ИЗМЕНЕНИЯ В СОСТАВЕ
МОЛОКА, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМАМИ
Рост бактерий —
это прирост живого вещества, то есть увеличение числа микроорганизмов. Затем
микроорганизмы образуют новое вещество, которое должно стать строительным (химическим)
материалом для новых клеток и их составных частей. Так как на процессы расщепления
веществ бактериями и синтез новых составных частей в клетках расходуется энергия,
то при обмене веществ бактерии должны выделять необходимую энергию. В период
покоя бактериям необходим постоянный приток энергии для поддержания жизни.
Подготовка в бактериальной клетке к синтезу составных частей клеток и к выделению
энергии, необходимой для синтеза, и к другим процессам, требующим затрат энергии,
осуществляется посредством регулируемого обмена веществ (метаболизма).
Однако прежде чем питательные вещества попадут в клетку, они должны преодолеть
клеточный барьер (цитоплазматическую мембрану). Небольшие молекулы и ионы преодолевают
его без помех. Так как многие из веществ в бактериальной клетке находятся в
более высоких концентрациях, чем в окружающем субстрате, происходит как бы их
перекачивание и они активно транспортируются внутрь клеток с помощью энергии
субстрата. Так проникает внутрь клетки протеин. Однако другие субстраты могут
попадать в клетку посредством пассивной или направленной диффузии.
Молоко для большинства микроорганизмов служит идеальным поставщиком питательных
веществ: углеводов, протеинов и жиров. В нем также в достаточном количестве
содержатся минеральные вещества и витамины, необходимые для некоторых бактерий
(Lactobacillaceae).
Лактоза, протеины и жиры из-за большой величины своих молекул не могут непосредственно
усваиваться бактериальной клеткой, поэтому они должны предварительно расщепляться
на диффундируемые составные части. Это расщепление происходит с помощью экзоферментов,
образуемых бактериальными клетками и выделяемыми в субстрат (рис. 14).
Дисахарид лактозы расщепляется с участием галактозидазы и затем проникает в
бактериальную клетку:
При участии Streptococcus lactis с помощью лактозодегидрогеназы вне клетки также
может происходить расщепление лактозы на глюконат и галактозу.
Жиры под действием липаз расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Бактериальные
липазы являются карбоксилэстеразами. Продукты расщепления (глицерин и жирные
кислоты) поглощаются клетками.
Протеины расщепляются вне клетки и прежде всего протеолитическими ферментами
посредством гидролиза некоторых пептидных цепей молекул протеина на полипептиды
и олигопептиды, которые потребляются клеткой.
При проникновении в клетку простых питательных веществ—гексоз, жирных кислот,
глицерина и пептидов вначале они распадаются на мельчайшие частицы (распад,
то есть катаболизм). Затем эти частицы присоединяются к органическим кислотам
и эфирам фосфорной кислоты, из которых синтезируются строительные материалы
для аминокислот, пуринов и оснований пиримидина, фосфатов, сахаров, органических
кислот и других метаболитов. Из этих материалов в дальнейшем создаются полимерные
макромолекулы (нуклеиновые кислоты, белки и т. д.), то есть наблюдается процесс
синтеза — анаболизм.
Энергия освобождается при диссимиляции субстрата и расходуется при синтезе.
Гексозы после предварительных превращений расщепляются прежде всего на соединения,
содержащие С3, ко-
торые переходят в пировиноградную кислоту. Расщепление пировиноградной кислоты
может происходить несколькими путями:
до фруктозы-1,6-дифосфата (ФДФ-способ);
до рибулозы-5-фосфата (пентозо-фосфатный, ПФ-способ);
до 2-кето-3-дезокси-6-фосфогликоновой кислоты (КДФГ-способ).
При разных способах расщепления микроорганизмы используются в различной степени.
Из пируватов, которые являются конечными продуктами расщепления, образуются
соединения, содержащие С2,
они соединяются с щавелевоуксусной кислотой и затем приводят к циклу лимонной
кислоты. В этом цикле происходит не только окисление до СО2,
но и подготовка исходных веществ для биосинтеза многочисленных составных частей
клетки.
При молочнокислом брожении пировиноградная кислота, присоединяя водород, превращается
в молочную кислоту:
Образование пропионовой кислоты из молочной осуществляется пропионовокислыми
бактериями сложным путем при участии биотина и кофермента — витамина В12.
При расщеплении жиров освобождается глицерин, который расщепляется как углеводы.
Жирные кислоты посредством b-окисления в цикле жирных кислот постепенно расщепляются
на С2-соединения (активизированные) уксусной кислоты,
которые подвергаются дальнейшим превращениям.
Аминокислоты, поступающие непосредственно из бактериальной клетки или отщепляемые
в бактериальной клетке от олигопептидов, расщепляются в первой ступени путем
декарбоксилирования до появления СО2 и первичных аминов
или посредством дезаминирования до аммиака и органических кислот или используются
в качестве строительного материала для синтеза протеина. Дальнейшее расщепление
углеродных цепей у отдельных аминокислот идет по-разному, однако оно всегда
входит в цикл лимонной кислоты.
Ссылка на этот сайт
(vetfac.narod.ru), и на автора обязательна.
Если вы не нашли здесь того, что
искали, вы можете заказать реферат или контрольную работу на
этом сайте. Все работы выполняются опытным преподавателем микробиологии
и не копируются с сайтов рефератов. Все подробности можно узнать,
пройдя по этой ссылке.
