Химический состав и источники биогенных элементов прокариот.

Хим. состав про- и эукариотических клеток сходен: от 80% до 90% общей массы клетки составляет вода. Вода выполняет функции: растворитель органических и минеральных веществ, дисперсионная среда для коллоидов, источник водородных Н⁺ и гидроксильных ОН^- ионов, является средой для метаболических реакций.

10-20% от общей массы – сухое вещество (белки, полисахариды, липиды, нуклеиновые кислоты); 5% составляют низкомолекулярные соединения и соли. Элементарный состав прокариотической клетки: С – 50% (от сухой массы; входит в состав всех соединений в клетке); N – 10 – 15% (необходим для синтеза аминокислот; источником азота является его восстановленная форма в виде солей аммония – NH₄, NH_3, а также белки, аминокислоты, мочевина и др.); О₂ – 20%, Н – 10% (О и Н входят в состав всех соединений; источник – вода, органические ве-ва), Р – 2-6% (входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, коферментов; источник – фосфаты К, Na и др.); S и прочие элементы – несколько % от сухой массы к-ки.

В клетках прокариот присутствуют ферменты. Состав ферментов определяется геномом клетки, является относительно постоянным. Их функция – блокатализация процессов в клетке. Различают:- эндоферменты (регулируют процессы внутри клетки);- экзоферменты (выделяются в окр. среду): гидролазы и др.

По времени образования ферменты делят:конституционные. Синтез таких ферментов идет с постоянной скоростью независимо от веществ субстрата.

-индуцибельные. Скорость синтеза которых возрастает в ответ на появление в среде субстрата-индуктора.

Активность ферментов зависит от физ. и хим.факторов.

В клетках прокариот присутствуют особые органические соединения, которые многими прокариотами не синтезируются, но без которых жизнедеятельность клетки невозможна – факторы роста.

По отношению к факторам роста клетки деля т:

- ауксотрофные – нуждаются в поступлении факторов роста из вне; - прототрофные – способны синтезировать вещество, которое является фактором роста, но не зависят от присутствия данного вещества в среде.

Факторы роста необходимы в ничтожно малых концентрациях. В роли фактора роста могут выступать:

- аминокислоты;

- витамины;

- пурины, пиримидины;

- парааминобензойная кислота;

- спирты: жирные кислоты, глицерин.

21,23. Конструкт. и энергет.метаболизм.Типы пит.прокар-т Метаболизм – совокупность всех процессов жизнедеятельности и воспроизведение клеток прокариот.

1. катаболизм (энергетический метаболизм) – совокупность реакций окисления, различных восстановленных органических и неорганических соединений, сопровождающихся выделением энергии, аккумулирующих клеткой в АТФ. К ним относят такие процессы клетки: брожение, аэробное окисление органического и неорганического субстрата.

2. анаболизм (конструктивный метаболизм, ассимиляция) – совокупность реакций биосинтеза, конституционных и запасных элементов клетки за счет веществ питательного субстрата и промежуточных продуктов, образовавшихся при катаболизме. Осуществляется за счет энергии АТФ и др. богатых энергией соединений.

Процессы в клетке протекают одновременно и тесно связаны между собой.

К процессу анаболизма относят:

- биосинтез углеводов;

- биосинтез аминокислот;

- биосинтез нуклеотидов;

- биосинтез липидов.

Конструктивные и энергетические процессы протекают в клетке одновременно. У большинства прокариот они тесно связаны меж­ду собой. В зависимости от источника углерода для конструктивно­го метаболизма все прокариоты делятся на две группы: автотрофы, к которым принадлежат организмы, способные синте­зировать все компоненты клетки из углекислоты, и гетеротр о ф ы, источником углерода для конструктивного метаболизма которых служат органические соединения. Наибольшая степень гетеротрофное™ присуща прокариотам, относящимся к облигатным внутриклеточным пара­зит а м, т. е. организмам, которые могут жить только внутри дру­гих живых клеток. Факультативные паразиты - паразитические прокариотные организмы которые возможно вы­ращивать на искусственных средах, но состав таких сред необы­чайно сложен. сапрофиты — гетеротрофные организмы, которые не­посредственно от других организмов не зависят, но нуждаются в готовых органических соединениях. Они используют продукты жизнедеятельности других организмов или разлагающиеся расти­тельные и животные ткани. Особую группу гетеротрофных прокариот, обитающих в водо­емах, составляют олиготрофные бактерии, способные расти при низких концентрациях в среде органических веществ. Орга­низмы, предпочитающие высокие концентрации питательных ве­ществ, относят к копиотрофам