Микроорганизмы химический состав клеток

В последние годы широкое применение в народном хозяйстве и медицине находят различные аминокислоты. Особое значение они имеют для сбалансирования белкового питания. Некоторые пищевые и кормовые продукты не содержат в своем составе необходимых количеств незаменимых аминокислот, в частности лизина. К таким продуктам относятся пшеница, кукуруза, овес, рис и ряд других. Для ликвидации возможного дисбаланса аминокислоты используют в чистом виде или вводят в состав комбинированных кормов, выпускаемых промышленностью. Поэтому основной сферой применения аминокислот следует считать создание рационов, позволяющих понизить содержание растительных белков в кормах. Показано, что искусственные смеси аминокислот позволяют экономить расход естественных кормов. Кроме добавок к кормам сельскохозяйственных животных, аминокислоты используются в пищевой промышленности. Применяются они и при изготовлении ряда полимерных материалов, например синтетической кожи, некоторых специальных волокон, пленок для упаковки пищевых продуктов. Ряд аминокислот или их производных обладают пестицидным действием. Метионин и у-аминомасляная кислота широко применяются как лекарственные средства. Удельный вес применения аминокислот в различных отраслях хозяйства может быть продемонстрирован на примере Японии, где на долю пищевой промышленности приходится 65% всех производимых в стране аминокислот, на животноводство — 18, для медицинских целей — 15 и на прочие нужды — 2 %. Мировой уровень производства аминокислот достигает в настоящее время нескольких миллионов тонн в год. В наибольших количествах в мире вырабатываются L-глутаминовая кислота, L-лизин, DL-метионин, L-аспарагиновая кислота, глицин. Основными способами получения аминокислот являются следующие экстракция из белковых гидролизатов растительного сырья, химический синтез, микробиологический синтез растущими клетками, при использовании иммобилизованных микробных клеток или ферментов, выделенных из микроорганизмов. [c.338]

Химический состав микроорганизмов подобен химическому составу животных и растений. Важнейшими элементами, входящими в состав клеток микроорганизмов, являются углерод, кислород, (водород, азот, сера, фосфор, магний, калий, кальций, железо. Пер- вые четыре составляют основу органических соединений, их содержится 90...97 % в сухом веществе. Другие элементы образуют минеральные соединения, их 5... 10 %. Содерл ание сухого вещества не превышает 20...25 %, остальное приходится на воду (рис. 9). Такое высокое содержание воды свидетельствует о ее большом значении в жизни микроорганизмов. В воде растворены как органические, так и неорганические вещества микробной клетки. В водной среде происходят основные биохимические процессы (гидролиз углеводородов, белков и др.), с водой удаляются продукты обмена. [c.13]

Капсулы. Клетки многих микроорганизмов, особенно при росте их на средах, богатых углеводами, могут быть окружены рыхлым внешним слоем — капсулой или слизью. Эти структуры часто имеют консистенцию геля и плохо видны при микроскопировании ивых клеток. Химический состав капсул у разных бактерий неодинаков, поэтому их нельзя выявить каким-либо одним методом окраски. Кроме того, капсулы при окраске легко деформируются,, а вещество капсулы слабо связывает краситель, который легко отмывается в процессе обработки препарата. Чаще всего для выявления капсул применяют способ негативной окраски (негативного контрастирования) с помощью жидкой туши. Для этого небольшое количество клеток с плотной среды помещают в каплк> разбавленного фуксина, смешивают с каплей туши, закрывают покровным стеклом и просматривают с объективом 40Х- На общем темном фоне препарата хорошо видны бесцветные капсулы,, окружающие клетки микроорганизмов, окрашенные в розовый цвет. Кроме того, существуют специальные методы окраски капсул, один из них приведен ниже. [c.104]

