1. Физиологическое значение экзоферментов микробов. Функциональное значение продуктов биосинтеза в микробных клетках: белков, липидов, полисахаридов, нуклеиновых кислот.

Ферменты (энзимы) –биологические катализаторы без которых невозможна жизнь и размножение микробов. Они построены из белка и небелковой части – простетическая группа. По химическому строению, свойствам и механизму действия ферменты микробов сходны с ферментами, образующимися в клетках и тканях животных и растительных организмов.

Ферменты микробной клетки в основном локализуются в цитоплазме, некоторые же содержатся в клеточной оболочке.

Микроорганизмы синтезируют ферменты, относящиеся к шести классам: оксидоредуктазы, лиазы, трансферазы, лигазы, гидролазы, изомеразы.

Характерными свойствами ферментов является специфичность их действия, т.е. каждый фермент реагирует с определенным субстратом или катализирует одну или несколько близких химических реакций.

Ферменты микроорганизмов классифицируется на экзоферменты и эндоферменты, на конститутивные и индуктивные (адаптивные).

Экзоферменты, выделяясь в окружающую среду, расщепляют макромолекулы питательных веществ до более простых соединений, которые могут быть усвоены микробной клеткой. К экзоферментам относятся гидролазы, вызывающие гидролиз белков, жиров, углеводов. В результате гидролиза белки расщепляются на аминокислоты и пептоны, жиры – на жирные кислоты и глицерин, углеводы (полисахариды) – на дисахариды и моносахариды. Расщепление белков вызывают ферменты протеазы, жиров – липазы, углеводов – карбогидразы.

Функциональное значение продуктов биосинтеза в микробных клетках: белков, липидов, полисахаридов, нуклеиновых кислот

Белки составляют 50 – 80% сухого вещества и определяют важнейшие биологические свойства микроорганизмов. Это простые белки – протеины и сложные белки – протеиды. Большое значение в жизнедеятельности клетки имеют нуклеопротеиды – соединение белка с нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК). Кроме нуклеопротеидов в микробной клетке содержатся в незначительных количествах липопротеиды, гликопротеиды, хромопротеиды.

Белки распределены в цитоплазме, нуклеоиде. Они входят в состав структуры клеточной стенки. Белковую природу имеют ферменты, многие токсины (яды микроорганизмов). От количественного и качественного состава белковых веществ зависит видовая специфичность микроорганизмов. Нуклеиновые кислоты в микробной клетке выполняют те же функции, что и в клетках животного происхождения.

ДНК содержится в нуклеоиде и обуславливает генетические свойства микроорганизмов. РНК принимает участие в биосинтезе клеточных белков, cодержится в ядерной субстанции и в цитоплазме. Общее количество нуклеиновых кислот колеблется от 10 до 30% сухого вещества микробной клетки и зависит от ее вида и возраста.

Углеводы составляют 12 – 18% сухого вещества и используются микробной клеткой в качестве источника энергии и углерода. Из них состоят многие структурные компоненты клетки (клеточная оболочка, капсула и пр.). Углеводы входят также в состав тейхоевой кислоты, характерной для грамположительных бактерий. Клетки микроорганизмов содержат простые (моно- и дисахариды) и высокомолекулярные (полисахариды) углеводы. У некоторых бактерий могут быть включения, напоминающие по химическому составу гликоген и крахмал, играющих роль запасных веществ в клетке. Углеводный состав у разных видов микроорганизмов различен и зависит от их возраста и условий развития.

Липиды, составляющие 0,2 – 40% сухого вещества, являются необходимыми компонентами цитоплазматической мембраны и клеточной стенки. Они участвуют в энергетическом обмене. В некоторых микробных клетках липиды выполняют роль запасных веществ.

Липиды состоят в основном из нейтральных жиров, жирных кислот, фосфолипидов. Общее количество их зависит от возраста и вида микроорганизмов. В клетках микроорганизмов липиды могут быть связаны с углеводами и белками, составляя сложный комплекс, определяющий токсические свойства микроорганизмов.