Метаболіти, необхідні для росту та підтримання клітинної функції, називаються первинними метаболітами, тоді як такі метаболіти, які не потрібні для росту та підтримання клітинних функцій і є кінцевими продуктами первинного метаболіту, називаються вторинними метаболітами .
Мікробні метаболічні продукти - це низькомолекулярна сполука, необхідна для процесів метаболізму клітин або організму. Ці продукти класифікуються як первинні та вторинні метаболіти.
Первинні метаболіти складаються з вітамінів, амінокислот, нуклеозидів та органічних кислот, які необхідні в момент логарифмічної фази росту мікробів. Але такі продукти, як алкалоїди, стероїди, антибіотики, гібереліни, токсини - це вторинна метаболітна сполука, що утворюється в стаціонарній фазі росту клітин.
Мікроорганізми мають величезну здатність синтезувати різноманітні продукти, котрі використовуються комерційно. Суттєва різниця між первинними метаболітами та вторинними метаболітами обговорюється тут, а також їх значення в мікробіології.
Порівняльна діаграма
| Основа для порівняння | Первинні метаболіти | Вторинні метаболіти |
|---|---|---|
| Значення | Продукти обміну речовин, що утворюються під час фази росту організмів з метою виконання фізіологічних функцій та підтримки в загальному розвитку клітини, називаються первинними метаболітами. | Кінцеві продукти первинного метаболізму, які синтезуються після завершення фази росту і мають важливе значення в екологічній та іншій діяльності клітини, відомі як вторинні метаболіти. |
| Також відомий як | Трофофаза. | Ідіофаза. |
| Він виникає в | Фаза росту. | Стаціонарна фаза. |
| Виробництво | Вони виробляються у великих кількостях, і їх видобуток легкий. | Вони виробляються в невеликій кількості, і їх видобуток утруднений. |
| Виникнення | Те саме у кожного виду, а значить, вони виробляють однакові продукти. | Різноманітний у різних видів. |
| Важливість | 1.Це вироби використовуються в галузях різного призначення. 2. Первинні продукти відіграють значну роль у зростанні, розмноженні та розвитку клітин. | 1. Важливі також вторинні метаболіти, такі як антибіотики, гібереліни. 2. Вони також опосередковано підтримують клітину, підтримуючи їх життя протягом тривалого часу. |
| Приклади | Вітаміни, вуглеводи, білки та ліпіди - деякі приклади. | Фенолики, стероїди, ефірні олії, алкалоїди, стероїди - кілька прикладів. |
Визначення первинних метаболітів
Первинні метаболіти - це сполука, що утворюється під час фази росту . Процес називається первинним метаболізмом або трофофазою . Він починається тоді, коли всі необхідні поживні речовини є в середовищі, щоб організм міг рости. Важливість первинного метаболізму полягає у зростанні, розмноженні та розвитку клітини. На цій стадії клітина володіє мінімальною концентрацією всіх молекул (ДНК, РНК тощо)
У період трофофази починається експоненціальний ріст мікроорганізмів. Існують різні продукти метаболізму, які разом складають первинні метаболіти. Ці продукти є вітамінами, нуклеозидами, амінокислотами тощо. Первинні метаболіти далі поділяються на дві категорії:
1. Первинні незамінні метаболіти.
2. Кінцеві продукти первинного метаболізму.
1. Первинні незамінні метаболіти - Це важливі сполуки, необхідні для підтримання процесу росту клітин, а значить, вони виробляються у достатній кількості. Вітаміни, нуклеозиди, амінокислоти є прикладом основних метаболітів.
2. Кінцеві продукти первинного метаболізму - такі сполуки, як етанол, ацетон, молочна кислота, бутанол, є нормальними кінцевими продуктами процесу бродіння первинного метаболізму.
Хоча ці продукти не важливі, іноді мають і промислове значення. Наприклад, вуглекислий газ є метаболічним кінцевим продуктом Saccharomyces cerevisiae, але він (СО2) важливий у хлібопекарській промисловості для закваски тіста.
Важливість первинних метаболітів
Надмірне виробництво первинних метаболітів є дуже важливим і корисним для великих масштабів у промисловості. Навіть ферменти, знайдені під час процесу, також мають багато застосувань у виробництві харчових продуктів, текстильній обробці та інших галузях промисловості.
Визначення вторинних метаболітів
Після закінчення трофофази або як тільки закінчується експоненціальна фаза, процес переходить в іншу фазу, яку називають ідіофазою або вторинним метаболізмом . Продукти називаються вторинними метаболітами (ідіолітами), які утворюються в кінці процесу. Ця фаза настає в період обмежених поживних речовин або коли відбувається накопичення відходів.
Хоча такі сполуки, як антибіотики, алкалоїди, стероїди, гібереліни, токсини тощо, не мають прямого відношення до синтезу клітинних матеріалів та їх росту, але утворюються в невеликій кількості. Отже, вторинні метаболіти розглядаються як кінцеві продукти первинних метаболітів.
Важливість вторинних метаболітів
Вторинні метаболіти виробляються лише дуже специфічними мікроорганізмами, в основному використовуються антибіотики та інші продукти. Зазвичай мікроорганізми синтезують численні групи сполук вторинних метаболітів замість одного, наприклад, штам Streptomyces продукує одночасно 35 антрациклінів замість одного. Вони не потрібні для росту, розмноження та розвитку клітини.
Як було сказано вище, що вторинні метаболіти безпосередньо не сприяють росту та розвитку клітин, але вони виконують якусь невідому функцію, яка підтримує виживання клітин.
Ключові відмінності між первинними та вторинними метаболітами
Нижче наведено примітні моменти, які відрізняють первинні метаболіти від вторинних метаболітів:
- Первинні метаболіти розглядаються як продукти, що виробляються у фазі росту організмів і в основному беруть участь у зростанні та розвитку організму. З іншого боку, кажуть, що вторинні метаболіти є кінцевими продуктами первинних метаболітів, які беруть участь у стаціонарній фазі під час росту мікроорганізму та відіграють певну роль в екологічних функціях.
- Первинний шлях метаболізму відбувається на фазі росту і також відомий як трофофаза, тоді як шлях вторинного метаболізму відбувається на стаціонарній фазі і також відомий як ідіофаза .
- Первинні метаболіти виробляються у великих кількостях, і їх витяг є легким, насправді продукти є однаковими у кожного виду, тоді як вторинні метаболіти виробляються у невеликій кількості, а їх вилучення утруднене, навіть продукти їх різні для різних видів.
- Продукти, виготовлені під час первинного обміну речовин, корисні в галузях різного призначення, а також відіграють дуже важливу роль у зростанні, розмноженні та розвитку клітин. Існують важливі також вторинні метаболіти, такі як антибіотики, гібереліни, і вони також опосередковано підтримують клітину, їх виживання тривалий час.
- Прикладами первинних метаболітів є вітаміни, вуглеводи, білки та ліпіди, тоді як приклади вторинних метаболітів - феноли, стероїди, ефірні олії, алкалоїди, стероїди - це кілька прикладів.
Висновок
Мікроорганізми мають величезну здатність виробляти численні продукти протягом свого життєвого циклу. Деякі з цих продуктів мають велике значення, а деякі, як кажуть, як кінцеві продукти.
Хоча з наведеного вище опису ми робимо висновок, що два типи продуктів, що утворюються під час росту клітин, класифікуються як первинні метаболіти та вторинні метаболіти. Ці продукти класифікуються за їх значенням під час росту клітин.
