Біополімери в складі бактеріальної клітини (білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти). Функції біополімерів

Біополімери — клас полімерів, які зустрічаються в природі в природному вигляді, що входять до складу живих організмів: білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди, ліпіди. Біополімери складаються з однакових (або схожих) ланок — мономерів. Мономери білків — амінокислоти, нуклеїнових кислот — нуклеотиди, у полісахаридах — моносахариди. Виділяють два типи біополімерів — регулярні (деякі полісахариди) і нерегулярні (білки, нуклеїнові кислоти, деякі полісахариди). Процес, в ході якого бактеріальна клітина отримує з навколишнього середовища компоненти, необхідні для побудови її біополімерів (органоїдів), називається харчуванням. Основними хімічними компонентами бактеріальної клітини є органогени — кисень, водень, вуглець, азот, фосфор. За хімічним складом і характером біополімерів (білки, полісахариди, нуклеїнові кислоти, ліпіди) прокаріотичні клітини не відрізняються від еукаріотичних. Білки (40−80% сухої маси) визначають найважливіші біологічні властивості бактерій і складаються зазвичай з поєднань 20 амінокислот. До складу бактерій входить диамінопімелінова кислота, відсутня в клітинах людини і тварин. Бактерії містять більше 2000 різних білків, що знаходяться в структурних компонентах та беруть участь у процесах метаболізму. Більшість білків має ферментативну активністю. Білки бактеріальної клітини обумовлюють антигенність та імуногенність, вірулентність, видову приналежність бактерій. Нуклеїнові кислоти бактерій виконують функції, аналогічні нуклеїнових кислот еукаріотичних клітин: молекула ДНК у вигляді хромосоми відповідає за спадковість, РНК (інформаційна, або матрична, транспортна та рибосомна) беруть участь в біосинтезі білка. Вуглеводибактерій представлені простими речовинами (моно-та дисахариди) і комплексними сполуками. Полісахариди часто входять до складу капсул. Деякі внутрішньоклітинні полісахариди (крохмаль, глікоген та ін) є запасними поживними речовинами. Ліпіди в основному входять до складу цитоплазматичної мембрани та її похідних, а також клітинної стінки бактерій, наприклад зовнішньої мембрани, де, крім бімолекулярного шару ліпідів, є ЛПС. Ліпіди можуть виконувати в цитоплазмі роль запасних поживних речовин. Ліпіди бактерій представлені фосфоліпідами, жирними кислотами. Білки виконують в клітці ряд найважливіших функцій. Білки-ферменти здійснюють всі хімічні реакції обміну речовин в клітині, проводячи їх в необхідній послідовності і з потрібною швидкістю. Білки джгутиків мікробів, клітинних ворсинок і ін. виконують скоротливу функцію, перетворюючи хімічну енергію на механічну роботу і забезпечуючи рухливість організму в цілому або його частин. Білки — основний матеріал більшості клітинних структур всіх живих організмів, оболонок вірусів. Структурна функція білків тісно пов’язана з регуляцією вступу різних речовин в субклітинні органели (активний транспорт іонів і ін.) і з ферментативним каталізом. Полісахариди виконують структурну, резервну і інші функції.