Ферменты в почвах

Из многочисленных показателей биологической активности почвы большое значение имеют почвенные ферменты. Их разнообразие и богатство делают возможным осуществление последовательных биохимических превращений поступающих в почву органических остатков.

Ферменты делятся на 6 классов в зависимости от типа реакции:

1. Оксидоредуктазы, катализирующие процессы биологического окисления и восстановления (каталаза, полифенолоксидаза, пероксидаза, дегидрогеназа, ферриредуктаза и др.);

2. Трансферазы, переносящие группы атомов;

3. Гидролазы, катализирующие расщепление воды (инвертаза, фосфатаза, амилаза, уреаза и др.);

4. Лиазы, отщепляющие (присоединяющие) различные группы атомов без участия воды;

5. Изомеразы, изменяющие структуры соединения;

6. Лигазы катализируют реакции образования С-С, С-S, C-O, C-N-связей за счет реакции конденсации, сопряженных с распадом АТФ.

Экологическая значимость ферментативной активности определяется следующим:

Уникальное богатство почв ферментами. Поступая в почву из различных источников и стабилизируясь, ферменты становятся обязательным компонентом почвы. По ферментативному разнообразию почва – самая богатая система, поскольку ферменты всех организмов биоценоза в конечном итоге поступают в почву.

Главнейшая экологическая функция ферментов – разрушение первичного органического вещества и синтез вторичного, обогащение почв биогенными элементами и гумусом.

Ферменты выполняют роль катализаторов энергетического и вещественного обмена в почве. Функциональная роль ферментов как катализаторов энергетического и вещественного обмена в почве и в почвенных процессах огромна. В почве присутствуют и функционируют системы ферментов, последовательно осуществляющие биохимические реакции.

Ферменты почв являются регуляторами связей между компонентами географических экосистем. Важная роль ферментов в почве заключается в том, что они осуществляют функциональные связи между компонентами экосистемы, ферментативная активность почвы отражает функциональное состояние живого населения. Под действием ферментов органические вещества почвы и остатки биоты распадаются до различных промежуточных и конечных продуктов минерализации. При этом распаде микроорганизмов и растений образуются доступные питательные вещества (трофические связи), а также освобождается энергия (энергетические связи).

Ферменты почв участвуют в превращениях минеральной массы почв, как главной составляющей ее вещественного состава. Наряду с преобразованием органических материалов почвенные ферменты осуществляют разложение и превращение мноргих минеральных соединений, составляющих косную часть почвы. Этими процессами в обмен вводятся новые порции веществ, доступных высшим растениям.

Ферменты участвуют в формировании гумусового состояния почв как интегрального показателя плодородия земель. Превращение органических остатков в гумус является сложным биохимическим процессом с участием различных групп ферментов микроорганизмов, а также внеклеточных ферментов. Между интенсивностью гумификации и активностью ферментов находят прямую связь.