Введение в микробиологию. Основные этапы становления микробиологии. Значение работ Р. Коха и Л. Пастера

1. Введение в микробиологию. Основные этапы становления микробиологии. Значение работ Р. Коха и Л. Пастера.

Этапы развития микробиологии: эмпирический, описательный (морфологический), физиологический, иммунологический, молекулярно-генетический.

1) эмпирический метод. Связан скорее с логическими и методическими приемами нахождения истины, то есть эвристикой, чем с какими-либо экспериментами и доказательствами. Мыслители этого периода (Гиппократ, Варрон) высказывали предположения о природе заразных болезней

2)Морфологический. Начинается с  открытия микроорганизмов А. Левенгуком. На этом этапе было подтверждено  повсеместное распространение микроорганизмов,  описаны формы клеток, характер  движения, места обитания

3)Физиологический. Бурное развитие  микробиологии в XIX в. привело  к открытию многих микроорганизмов:  нитрифицирующих бактерий, возбудителей  инфекционных болезней (сибирская  язва, чума, туберкулез). Открытие новых  микроорганизмов сопровождалось  изучением не только их строения, но и их жизнедеятельности.

4) Иммунологический. Работы Л. Пастера  по вакцинации, И.И. Мечникова  по фагоцитозу, П.Эрлиха по теории  гуморального иммунитета.

5)Молекулярно-генетический.  Получение вакцин, открытие вирусов, вызывающих иммунодефициты.

Пастер-метод последовательного  разведения суспензии.

Коха-метод чистых культур бактерий, окраска бактерий при микроскопии.

Современный период развития микробиологии, его особенности  и основные достижения.

20век Молекулярно-генетический  период. Связан с появлением таких  наук, как генетическая инженерия,  биотехнология, создание светового  микроскопа.

Важные открытия:

Расшифровка молекулярной структуры  и молекулярно-биологической организации  многих вирусов и бактерий.

Открытие новых антигенов, например, опухолевых.

Разработка метода культур животных и растительных клеток и их выращивание  в промышленных масштабах с целью  получения вирусных антигенов.

Получение вакцин (малярии, антигенов  ВИЧ)

2. Понятие о систематике, классификации и номенклатуре микроорганизмов. Таксономия микроорганизмов, характеристика отдельных классов.

Существуют 2 типа систематики микроорганизмов: естественная в основе которой лежит  установление родственных, эволюционных связей между организмами и практическая, цель которой-выявление степени  сходства между организмами для  быстрой их идентификации и установление принадлежности к определенным таксонам.

Выделяют следующие таксономические  единицы: вид>род>семейство>порядок>класс>группа>отдел>царство

По морфологическим признакам  выделяют 3 основные группы: палочковидные, извитые формы и кокковидные.

Внутри группы также идет деление: в группе палочковидные-микрококки, диплококки, тетрококки, в виде цепочки, скоплений. В группе палочковидных  – короткие, длинные, толстые, тонкие, могут выстраиваться друг за другом. Коккобактерии намного меньше палочки. Среди известных форм-в виде запятой, в виде «С». Эта форма может  изменяться в зависимости от способов культивирования, поэтому часто  отмечается полиморфизм. Номенклатура: названий различных групп микроорганизмов. Название состоит из названия рода и вида (staphylococcus aureus).

3. Определение вида, клона, штамма. Понятие о чистой, смешанной и ассоциированной культуре.

Вид микроорганизмов это совокупность особей, объединенных по сходству морфофизиологических свойств, но отличающихся от других представителей рода. Клон – потомство одной клетки. Штамм – подвид в бактериологии, чем-то отличающийся от др. бактерий внутри вида.

Чистая культура – совокупность микроорганизмов только 1 вида, выросших из 1 клетки. Смешанная культура –  совокупность микроорганизмов нескольких видов, выросших на питательной среде. Ассоциированные культуры – содержит разные виды,котор-е специально подобраны.

4. Микрофлора почвы, воды и воздуха

Микрофлора воздуха:споры грибов, бактерий, дрожжи, различные микрококки, сотни видов сапрофитных бактерий (кокки, в том числе сардины) Микроорганизмы в воздухе могут находится  только временно, т.к. отсутствует питательная  среда. Загрязнения происходят из почвы, воды, человека, животных, растений. В  верхних слоях атмосферы, а также  горный и мокрый воздух содержат очень  мало микроорганизмов.

