12. Ферменты микроорганизмов, их классификация и методы изучения.

Ферменты- это спец-ие орг-ие катализаторы белковой природы.фер-ты м.б.простыми и слож.Прос - уреаза, пепсин, трипсин, амилаза. Слож. - каталаза, дегидрогеназа, цитохромы. Принято различать экзо- и эндо фер-ты. Экзофер не связаны со струк-рой протоплазмы,

растворимы в пит.среде и проходят ч\з бак. фильтры. Эндофер. прочно связаны с бак кл и действует внутрикл-но. Различ 6 классов :

1) оксидоредуктаза- катализируют ОВР,играют большую роль в процессах получения биолог. энергии.

2)трансферазы- катализируют перенос отдельных радикалов от одних соединений к др.

3)гидролаза- катализирует р-ции гидролиза белков,жиров,углеводов с участием воды 4)лиазы-катализируют отщепление от суб­стратов отдельных хим.гр.с образованием двойных связей 5)изомеразы-осущ-т превра­щение орган-х соединений в их изомеры 6)лигазы- кат-ют процессы синтеза связей за счет энергии распада АТФ.

Питание микроорганизмов осуществляется благодаря наличию в клетке различных ферментов, катализирующих все жизненно необходимые реакции. Ферменты - это биологические катализаторы белковой природы. Микробная клетка, подобно клеткам высших организмов, оснащена достаточно активным ферментативным аппаратом. Ферменты микроорганизмов обладают теми же свойствами и функциями, что и ферменты высших организмов. Вещества ферментной природы обладают рядом общих особенностей:

· Небольшое количество катализатора обеспечивает превращение большого количества субстрата (одна часть химозина может свернуть 12 млн. частей молока), оставаясь при этом в свободном состоянии.

· Для ферментов характерна высокая специфичность действия (лактаза гидролизует только лактозу, не действуя на родственные сахара).

· Ферменты, синтезируемые микробной клеткой, способны действовать, будучи выделенными из нее.

В микробной клетке может находиться большое количество ферментов, благодаря чему микроорганизмы способны осуществлять одновременно ряд различных реакций.

Ферменты, как и белки, могут быть простыми и сложными. Уреаза, пепсин, трипсин, амилаза – простые ферменты. Каталаза, дегидрогеназы, цитохромы – сложные. В соответствии с катализирующими реакциями все ферменты разделяют на шесть классов:

· Оксидоредуктазы - катализируют реакции окисления-восстановления.

· Трансферазы - катализируют реакции переноса различных групп от донора к акцептору.

· Гидролазы - катализируют разрыв связей в субстратах с присоединением воды.

· Лиазы - катализируют реакции разрыва связей в субстрате без присоединения воды или окисления.

· Изомеразы - катализируют превращения в пределах одной молекулы (внутримолекулярные перестройки).

· Лигазы ( синтетазы ) - катализируют присоединение двух молекул с использованием энергии фосфатных связей.

Несмотря на малые размеры микробной клетки, распределение в ней ферментов строго упорядоченно. Ферменты энергетического обмена и транспорта питательных веществ локализованы в цитоплазматической мембране и ее производных. Ферменты белкового синтеза связаны с рибосомами. Многие ферменты не связаны с определенными структурами клетки, а находятся в цитоплазме в растворенном виде.

Ферменты бактерий подразделяются на экзо- и эндоферменты . Эндоферменты функционируют только внутри клетки. Они катализируют реакции биосинтеза и энергетического обмена. Экзоферменты выделяются клеткой в среду и катализируют реакции гидролиза сложных органических соединений на более простые, доступные для ассимиляции микробной клеткой. К ним относятся гидролитические ферменты, играющие исключительно важную роль в питании микроорганизмов.

Ферментативную активность бактерий и грибов широко используют в промышленности для получения органических кислот (уксусной, молочной, щавелевой, лимонной), приготовления молочных продуктов (сыр, ацидофилин, кумыс), в виноделии, пивоварении и других отраслях промышленности. Посредством микробного синтеза получают амилазы для гидролиза крахмала, протеиназы для обработки кож, пектиназы для осветления фруктовых соков.

Знание ферментативных процессов, характерных для определенного вида микроорганизмов, позволяет идентифицировать возбудителей инфекционных заболеваний, выделенных из патологического материала и, следовательно, ставить точный диагноз.