Биологический цикл железа.

Железо активно вовлекается в биологический круговорот, так как входит в состав многих ферментов и гемоглобина крови. Для немногих гетеротрофов характерно использование соединений железа в качестве источника питания. В этом отношении уникальны железобактерии, окисляющие двухвалентное железо с

образованием лимонита. Диатомовые водоросли способны усваивать железо из коллоидов. После отмирания организмов и их минерализации часть железа закрепляется в почве и может вновь включаться в биологический круговорот. Растворимые формы выносятся в океаны.

Круговорот железа в природе происходит за счет жизнедеятельности железобактерий. Они широко распространены в водоемах, содержащих закись железа. Аутотрофные железобактерии используют растворимые закисные соли железа как источник получения энергии для биосинтетических процессов в клетке. Они переводят закисное железо в окисное. Образующийся гидрат окиси железа откладывается в виде чехла в их слизистой оболочке. После отмирания железобактерий образуются болотные или озерные руды. Иногда большое количество железобактерий, находящихся в просветах водопроводных труб, может сужать их. Накапливаясь в водоемах, железобактерии могут вызвать гибель молодняка рыб. Среди железобактерий имеются и гетеротрофные микроорганизмы.

 

Брожение.

Брожение - способ получения энергии, при котором АТФ образуется в процессе анаэробного окисления органических субстратов в реакциях субстратного фосфолирования.

Субстраты брожения: углеводы, спирты, органические кислоты, аминокислоты, пурины, пиримидины.

Продукты брожения: органические кислоты: молочная, масляная, уксусная, муравьиная, спирты: этиловый, бутиловый, пропиловый; ацетон, СО2, Н2

2 стадии любого брожения:

1ст - окислительная:

С6Н12О6->2СН3СОСООН+[4Н]

углевод пируват

2ст - восстановительная: атомы водорода используются для восстановления пирувата или образованных из него соединений.

3 пути образования пирувата из углеводов:

1) Путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса (Фруктозо-бисфосфатный путь или гликолиз)

C6H12O6->2CH3COCOOH+2ATF+2НАД*H2

2)Cхема Варбурга-Диккенса-Хореккера (пентозо-фосфатный цикл, гексозо-монофосфатный путь, фосфокетолазный путь, 6-фосфоглюконатный)

3) Путь Этнера-Дудорова (КДФГ - путь)

Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Отношение микроорганизмов к излучению, температуре, гидростатическому и осмотическому давлению, магнитному полю, pH, молекулярному кислороду, влажности.

 

Микроорганизмы распространены повсеместно, поэтому они подвергаются воздействию различных физико-химических факторов, что приводит к выработки соответствующих механизмов защиты. Некоторые микроорганизмы способны существовать в условиях широкого спектра различных факторов.

Температура роста:

Психрофилы – min -36, опт 20, max 25

Мезофилы 15, 25-30, 40

Термофилы 40-50, 65, 70-80

Экстремальные термофилы 50-60, 80-110, 113

Температура. По отношению к температуре выделяют:

1.Психрофилы

- Облигатные (истинные) психрофилы Pseudomonas, Vibrio, Cchromobacter, Flavobacterium, Cytophaga,

 

дрожжи, мицеальные грибы.

 

- Факультативные психрофилы (психротрофные, психроактивные) – способны расти при 0°С, хотя их оптимум 20-30°С. Из-за них портятся продукты в холодильнике.

2. Мезофилы сапрофиты и почти все патогенные микроорганизмы

 

3.Термофилы археи

 

- Облигатные - постоянно требуют таких высоких температур для роста.

 

- Факультативные - могут расти как при высоких температурах, так и при низких (ниже 50 °C).

 

- Термотолерантные - термотолерантный микроорганизм способен размножаться с почти одинаковой скоростью как при обычной температуре (37 °С), являющейся оптимальной для мезофильных штаммов, так и при более высокой (на 3—7° выше) температуре. Термотолерантный микроорганизм как бы безразличен к такому изменению температуры. максимальной температурой роста, равной 45—48°С

 

- Экстремально термофильные

 

- Гипертермофильные - некоторые экстремальные термофилы, для которых оптимальные температуры выше 80 °C.