Физиология микроорганизмов - раздел микробиологии, изучающий химический состав, процессы питания, дыхания и размножения микроорганизмов.
4.1. Химический состав прокариотической клетки
Химический состав бактериальной клетки сходен с химическим составом других живых организмов. Компоненты клетки - вода, минеральные вещества и органические соединения: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды.
Клеточная вода составляет 75-90% массы вегетативной клетки. Нормальный метаболизм, рост и размножение микроорганизмов возможны только в водной среде. Вода является растворителем органических и минеральных веществ, дисперсионной средой для коллоидов, источником водородных и гидроксильных ионов, а также водорода и кислорода в процессе метаболизма бактерий. В бактериальной клетке вода находится в двух состояниях:
• в свободном - служит растворителем, принимает участие в процессах ассимиляции и диссимиляции;
• связанная с клеточными коллоидами - обусловливает изменение значений криоскопической точки цитоплазмы (определяет устойчивость микроорганизмов к низким и высоким температурам).
Минеральный состав. Из 100 известных в настоящее время химических элементов в состав живого вещества чаще всего входят только
22, из них лишь 16 элементов встречаются во всех группах организмов. Шесть основных элементов: углерод, кислород, азот, водород, фосфор и сера - составляют 95% сухой биомассы клетки бактерий. Углерод, азот, водород и кислород легко образуют прочные ковалентные связи посредством спаривания электронов, благодаря чему они способны формировать разнообразные химические соединения.
Микроорганизмы используют металлы в форме катионов неорганических солей. Содержание минеральных солей в бактериальной клетке варьирует в зависимости от состава питательной среды и возраста культуры. Минеральные соли составляют 2-30% сухого остатка микроорганизмов. В молодых клетках их в 6-7 раз больше, чем в старых. Некоторым микроорганизмам для роста необходимы редкие элементы.