Последние два десятилетия характеризуются бурным развитием науки о микроорганизмах. Это обусловлено тем, что в указанный период невиданными ранее темпами осуществляется научно-технический прогресс, происходит стремительное развитие естественных и технических наук, в научных экспериментах используются современные технические средства, позволяющие глубоко анализировать жизненные процессы.
В этот период развития науки микроорганизмы привлекают внимание не только микробиологов, но и специалистов во многих других областях исследования (биохимиков, генетиков, биофизиков, цитологов и других). Это связано с тем, что микроорганизмы оказались очень удобными объектами для изучения процессов, лежащих в основе жизни на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях.
Вместе с тем эта группа живых существ представляет огромный интерес как объект для изучения процессов синтеза разнообразных структур и компонентов клетки, а также множества соединений, имеющих большое значение в народном хозяйстве. Поэтому развитие современной микробиологии идет по пути углубленного изучения биосинтетической деятельности микроорганизмов, проникновения в те процессы их метаболизма, которые определяют протекание тех или иных путей биосинтеза. Очень подробно изучаются процессы, связанные с биосинтезом органических кислот и аминокислот, нуклеотидов и нуклеиновых кислот, пептидов и белков, а особенно ферментов, витаминов, антибиотиков, полисахаридов, жиров и других компонентов микробной клетки. В настоящее время все большее место в изучении жизнедеятельности микроорганизмов начинает занимать проблема регуляции обмена веществ, проблема управления этими регуляторными процессами и направления их по пути, нужному экспериментатору. Книга Э. Роуза «Химическая микробиология» посвящена современным проблемам биосинтетической деятельности микроорганизмов, которую автор книги характеризует как химическую активность микроорганизмов. Поэтому книга и на-
звана «Химическая микробиология», хотя, как нам кажется, рассматриваемые в ней явления скорее относятся к физиологии и биохимии микроорганизмов. Однако дело не в этом. Достоинство книги состоит прежде всего в том, что в ней в краткой форме и вместе с тем на современном уровне рассмотрены основные вопросы, относящиеся к химической деятельности бактерий, микроскопических грибов, простейших и водорослей. Автор обобщил большой фактический материал по всем рассматриваемым вопросам.
В «Химической микробиологии» достаточно полно освещены такие важнейшие проблемы современной микробиологии, как молекулярная организация и метаболизм микроорганизмов, перенос веществ в клетку и из клетки, энергетический обмен, регуляция метаболизма, влияние факторов среды на жизнедеятельность микроорганизмов и др. Менее обстоятельно и не так полно рассмотрены вопросы, связанные с ростом, размножением и выживаемостью микроорганизмов.
Микробиологов, и прежде всего микробиологов-физиологов, интересует вопрос о регуляции метаболических процессов, происходящих у микроорганизмов. Анализ разнообразных, иногда уникальных для микроорганизмов форм и путей обмена веществ выявляет их высокую «экономичность». Изучение регуляции микробного метаболизма по существу только начинается, сведения о ней весьма ограниченны. Тем большую ценность представляют данные по регуляции метаболизма, обобщенные в книге.
Изложенный Роузом материал полезен также тем, что позволяет составить целостное представление о сложнейшей и разнообразнейшей синтетической деятельности многих групп микроорганизмов. Жаль, однако, что автор почти не уделил внимания такой интересной именно с точки зрения химической активности группе микроорганизмов, как актиномицеты. Использование обширного материала по физиологии и биохимии актиномицетов, безусловно, обогатило бы книгу.
Развитие науки, в том числе и микробиологии, осуществляется усилиями ученых всех стран мира. Поэтому в обобщающих работах, к числу которых относится и «Химическая микробиология» Роуза, хотелось бы видеть итоги исследований всех ученых, независимо от того, в какой стране они работают и на каком языке публикуют свои результаты. Между тем автор ни разу не ссылается на работы советских ученых.
Для того чтобы восполнить этот пробел и, кроме того, не оставить в стороне ряд появившихся за последнее время новых данных, мы при редактировании перевода постарались дать в виде примечаний ссылки на те работы, которые имеют принципиальное значение для понимания отдельных процессов или представляют иную точку зрения на рассматриваемые явления, нежели точка зрения автора.
Несомненно, издание на русском языке книги Э. Роуза «Химическая микробиология» представит большой интерес для студентов аспирантов и преподавателей микробиологии и других биологических наук в университетах, а также для научных работников занимающихся изучением физиологии, биохимии и генетики микроорганизмов. [
Н. С. Егоров
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию.................. . 5
Из предисловия автора ко второму английскому изданию....... 8
Глава I. ВВЕДЕНИЕ......................... 9
Литература............................ 11
Глава II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ............. 12
Методы, используемые для изучения молекулярной организации
микроорганизмов ........................... 13
Придатки клеточной поверхности.................. 16
Капсулы и слизистые слои..................... 20
Химический состав .................. 21
Клеточная стенка......................... 23
Химический состав и структура............ 24
Электрохимия клеточной поверхности микроорганизмов 37
Цптоплазматические мембраны................... 37
Химический состав .................. 40
Структура....................... 45
Цитоплазма............................ 46
Литература............................ 61
Глава III. ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА.................. 64
Факторы окружающей среды.................... 64
Химические факторы...................... 6о
Питательные вещества................... 65
Вода......................... 65
Источники энергии..................¦ °о
Исходные соединения для биосинтеза.......... 67
Факторы роста....................- ^4
Элементы минерального питания ............ °"
Кислород....................... °?
• Водородные ноны..................¦ • °^
Антимикробные вещества.................. °6
Соединения, реагирующие с ДНК.........¦ •
Соединения, влияющие на функцию цитоплазматнческон
мембраны ...................... |~
Соединения, реагирующие с белками.......... ^г
Антиметаболиты.................... ~i
Физические факторы...................... ^
Излучения....................... .^.
Давление.......................
Реакции микроорганизмов на воздействия различных условии окру-
жающей среды........................... .„„
Рост и размножение..................
Подавление роста и гибель.............. 102
Движение....................... 102
Дифференцировка................... 1 05
Изменения окружающей среды, вызываемые микроорганизмами. . . 105
Изменения в химическом составе........... 105
Изменение физических свойств среды......... 107
Литература , ........................... 108
шва IV. ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ О МЕТАБОЛИЗМЕ МИКРООРГАНИЗМОВ ....................... по
Основные сведения о метаболизме у микроорганизмов....... 110
Методы, применяемые при изучении метаболизма микроорганизмов 112
Литература ............................ 116
лава V. ПРОНИЦАЕМОСТЬ КЛЕТОК МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ
РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ.................. 117
Процессы переноса растворенных веществ............. 118
Методы, применяемые при изучении переноса растворенных веществ.................... 118
Природа процессов переноса растворенных веществ . . 120 Особенности, характеризующие процессы переноса растворенных веществ................... 122
Возможный механизм процесса, переноса растворенных
веществ........................ 125
Пиноцитоз и фагоцитоз....................... 127
Литература............................ 128
лава VI, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН................ 129
Получение энергии из органических соединений ........... 131
Углеводы......................... 131
Пути расщепления углеводов.............. 131
Аэробное дыхание; цикл трпкарбоыовых кислот...... 137
Анаэробное дыхание.................. 144
Сбраживание углеводов................ 145
Азотсодержащие соединения................ 151
Жиры и жирные кислоты................. 154
Другие органические соединения.............. 156
Эндогенный метаболизм.................. 160
Получение энергии за счет неорганических соединений....... 162
Получение энергии за счет видимого света............. 165
Литература . ........................... 169
гава VII. РАСХОД ЭНЕРГИИ. БИОСИНТЕЗ............ 171
Сырье для процессов биосинтеза................. 173
Нуклеиновые кислоты, белки и пептиды.............. 180
Синтез аминокислот.................. 181
Синтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот ....... 192
Синтез белка...................... 198
Олигосахариды и полисахариды.................. 205
Синтез Сахаров.................... 205
Взаимопревращения Сахаров.............. 205
Синтез олигосахаридов и полисахаридов........ 207
Биосинтез компонентов бактериальных клеточных стенок 207
Жиры............................... 212
Синтез жирных кислот................. Л16
Синтез липидов.................... '216
Синтез поли-[3-оксимасляной кислоты.......... 217
Тетрапирролы и близкие к ним соединения............. 218
Терпены и близкие к ним соединения................ 220
Витамины группы В........................ 221
Другие соединения......................... 223
Литература............................ 225
~лава VIII. РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА.............. 227
Генетический контроль.....................! . • 227
Генетический код ................... 228
Индивидуальность микробной ДНК........... 231
Факторы, вызывающие' изменения в составе ДНК . . . 232
Регуляция действия ферментов................... 235
Регуляция синтеза ферментов................... 240
Индукция и репрессия синтеза ферментов конечным
продуктом....................... 240
Катаболитная репрессия . . .............. 244
Литература............................ 245
\iaea IX. РОСТ, РАЗМНОЖЕНИЕ И ВЫЖИВАЕМОСТЬ....... 247
Рост............................... 247
Воспроизведение и биогенез органелл............ 247
Воспроизведение ядер и нуклеолдов .......... 248
Биогенез рибосом................... 250
Репликация и биогенез митохондрий.......... 252
Репликация и биогенез хромопластов .......... 253
Репликация клеточной стенки.............. 254
Биогенез и репликация капсул............. 256
Рост микроорганизмов................... 256
Размножение........................... 259
Культуры, используемые в опытах............. 260
Периодические культуры........¦........ 260
:; Синхронные культуры................. 264
Непрерывные культуры................. 265
Биохимия клеточного деления............... 270
Выживаемость........................... 270
Литература............................ 273
Глава X. ДИФФЕРЕНЦИРОВКА.................... 275
Морфологическая дифференцировка у вегетативных организмов . . . 276
Образование вегетативных спор и сходных структур........ 278
Бактериальные эндоспоры............... 278
:; ¦ Образование многоклеточных структур............... 283
>с' Дифференцирсвка в ходе жизненного цикла у миксо-
•'•' • мицетов..................'...... 283
Литература............................ 284
Указатель............................. 286
Цена: 150руб.