Химический состав клеточной стенки микроорганизмов различных групп неодинаков. Он изменяется и в зависимости от условий культивирования. Механически и химически клеточная стенка является очень прочным образованием. Она сохраняет форму клетки и поддерживает нужное осмотическое давление в ней, а также принимает участие в транспорте веществ. В отличие от цитоплазматической мембраны клеточная стенка проницаема для солей и других низкомолекулярных соединений. [c.15]

Химический состав микроорганизмов в процессе их жизнедеятельности не остается постоянным, но в пределах известных колебаний содержание химических элементов в клетках установлено. Протоплазма микробной клетки состоит из различных органических и неорганических соединений, находящихся в основном в коллоидном состоянии. На долю органических веществ микробной клетки приходится 90—92%, а 8—10% составляют минеральные вещества. Вода составляет от 75 до 85% от веса клетки. Часть воды находится в связанном состоянии с коллоидными веществами клетки и входит в ее структуру. Это так называемая связанная вода. Другая часть — свободная вода используется для растворения различных веществ, образующихся в процессе обмена. Благодаря свободной воде в дрожжевой клетке происходит регулирование внутриклеточного давления. Количество воды в клетке определяется в основном состоянием внутриклеточных коллоидов и условиями культивирования. Сухое вещество клетки составляет 15—25% от ее веса. [c.508]

Состав и строение микробной клетки. Важнейшими химическими элементами, входящими в состав клеток микроорганизмов, являются О, Н, С, N, Р, S, К, Mg, Са, Fe и др. Первые четыре элемента называются органогенами, они составляют основу органического вещества. При сжигании органического вещества эти элементы выделяются в виде газообразных продуктов СОг, HjO и NO3. Все другие элементы остаются в золе и называются зольными или минеральными элементами. [c.111]

Химический состав клеток микроорганизмов. Соединением, определяющим жизнеспособность клетки, является вода. Количество воды составляет 75—90% от общей массы клетки. В ней растворены многие, необходимые для организма соединения, а биохимические реакции протекают в водных растворах. В спорах вода находится в связанном состоянии и содержание ее снижается до 40 /о-С помощью воды осуществляется транспорт питательных веществ в клетку и выведение из нее продуктов обмена. Она играет определенную роль и в теплорегуляции. Так, перестройка структуры воды, а именно экзотермический процесс образования водородных связей, позволяет в определенной мере снизить отрицательное воздействие низких температур. [c.212]

К числу наиболее важных химических элементов, составляющих основу органического вещества клеток, относятся углерод, азот, водород, кислород, фосфор, сера. Органическое вещество бактерий представлено белками, углеводами, жирами и другими группами органических соединений. Белки — наиболее важная составная часть живого организма. С ними связано протекание основных физиологических процессов. Белки являются пластическим материалом, из которого построены клетки, могут использоваться в качестве энергетического материала, особенно при неблагоприятных условиях, входят в состав ферментов. В клетках микроорганизмов содержится большое количество белков, отличающихся по химическому составу и строению. Они обусловливают специфичность микроорганизмов и их изменчивость под воздействием окружающей среды. В молодых клетках содержится большее количество белковых соединений. Особую роль в синтезе белков выполняют нуклеи- [c.212]

В самом приближенном виде физиологические потребности микроорганизма в питательных веществах можно выявить, определив химический состав микробной клетки. Однако в этом случае не учитываются количество и состав метаболитов, удаленных клеткой во внешнюю [c.38]

Большое разнообразие географических и экологических условий, в пределах которых возможно расселение и существование в природе отдельных видов микроорганизмов, также накладывает свой отпечаток на химический состав клеток и отражается на биохимических функциях микробной популяции. Современные методы лабораторного эксперимента позволяют расчленить микробную клетку на ее органеллы и изучать в отдельности химический состав жгутиков, оболочек, протопласта, мембран, рибосом, нуклеоидов, а также содержимого протопласта различные запасные питательные вещества — гликоген, волютпн, жиры, пигменты, витамины и другие метаболиты. [c.36]

