5. Ферменты и их роль в жизнедеятельности микроорганизмов.

Ферменты - это биологические катализаторы белковой природы катализирующие химические реакции, из которых состоит метаболизм. Они бывают: простые, состоящие из белка и двукомпанентные, состоящие из белка и активной группы (кофермента). Коферментами могут быть ионы металлов

( Fe, Cu, Co, Zn, Mo) или витамины и их производные.

Свойства ферментов:

-специфичность действия - каждый фермент катализирует одну или группу сходных реакций;

-синтезируются только живыми клетками и могут действовать будучи выделенными из них;

-не входят в состав образующихся с их участием продуктов и не расходуются при этом;

- термолабильны, легко инактивируются при нагревании, так как имеют белковую природу;

- действуют при определенном рН (пепсин – при рН 1,5-2,5, трипсин – при рН 7,8-8,7, каталаза и уреаза при рН 7);

- действуют в очень малых концентрациях (1 г амилазы может расщепить 1 т крахмала).

Различают конститутивные ферменты, которые синтезируются клеткой непрерывно и индуцибельные, которые синтезируются только при наличии в среде субстрата данного фермента. Ферменты, меняющие свою активность под действием определенных метаболитов называются регуляторными или аллостерическими. Имеются ферменты агрессии, разрушающие ткань и клетки инфицированного организма. К ним относятся гиалуронидаза, коллагеназа, дезоксирибонуклеаза, нейраминидаза.

Известно более 2000 ферментов, которые объединены в шесть классов:

1. Оксидоредуктазы - окислительно-восстановительные ферменты дыхания и брожения (дегидрогеназы, каталаза, цитохромы);

2. Трансферазы - катализируют перенос групп с одной молекулы на другую;

3. Гидролазы - расщепляющие сложные вещества на более простые с участием воды (липаза, амилаза, протеиназы, фосфатазы);

4. Лиазы - отщепляют от субстрата группы негидролитическим путем (декарбоксилазы, альдолазы);

5. Изомеразы - катализируют изомеризацию органических соединений ( фосфогексоизомераза, триозофосфатаза);

6. Лигазы - катализируют синтез сложных соединений с использованием АТФ (синтез белков, нуклеиновых кислот, жирных кислот и др.).

Микроорганизмы выделяют во внешнюю среду - экзоферменты, которые расщепляют сложные вещества (белки, липиды, полисахариды и др.). Ферменты, участвующие в метаболизме (обмене веществ) внутри клетки называются эндоферментами.

6. Рост и размножение бактерий.

Жизнедеятельность бактерий характеризуется ростом - формированием компонентов клетки и увеличением ее, а также размножением, приводящим к увеличению количества бактериальных клеток в популяции.

Большинство бактерий размножаются путем бинарного поперечного деления клетки. У Грам+ бактерий деление клетки происходит путем образования перегородки без изменения диаметра клетки. Происходит встречная инвагинация ЦПМ, с одновременным синтезом клеточной стенки из муреина. У Грам^- клетки делятся перетяжкой. В месте перетяжки диаметр клетки резко сужается, клеточная стенка и ЦПМ перетягивают клетку пополам. Разновидностью бинарного деления является почкование, при котором на одном из полюсов материнской клетки образуется вырост гифа. На конце гифы формируется почка, в которую переходит один из поделившихся нуклеоидов.

Актиномицеты, как и грибы, могут размножаться спорами. Являясь ветвящимися бактериями они размножаются путем фрагментации нитевидных клеток.

Скорость размножения микробных клеток зависит от вида микроба и условий культивирования (состава питательной, температуры, наличия или отсутствия кислорода и др.). Большинство клеток делится через 20-30 минут, туберкулезные палочки – только через 18-24 ч.