Микробиологические методы очистки воды
Элементный состав клеток микроорганизмов. Макроэлементы.
Углерод, кислород, азот и
водород - основные органогены, доля которых в общей массе клетки может достигать 92-98%. Все четыре элемента обладают рядом общих свойств, из которых важнейшее - их способность образовывать ковалентные связи. Среди элементов, обладающих этим свойством, С, Н, О и N самые легкие, что обусловливает самые прочные ковалентные связи, лежащие в основе создания каркасов молекул различных органических веществ.
А з о т требуется в больших количествах, поскольку его содержание у бактерий составляет примерно 10% (в расчете на сухую биомассу). Азот входит в состав жизненно важных компонентов микробной клетки - аминокислот, пептидов, белков, нуклеиновых кислот и ряда других веществ.
С ер а обычно потребляется в виде сульфата, восстанавливается до уровня сульфида и затем используется для биосинтетических процессов, в основном для синтеза аминокислот цистеина и метионина и некоторых коферментов. Однако определенные группы бактерий нуждаются в восстановленных соединениях серы. Некоторые метанобразующие бактерии растут только в присутствии сероводорода, и пользуемого в качестве источника серы. Тиобациллы и ряд фототрофных бактерий нуждаются в сульфиде, элементной сере или тиосульфате в качестве донора электронов.
Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, фосфолипидов, тейховых кислот и таких важнейших нуклеотидов, как АТФ, ГТФ, НАД и ФАД. Большая часть биоактивных фосфорных эфиров находится в клетках в виде комплексов с магнием. Фосфолипиды клеточной стенки бактерии также образуют хелатные комплексы с ионами магния. На фосфор приходится почти половина всей зольной части клетки. В живой клетке фосфор находится окисленной форме, в основном, в виде фосфорных эфиров органических с единений являющихся их реакционно активной формой.
В состав микроорганизмов входят многие химические элементы. Считают, что для жизни им необходимы по меньшей мере 24 химических элемента, но в разных количествах. В относительно высоких концентрациях, как известно, микроорганизмам необходимы десять элементов (макроэлементов), как это следует из состава микробной клетки. Так, микробная клетка содержит: 45-50% углерода, 20-30% кислорода, 7-14% азота, 6-10% водорода, 2-6% фосфора, по 1 % серы и калия, по 0,5% кальция и магния, 0,2% железа и 0,3% - всех остальных элементов.