Пути обмена веществ у микроорганизмов

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ. Совокупность биохимических реакций, лежащих в основе жизнедеятельности организмов. Биологический обмен веществ представляет собой процессы превращения веществ внешней среды в вещества живого организма и обратные превращения веществ организма в вещества внешней среды. С другой стороны, это процессы, происходящие внутри организма, в отдельных частях, органах и тканях, и, наконец, процессы превращения веществ в клетке и в отдельных клеточных структурах. Без непрерывного взаимодействия организма с внешней средой, без обмена веществ не может быть жизни. Обмен веществ неразрывно связан с обменом энергии. Важнейшую сторону обмена веществ составляют биохимические процессы, и выяснение химизма отдельных звеньев обмена веществ является одним из путей познания жизни. Благодаря крупным успехам биохимии к настоящему времени в основном раскрыт химизм таких кардинальных звеньев обмена веществ, как дыхание и брожение, фотосинтез, обмен азотистых соединений, жиров, углеводов и органических кислот и многие другие процессы. Выяснено также влияние многих внешних и внутренних факторов на интенсивность и направленность отдельных звеньев обмена веществ, что позволяет путем изменения внешних условий изменять обмен веществ микроорганизмов, растений и животных в желаемом для человека направлении. Процессы обмена веществ делятся на две группы — катаболизм и анаболизм. Катаболизм — это процессы, при которых происходит распад, расщепление сложных органических соединений до белее простых (например, распад белков до аминокислот, крахмала до глюкозы, сахаров до углекислоты и воды т. д.). Анаболизм — это синтетические процессы, при которых образуются более сложные соединения из более простых. При катаболизме происходит выделение энергии, а при анаболизме ее поглощение. Всякое усиление синтетических процессов в организме неизбежно сопровождается усилением процессов распада веществ. [c.204]

Обмен веществ и энергии у микроорганизмов выражается в совокупности процессов превращения веществ и энергии, направленных на сохранение и воспроизведение жизни. Метаболизм у микроорганизмов принципиально сходен с таковым у высших животных и растений. Это сходство проявляется в общности химических элементов, молекул и структур, принимающих участие в обмене, близости метаболических путей, тесной взаимосвязи между обменом веществ и энергии, и наконец в общности функций поддержания и воспроизведения жизни. [c.442]

Вегетативная гибридизация. В микробиологической практике этот метод нашел большое распространение. Под вегетативной гибридизацией понимают действие или влияние одного из микроорганизмов в смеси культур на обмен веществ другого. Это осуществляют а) путем выращивания одного микроорганизма на автолизатах, или соках, другого, полезные свойства которого хотят привить первому организму б) путем совместного культивирования двух микроорганизмов, из которых один ассимилирует продукты обмена другого. [c.507]

Несмотря на огромные физиологические и морфологические различия между отдельными классами, родами и видами микроорганизмов, обмен веществ в клетке идет тремя основными (центральными) метаболическими путями. [c.35]

Большой интерес представляют превращения фенольных соединений, связанные с разрывом ароматических ядер. Таким путем происходит вовлечение фенольных соединений в общий обмен веществ. До недавнего времени считалось общепринятым мнение, согласно которому биосинтез бензольных ядер осуществляется в природе преимущественно растениями, а их расщепление, использование в качестве источника углерода является прерогативой микроорганизмов (см., например, [45 и 46]). [c.119]

Состав питательной среды. У различных микроорганизмов, способных расти на молочной сыворотке, наблюдаются различные пути усвоения питательных веществ. Часть микроорганизмов ассимилируют лактозу окислением, другие — окислением и брожением. Часто встречаются микроорганизмы, дающие хороший рост на сыворотке, но не усваивающие лактозу. Такие различия в обмене веществ у микроорганизмов на молочной сыворотке связаны с различными ферментными системами у них. [c.224]

Именно э таких ситуациях люди с надеждой смотрят на химиков, поскольку с помощью подходящих химических средств можно достичь общего воздействия на опухолевые клетки независимо от их локализации в теле. Но, к сожалению, химиотерапия рака в противоположность химическому лечению бактериальных инфекций что-то очень долго не выходит из детского возраста . Разумеется, причины для этого есть. Микроорганизмы имеют собственный обмен веществ, явно отличающийся от обмена веществ клеток организма, в котором они паразитируют. Тем самым появляется исходный пункт для нарушения процесса их жизнедеятельности селективно влияющими медикаментами. В случае злокачественных опухолей, наоборот, различить раковые клетки и клетки организма трудно, так как первые возникают из вторых и имеют минимальные биохимические особенности. Поэтому до сих пор биохимики при разработке подходящих веществ, которые смогли бы затормозить развитие рака (цито-статических препаратов), опираются только на то обстоятельство, что скорость деления клеток раковых опухолей неизмеримо больше, чем в здоровых тканях. Такие находящиеся в стадии деления клетки очень легко повредить действием определенных химикалий. Однако в организме имеются такие участки и ткани, скорость деления клеток которых по сравнению с нормальными клетками тела выше средней. Это, например, костный мозг (осуществляющий регенерацию крови), слизистая оболочка кишок и половые железы. Борьба с раком путем торможения деления клеток может одновременно повредить и эти чувствительные клетки тела. [c.334]

Одним из выражений приспособленности облигатных паразитов к обмену веществ растения-хозяина может, по мнению некоторых -авторов, служить близость строения белковых веществ восприимчивого растения и соответствующего паразита. На этом предположении основан, в частности, предложенный рядом авторов (Дунин, Попова, 1937 Федотова, 1935, 1938) серологический метод диагностики устойчивости сортов, сущность которого состоит в следующем. Подопытное животное иммунизируется к возбудителю болезни растения путем инъекции вытяжки из тканей микроорганизма, в результате чего в крови вырабатываются антитела к белку возбудителя. [c.176]

