Физиология микроорганизмов

В процессе брожения важны альдолазы, под действием которых фосфорилированный шестиуглеродный сахар распадается на две молекулы фосфорилированных трехуглеродных соединений. Глубокое разложение микробами безазотистых соединений называется брожением.

Спиртовое брожение — превращение сахара в этиловый спирт. Брожение вызывают дрожжи Saccharomyces cerevisiae, S. vini.

Молочно-кислое брожение — превращение углеводов (лактозы, сахарозы, глюкозы) в молочную кислоту. Это брожение вызывают Lactobacterium pollinis, L. bulgaricus, L. acidophilus. Молочно-кислому брожению подвергается пыльца, превращаясь в длительно сохраняющуюся пергу.

Изомеразы — ферменты, осуществляющие внутримолекулярные перестройки в субстратах (например, превращают фосфат глюкозы в фосфат фруктозы).

Лигазы (синтетазы) — ферменты, катализирующие присоединение друг к другу двух молекул с одновременным разрывом фосфатных связей.

Ферментная способность микробов широко используется в быту, сельском хозяйстве и промышленности. С помощью микроорганизмов уничтожают вредных насекомых, удобряют почвы, получают молочные продукты (сыр, ацидофилин, кумыс), хранят сельскохозяйственные продукты (квашение капусты, силос), получают уксусную, молочную, щавелевую кислоты, обеспечивают хлебопечение, виноделие, пивоварение.

Размножение микроорганизмов. Микроорганизмы размножаются быстро. При благоприятных условиях бактериальные клетки делятся через каждые 20—30 мин. При таком темпе деления из одной бактериальной клетки будет через 5ч 1024 клетки, а через 5 сут живая масса бактерий могла бы заполнить все моря и океаны. В действительности же этого не бывает. Их развитие ограничивается рядом неблагоприятных факторов, в первую очередь отсутствием достаточного количества питательной среды. В развитии микроорганизмов наблюдается определенная закономерность: после засева питательной среды наблюдается стадия покоя — микробы не развиваются, затем следует стадия бурного размножения, после достижения максимальной концентрации микробов в среде начинается стадия ускоренного их отмирания.

Пигментообразование свойственно многим микроорганизмам. Пигменты микробов, или красящие вещества, бывают красные, розовые, лимонные, желтые, золотистые, синие, фиолетовые, зеленые, черные. Пигменты могут быть нерастворимыми в воде, тогда окрашиваются только колонии, и могут быть растворимыми в воде, в этом случае они окрашивают в соответствующий цвет питательную среду.

Пигментообразование наиболее полно выявляется на картофельной среде при доступе кислорода и температуре 22—28 °С. Пигменты наиболее активно образуют микроорганизмы, селящиеся в зеленой кроне растений. Пигменты играют защитную роль против действия солнечного света и ультрафиолетовых лучей. Широко распространен в природе дрожжеподобный гриб Aureobasidium pullulans (De Bary) Arnaund, имеющий в своих клетках черный пигмент меланин. Красный железосодержащий пигмент пульхерримин образуется клетками дрожжей Candida runkaufii, и Candida pulcherrima, которые часто обнаруживаются в цветках растений и кишечнике пчел.

Свечение микроорганизмов. Фотогенные, светящиеся бактерии излучают фосфоресцирующий свет. Они образуют соединения, которые при притоке кислорода воздуха начинают светиться. Такие бактерии воздуха начинают светиться. Такие бактерии встречаются в морской и пресной воде. Фотогенные бактерии можно получить на среде из рыбы с добавлением; 4% хлористого натрия и при культивировании их; при температуре 9—12 °С.

Ароматообразование свойственно многим микроорганизмам, которые синтезируют летучие ароматические сложные эфиры. Такие микроорганизмы широко используются в виноделии, сыроварении, приготовлении масла. Многие патогенные хмикроорганизмы издают неприятные гнилостные запахи. Они иногда служат одним из признаков для определения болезней насекомых.

Токсинообразование. Некоторые патогенные микроорганизмы образуют яды — токсины. Различают экзотоксины — токсины, выделяемые живой микробной клеткой в питательную среду, и эндотоксины, тесно связанные с микробной клеткой. Токсины подавляют защитные свойства организма хозяина, например пчелы, тутового шелкопряда, благодаря чему микроорганизмы могут паразитировать.