Химический состав
Химический состав микробов сложен и разнообразен. В них содержатся белки, углеводы, липиды, витамины, ферменты и другие вещества.
Элементарной основой органических и минеральных веществ микробной клетки являются водород, кислород, азот. Важное значение имеют также железо, фосфор, калий, натрий, кальций, магний, марганец и другие элементы.
Вода составляет основную массу микроорганизмов тела. Количество ее колеблется в вегетативных клетках микробов от 75 до 85%, в спорах воды значительно меньше— около 50%. Содержание воды в теле различных микробов неодинаково: оно меняется в зависимости от вида, возраста, питания, состава среды обитания. В воде растворены все наиболее важные органические и минеральные вещества микробной клетки. В водной среде протекают основные биохимические процессы, вызываемые микробами, например гидролиз углеводов, белков и других веществ :
Белки — основа всех жизненных структур микроорганизмов. Наличие в белках большого количества химических функциональных групп и своеобразие строения молекул белков определяют видовые и специфические признаки микробов.
«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка»,— писал Ф. Энгельс.
Белки входят в состав цитоплазмы, ядра, оболочек и прочих структур клетки. Белки микроорганизмов, как и все прочие, представляют собой полипептидную цепочку, построенную из разнообразных аминокислот.
Аминокислоты, поступающие в процессе питания в клетки микробов, в основном используются на пластические цели, т. е. для синтеза белков самой клетки. Лишь в некоторых случаях белки и аминокислоты могут служить энергетическим материалом или откладываться в качестве запасных веществ в цитоплазме клеток (зерна волютина).
Сухой остаток (т. е. то, что остается после высушивания клеток микробов) примерно на 80 % состоит из белков.
Различают белки простые и сложные; в состав последних входят и небелковые группы (углеводы, жиры, пигменты, нуклеиновые кислоты). . Большое значение для жизнедеятельности микроорганизмов имеют входящие в состав каждой клетки особые белковые вещества (ферменты, которые будут рассмотрены особо).
Нуклеиновые кислоты — сложные вещества, участвующие в регулировании синтеза клеточных белков, передаче наследственной информации и других процессах. Их доля в расчете на сухое вещество составляет 10—30 %. Известны несколько типов рибонуклеиновой кислоты: рибосомная (р. РНК), транспортная (т. РНК), матричная (м. РНК). Рибосомная входит в состав рибосом, транспортная переносит аминокислоты к рибосомам, матричная обеспечивает последовательность включения различных аминокислот в молекулы белка.