W

YMAGANIA POKARMOWE I WZROST

DROBNOUSTROJÓW

O

DŻYWIANIE DROBNOUSTROJÓW

Odżywianie, zasadniczy element metabolizmu, polegający na

pobieraniu przez mikroorganizm z otaczającego go środowiska

substancji pokarmowych, a w określonych przypadkach także

promieniowania słonecznego. Pobrane składniki zapewniają budowę i

odbudowę substancji komórkowych oraz energię niezbędną do

różnorodnych procesów życiowych takich jak wzrost, ruch,

rozmnażanie.

Metabolizm dzieli się na dwa kierunki:

A

NABOLIZM

– oparty na reakcjach biosyntezy, wymaga

przeważnie dostarczenia energii, prowadzi do wytworzenia ze

związków prostych związków bardziej złożonych.

K

ATABOLIZM

– polegający na rozszczepieniu substancji

złożonych na prostsze (dysymilacja) z wyzwoleniem energii

zużytkowywanej następnie do czynności życiowych.

Analizując skład chemiczny komórek mikroorganizmów stwierdza

się w nich obecność co najmniej 28 pierwiastków. 6 podstawowych (C,

O, H, N, S, P) buduje wszystkie związki organiczne w komórce:

aminokwasy, białka, cukry, kwasy tłuszczowe, lipidy, nukleotydy i

kwasy nukleinowe.

Węgiel (C) – jego zawartość w suchej masie mikroorganizmów

wynosi ok. 47-48%; jest głównym pierwiastkiem wchodzącym w skład

wszystkich związków organicznych, stąd potocznie mówi się o nich jako

o związkach węglowych.

Tlen (O) – stanowi 30-31% suchej masy mikroorganizmów; jest

obecny we wszystkich związkach organicznych, ponadto wchodzi w

skład wody – podstawowego rozpuszczalnika substancji komórkowych.

Wodór (H) – jego udział w suchej masie dochodzi do 6,5%,

podobnie jak tlen jest składnikiem wszystkich substancji organicznych

oraz wody.

Azot (N) – stanowi 8-10% suchej masy drobnoustrojów; jest

niezbędny w komórce jako składnik aminokwasów, pochodnych

sacharydów oraz zasad purynowych i pirymidynowych (głównego

budulca nukleotydów i kwasów nukleinowych).

Fosfor (P) – wchodzi w skład nukleotydów budujących kwasy

nukleinowe, ale także związki typu ATP i ADP, w których

wysokoenergetyczne wiązania fosforanowe magazynują lub uwalniają

energię w zależności od potrzeb komórki; buduje też fosfolipidy oraz

układy buforowe utrzymujące pH komórki na stałym poziomie.

Siarka (S) – jest składnikiem niektórych aminokwasów, warunkując

ich zdolność do tworzenia mostków dwusiarczkowych, grupa –SH jest

też częścią aktywną wielu ważnych enzymów (np. oddychania

komórkowego).

K

LASYFIKACJA SPOSOBÓW ODŻYWIANIA

1. kryterium – źródło węgla

•

A

UTOTROFY

– organizmy, które czerpią węgiel do budowy

substancji organicznych z dwutlenku węgla, przy czym nie są

zdolne do czerpania go z innych źródeł

•

H

ETEROTROFY

– źródłem węgla są dla nich związki

organiczne

2. kryterium – źródło energii

•

F

OTOTROFY

–

energię uzyskują z promieniowania

słonecznego

•

C

HEMOTROFY

–

czerpią energię z utleniania organicznych

lub nieorganicznych związków chemicznych

3. kryterium – źródło (donator) elektronów w procesie biosyntezy

•

L

ITOTROFY

–

źródłem elektronów są dla nich substancje

nieorganiczne (H

2

, NH

3

, H

2

S, CO, związki Fe i in.)

•

O

RGANOTROFY

– korzystają z organicznych źródeł

elektronów

P

ODSTAWOWE TYPY POKARMOWE

MIKROORGANIZMÓW

Fotolitoautotrofy (fotolitotrofy) – źródłem energii jest dla nich

promieniowanie słoneczne, dostarczycielem elektronów i węgla są

związki nieorganiczne; zaliczamy tu m.in. glony i sinice

przeprowadzające proces fotosyntezy.

Fotoorganoheterotrofy (fotoorganotrofy) – dostarczycielem energii

jest promieniowanie słoneczne, ale źródłem elektronów – związki

organiczne.

Chemolitoautotrofy – energię, elektrony i węgiel czerpią z

substancji nieorganicznych; zaliczamy tu m.in. bakterie nitryfikacyjne,

siarkowe, wodorowe i żelazowe uzyskujące energię w wyniku utleniania

odpowiednio: NH

3

lub NO

2

, H

2

S, lub S, H

2

i Fe

3+

.

Chemoorganoheterotrofy – źródłem energii, elektronów i węgla są

związki organiczne; należą tu pleśnie, drożdże, liczne bakterie.

Podział heterotrofów wg innych kryteriów:

→ prototrofy – wymagają do wzrostu oprócz substancji

mineralnych tylko jednego organicznego źródła węgla,

→

auksotrofy – wymagają do wzrostu oprócz

podstawowego organicznego substratu węglowego co

najmniej jednego dodatkowego związku organicznego

pełniącego rolę czynnika wzrostowego (np. witaminy,

aminokwasu, zasady purynowej lub pirymidynowej).

Heterotrofy dzieli się także na:

→ saprofity – wykorzystują martwą materię organiczną,

→ pasożyty – rozwijają się „na” organizmie żywym, ze

szkodą dla tego organizmu,

→ komensale – rozwijają się „na” organizmie żywym,

nie przynosząc mu ani korzyści ani szkody,

→ symbionty – rozwijają się w zespole z innym

organizmem żywym, przy czym dla obu organizmów

jest to układ korzystny.