Механизми переносу речовин крізь цитоплазматичну мембрану мікробної клітини.

Поживні речовини і продукти обміну проходять крізь мембрану за допомогою 3-х процесів: пасивної дифузії, полегшеної дифузії та активного транспорту.

Процесів, внаслідок яких речокини проходять крізь мембрану, виявлено три їх загальну характеристику наведено в таблиці.

Назва процесу	Рушійна сила процесу	Участь ферментів	Кількість енергії	Назви речовин
Пасивна дифузія	В оточуючому середовищі концентрація речовини (для неелектролітів) або електричний потенціал (для іонів) значно більші, ніж в клітині	Ферменти переносу не задіяні	Процес відбувається без витрат енергії, швидкість його незначна.	Вода,
Полегшена дифузія	Цей механізм забезпечує вихід з клітини продуктів обміну.	В процесі приймають участь ферменти переносчики (пермеази)	Незначні витрати енергії.
Активний транспорт	В оточуючому середовищі концентрація речовини значно менша, ніж в клітині.	В процесі приймають участь ферменти переносчики (пермеази)	Значні витрати енергії.

Білки-пермеази, що належать до класу транслоказ, приєднують субстрат до власного активного центруі переводять речовину із зовнішньої поверхні мембрани на внутрішню. На внутрішній поверхні речовина приєднується до інших мембранних компонентів, а пермеаза вивільнюється і вступає у взаємодію із новою порією субстрату.

Пермеазні білки набувають остаточної конфігураціїї саме на цитоплазматичній мембрані. Синтез їх залежить від наявності та кількості субстрату в поживному середовищі (індукція субстратом). У прокаріотних клітин більша частина мембранних білків належить до пермеаз.

Метаболіти мікробнихї клітин.

Під час життєдіяльності мікробної клітини утворюється величезна кількість різноманітних речовин. Загальна назва всіх продуктів обміну – метаболіти. Вони поділяються на екзометаболіти (виділяються після утворення за межі клітин та ендо метаболіти (перетворюються всередині мікробної клітини). Екзометаболіти, в свою чергу розділяють на первинні та вторинні. Перші – це невеличкі молекули газів, органічних кислот, спиртів, кетонів тощо. Вони утворюються в процесі катаболізму і представляють собою „ уламки” поживних речовин, непотрібні клітині. Другі – великі молекули, які синтезуються в процесі анаболізму і для певних потреб мікробної клітини видвляються в оточуюче середовище. Ними є – антибіотики, токсини, бактеріоцини, екзоферменти і т.п.

Екзоферменти.

Екзоферменти синтезують більшисть гетеротрофних мікроорганізмів (і сапрофіти,і паразити), які належать до різних морфологічних груп:

• бактерії родів Byturivibrio, Pseudomonas, Myxococcus, Myxobacter, Cytophaga, бацили з родів Bacillus та Clostridium та ін.;

• гриби родів Fusarium, Penicillium, Sclerotinia, Rhizopus та ін.;

• актиноміцети родів Actinomyces, Nocardia, Streptomyces, Micromonospora.

Основною функцією екзоферментів є розщеплення полімерних молекул поживних речовин на фрагменти меншого розміру. В світі мікроорганізмів широко розповсюджені позаклітинні пептидази та протеази амілолітичні, целюлолітичні та ліполітичні ферменти, нуклеази.

Протеолітичні екзоферменти мікроорганізмів розщеплюють глобулярні білки, аміди, амінокислоти та низькомолекулярні жирні кислоти, фібрілярні білки та білки мікробних клітинних стінок, целюлолітичні ферменти – целюлозу, амілолітичні – крохмаль.

Молекули ферментів, синтезовані мікробними клітинами, можуть знаходитись в цитоплазмі, периплазматичному просторі клітинних стінок або виділятися в навколишнє середовище. Різниця в локалізації екзоферментів у грамнегативних та грампозитивних мікробів пов'язана з різними фізико-хімічними властивостями їх клітинних стінок. У багатьох видів мікроорганізмів для економії клітинного матеріалу екзоферменти "працюють" на лінії "клітинні оболонки - навколишнє середовище”

Тип ферменту	Інтервал рН для оптимальної роботи			Іони-активатори	Місце локалізації
	Бактерії	Гриби	Актиноміцети
Протеаза	6,5-8,0	6,5-8,0	4,0-10,0.	Кальцій, деякі можуть активізуватись іонами магнію, марганцю, кобальту, цинку, заліза.	Працюють на лінії "клітинні оболонки – навколишнє середовище”
Амілаза	5,5-7,0		5,5-7,0	Металоферменти, для прояву активності потрібен Са2+.(10- 30 атомів Са/на молекулу фермента). Іони марганцю, цинку натрію та заліза стимулюють амілолітичну активність.	Найчастіше виділяються в навколишнє середовище, але у деяких видів бацил можуть бути локалізовані в клітинній стінці.