ЗАГАЛЬНА МІКРОБІОЛОГІЯ - Т.П. Пирог - 2004

11. ОСНОВНІ МЕХАНІЗМИ ОБМІНУ РЕЧОВИН І ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ У МІКРООРГАНІЗМІВ

11.1. КОНСТРУКТИВНИЙ МЕТАБОЛІЗМ

Поживні речовини, які надходять у клітину, піддаються суттєвим перетворенням і змінам. Перетворення речовин у клітині називається обміном речовин, або метаболізмом. Спочатку складні органічні субстрати (наприклад, полісахариди) деградують до більш простих (моносахаридів), з яких мікроорганізми здійснюють синтез усіх клітинних компонентів. Такі перетворення речовин у клітині можна поділити на три етапи. На рис. 11.1 показана загальна схема шляхів біосинтезу клітинного матеріалу з глюкози. Замість глюкози як ростовий субстрат можуть бути використані інші сполуки (етанол, ацетат, метанол, метан, жирні кислоти, органічні кислоти, вуглеводні та ін.). Та незалежно від використаного субстрату загальна схема біосинтезу клітинного матеріалу є однаковою. У разі використання відмінних від глюкози ростових субстратів реалізуються інші шляхи утворення необхідних проміжних продуктів метаболізму.

Рис. 11.1. Загальна схема шляхів біосинтезу клітинного матеріалу з глюкози

На першому етапі поживні речовини розщеплюються на невеликі фрагменти. Так, з глюкози утворюється фосфоенолпіруват, піруват, ацетил-КоА. Цей етап називається розпадом, або катаболізмом.

На другому етапі ці утворені з субстрату невеликі фрагменти перетворюються на ряд органічних кислот (наприклад, як показано на рис. 11.1, — оксалоацетат та 2-оксоглутарат) і фосфорних ефірів. Другий етап називається проміжним обмінол, або амфіболізмом. Перший і другий етапи непомітно переходять один у одний.

На третьому етапі з проміжних сполук утворюються так звані «будівельні блоки» — мономери (амінокислоти, цукрофосфати, жирні кислоти, нуклеотиди), необхідні для синтезу полімерних макромолекул (білків, амінокислот, полісахаридів, ліпідів, нуклеїнових кислот), з яких складається мікробна клітини. Цей етап утворення клітинних речовин (синтез мономерів і полімерів) називається анаболізмом, конструктивним метаболізмом, біосинтезом. У науковій літературі найвживанішим є термін «конструктивний метаболізм".