Химический состав и метаболизм грибов. Первичные и вторичные метаболиты

Химический состав и обмен веществ у грибов мало чем отличаются от других микроорганизмов. Он определяется наследственностью (таксономическая составляющая) и окружающей средой (рективная составляющая). Протекающие в грибах биохимические процессы разделяют на «первичный обмен веществ» и «вторичный обмен веществ». Первичный обмен веществ связан с вегетативным развитием гриба (трофофазой) и заключается в синтезе макромолекул и липидов (увеличение биомассы), получении энергии и строительного материала для обмена веществ. В этот период мицелий на большом протяжении контактирует с субстратом, и каждая вегетативная единица питается самостоятельно. Поглощение и расходование питательных веществ взаимно уравновешены. Грибная масса регулярно увеличивается. Позже, по мере накопления метаболитов, истощения среды и прочих изменений условий регуляция метаболизма нарушается и происходит переход к «вторичному обмену веществ» (идиофаза). Грибы образуют воздушный мицелий, существование которого зависит от транспорта веществ внутри таллома. Физиологически это проявляется появлением множества вторичных метаболитов, которые находятся в клетках, выделяются в среду или используются грибами в новых, продолжающих меняться условиях.

Основными компонентами грибковой клетки, активно действующей в обмене веществ, являются макромолекулы (нуклеиновые кислоты, белки, полисахариды), фосфолипиды и элементарные мембраны.

Первичный и вторичный метаболизм грибов. Первичный метаболизм – охватывает комплекс биохимических превращений по получению энергии, расщеплению питательных веществ субстрата, синтеза собственных веществ грибной клетки – увеличения вегетативной массы. Эти реакции в основном сходны у разных таксонов грибов. К первичным метаболитам относятся вещества, вырабатываемые в процессе построения таллома гриба и его питания: полисахариды и их производные (хитин, гликоген и пр.), аминокислоты, нукленовые кислоты, склеропротеины (структурные белки клеточной стенки), ферменты, многоатомные спирты – полиолы (глицерин, манит, эритрит, рибит, арабит) и др.

Вторичный обмен веществ охватывает превращения веществ, отражающие «индивидуальные» особенности грибного таксона. Первичный метаболизм у всех грибов протекает примерно одинаково, а его основные продукты, как правило, не ядовиты для других организмов. Вторичные метаболиты, специфичные для продуцирующих их штамма, вида, рода или семейства, могут вызывать дифференцировку собственного таллома гриба, подавлять его развитие или же влиять в основном не на него, а на другие организмы, выполняя адаптационную функцию. Ко вторичным метаболитам относят антибиотики, микотоксины, гормоны, пигменты, микоспорины и пр.