Метаболизм микроорганизма

Жизненная стратегия бактерий состоит в постоянном воспроизведении своей биомассы за счёт интенсивного метаболизма (обмена веществ). Однако, все многообразие химических реакций, происходящих внутри бактериальной клетки, сводится к двум разнонаправленным, но тесно взаимосвязанным процессам: анаболизм и катаболизм^[3][1].

Этапы метаболизма

Конструктивный метаболизм (анаболизм) – состоит из реакций направленных на образование из поступающих в клетку веществ составных частей и веществ клетки. Этот процесс потребляет свободную энергию, запасенную в химической форме в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ) и прочих макроэнергетических соединениях^[2].

Энергетический метаболизм (катаболизм) – состоит из реакций, сопровождающихся разрушением веществ, высвобождением энергии и преобразованием ее в химическую аденозинтрифосфат (АТФ) и электрохимическую формы. Данная энергия может быть использована во всех энергозависимых процессах^[2].

Пути реакций анаболизма и катаболизма состоят из большого числа последовательных ферментативных реакций и делятся на три этапа:

1. Периферический метаболизм – превращение субстрата под действием экзоферментов микроорганизмов^[3].
2. Промежуточный метаболизм – ферментативные реакции, приводящие к образованию метаболитов^[3].
3. Конечный метаболизм – использование конечных продуктов конструктивного метаболизма для построения вещества клеток и выведение в окружающую среду конечных продуктов^[3].

Периферический метаболизм прокариот характеризуется большим разнообразием, что проявляется в использовании в качестве исходных субстратов и энергии широкого набора неорганических и органических веществ. Эта способность обусловлена различиями в наборах клеточных экзоферментов. Промежуточный метаболизм бактерий значительным разнообразием не отличается^[3].

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма

Конструктивные и энергетические процессы в клетках протекают одновременно и очень тесно связаны между собой. Такая взаимосвязь приводит к образованию амфиболитов – промежуточных соединений, которые используются в каждом из метаболических путей^[2].