Лекция 13. Темы: Ферментативная активность почв.

Радиоактивные свойства почв Магнитные свойства почв

1. Ферментативная активность почв

Ферменты – это катализаторы химических реакций белковой природы, отличающиеся специфичностью действия в отношении катализа определенных химических реакций.

Ферменты являются про­дуктами биосинтеза живых почвенных организмов: древес­ных и травянистых растений, мхов, лишайников, водорослей, грибов, микроорганизмов, простейших, насекомых, беспозвоночных и позвоночных животных, которые представлены в природе определенными совокупностями – биоценозами.

Биосинтез ферментов в живых организмах осуществляется благодаря генетическим факторам, ответственным за наследствен­ную передачу типа обмена веществ и его приспособительную из­менчивость. Ферменты являются тем рабочим аппаратом, при по­мощи которого реализуется действие генов. Они катализируют в организмах тысячи химических реакций, из которых в итоге слага­ется клеточный обмен. Благодаря ферментам химические реакции в орга­низме осуществляются с большой скоростью.

В настоящее время известно более 900 ферментов. Их подразде­ляют на шесть классов.

1. Оксиредуктазы – катализируют окислительно-восстанови­тельные реакции.

2. Трансферазы – катализируют реакции межмолекулярного переноса различных химических групп и остатков.

3. Гидролазы –- катализируют реакции гидролитического расщепления внутримолекулярных связей.

4. Лиазы –- катализирующие реакции присоединения групп по двойным связям и обратные реакции отрыва таких групп.

5. Изомеразы –- катализируют реакции изомеризации.

6. Лигазы – катализируют химические реакции с образованием связей за счет АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты).

При отмирании и перегнивании живых организмов часть их ферментов разрушается, а часть, попадая в почву, сохраняет свою активность и катализирует многие почвенные химические реак­ции, участвуя в процессах почвообразования и в формировании качественного признака почв – плодородия.

В разных типах почв под определенными биоценозами сформировались свои фермен­тативные комплексы, отличающиеся активностью биокаталити­ческих реакций.

Важной чертой ферментативных комплексов почв является упорядочен­ность действия имеющихся групп ферментов. Она проявляет­ся в том, что обеспечивается одновременное действие ряда фер­ментов, представляющих различные группы. Ферменты исключают накопление избытка каких-либо соединений в почве. Излишки накопившихся подвижных простых соединений (напри­мер, NH₃) тем или иным путем они временно связывают и направля­ют в циклы, завершающиеся образованием более сложных соединений. Ферментативные комплексы можно представить, в виде неких саморегулирующихся систем. В этом ос­новную роль играют микроорганизмы и растения, постоянно по­полняющие почвенные ферменты, так как многие из них являются короткоживущими.

О количестве ферментов косвенно судят по их активности во времени, которая зависит от химической природы реагирующих веществ (субстрата, фермента) и от условий взаимо­действия (концентрация компонентов, рН, температура, состав среды, действие активаторов, ингибиторов и др.).

Ферменты, относящиеся к классам гидролаз и окси-редуктаз, участвуют в основных процессах гумификации почв, поэтому их активность – это существенный показатель плодородия почв. Поэтому кратко остановимся на характеристике ферментов, относящихся к данным классам.