Питательная ценность и усвояемость источников углерода зависит от их физических свойств и химического состава, а также физиологических особенностей микроорганизмов. Поглощенные клеткой органические вещества вовлекаются в сопряженные окислительно-восстановительные реакции. Часть атомов углерода окисляется до СО и СООН в дальнейшем из них образуется углекислота, выделяемая в окружающую среду, другая часть углеродных атомов, восстановившись до радикалов СНз—СН2 = СН, входит в состав клетки. [c.32]

Таким образом, показано, что при лимитации роста микроорганизмов различными элемептами питания химический состав клеток значительно варьирует в зависимости от скорости роста и особенно от характера лимитируюш,его фактора. Выявление принципиальных закономерностей этих изменений открывает широкие перспективы для трансформации состава биомассы и направленного накопления тех или иных веш,еств в клетках. [c.67]

Анализ микроорганизмов но их липидному составу. Липиды — обязательные компоненты мембран, окружающих цитоплазму каждой микробной клетки. Липидный состав различных микроорганизмов в значительной степени отличается друг от друга. Существуют шесть (или даже больше) классов липидов, обнаруженных у микроорганизмов, каждый из которых состоит из индивидуальных липидов с шестью или более структурными особенностями. Каждый микроорганизм имеет свой липидный профиль (основной липид), и это свойство было положено в основу химической идентификации микроорганизмов, основанной на составе и содержании липидов в клетке. Следует отметить, что данный метод не идеален, поскольку любые микроорганизмы могут существенно менять профиль липидов в зависимости от возраста культуры и условий культивирования клеток. [c.255]

На накопление мета/шов и радионуклидов влияют их химические свойства, возраст и физиологическое состояние клеток микроорганизмов, сродство между металлом и клеткой, состав среды, присутствие ингибирующих ионов, pH, условия снабжения кислородом, количество клеток в единице объема среды, температура и другие параметры. [c.468]

Состав и характер биоценозов в значительной степени зависит от условий окружающей среды, с которой неразрывно связана жизнь микроорганизмов. С одной стороны, деятельность микробов приводит к значительным изменениям окружающей среды в результате удаления из нее питательных веществ и выделения продуктов обмена с другой стороны, — интенсивность обменных процессов внутри клетки во многом зависит от условий (факторов) окружающей среды. Факторы окружающей среды, влияющие на деятельность микроорганизмов, подразделяют на физические и химические. [c.71]

Исследования [23] показали, что при электролизе воды остаточный хлор появляется раньше, чем наступает полное обеззараживание. Значительные же концентрации свободного кислорода не обеспечивают бактерицидного эффекта, поэтому даже при малых плотностях тока, когда хлор не может быть обнаружен суш ествующимп метод 1ми, бактерицидный эффект следует приписывать совместному действию кислорода и хлора. При больших плотностях тока, когда выделяется значительное количество хлора, а он действует более эффективно на клетку, чем кислород, бактерицидный эффект объясняется действием хлора. Было исследовано [24] влияние электролиза при постоянном токе с напряжением 12—60 В, а также импульсов тока с напряжением 10—15 кВ на жизнь микроорганизмов в воде, химический состав которой соответствовал водопроводной. Найдено, что количество бактерий в результате их коагуляции уменьшается, а на бактерицидное действие влияет время электролиза, материал электродов и размеры межэлектродного пространства. [c.56]

Путем бактериальной трансформации в пробирке неустойчивые к стрептомицину клетки пневмококков были превращены в стрептомициноустойчивые (рис. 47). У этого вида микроорганизмов имеются два штамма, по-разному реагирующих иа стрептомицин один в присутствии его в среде погибает, клетки другого могут нормально расти. Клетки стрептомициноустойчивых пневмококков разрушили в пробирке, и из них выделили ДНК. После добавления такой очищенной ДНК в среду, на которой развивались неустойчивые к стрептомицину пневмококки, некоторые из них приобретали наследствеииуго устойчивость к этому антибиотику. Таким образом, во всех случаях бактериальной трансформации направленное изменение свойств бактерий вызывала ДНК. В то же время попытки вызвать бактериальную трансформацию другими химическими веществами, входящими в состав клетки, оказались безрезультатными. [c.132]

