АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Химический состав бактерий

1. В состав клеток прокариот, как и клеток, эукариот, входят вода, т.е. в количественном отношении она является самым значительным компонентом клеток микроорганизмов. Количественное содержание воды зависит от вида микроорганизма и физиологического состояния клеток. Вода в клетках находится как в свободном состоянии, так и связанном, например, с белками или нуклеиновыми кислотами, а соединения клетки, например, многие углеводы и соли. Вода является участником химических реакций.

2. Кроме водорода и кислорода, источником которых в процессе метаболизма служит вода, в сухое вещество клетки входят (в порядке убывающих веществ) углерод, азот, фосфор и сера. На долю шести элементов приходится 95% сухой биомассы клеток, а остаток составляет различные другие элементы: калий, магний, кальций, железо, марганец, кобальт, медь, молибден и цинк. Названные основные химические элементы входят в состав нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и липидов, которые иногда называются «биополимерами».

3. В клетках прокариотов содержится в среднем 3 – 4% ДНК и около 10% РНК в расчете на сухую массу клеток. Структура и функции нуклеиновых кислот не отличаются от таковых эукариотов, т.е. ДНК состоит из аденина, гуанина (пуриновых азотистых оснований), цитозина, тимина (пиримидиновых азотистых оснований), остатка фосфорной кислоты, дезоксирибозы; в состав РНК входят аденин, гуанин, цитозин, урацил, остаток фосфорной кислоты и рибоза. В бактериальной клетке содержится три типа рибонуклеиновой кислоты: р-РНК, т-РНК, м-РНК. Рибосомальная РНК входит в состав рибосом, транспортная – переносит аминокислоты к рибосомам, матричная – обеспечивает последовательность включения аминокислот в полипептидную цепь.

4. Важнейшее значение в структуре и функции клеток прокариот принадлежит белкам, на долю которых приходится 50-70% от сухой массы. В состав бактериальных клеток входят как простые, так и сложные белки. Значительную часть белков микробов составляют ферменты, играющие существенную роль в жизнедеятельности микроорганизмов. К биологически активным белкам принадлежат белки, участвующие в транспорте питательных веществ, а также многие токсины. Часть белков составляют белки, выполняющие структурную функцию. Это белки цитоплазматической мембраны, клеточной стенки и других компонентов клетки.

У бактерий обнаружена уникальная аминокислота – диаминопимелиновая (ДАП), которая присутствует в белках протоплазмы и клеточной стенке микробов. Эти аминокислоты никогда не встречаются в эукариотических клетках.

5. Липиды. В бактериях, не содержащих жир в виде включений, липиды составляют от 5 до 10% сухого остатка. У бактерий, отлагающих жир в виде особых включений, количество липидов достигает 40% - микобактерии туберкулеза. Бактериальные липиды состоят из свободных жирных кислот, нейтральных жиров, воска и фосфолипидов. Микоплазмы в отличие от всех других прокариот содержат холестерин. У многих прокариотов наряду с обычными имеются специфические для них жирные кислоты, с разветвленной цепью или с циклической группировкой. Это тонкие жирные кислоты, как туберкулостериновые и миколевые, характерные для микобактерий. Для прокариотов характерно высокое содержание жирных кислот.

Большая часть липидов входит в состав мембраны клетки и клеточной стенки. Липиды мембран представлены, в основном, фосфолипидами, а также нейтральными липидами и гликолипидами. В клеточную стенку некоторых бактерий входят липопротеиды и липополисахариды, обладающие антигенными и токсическими свойствами.

6. Углеводы. Углеводы имеют большое значение в биологии прокариотов. Из них состоят многие структурные компоненты клетки, они используются в качестве доступных источников энергии и углерода.

Клетки микроорганизмов содержат моносахариды, а также олигосахариды. Значительная часть углеводов представлены в виде полисахаридов и соединений, в которые входят углеводы. Обнаружены углеводы, присущие только прокариотам. Среди углеводов имеются различные производные моносахаридов, важнейшими из которых являются аминосахара. Например, N-ацетилглюкозамин, N-ацетилмурамовая кислота, входящая в состав пептидогликана клеточной стенки, и встречается только у прокариотов.

К биополимерам, в состав которых входят углеводы, относятся упоминавшиеся пептидогликан и липополисахариды, а также тейхоевые кислоты, характерные для Гр+ бактерий. Известны несколько типов тейхоевых кислот. Основными из них являются рибиттейхоевые и глицеринтейхоевые кислоты. Тейхоевые кислоты ковалентно связаны с пептидогликаном и обладают антигенными свойствами.

Следует заметить, что химический состав микробной клетки может зависеть от состава питательной среды и прочих условий, от которых зависит характер обменных процессов, например, температура культивирования, количество присутствующего кислорода и углевода.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 789 | Нарушение авторских прав