Микрофлора воды. В воде количество микроорганизмов значительно больше, чем в воздухе. В воде обитают  палочки, кокки, вибрионы, спириллы, различные  фотосинтезирующие бактерии, грибы, простейшие, вирусы.

Микрофлора почвы: Почва - естественная среда микроорганизмов, принимающих участие в круговороте веществ в природе. Гнилостные аэробные и анаэробные бактерии, азотфиксирующие, нитрофицирующие и другие бактерии, актиномицеты, грибы, простейшие 5-10 см наибольшее количество микроорганизмов. 

5. Микрофлора пищевых продуктов, дыхательных путей и тела человека.

Микроорганизмы могут случайно попадать на пищевые продукты из окружающей среды. Это сапрофиты, патогенные и  условно-патогенные микроорганизмы, а  также виды вызывающие порчу пищевой  промышленности. Степень загрязненности зависит от правильности, заготовки  пищевой промышленности, транспортировки, хранения, соблюдения санитарного режима. М.о. попадают в организм человека из воздуха, воды, пищи и от др.людей через ротовую полость, поврежденную кожу и слизистые.

6. Морфология микроорганизмов. Основные признаки, отличающие прокариотическую клетку от эукариотической

По морфолог. Признаку все м.о. дел-ся на: Прокариоты (Не имеют оформл. ядра,  ДНК в цитоплазме, образуют мезосомы впячиванием цитоплазматич. мембраны, много мелких рибосом, образующих полисомы, есть кольцевая ДНК-нуклеоид, плазмиды, размножаются бинарным делением, есть клеточная стенка(муреин), есть жгутики) и Эукариоты(оформленное ядро с  ДНК внутри,есть органоиды,нет полисом, ДНК-линейная, нет клеточной стенки и капсулы).

7. Микроскопические методы исследования

Микроскопия-наблюдение через микроскоп. Осн. –световая и электронна микроскопия. Под микроскопом изучают морфологию клеток,их рост,развитие,идентификацию. Микроскоп состоит из двух частей: механической и оптической. Механическая: штатив, предметный столик и тубус. Оптическая: основного оптического  узла (объектив и окуляр) и вспомогательной  системы (зеркало и конденсор).

8. Формы и размеры микроорганизмов

Размеры м.о: микрометры , нанометры , анистрем ( ) . По форме: 1)Кокки(микрококки, дипло-,тетра-,стрепто-,стафило-,сарцины), 2)Палочки(бактерии, бациллы спорообразующие, клостридии), 3)Извитые(вибрионы,спириллы,спирахеты). Для бактерий характерен полиформизм-индивид. изменчивость (разнообразие форм и размеров).

10. Строение бактериальной  клетки

11. Характеристика основных  органелл

Оболочка состоит из  ЦПМ, клеточной  стенки и капсульного слоя.

Мембрана - липидный слой. Функция  – разделяющая перегородка через  которую с помощью ферментов  осущ-ся транспорт в-в. У некоторых  бактерий ЦПМ впячивается внутрь клетки, образую складчатую структуру  – лизосому (на ней локализуются ферменты – оксидоредуктазы). Их функция  –дыхание клетки. Клеточная стенка (10-15 мм) опред-т форму клетки, жесткость. Проникновение молекул, ионов происходит через поры. По строению клеточной  стенки бактерии делятся на грамм + и грамм-, у грамм+ клеточная стенка более толстая, состоит из муреина (полисахаридный слой). У грам- более  тонкий слой (муреин), но более сложное  строение (липиды).

Капсула есть только у патогенных микроорганизмов.

Жгутики – орган движения, состоит  из белковой молекулы. 4 вида бактерий: монотрихи - Перетрихи  -    лофотрихи -   амфитрихи-

Ген.аппарат: тонкая 2-х спиральная молекула ДНК. Нуклеоид - ………., не связанная  с белками. Плазмид – цитоплазматический ген.аппарат. 

Цитоплазма- дисперсная смесь коллоидов, состоит из воды, белков, жиров, углеводов. В цитоплазме находятся рибосомы размером (10-20 мм). Они состоят из белка и нуклеиновых к-т РНК, на них синтезируется белки.

