Питание микробов
Все живые существа, в том числе и микробы, характеризуются наличием беспрерывного обмена веществ с ок-ружающей их внешней средой, из которой они получают нее необходимые питательные вещества и в которую выделяют продукты своей жизнедеятельности. Питание является жизненно важной функцией микробов. В процессе питания клетки получают вещества, необходимые для обновления составных частей тела и выделения энергии.
В зависимости от типа питания и использования разных источников углерода и азота микроорганизмы делят на прототрофных и гетеротрофных.
Прототрофные, или автотрофные микробы способны создавать органические вещества из неорганических, при этом усваивают углекислоту (СО.). В процессе синтеза органических веществ используются энер-гия, освобождающаяся при реакциях окисления некоторых минеральных соединений (аммиак, аммонийные соли, соли азотистой А азотной кислоты, сероводород, закисные соли железа и др.). Происходит это путем хемосинтеза. У некоторых видов микробов органические вещества образуются, как и у растений, путем фотосинтеза за счет энергии солнечных лучей. В эту группу входят многие почвенные бактерии - нитрифицирующие, азотфиксирующие, железобактерии, серобактерии и др.
Гетеротрофные микробы для синтеза используют углерод готовых органических соединений: углеводов, спиртов, органических кислот. Среди этих микроорганизмов различают метатрофных и паратрофных. Метатрофные микробы (гнилостные бактерии; дрожжи и многие виды плесневых грибов) для своей жизнедеятельности используют органические субстраты мертвых остатков растений и животных, поэтому их называют еще сапрофитами. Паратрофные микробы приспособились к паразитированию и в большинстве своем являются возбудителями инфекционных болезней человека, животных и растений. Для своего питания используют органические вещества живых тканей.
Минеральные вещества нужны микроорганизмам в сравнительно малых количествах. Железо используется мик-робами в процессе дыхания, для образования ферментов и для активного роста; фосфор и сера усваиваются в форме органических соединений. Кальций и магний являются важными элементами для нормального обмена веществ. Дли развитии микроорганизмом необходимы микроэлементы (медь, марганец, цинк, бор, никель, кобальт, фтор и др.), витаминоподобные вещества, стимуляторы роста.
Микробы не имеют специальных органов пищеварения, и питательные вещества воспринимаются всей поверхностью их тела, через полупроницаемую оболочку. Они могут поступать м растворенном виде, при этом важную роль играют явлении абсорбции, осмоса и диффузии.
Разница концентрации растворов во внешней и внутренней средах клетки служит главной движущей силой, способствующей проникновению веществ в клетку и выведению их из нее. Чем больше разница концентрации растворов, тем интенсивнее и быстрее питательные вещества проникают в полупроницаемые оболочки. Минеральные соединения и вещества простого молекулярного строения поступают легче, чем сложные. Высокомолекулярные соединения (белки, клетчатка, крахмал) через оболочку микробной клетки пройти не могут, так как она представляет собой активный барьер.
Микробы очень чувствительны и быстро реагируют на различные изменения во внешней среде. Например, в крепких гипертонических растворах бактерии усиленно отдают воду, их цитоплазма уплотняется, сморщивается, собирается в комочек, отделяется от наружной оболочки. Это явление носит название плазмолиза. При этом нарушаются процессы обмена, задерживается размножение и наступает гибель микробов. В слабых растворах солей (гипотонических) и в дистиллированной воде у микробов наступает явление п л а з м о и т и з а , которое характеризуется усиленным поступлением воды в клетку, набуханием цитоплазмы, увеличением объема. При этом может наступить разрыв оболочки и гибель микроба. В изотонических растворах (0,85%) обмен веществ в клетках происходит нормально при умеренном внутриклеточном напряжении и достаточном тургоре; при этом набухшая цитоплазма плотно прилегает к клеточной оболочке.
В обмене веществ у микробов происходит два противоположных и вместе с тем единых процесса - ассимиляции и диссимиляции.
Ассимиляция, или синтез новых веществ, протекает с поглощением энергии, на что расходуется сравнительно немного питательного материала, тогда как основная масел его тратится на энергетический обмен. Энергию микробы получают в процессе дыхания.
