Рост и размножение бактерий

Рост – согласованное увеличение всех компонентов клетки.

Размножение – увеличение числа особей данной бактерии.

Бактерии размножаются бинарным делением пополам, реже почкованием.

Оболочка бактерии отстаёт от роста органелл. Перед делением клетка увеличивается (так как увеличиваются органеллы).

Грамположительные микроорганизмы делятся путём врастания перегородок деления внутрь клетки. Грамотрицательные микроорганизмы делятся путём перетяжки.

В оптимальных условиях кишечная палочка делится в течение 16-20 минут, дизентерийная палочка – в течение 35 минут.

Питание микроорганизмов

Все необходимые питательные вещества микроорганизмы получают из внешней среды, а обработанные продукты обмена возвращают во внешнюю среду.

Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции.

Процесс ассимиляции - в процессе происходит образование сложных веществ из простых (аминокислоты – белки).

Поступление питательных веществ в бактериальную клетку

Происходит несколькими путями:

• Пассивная диффузия

• Облегчённая диффузия

• Активный транспорт

• Транслокация химических групп

Пассивная диффузия происходит тогда, когда концентрация питательных веществ в окружающей среде значительно превышает их концентрацию в клетке. Вещества перемещаются через толщу клетки внутрь, и концентрация питательных веществ в клетке и вне клетки выравнивается (без затраты энергии, так как питательные вещества идут из более высокой концентрации в более низкую).

Облегчённая диффузия – проникновение питательных веществ в клетку происходит с помощью активного переноса их особыми белковыми молекулами-переносчиками – пермеазами. Процесс происходит без затраты энергии, так как идёт от более высокой концентрации в более низкую.

Активный транспорт – процесс направленного движения против градиента концентрации (когда содержание питательных веществ в клетке превышает их содержание в питательной среде). Осуществляется пермеазами и требует затрат энергии.

Транслокация химических групп – способ переноса веществ, когда транспортируемое питательное вещество может подвергаться химической модификации.

По механизму передачи этот процесс сходен с активным транспортом.

Осуществляется с затратой энергии. Идёт распад сложного вещества до более простого, чтобы вещество попало в клетку.

Выход отработанных веществ осуществляется в виде пассивной диффузии или облегчённой диффузии с участием пермеаз.

Классификация микроорганизмов по типу питания:

1. Аутотрофы – синтезируют все структурные компоненты клетки из неорганических соединений, не способны усваивать сложные органические соединения. Серобактерии, нитробактерии.

2. Гетеротрофы – синтезируют компоненты клетки из органических соединений.

Гетеротрофы делятся на:

• Сапротрофы – получают готовые органические соединения из отмерших клеток

• Паразиты – им нужны живые органические соединения (живая клетка).

К факторам роста бактерий относятся витамины и аминокислоты.

Ферменты

Являются катализаторами (ускоряют метаболические процессы).

В клетке существуют эндоферменты, которые локализуются внутри клетки, участвуют в процессах обмена веществ, происходящих в ней; экзоферменты – выделяются во внешнюю среду и расщепляют крупные молекулы питательных веществ до более мелких.

Конститутивные ферменты – ферменты, которые имеются в клетке всегда.

Адаптивные ферменты – синтезируются в клетке под влиянием соответствующего субстрата, находящегося в питательной среде и когда микроорганизм вынужден его усваивать.

Ферменты агрессии служат для преодоления естественных защитных барьеров микроорганизма.

Токсины (яды) бывают: эндотоксины и экзотоксины.

Эндотоксины находятся внутри клетки, могут выйти наружу только когда клетка гибнет.

Экзотоксины появляются во внешней среде постоянно (столбнячная палочка, палочка ботулизма).