхности клеток, образуя капсулу. С полисахаридами связана типовая специфичность микробов.
Липиды. Общее количество липидов, т. е. жиров и жироподобных веществ — липоидов в микробной клетке колеблется от 0,2 до 41%. Высокие концентрации липоидов обнаружены у туберкулезной бактерии и других кислотоустойчивых микробов. Роль липоидов в бактериальной клетке весьма значительна. В соединении с белками липоиды поддерживают необходимую для жизни цитоплазмы структуру. Липоиды входят в состав оболочек клетки, придавая им устойчивость к воздействию различных факторов, играют роль запасных питательных веществ, входят в состав глюцидолипоидных комплексов, обусловливающих токсигенные и антигенные свойства некоторых патогенных бактерий.
Минеральные соли. Общее содержание золы в бактериях колеблется от 2 до 14% веса сухой массы клетки. Основными элементами золы микробов являются: фосфор, натрий, калий, кальций, магний, железо, медь, кремний, сера; на первом месте по количеству находится фосфор. Последнее объясняется тем, что фосфор в виде фосфорной кислоты является одним из основных звеньев углеводного и липоидного обмена и входит в состав нуклепротеидов. Из неорганических соединений большое значение для жизнедеятельности микробов имеет хлористый натрий (NaCl), обеспечивающий изотонию среды, в которой находится микроорганизм, и его клеточного содержимого. Этим обусловливается нормальный ход физико-химических процессов в клетке. Поэтому все искусственные питательные среды готовят при обязательном добавлении хлористого натрий. Сера принимает участие в процессах дыхания. Железо необходимо для синтеза окислительных ферментов. В виде следов встречаются алюминий, марганец, цинк и др.

Химический состав микробов, количественное и качественное содержание в них органических и неорганических веществ зависит от продуктов, находящихся в питательной среде, характера обмена веществ, возраста культуры, интенсивности жизненных процессов и условий существования во внешней среде.