Тема 2. Метаболизм углеродсодержащего субстрата. Периодическое культивирование дрожжей на различных углеродных субстратах

Живая клетка – сложный биохимический реактор для проведения более 1000 независимых одновременно протекающих биокаталитических процессов превращения веществ, совокупность которых называется метаболизмом клетки.

Процессы метаболических превращений сложных веществ (полисахаридов, липидов, белков и др.) в простые (например, СО₂ и Н₂О) с целью получения энергии (для энергетического обмена) называются катаболическими, а их совокупность – катаболизмом клетки.

Процессы метаболических превращений с целью построения клетки с биосинтезом белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов и др. сложных, богатых энергией веществ из простых (для конструктивного обмена) являются энергопотребляющими и называются анаболическими, а их совокупность – анаболизмом клетки.

Процессы биосинтеза низкомолекулярных веществ – аминокислот, нуклеотидов, моносахаридов – компонентов для биосинтеза биополимеров - белков, нуклеиновых кислот, липидов, полисахаридов называются амфиболическими, а их совокупность – амфиболизмом клетки. Амфиболические процессы обеспечивают клетку энергией и исходными для анаболизма веществами.

Метаболические процессы и реакции в клетке объединяются в определенные последовательности, называемые путями метаболизма.

В результате анаболизма и амфиболизма синтезируются первичные и вторичные метаболиты.

Первичные метаболиты – это продукты метаболизма, необходимые для роста микроорганизмов и выступающие в качестве строительных блоков макромолекул и коферментов. К ним относятся аминокислоты, витамины, ферменты, органические кислоты и др.

Вторичные метаболиты – это продукты метаболизма, в которых микроорганизмы не нуждаются для собственного роста. К ним относятся антибиотики, токсины, алкалоиды и др.