Ассимиляция фосфора микроорганизмами

Фосфор — второй после азота по важности неорганический питательный компонент для роста живых организмов. Он входит в состав ДНК, РНК, АТФ и фосфолипидов. Фосфор присутствует в окружающей среде в растворимой форме (РО), а также в виде нерастворимых органических и минеральных соединений фосфора. Микробные превращения фосфоросодержащих веществ обычно не приводят к изменению его валентности (фосфор почти всегда находится в пятивалентном состоянии, за исключением сильно восстановленных условий). Микроорганизмы не восстанавливают фосфор при включении его в органический материал. Процесс восстановлени я фосфора возможен в цепи окислительно-восстановительных реакций в соответствии со схемой: Н₃Р⁺⁵0₄ (фосфат) —> Н₃Р⁺³0₃ (фосфит) —> —> Н₃Р⁺¹0₂ (гипофосфит) —> Р‘³Н₃ (фосфин), но обычно этот процесс не имеет особого значения и роль микроорганизмов в нем не ясна.

Микробная ассимиляция железа

Железо присутствует в природных местообитаниях неравномерно. Для осуществления реакций ассимиляции микроорганизмы вынуждены активно «добывать» его с помощью сидерофоров или получать из готовых железосодержащих органических соединений. Так, некоторые патогенные микроорганизмы родов Escherichia, Neisseria, Hemophylus способны извлекать железо из гемоглобинов и других гем-белковых комплексов. Наличие запасов железа в клетках стабилизирует его ассимиляцию при истощении внешних источников. Запасание этого элемента в форме Ре³⁺-соединений осуществляется в виде отложений нерастворимых гидрооксидов железа в слизистых внеклеточных структурах (чехлах и стебельках), а также внутриклеточно в виде магнетосом и в составе ферритин-подобных белков.

Ассимиляционное восстановление железа осуществляют флавин-зависимые Ре³⁺-редуктазы двух типов. Ферменты первого типа связаны с ЦПМ, второго — растворены в цитоплазме или периплазматическом пространстве. Избыток двухвалентного железа в клетке приводит к образованию токсичных активных форм кислорода. Поэтому катионы Fe²⁺, не идущие непосредственно на синтезы, в физиологически активных микробных клетках немедленно окисляются до Fe³⁺.