Metabolismul Microorganismelor

Metabolismul microorganismelor

Microorganismele sunt sisteme biologice cu organizare complexa si capacitate specifica si independenta de replicare.In prezenta nutrientilor specifici sunt capabili sa-si sintetizeze toate componentele organice biogene,sa foloseasca energia rezultata din biodegradarile enzimatice si sa-si asigure toate necesitatile fiziologice(crestere,dezvoltare,multiplicare,respiratie,miscare,etc)

Metabolismul microorganismelor reprezinta multitudinea reactiilor biochimice,ce au loc in sistemul biologic respectiv,prin care nutrientii preluati din mediu sunt prelucrati in substante biogene propii,energie si metaboliti.Prin metabolism nutrientii sunt transformati in componente biogene propii,in energie si in produsi de metabolism.Metabolizarea nutrientilor asigura energia necesara,sub forma de ATP.

Reactiile biochimice specifice metabolismului realizeaza functii esentiale pentru activitatea biologica.Aceste functii sunt:

• Eliberarea de energie prin biodegradari enzimatice si stocarea ei sub forma de compusi macroergici si in special sub forma de ATP

• Producerea si asigurarea permanenta a blocurilor si subansamblelor de constructie chimica necesare constituentilor celulari,pornind de la substraturi sau substante nutritive

• Formarea compusilor biogeni macromoleculari pe baza asamblarii enzimatice a blocurilor si subasamblurilor monomere si a energiei de legatura din compusii macroenergici

• Biosinteza si biodegradarea dinamica si economica a biomoleculelor indispensabile si specifice

Aceste functii sunt pe deplin realizabile printr-o retea variata si complexa de cai metabolice.

Caile metabolice sunt serii sau secvente de reactii biochimice prin care microorganismele utilizeaza nutrientii pentru biosinteze propii si energia necesara pentru toate procesele vitale

Caile metabolice sunt dinamice,se intersecteaza si se interconditioneaza reciproc

Rezultatul unei reactii constituie inceputul pentru urmatoarea reactie si astfel rezulta reactii in lant,ramnificate sau ciclice

Metabolismul microorganismelor se desfasoara prin cele patru cai metabolice

• Caile catabolice(catabolismul)

• Caile anabolice(anabolismul)

• Caile amfibolice(amfibolismul)

• Caile anaplerotice(anaplerotismul)

Caile catabolice

Procese biochimice implicate in degradarea diferitilor compusi nutritivi din mediu si eliberarea de energie in celula.Aceste reactii de degradare sunt reactii exergonice(cu eliberare de energie)

Caile catabolice(de dezasimilatie)se desfasoara in etape succesive.

In prima etapa,macromoleculele sunt descompuse pe cale enzimatica:glucidele in zaharuri simple,proteinele in aminoacizi,iar lipidele in glicerol si acizi grasi.

In aceasta etapa se elibereaza cca.1%din energia totala,care nu este utilizata de celula si se pierde sub forma de caldura.

In a doua etapa substantele constitutive sunt mai departe degradate cu producerea de intermediari metabolici,dioxid de carbon,apa si cu eliberarea a cca.1∕3din energia totala.

Aceasta degradare are loc printr-o serie de reactii de oxido-reducere.In aceste reactii o substanta are rol de donor si ca urmare se oxideaza,iar a doua substanta functioneaza ca acceptor si deci se reduce:

D †A

Degradarea substantelor nutritive prin reactii de oxido-reducere biologica caracterizeaza procesul de respiratie celulara.In acest proces de respiratie celulara se elibereaza treptat energia,iar excesul de energie este stocata in legaturi macroergice si apoi rezerva stocata este etilizata ulterior in celula.