Включения в них входят капельки жира, серы, крупинки никеля, крахмала и др. запасающая фун-я.

 12. Покоящиеся формы микроорганизмов. Особенности спорообразования и расположения спор у бактерий.

Спорообразование есть не у всех. Экзоспоры-тельца округлой или овальной формы. В неблагоприят.условиях нуклеоид с частью цитоплазмы обособляется, уплотняется, покрывается толстой слоистой оболочкой, ост.часть цитоплазмы отмирает. Попадают в благоприятные условия споры прорастают. Впитывают воду, стенки трескаются и выходит живая вегетативная клетка. Экзоспоры-образуются путем почкования материнской клетки. Цисты-вся клетка покрывается плотной оболочкой, но они не устойчивы к выс. t.

 13. Химический состав клетки. Неорганические соединения.

Макроэлементы

К макроэлементам относят кислород (65—75 %), углерод (15—18 %), водород (8—10 %), азот (2,0—3,0 %), калий (0,15—0,4 %), сера (0,15—0,2 %), фосфор (0,2—1,0 %), хлор (0,05—0,1 %), магний (0,02—0,03 %), натрий (0,02—0,03 %), кальций (0,04—2,00 %), железо (0,01—0,015 %). Такие элементы, как C, O, H, N, S, P входят в состав органических соединений.

Углерод — входит в состав всех органических веществ; скелет из атомов углерода составляет их основу. Фотосинтез. Участвует в регуляции клеточных  функций, в виде CaCO3 входит в состав минеральных скелетов.

Кислород — входит в состав практически  всех органических веществ клетки. Образуется в ходе фотосинтеза при  фотолизе воды. Для аэробных организмов служит окислителем в ходе клеточного дыхания, обеспечивая клетки энергией.

Водород — входит в состав всех органических веществ клетки. В наибольших количествах содержится в составе  воды. Некоторые бактерии окисляют молекулярный водород для получения  энергии.

Азот — входит в состав белков, нуклеиновых кислот и их мономеров  — аминокислот и нуклеотидов.

Фосфор — входит в состав АТФ, других нуклеотидов и нуклеиновых  кислот (в виде остатков фосфорной  кислоты)

Микроэлементы

К микроэлементам, составляющим от 0,001 % до 0,000001 % массы тела живых существ, относят ванадий, германий, йод (входит в состав тироксина, гормона щитовидной железы), кобальт (витамин В12), марганец, никель, рутений, селен, фтор (зубная эмаль), медь, хром, цинк

Цинк — входит в состав ферментов, участвующих в спиртовом брожении, в состав инсулина

14. Вода и ее роль  в жизнедеятельности клетки

Вода в клетке находится в  двух формах: свободной и связанной. Свободная вода находится в межклеточных пространствах, сосудах, вакуолях, полостях органов. Она служит для переноса веществ из окружающей среды в  клетку и наоборот. Связанная вода входит в состав некоторых клеточных структур, находясь между молекулами белка, мембранами, волокнами, и соединена с некоторыми белками.

Вода выполняет различные функции: сохранение объема, упругости клетки, растворение различных веществ. Кроме того, в живых системах большая  часть химических реакций протекает  в водных растворах.

15. Органические вещества  клетки

Аминокислоты — структурные  компоненты белков. Белки (биополимеры), или протеины— это биологические  гетерополимеры, мономерами которых  являются аминокислоты. Аминокислоты представляют собой низкомолекулярные  органические соединения, содержащие карбоксильную и аминную группы, которые связаны с одним и  тем же атомом углерода.

Липиды — это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). В химическом отношении  большинство липидов представляет собой сложные эфиры высших карбоновых кислот и ряда спиртов. Наиболее известны среди них жиры.

Углеводами (биополимеры)

Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации.

В цитоплазме каждой клетки, а также  в митохондриях, хлоропластах и ядрах  содержится аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Она поставляет энергию для  большинства реакций, происходящих в клетке. С помощью АТФ клетка синтезирует новые молекулы белков, углеводов, жиров, избавляется от отходов, осуществляет активный транспорт веществ, биение жгутиков и ресничек и т. д.

К биополимерам относятся белки, нуклеиновые  кислоты, полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза, гем и целлюлоза, пектиновые вещества, хитин и др.)- Мономерами для них служат соответственно аминокислоты, нуклеотиды и моносахариды. аминокислоты — низкомолекулярные соединения. Нуклеиновые кислоты — это  высокомолекулярные.

