Обмен веществ и энергии

Обмен веществ и энергии

(у микробов) - одно из кардинальных св-в у всех организмов, выражающееся в совокупности процессов превращения веществ и энергии, направленных на сохранение и воспроизведение жизни. О. в. э. у микробов принципиально сходен с таковым у высших животных и растений. Это сходство проявляется в общности хим. элементов, молекул и структур, принимающих участие в О. в. э., близости метаболических путей, тесной взаимосвязи между обменом веществ и энергии и наконец в общности функций поддержания и воспроизведения жизни. В О. в. у микробов могут быть выделены те же два этапа, что и у животных клеток: катаболизм, во время к-рого происходит окисление сложных питательных веществ до простых молекул с выделением энергии, и анаболизм, для к-рого характерен последовательный синтез мономеров и полимеров самого организма с поглощением энергии. Особенности О. в. у микробов проявляются в его высокой интенсивности, превосходящей таковую у животных клеток в сотни раз, многообразии источников энергии, пластических материалов, конечных продуктов, некотором своеобразии метаболических путей, более простом строении структур, контролирующих и реализующих обменные процессы, способности мира микробов трансформировать любые органические и неорганические вещества и в несовершенстве регуляции О. в., приводящей к потерям во внешней среде выработанной энергии и синтезированных веществ. В зависимости от источников питания и энергии микробы делятся на фотосинтезирующие (см. Фототрофы), к-рые усваивают солнечную энергию и синтезируют необходимые им органические вещества из неорганических соединений (карбонатов, фосфатов, нитратов и др.); хемолитосинтезирующие (см. Хемоорганотрофы), к-рые извлекают энергию и пластические материалы из неорганических веществ, и хемоорганотрофные организмы (см. Гетеротрофы), усваивающие для своих потребностей энергию и пластические материалы из органических веществ. Патогенные для человека и животных организмы находятся в группе хемоорганотрофов. Единственным источником энергии для хемоорганотрофов является энергия, заключенная в органических соединениях, из к-рых она извлекается с помощью биол. окисления. Данный процесс осуществляется в органоидах дыхания, у грибов и простейших это митохондрии, у бактерий - мезосомы(см.). Аккумулятором энергии при обоих путях окисления выступает АТФ, в отдельных случаях НАДФ и др. органические фосфаты. Анаболический этап О.в., конечной фазой к-рого является синтез макромолекул, у микробов, так же как у др. организмов, состоит в их сборке из соответствующих субъединиц: белков -из аминок-т, полисахаридов-из моносахаридов, липидов-из жирных к-т и глицерина, НК- из нуклеотидов, фосфорной к-ты и рибозы (дезоксирибозы). Последовательность субъединиц при синтезе белков и НК напр.авляется матрицей, углеводов и липидов - исключительно специфичностью ферментов. Регуляция катаболических ферментов в микробной клетке осуществляется метаболитом, анаболических ферментов - путем репрессии синтеза фермента конечным субстратом, а также снижением или повышением активности фермента, конформационными изменениями их молекулы. Представление об О. в. широко используют в практической медицине и микробиологии, в частности для разработки систематики микробов и идентификации выделенных к-р, методов подавления жизнедеятельности вредных видов и получения биомассы полезных для народного хозяйства и медицины штаммов, понимания механизмов патогенного действия микробов и биодеградации ими различных материалов и т.д.

(Источник: «Словарь терминов микробиологии»)