Химический состав
РНК состоит из азотистых оснований (аденина, гуанина, цитозина, урацила), углевода (рибозы) и фосфорной кислоты.
Близкое к РНК соединение ДНК отличается лишь тем, что вместо урацила в его структуре имеется тимин, а углевод представлен своей окисленной формой— дезоксирибозой.
Углеводы — содержатся в клетках микроорганизмов в количестве 10—60 % к сухой массе. Больше всего их в плесневых грибах и дрожжах. Углеводы входят в состав оболочек и слизистых капсул, сложных клеточных белков. Поступающие из окружающей среды углеводы используются как энергетический материал, а также служат для синтеза жиров и белков. Могут откладываться и в клетках в качестве запасных питательных веществ — в виде зерен гликогена.
В клетках микроорганизмов встречаются как простые (пентозы, гексозы, маннит, рибоза), так и сложные углеводы (крахмал, гликоген, клетчатка).
Жиры и жироподобные вещества содержатся в небольших количествах. Они входят в состав цитоплазмы, ядра, образуя с белками сложные соединения. Повышенное количество их находится в оболочках спор. Жиры также служат энергетическим материалом. Многие микроорганизмы накапливают жиры в качестве запасных питательных веществ (от 2 до 40 % к сухой массе).
Минеральные вещества играют важную роль в построении сложных белков, витаминов, ферментов, фосфорорганических и других веществ, входящих в состав микробных клеток. Растворы минеральных веществ поддерживают нормальный уровень внутриклеточного осмотического давления. В наибольших количествах в теле микроорганизмов имеются фосфор, калий, натрий, железо, сера, магний. Их содержится от 3 до 1,5 % к сухой массе.
Ферменты — вещества, способные каталитически влиять на скорость биохимических реакций. Они играют важную роль в жизнедеятельности микроорганизмов. Открыты ферменты в 1814 г. русским академиком К. С. Кирхгофом.
Как и другие катализаторы, ферменты в реакциях превращения веществ принимают участие лишь в качестве посредников. Количественно в реакциях они не расходуются.
Микробы содержат различные ферменты. Это связано с большим разнообразием условий, в которых они обитают. Различные микроорганизмы прошли неодинаковый эволюционный путь развития, чем и объясняется большое разнообразие их биохимической активности.
Разнообразные ферменты обеспечивают быстрое протекание в организме или вне его огромного количества реакций.
Академик И. П. Павлов оценивал роль ферментов как истинных двигателей всех жизненных процессов.
В процессе питания микробы, как правило, используют вещества, находящиеся в виде водных растворов. Перевод нерастворимых веществ пищи в растворимые и подготовленные для усвоения осуществляется с помощью ферментов, вырабатываемых микроорганизмами и выделяемых ими в окружающую среду. Ферменты, находящиеся в клетке, участвуют в синтезе веществ, в окислительно-восстановительных реакциях и других процессах.