16. Бактериальные липиды, классификация, строение и значение  для микробной клетки.

У прокариот липиды: 1) входят в состав клеточных мембран и  клеточной  стенки. 2) служат запасными веществами.3) регуляторная функция – витамины (А, Д, Е, К) 4) антигенная функция. Классификация: 1) простые липиды (жирные кислоты, жирные альдегиды, жирные спирты).2) сложные  липиды (полярные - фосфолипиды, гликолипиды, нейтральные – представляют из себя сложные эфиры глицерина и  высших жирных кислот – триглицериды, диглицериды, моноглицериды.

17. Строение и функция  нейтральных жиров и фосфолипидов.

К нейтральным жирам относятся  эфиры глицерина и высших жирных кислот (триглицериды, диглицериды  и моноглицериды) стеариновая – C17H35COOH,  олеиновая - C17H33COOH,  леноливая  – C17H31COOH . функция – энергетическая.

Фосфолипиды представляют собой соединения спирта глицерина с высшими жирными  кислотами и фосфорной кислотой. Структурная функция.

18. Углеводы, их классификация  и биологическое значение.

Кол-во от 12 до 28%.

Углеводы по их способности гидролизоваться  можно разделить на три основные группы: моно-, ди- и полисахариды.

Моносахариды — углеводы, которые  не гидролизуются (не разлагаются водой). В свою очередь, в зависимости  от числа атомов углерода моносахариды подразделяются на триозы (молекулы которых  содержат три углеродных атома), тетрозы (четыре углеродных атома), пентозы (пять), гексозы (шесть) ит. д.

В природе моносахариды представлены преимущественно пентозами и  гексозами.

Дисахариды — углеводы, которые  гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов.: сахароза, мальтоза, лактоза,

Полисахариды — крахмал, гликоген, декстрины, целлюлоза... — углеводы, которые гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов, чаще всего глюкозы.

Энергетическая функция.

19. Белки: строение, структурная  организация и функция

Белки – высокомолекулярные органические в-ва состоящие из соединенных в  цепочку пептидной связью α –  аминокислот. В клетках аминокислотный состав белков определяется генетическим  кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот.

Организация:  молекулы белков представляют собой  линейные полимеры. Состоящие  из α – аминокислот соединенных  пептидными связями  -CO – NH-.  Синтез белков происходит на рибосомах.

1. Первичная структура – последовательность аминокислот  в пептидной цепи.
2. Вторичная - полипептидная цепь, стабилизированная водородными связями.
3. Третичная – пространственное строение полипептидной цепи.
4. Четвертичная - (доменная) —В состав белка с четвертичной структурой могут входить как идентичные, так и различающиеся полипептидные цепочки.

Функции белков разнообразны.

1. Строительный материал – белки  участвуют в образовании оболочки  клетки, органоидов и мембран  клетки. Из белков построены кровеносные  сосуды, сухожилия, волосы.

2. Каталитическая роль – все  клеточные катализаторы – белки  (активные центры фермента). Структура  активного центра фермента и  структура субстрата точно соответствуют  друг другу, как ключ и замок.

3. Двигательная функция – сократительные  белки вызывают всякое движение.

4. Транспортная функция – белок  крови гемоглобин присоединяет  кислород и разносит его по  всем тканям.

5. Защитная роль – выработка  белковых тел и антител для  обезвреживания чужеродных веществ.

6. Энергетическая функция –  1 г белка эквивалентен 17,6 кДж.

20. Аминокислоты, их классификация  и значение для жизнеобеспечения  организмов

Аминокислоты – орг. соед. в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные  и аминные группы.

Классификация: 1) по радикалу: неполярные (глицин, аланин), полярные (аспарагин)

2) по функциональным группам:  ароматические,  алифатические, гетероциклические  (триптофан, гистидин)  и  иминокислоты (пролин).

Незаменимые: Триптофан,  Лизин, Валин.

Заменимые: Тирозин, Цистеин

Они играют важную роль в построении мышц, кожи и волос, поддерживают работу иммунной системы и общего обмена веществ, являясь строительным материалом для ферментов и некоторых  гормонов. энергетическая функция

21. Нуклеиновые кислоты  и их значение для организма.

Это макромолекулы. Нуклеиновые кислоты - это биополимеры, макромолекулы  которых состоят из многократно  повторяющихся звеньев - нуклеотидов. Поэтому их называют также полинуклеотидами. Значение: хранение и передача наследственной информации. Изменение в структуру нуклеиновых кислот приводит к изменению в клетке. Н.к. – гетерополимеры.  Мономер – нуклеотид. Кол-во нуклеотидов от 80 до нескольких сотен миллионов ДНК. В состав  нуклеотида - структурного звена нуклеиновых кислот - входят три составные части:

азотистое основание - пиримидиновое  или пуриновое.

моносахарид - рибоза или 2-дезоксирибоза.

остаток фосфорной кислоты.

Существует два типа нуклеиновых  кислот: ДНК и РНК.

 РНК (рибонуклеиновая кислота), так же как ДНК, представляет  собой полимер, мономерами которого  служат нуклеотиды. Азотистые основания  те же самые

 Особенности их химического  строения обеспечивают возможность  хранения, переноса в цитоплазму  и передачи по наследству дочерним  клеткам информации о структуре  белковых молекул, которые синтезируются  в каждой клетке. Белки обусловливают  большинство свойств и признаков  клеток. Стабильность структуры нуклеиновых к-т - важнейшее усл-е нормальной жизнедеятельности клеток и организма в целом.

22. Строение и основные  части нуклеотида.

Нуклеотид состоит  из 3-х частей: пятиуглеродного сахара, азотистого основания и фосфорной кислоты.

Азотистых оснований четыре: у ДНК  это аденин, гуанин, цитозин, тимин. У РНК — те же, но вместо тимина — урацил.

Нуклеотиды являются сложными эфирами  нуклеозидов и фосфорных кислот. Нуклеозиды, в свою очередь, являются N-гликозидами. В природе наиболее распространены нуклеотиды, являющиеся β-N-гликозидами пуринов или пиримидинов  и пентоз — D-рибозы или D-2-дезоксирибозы. В зависимости от структуры пентозы  различают рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды, которые являются мономерами молекул  сложных биологических полимеров (полинуклеотидов) — соответственно РНК или ДНК.

23. Строение и основные  черты молекулы ДНК

1)Каждая молекула ДНК состоит  из 2х поленуклеотидных цепей  ,образующих двойную спираль закрученную  относительно друг друга и  вокруг оси.

2)Каждый нуклеотид располагается  в плоскости перпендикулярной  оси спирали.

3)Две цепи скреплены водородными  связями ,образующимися между  основаниями, принадлежащими разным  цепям

4)Спаривание строго спецефично,т.е  спираль ДНК стабилизирована  водородными связями А=Т 2 водородные  связи, Г  Ξ Ц- 3 водородных  связи . Последовательность оснований  в одной цепи определяет строго  комплементарную последовательность  в другой цепи.

5) Спираль ДНК правозакрученная

6)1 виток ДНК равен 10 парам  нуклеотидов(3.4нм).Длина одного нуклеотида 0.34нм. Диаметр двойной спирали  ДНК01.8нм.

24. ДНК и механизмы  её репликации 

Существует 2 теории :

1. Дисперсивный механизм заключается в том , что родительная спираль разрывается на каждом полуобороте путем мгновенной фрагментации. Синтез новой цепи происходит на фрагментах, которые затем крест на крест сливаются. Дочерняя цепь состоит из  чередующихся отрезков старого и нового материала.
2. Полуконсервативный механизм репликации.

Способ репликации двухцепочечной молекулы ДНК, при котором исходная молекула разделяется на две цепи (с образованием репликативной вилки  каждая из которых служит матрицей для синтеза второй (новой) комплементарной  полинуклеотидной цепи

25.Особенности структуры,  функции и типы молекул РНК

РНК состоит из длинной цепи ,в  которой каждое звено называется нуклеотидом . Каждый нуклеотид состоит  из азотистого основания , сахара рибозы , фосфорной группы. Последовательность нуклеотижов позволяет РНК кодировать генетическую информацию. Все клеточные  организмы используют РНК для  программирования синтеза белков.

ТИПЫ РНК: Матричная РНК- в неё  закодирована информация о синтезе  белка. Кодирующая последовательность иРНК определяет последовательность аминокислот  полипептидной цепи.

Транспортная РНК- служит для узнавания  кодов и доставки соответствующих  аминокислот в месту синтеза  белка.

Рибосомная РНК - служит структурной  и каталитической основой рибосом.

26.Генетический код и  механизмы транскрипции и трансляции.

Генетический код - свойственный всем живым организмам способ кодирования  аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. Алфавит ген.кода составляют азотные  основания.

Транскрипция – процесс синтеза  РНК с использование ДНК в  качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Это перенос ген.информации с ДНК на РНК.

Трансляция - процесс синтеза белков из аминокислот на матрице информационной РНК, осуществляемый рибосомами.

27.Трансляция мРНК. Перенос  информации от ДНК на белок 

мРНК- РНК содержащая информацию о  первичной структуре белков(аминокислотной последовательности). мРНК синтезируется  на основе ДНК в ходе транскрипции, после чего в свою очередь используется в ходе трансляции как матрица  для синтеза белков.

Синтез белка является основой  жизнедеятельности клетки. Для этого в клетке есть спец. органеллы- рибосомы. Рибосомы представляют собой комплексы, построенные из 2х субъединиц: большой и малой .

Функция рибосом заключается в  узнавании кодов мРНК, соответствующим  кодам тРНК, несущим аминокислоты и присоединять эти аминокислоты к растущей белковой цепи. Двигаясь вдоль молекулы мРНК, рибосома синтезирует  белок в соответствии с информацией, заполненной в молекуле мРНК.

Для узнавания аминокислот в клетке имеются спец. «адаптеры», молекулы тРНК. Эти молекулы имеющие форму клеверного листа ,имеют участок комплементарный кодому мРНК.

28. Особенности питания  микроорганизмов. Пути поступление  питательных веществ в микробную  клетку.

Микробы не имеют органы пищеварения, и питание происходит путём осмоса. Вещества должны быть растворены в  окружающей среде. Некоторые имеют  большие размеры и предварительно расщепляются. Расщепление происходит вне клетки.

Тип питания определяется на основе 2-х элементов C и N

1)По источнику  С питания  выделяются автотрофы (сами синтезируют питательные вещества)- это нитрофицирующие бактерии,серобактерии, железобактерии.

Гетеротрофы- в качестве источника  с используют готовые органические вещества . Большинство гетеротроф используют органические вещества растительного  и животного ост. В  окружающей среде(сапрофиты). Некоторые гетеротрофы  живут или на поверхности или  внутри другого организма , питаясь  его органическими веществами (паразиты)-возбудители  инфекционных заболеваний. Облигатные паразиты- не могут существовать в  окружающей среде :вирусы ,хламидии. Факультативные организмы- необязательные .Могут жить в организме и во внешней среде.

2)По источнику азота. Это микроорганизмы ,использующие в качевте питательных  неорганические соединения азота.  Большинсвто микроорганизмов получают  орг.азот – аминогетеротрофы(почвенные  ,клубневые микроорганизмы)

Ауксотрофы- микроорганизмы, которые  потеряли способность синтезировать  вещества.

Прототрофы- противоположность ауксотрофам.

Питательные вещества используются микроорганизмами не только как строительный материал, это и источник энергии.  В зависимости  от источника энергии микроорганизмы делятся на хемотрофы- микроорганизмы получающие энергию при расщеплении  хим. связей.

Фототрофы- используют энергию солнечного света.

29.Источники питания  и роста микробов. Типы и механизмы  питания.

Источником С может быть неорганические соеднения:  СО2, карбонаты, из органических веществ. Источниками N могут быть неорг в-ва- N2,NO2,NH3,NO3,а могут быть и органические вещества (аминокислоты). Источниками H2: Н2, NH3.

Поступление веществ в клетку.

1. Поступают через пассивную диффузию-проникновение веществ по градиенту концентрацией до установившегося равновесия. Это процесс не требует затрат энергии.
2. Облегченная диффузия. Поступление вещества с помощью специальных мембранных белков- периоазы, которые связываются с веществом и перетаскивают его через мембрану в неизменном виде. Процесс не требует затрат энергии, однако скорость транспорта увеличивается.
3. Активный транспорт- это поступление веществ против градиента концентраций . Затрачивается АТФ.