Учебник охватывает современные проблемы микробиологии особенности конструктивного и энергетического метаболизма основных групп микроорганизмов, эволюцию энергетических процессов, строение и химический состав прокариотной клетки, пути химической и биологической эволюции, проблемы возникновеиия и дальнейшего развития жизни. Второе издание в целом сохраняет структуру первого издания, однако отдельные главы существенно переработаны, что продиктовано успехами, достигнутыми в изучении некоторых групп прокариот за последний период. [c.2]

Прекрасным примером блокирования -окисления самим микроорганизмом служат процессы превращения жирных кислот с длинной цепью в гликолипиды под влиянием Torulopsis api ola и Т. gropengiesseri (гл. 1) [2, 3]. В состав гликолипида, выделяемого клеткой, входят как алифатические углеводороды, так и жирные кислоты. Если они имеют длину углеродной цепи, превышающую определенный максимум, то прежде чем войти в состав гликолипида, их цепь укорачивается до оптимальной длины, по-видимому, путем -окисления. С точки зрения расходования потенциальной энергии, накопленной в углеводороде, такой процесс выглядит нерентабельным. Здесь хорошо можно проследить существенные преимущества микробиологического синтеза по сравнению с обычным химическим процессом. (Как известно, гидролиз гликолипидов является хорошим источником получения некоторых углеводородов.) [c.149]

ЦИНК. 2п. Химический элемент П группы периодической системы элементов. Атомный вес 65,37. Двухвалентный металл. В природе встречается преимущественно в виде сернистого Ц. 7пЗ и углекислого Ц. 7пС0з. Входит в состав растений, животных и микроорганизмов. В растениях содержится ог 15 до 70 мг Ц. на 1 кг сухих веществ, в организме животных — от 30 до 90 мг на 1 кг живого веса, в крови — до 9 мг/л. Ц. входит в состав гормона инсулина. Он усиливает активность карбогидразы — фермента, расщепляющего угольную кислоту на углекислый газ и воду. Ц. концентрируется в половых клетках. Соли Ц. усиливают активность гонадотропных гормонов. Содержание Ц. в почвах колеблется в пределах 25—65 мг/кг, в том числе в усвояемо.м для возделываемых культур состоянии — от 0,03 до 20 мг/кг (больше всего в подзолистых почвах и очень мало в нейтральных черноземах и в слабощелочных каштановых, бурых почвах и сероземах). См. Цинко- [c.354]

Таким образом, если допустить, что действие ионизирующей радиации на НМС — ДНК в клетке подобно действию в разбавленном растворе, то высокая биологическая эффективность радиации на эти структуры может быть связана не только с большим размером радиационно-химических повреждений (разрывами полинуклеотидной цепи, модификациями оснований в молекуле ДНК), но и с денатурационными повреждениями. Не исключено, что в клетках более высокоорганизованных существ, чем микроорганизмы, где ДНК входит в состав таких сложных надмолекулярных структур, как хромосомы, именно денатура-циовные повреждения в структуре ДНК могут быть причиной различной реакции клетки на облучение и определять не только размеры повреждения в клетке, но и возможность восстановления этих повреждений. Если считать, что в общем виде наши соображения верны, то изложенное выше можно подкрепить несколькими примерами. [c.64]

Физическая основа генов. Термин ген подразумевает, что в растительной, -животной клетке или у микроорганизма имеется наследственная единица, которая может удваиваться н нередавать-ся потомству. Набор паследственных единиц или генов и составляет генетический материал клетки." В начале XX века, прежде всего благодаря работам двух выдаюп ихся биологов Э. Впльсона и Т. Моргана, гипотетический генетический материал обрел реальность, и оказалось, что оп локализован в ядре клетки или па хромосомах. В результате исследования хромосом было обнаружено, что в их состав входят два класса химических соединений — белок [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология