A celluláris funkció növekedéséhez és fenntartásához szükséges metabolitokat elsődleges metabolitoknak nevezzük, míg azokat a metabolitokat, amelyek nem szükségesek a celluláris funkciók növekedéséhez és fenntartásához, és amelyek az elsődleges metabolizmus végtermékei, másodlagos metabolitoknak nevezzük.
A mikrobiális anyagcseretermékek az alacsony molekulatömegű vegyületek, amelyek a sejt vagy a test anyagcseréjéhez szükségesek. Ezeket a termékeket elsődleges és másodlagos metabolitokként osztályozzák.
Az elsődleges metabolitok vitaminokat, aminosavakat, nukleozidokat és szerves savakat tartalmaznak, amelyek a mikrobiális növekedés logaritmikus fázisában szükségesek. De az olyan termékek, mint az alkaloidok, szteroidok, antibiotikumok, gibberellinek és toxinok, a másodlagos metabolit vegyület, amelyet a sejtnövekedés stacionárius fázisa során állítanak elő.
A mikroorganizmusok óriási képességgel bírnak a kereskedelemben felhasznált különféle termékek szintetizálására. Az alábbiakban tárgyaljuk az elsődleges metabolitok és a másodlagos metabolitok közötti lényeges különbséget, valamint azok fontosságát a mikrobiológiában.
Összehasonlító táblázat
| Az összehasonlítás alapja | Elsődleges metabolitok | Másodlagos metabolitok |
|---|---|---|
| Jelentés | Primer metabolitoknak nevezzük azokat a metabolizmustermékeket, amelyeket egy szervezet növekedési szakaszában állítanak elő annak érdekében, hogy elvégezzék a fiziológiai funkciókat és támogassák a sejt általános fejlődését. | Az elsődleges anyagcsere végtermékeit, amelyeket a növekedési szakasz befejezése után szintetizálnak, és amelyek fontosak a sejt ökológiai és egyéb tevékenységeiben, másodlagos metabolitoknak nevezzük. |
| Más néven | Trophophase. | Idiophase. |
| Előfordul a | Növekedési szakasz. | Helyhez kötött fázis. |
| Termelés | Ezeket nagy mennyiségben állítják elő, és kivonásuk egyszerű. | Ezeket kis mennyiségben állítják elő, és kivonásuk nehéz. |
| Esemény | Minden faj esetében azonos, ami azt jelenti, hogy ugyanazokat a termékeket állítják elő. | Különböző fajokonként változik. |
| fontosság | 1. Ezeket a termékeket az iparban különféle célokra használják. 2. Az elsődleges termékek jelentős szerepet játszanak a sejtek növekedésében, szaporodásában és fejlődésében. | 1.A másodlagos metabolitok, például az antibiotikumok, a gibberellinek szintén fontosak. 2. Közvetlenül támogatják a sejtet is az élet hosszú távú fenntartásában. |
| Példák | A vitaminok, a szénhidrátok, a fehérjék és a lipidek néhány példa. | Néhány példa a fenolok, szteroidok, illóolajok, alkaloidok, szteroidok. |
Az elsődleges metabolitok meghatározása
Az elsődleges metabolitok azok a vegyületek, amelyek a növekedési szakaszban képződnek. A folyamatot elsődleges metabolizmusnak vagy trofofáznak nevezzük . Az akkor kezdődik, amikor az összes szükséges tápanyag megtalálható a táptalajban a szervezet növekedéséhez. Az elsődleges anyagcsere jelentősége a sejt növekedésében, szaporodásában és fejlődésében van. Ebben a szakaszban a sejt rendelkezik az összes molekula minimális koncentrációjával (DNS, RNS stb.)
A trofofáz időszakában megkezdődik a mikroorganizmusok exponenciális növekedése. Különböző anyagcseretermékek léteznek, amelyek együttesen képezik az elsődleges metabolitokat. Ezek a termékek vitaminok, nukleozidok, aminosavak stb. Az elsődleges metabolitokat tovább osztják két kategóriába:
1. Elsődleges esszenciális metabolitok.
2. Elsődleges anyagcsere-végtermékek.
1. Elsődleges esszenciális metabolitok - Ezekre a fontos vegyületekre van szükség a sejtnövekedés folyamatának fenntartásához, és ezért megfelelő mennyiségben képződnek. A vitaminok, nukleozidok, aminosavak példája az alapvető metabolitoknak.
2. Elsődleges anyagcsere-végtermékek - Az olyan vegyületek, mint az etanol, az aceton, a tejsav és a butanol az elsődleges metabolizmus fermentációs folyamatának normál végtermékei.
Noha ezek a termékek nem fontosak, néha ipari jelentőségűek is. Például a szén-dioxid a Saccharomyces cerevisiae metabolikus végterméke, ám ez (CO2) fontos a sütőiparban a tészta kovácsolása szempontjából.
Az elsődleges metabolitok fontossága
Az elsődleges metabolitok túlzott előállítása nagyon fontos és hasznos ipari célokra. Még a folyamat során talált enzimeknek is sok felhasználása van az élelmiszer-előállításban, a textilkikészítésben és más iparágakban is.
A másodlagos metabolitok meghatározása
A trofofázis után, vagy amint az exponenciális fázis véget ér, a folyamat belép egy másik fázisba, amelyet idiophase-nek vagy másodlagos anyagcserének hívnak. A termékeket másodlagos metabolitoknak (idiolitok) nevezik, amelyek a folyamat végén képződnek. Ez a szakasz a korlátozott tápanyag periódusában, vagy amikor a hulladéktermékek felhalmozódnak.
Bár a vegyületek, például az antibiotikumok, az alkaloidok, a szteroidok, a giberellinek, a toxinok stb., Nincsenek közvetlen kapcsolatban a sejtanyagok szintézisével és növekedésével, ám kis mennyiségben termelődnek. Ezért a másodlagos metabolitokat tekintik az elsődleges metabolitok végtermékeinek.
A másodlagos metabolitok fontossága
A másodlagos metabolitokat csak nagyon specifikus mikroorganizmusok termelik, főleg antibiotikumokat és más termékeket használnak. Általában a mikroorganizmusok szekunder metabolit vegyületek sok csoportját szintetizálják egy helyett, például egy Streptomyces törzs egyszerre 35 antraciklint termel egy helyett. Ezekre nincs szükség a sejt növekedéséhez, szaporodásához és fejlődéséhez.
Mint fentebb kijelentettük, hogy a szekunder metabolitok nem közvetlenül járnak el a sejtek növekedésében és fejlődésében, ám ismeretlen funkciókat látnak el, amelyek támogatják a sejtek túlélését.
Főbb különbségek az elsődleges és a másodlagos metabolitok között
Az alábbiakban említjük meg azokat a figyelemre méltó pontokat, amelyek megkülönböztetik az elsődleges metabolitokat a másodlagos metabolitokéval:
- Az elsődleges metabolitokat olyan termékeknek kell tekinteni, amelyek a szervezetek növekedési fázisában képződnek, és elsősorban a szervezet növekedésében és fejlődésében vesznek részt. Másrészt a szekunder metabolitokról azt mondják, mint az elsődleges metabolitok végtermékeit, amelyek a mikroorganizmus növekedése során részt vesznek az álló helyzetben és szerepet játszanak az ökológiai funkciókban.
- Az elsődleges metabolizmus útja a növekedési fázisban fordul elő, és trofofáz néven is ismert, míg a szekunder anyagcserének útja álló helyzetben zajlik, és idiophase néven is ismert.
- Az elsődleges metabolitok nagy mennyiségben képződnek, és extrakciójuk könnyű, sőt, a termékek minden fajban azonosak, míg a másodlagos metabolitok kis mennyiségekben készülnek, és extrakciójuk nehéz, még a termékeik is különbözőek a fajoknál.
- Az elsődleges metabolizmus útján előállított termékek különféle célokra használhatók az iparban, és nagyon fontos szerepet játszanak a sejtek növekedésében, szaporodásában és fejlődésében. Mivel a másodlagos metabolitok, például az antibiotikumok, a gibberellinek szintén fontosak, és közvetett módon támogatják a sejtet a hosszú ideig fennmaradtak.
- Az elsődleges metabolitokra példa a vitaminok, a szénhidrátok, a fehérjék és a lipidek, míg a másodlagos metabolitokra példa a fenolok, szteroidok, illóolajok, alkaloidok, szteroidok.
Következtetés
A mikroorganizmusok félelmetesen képesek számos termék előállítására életciklusuk alatt. Ezeknek a termékeknek egy része nagy jelentőséggel bír, míg másoknak hulladék végterméknek tekintik.
Noha a fenti leírásból azt a következtetést vonjuk le, hogy a sejtnövekedés során termelt két terméktípus elsődleges metabolitok és másodlagos metabolitok kategóriába tartozik. Ezeket a termékeket fontosságuk szerint osztályozzuk a sejtnövekedés során.
