МІКРОБІОЛОГІЯ - М.Г. Сергійчук - 2008

Розділ 5. МЕТАБОЛІЗМ МІКРООРГАНІЗМІВ

Типи метаболізму мікроорганізмів

Для мікроорганізмів характерна різноманітність типів метаболізму. Це забезпечує їм виживання в різних, часто екстремальних, умовах довкілля, дозволяє легко пристосовуватися до зміни зовнішніх чинників середовища і зумовлює надзвичайно великий ареал поширення. Речовини, що поглинаються мікроорганізмами, забезпечують їх енергією, необхідною для активного біосинтезу та рухливості, електронами для функціонування електрон-транспортних ланцюгів та утворення відновлених еквівалентів (НАДН₂) і вуглецем, який є основним компонентом клітини.

Тип метаболізму мікроорганізмів визначається трьома показниками:

- джерелом енергії;

- джерелом (донором) електронів;

- джерелом вуглецю.

За джерелом енергії мікроорганізми поділяють на хемо- та фототрофи. Хемотрофи одержують енергію за рахунок хімічних реакцій, а фототрофи - у результаті перетворення енергії світла.

За походженням джерела (донора) електронів мікроорганізми поділяють на органо- та літотрофи. Органотрофи одержують електрони з органічних сполук (цукрів, органічних кислот, спиртів, амінокислот), а літотрофи - з неорганічних (амонію, нітриту, сульфіду, тіосульфату, тетратіонату, молекулярного водню, заліза-ІІ).

За походженням джерела вуглецю мікроорганізми поділяють на авто- та гетеротрофи. Автотрофи споживають неорганічні джерела вуглецю (діоксид вуглецю, карбонати), а гетеротрофи - органічні (цукри, органічні кислоти, спирти, амінокислоти).

Мікроорганізмам, на відміну від вищих організмів, притаманне різне комбінування цих трьох показників, що, власне, і забезпечує різноманітність їхнього метаболізму (табл. 5.2). Загальна назва, що характеризує метаболічні особливості мікроорганізмів, складається з чотирьох коренів, наприклад хемо-літо-авто-трофи:

- перший корінь указує на джерело енергії, яку використовує мікроорганізм;

- другий - на походження електронів;

- третій - на джерело вуглецю;

- четвертий походить від грецького trophe - живлення.

Таблиця 5.2. Типи метаболізму мікроорганізмів

У науковій літературі не завжди тип метаболізму мікроорганізмів називають повністю. Скорочену назву метаболізму (хемо-, фото-, органо-, літо-, авто- чи гетеротрофи) вживають у тих випадках, коли важливо наголосити лише на походженні джерела енергії, донора електронів, або джерела вуглецю для певних мікроорганізмів.

Залежно від умов довкілля мікроорганізми можуть переключатися з одного типу метаболізму на інший. Наприклад, пурпурні бактерії в анаеробних умовах на світлі мають фотолітотрофний метаболізм, у темряві у присутності кисню - хемоорганотрофний, у темряві без кисню - хемоорганотрофне сульфатне або нітратне дихання. Мікроорганізми, які можуть переходити з одного типу метаболізму на інший, називають міксотрофами.