Группа 31.Архебактерии
Архебактерии – почвенные или водные микроорганизмы, которые встречаются в анаэробных условиях, а также в гиперсолёных источниках, геотермальных средах, а также симбиотические формы в пищеварительной системе животных. Формы клеток самые разнообразные. Кроме многоклеточных встречаются одноклеточные в виде нити или агрегата. Ширина от 1 до 2 мкм, длинна клеток до 200 мкм, размножаются бинарным делением, почкованием, фрагментами нити. Имеют яркий цвет за счет наличия пигментов. Входят аэробы, анаэробы и факультативные анаэробы. Способны существовать как хемолитотрофы, гетеротрофы или факультативные гетеротрофы. Среди архебактерий встречаются мезофиллы, а также термофилы (способны существовать при Т≈100ºС под высоким давлением в гейзерах). Отсутствует клеточная стенка, пептидо-гликан муреин (у некоторых есть псевдомуреин). Природа жирных кислот отличается, рибосомы отличются от других прокариотических микроорганизмов.
У архебактерий нуклеотидная последовательность РНК 5S, 16S, и 23S. Рибосомальная РНК сильно отличается от соответствующей последовательности Про- и Эукариотов. По некоторым признакам молекулярного строения архебактерии сходны с Эукариотами, таким образом принято считать, что архебактерии - это переходная эволюционная ниша между Про- и Эукариотами.
К метанобактериям относят группы 31 – 35.
31 группа – Метаногены (включают 3 подгруппы) – способны образовывать биогаз.
32 группа – Сульфатредуцирующие архебактерии (включают 1 род).
33 группа – экстремальногалофильные аэробные архебактерии (галобактерии) включают 6 родов. Живут в очень засоленных источниках. Осуществляют безхлорофильный фотосинтез.
34 группа – архебактерии лишенные клеточной стенки (включают 1 род).
35 группа – экстремальные термофилы и гипертермофилы, метаболизирующие серу.
ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА В ПРОКАРИОТИЧЕКИХ МИКРООРГАНИЗМАХ
Общая характеристика метаболизма прокариот
Метаболизм – совокупность всех метаболических превращений в клетке. Имеет 2 стороны:
· конструктивный метаболизм (поток всех химических превращений, которые направлены на синтез клеточных компонентов) предполагает расход энергии – Анаболизм;
· энергетический метаболизм (поток реакций, направленный на получение энергии в виде АТФ, других богатых макроэргическими связями соединений или мембранного потенциала ∆μН+) сопровождается распадом органических соединений и выделением энергии – Катаболизм.
Энергетический и конструкивный метаболизм тесно связаны между собой. Связь осуществляется по нескольким каналам:
1. Энергетический (энергия, полученная в катаболических реакциях расходуется на конструктивный метаболизм).
2. Общность восстановителя в виде Н2 (2Н∙). Многие биосинтетические процессы идут при участии восстановителя в виде атомарного водорода, а отщепление водорода от макромолекул осуществляется в реакциях энергетического метаболизма, где происходит дегидрирование субстрата.
3. Общность метаболитов. Промежуточные продукты при распаде углевода являются энергетическими метаболитами, а также продуктами для синтеза многих оргаических веществ.
Метаболизм Прокариот
Отличается своим разнообразием, обеспечивает высокую адаптационную способность микроорганизмов. Метаболическое разнообразие связано с наличием ферментов и ферментных систем. Известные ферменты Прокариот относят к 6 классам:
1. Оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные ферменты).
2. Трансферазы ( перенос функциональных групп от одной молекулы к другой).
3. Гидролазы (гидролиз).
4. Лиазы (отщепление функциональной группы с образоваием двойной связи и присоединения радикала по месту двойной связи).
5. Изомеразы (изомеризация).
6. Лигазы (осуществляют реакции синтеза=синтетазы)
В микробной клетке ферменты могут функционировать изолировано друг от друга или могут быть связаны в полиферментные цепи. Например: АТФазный комплекс, ферменты дыхательной цепи. Ферменты связаны как структурно, так и функционально. Максимальная активность проявляетс только в комплексе. Выделение фермента приводит к потере активности.
В зависимости от места действия фермента различают экзо- (экспортируются клеткой во внешнюю среду) и эндоферменты (функционируют внутри клеток). У Г- ферменты расположены в передплазматическом пространстве. Микроорганизмы имеют определённый набор ферментов, которые являются генетически закрепленными. Различают конститутивные ферметы– синтезируются клеткой постоянно с постоянной скоростью, без них клетка существовать не может. Это ферменты основных метаболических путей клетки. Кроме этого присутствуют индуцибельные ферменты – синтезируются и активируются только в присутствии индуктора, т.е. только когда есть необходимость, в отсутствии же индуктора гены, которые кодируют синтез данного фермента, неактивны, находятся в репрессированном состоянии, а индуктор снимает репрессор.