4. Перенос химически модифицированных молекул (транслокация):

• протекает против градиента концентрации;

• контролируется геномом;

• проходит с большими затратами энергии;

• питательные вещества (сахара) поступают в клетку при участии мембранных белков-пермеаз;

• в процессе прохождения через мембрану вещества модифицируются (фосфорилируются).

5. Ионный транспорт — перенос ионизированных (заряженных) молекул через ионные каналы в мембране микроорганизма. Их прохождение осуществляется по градиенту концентрации и не требует затрат энергии.

6. Ультрафильтрация — проникновение в клетку низкомолекулярных веществ путем растворения в белках мембраны (водорастворимые) или липидах (жирорастворимые).

Таким образом, поступление большинства питательных веществ в клетку происходит при участии мембранных ферментов — специализированных транспортных белков-транслоказ (пермеаз). Пермеазы образуют прочный комплекс с питательными веществами на внешней стороне мембраны, подвергаются конформационным изменениям и перемещают субстрат с одной стороны ЦПМ на другую, после преодоления мембраны комплекс диссоциирует. Имеется три класса пермеаз:

• унипортеры — переносят один тип субстратов через мембрану;

• симпортеры — переносят два типа субстратов в одном направлении;

• антипортеры — переносят два субстрата в противоположных направлениях (например, Na⁺ и H⁺).

Бактериальные ферменты. Ферменты имеют большое значение в жизни бактериальной клетки. Они являются биологическими белковыми катализаторами, характеризуются высокой субстратной специфичностью действия, участвуют во всех метаболических процессах.

Характеристика бактериальных ферментов:

1. У бактерий обнаружены ферменты 6 классов:

   • оксидоредуктазы — окислительно-восстановительные ферменты (дегидрогеназы, цитохромы, пероксидазы, каталазы) — катализируют окислительно-восстановительные реакции;

   • трансферазы — осуществляют реакции переноса групп атомов с одной молекулы на другую (например, трансаминазы переносят аминогруппы от аминокислот к кетокислотам, обеспечивая синтез аминокислот);

   • гидролазы — осуществляют гидролитическое расщепление различных соединений (пептидогидролазы разрушают белки, эстеразы — сложноэфирные связи, амилаза — крахмал);

   • лиазы — катализируют реакции отщепления от субстрата химической группы негидролитическим путем (без участия воды) с образованием двойных связей (например, декарбоксилазы отщепляют карбоксильные группы);

   • изомеразы — катализируют реакции изомеризации и определяют пространственное расположение групп элементов;

   • лигазы (синтетазы) — катализируют реакции связывания, сопровождающиеся расщеплением пирофосфатной связи в молекуле АТФ или аналогичного трифосфата.

2. По месту функционирования микробные ферменты делятся на 2 группы:

   • эндоферменты — локализуются в периплазматическом пространстве, ЦПМ и ЦП; катализируют внутриклеточные реакции (синтетические процессы, дыхание);

   • экзоферменты — выделяются во внешнюю среду. Осуществляют процессы расщепления высокомолекулярных субстратов до низкомолекулярных соединений, способных проникать внутрь клетки.

Соотношение у микроорганизмов сдвинуто в сторону экзоферментов, т. к. объем клетки маленький и экзоферменты играют исключительно важную роль в приспособлении микроорганизмов к неблагоприятным условиям. Возможностью образования экзоферментов во многом определяется инвазивность бактерий — способность проникать через слизистые, соединительнотканные и другие тканевые барьеры. Например, гиалуронидаза расщепляет гиалуроновую кислоту, входящую в состав межклеточного вещества, что повышает проницаемость тканей (клостридии, стрептококки, стафилококки); нейраминидаза облегчает преодоление слоя слизи, проникновение внутрь клеток и распространение в межклеточном пространстве (холерный вибрион, дифтерийная палочка). К экзоферментам также относятся энзимы, разлагающие антибиотики.