По учению В. И. Вернадского, биосфера - это единая термодинамическая оболочка Земли, в которой сосредоточена жизнь и постоянно осуществляется взаимодействие живого с неорганическим миром, где живые организмы являются огромной геологической силой, происходят улавливание, накопление и перенос энергии путем обмена веществ между живыми организмами и окружающей их средой. Взаимодействие микроорганизмов, растений, животных обеспечивает непрерывный поток элементов в биогенном обмене вещества на планете, включая элемент жизни - кислород. [c.13]

Необычайное богатство ассортимента ферментов, вырабатываемых микробной клеткой. Как известно, микроорганизмы обладают способностью использовать для питания и в качестве источника энергии громадное количество разнохарактерных химических соединений самые разнообразные белковые вещества углеводы — целлюлозу, крахмал, лигнин, простые сахара различные углеводороды — парафин, метан и др. множество иных органических соединений — спирты, кислоты, гетероциклические, азотистые соединения, различные органические остатки (смеси веществ), серу, железо, азот и др. Естественно, что для ассимиляции столь разнообразных химических веществ необходим сложный и разветвленный ферментативный аппарат. Многообразны также пути превращений их в клетках микроорганизмов. Обмен в них может быть весьма сложным и отличным от обмена в клетках растений и животных. [c.99]

По сравнению с процессами, протекающими в присутствии кислорода, брожение — эволюционно более ранняя, но энергетически менее выгодная форма извлечения энергии из питательных веществ. Процессы брожения сформировались у простейших организмов в те времена, когда атмосфера Земли не содержала кислорода. Постепенно доля брожения в энергетическом обмене уменьшалась за счет развития более эффективного аэробного пути образования энергии. К брожению способны животные, растения и многие микроорганизмы (дрожжевые грибы, бактерии). Брожение является также жизненно важным процессом и для человеческого организма. Когда поступление кислорода оказывается недостаточным, например при крайнем физическом напряжении, мышечные клетки образуют лактат путем брожения. Кроме того, в организме человека есть ткани, которые слабо снабжаются кровью и кислородом (хрусталик и роговица глаза). В клетках этих тканей окислительный метаболизм выражен слабо, а энергия в основном образуется путем сбраживания глюкозы в лактат. [c.409]

Периферийный метаболизм (домен) - это начальные этапы метаболизма ксенобиотиков и других субстратов. Для ферментов периферийного домена и особенно ферментов первичной атаки чужеродных веществ характерна широкая субстратная специфичность. Поэтому микроорганизмы могут атаковать и частично превращать самые разнообразные по структуре соединения. Ферменты периферийного (подготовительного) метаболизма, как правило, являются индуцибельными, индуцируются многочисленными соединениями, даже не являющимися их субстратами, или их синтез и активность находятся под контролем ряда других сложных регуляторных механизмов. Пути метаболизма в периферийном домене отличаются большой гибкостью, поскольку они трансформируют разнообразные соединения, которые затем вовлекаются в центральный домен. Поэтому пути метаболизма в периферийном домене характеризуются быстрым обменом генетическим материалом между популяциями микроорганизмов, перегруппировкой совокупной последовательности и рекомбинацией больших участков ДНК. Комбинация консервативного центрального метаболизма с относительно высоко пластичным периферийным позволяет микроорганизмам постоянно адаптироваться к новым субстратам и условиям окружающей среды. [c.315]

Направленное воспитание является одним из методов активного воздействия на природу микроорганизмов. При выращивании микроорганизмов создаются новые определенные условия внешней среды. Изменение условий приводит к расшатыванию наследственности микроорганизмов, которые легче поддаются воздействию среды и воспринимают новые для них условия, а также более активно изменяют свой обмен веществ, в результате чего у микроорганизмов образуются новые, более ценные свойства и качества, необходимые для производства. Чтобы закрепить нужные признаки у потомства, надо поддерживать для микроорганизмов определенные условия путем длительного культивирования их, при постепенно повышающихся или, наоборот, понижающихся дозировках того или иного фактора среды. Так, для повышения у дрожжей способности сбраживать галактозу, их выращивали на средах, постепенно увеличивая в последних концентрацию галактозы. В результате такого направленного воспитания дрожжи выработали фермент галактозимазу, [c.507]

Аккумулирование энергии в клетках микроорганизмов. Обмен веществ и энергии осуществляется в результате многих ферментативных реакций, сопровождающихся выделением или поглощением энергии. Микроорганизмы обладают способностью аккумулировать энергию в определенных макроэргических соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии. Одним из таких аккумуляторов энергии является аденозинтрифосфат (АТФ), который синтезируется из аде-нозиндифосфата (АДФ) путем присоединения остатка фосфорной кислоты. Синтез АТФ осуществляется за счет энергии, выделяющейся при протекании ряда окислительно-восстановительных реакций. Если окисление органических веществ идет ири участии кислорода, то процесс образования АТФ, сопряженный с ним, называется окислительным фосфорилированием. Процесс перехода АДФ в АТФ обратим, и энергия, необходимая для обеспечения биосинтеза, выделяется при отщеплении от молекулы АТФ фосфорной кислоты. Взаимосвязь между реакциями синтеза и разложения АТФ можно показать схематически следующим образом [c.215]

Значение токсических выделений паразитических микроорганизмов подчеркивается также тем, что изменения в обмене веществ, наблюдающиеся в тканях растения-хозяина при заболевании, могут быть вызваны также путем введения в ткани токсинов возбудителя (как вивотоксинов, так и культуральной среды после роста на ней соответствующего микроорганизма). Об этом свидетельствуют данные ряда исследований (Арциховская и Рубин, 1937 Рубин и Арци- [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология