1. Особенности ферментативных реакций:

1.1. Ускорение реакций при н.у. до 10(6) раз

1.2. Высокая селективность реакций

1.3. 100% выход продукта

Известно 2100 ф-тов (сейчас - 3000). 200 ф-тов промышленно производятся ( в России - 40)

Стоимость ф-та - 2000$/г - для медицинских целей и 5-50$/г - для БТ.М/о - продуценты ф-тов.

Типы ф-тов:

1) простые - 1 каталитический центр

2) сложные - 2 активных центра: каталитический и регуляторный (аллостерические ф-ты)

Виды ф-тов:

1. Оксидоредуктазы - катализируют реакции гидрогенолиза и дегидрогенолиза:

АН2 + О2===А + Н2О

А + Н2 ==== АН2

АН2 + В === А + ВН2

2. Трансферазы - катализируют реакции переноса функциональных групп:

АВ + XY ==== AX + BY

3. Гидролазы - катализируют реакции с участием воды:

RR1 + H2O ==== ROH + R1H

4. Лиазы - катализируют реакции образования 2-х и 3-х связей:

5. Изомеразы - катализируют внутримолекулярный перенос функц. групп.

6. Лигазы - катализирует образование связей с участием молекул АТФ.

5. Химические в-ва клеток

Неорганические Органические

(80%) (20%)

Вода(75%) Минеральные соли (5%) Белки (70%) Углеводы(5-50%) НК(12%)Липиды(10%)

1. Вода (связ./своб.)

2. Неорганические ионы (№а, К,Са, С1, и др.)

3. Углеводы

4. Аминокислоты и их производные

5. Липиды

6.Белки

7. ДНК (хромосомы)

8. ДНК (плазмид)

9. РНК 5.10(2)

Живые организмы отличаются по элементному составу от неживой природы. Ниже приведены основные элементы, встречаемые в живом организме и окружающей среде: Н/ж (99%) O, Fe, Ca, K, Na, Al, Si, Mg Ж (99%) О, H, N, C

Железо играет важную роль в окислительно-восстановительных реакциях

Медь, кобальт, цинк – входят в состав витаминов и ферментов и стимулируют про-

цессы жизнедеятельности в малых концентрациях и подавляют – при больших концентраци-

ях (более 0,01 мг/мл). Обычно их не вносят в среду, т.к. они содержатся в природной воде в

достаточном количестве.

Бор – способствует усвоению азота клубеньковыми бактериями.

Са, №а, К – участвуют в процессах возбуждения, торможения и создания мембранно-

го потенциала клеток.

Сера – входит в состав белков, ферментов, аминокислот.

Фосфор – в составе НК, АТФ, фосфолипидов.

Углерод

Жизнь построена на атоме углерода. Это связано со свойствами данного атома:

1. Атомы С – малы, наиболее легки из 4 основных элементов (кроме Н)

2. Образуют 4 прочные ковалентные связи С-С или с другими атомами

3. Способны образовывать кратные связи и циклические структуры, как и кремний. Но он

более тяжелый и связи – слабее. Кремния в 135 раз больше в природе, но из-за слабости

связей – эти соединения легко распадаются в воде и под влиянием О2. Кремний не может

образовывать кратные связи. Но кремниевая жизнь возможна в особых условиях – крате-

рах вулканов.

Минеральные соли:

Основные ф-ции солей:

1. Поддержание ионного баланса (ионной силы) в клетке

2. Участие в осморегуляции

3. Связывание с БАВ, образование ионных оболочек и регуляция активности молекул

4. Участие в обмене веществ

5. Участие в регуляции клеточной активности (вязкость цитоплазмы, воды)

6. Соли – изменяют кластерную структуру воды, что оказывает информационное воздействие на клетку

Элементарный состав биомассы различных организмов сходен (отличается незначительно), что указывает на универсальность свойств живых организмов и построение из одних и тех же основных химических элементов.

Бактерии С57Н7№12О13

Дрожжи С6Н11№О3

Плесневые грибы С47Н65№75О33

Микроводоросли С15Н16№2О5

Активный ил С5Н9№О2

Как правило молекулярную массу приводят к С1 и рассчитывают приведенную моле-

кулярную биомассу организмов, выражая ее в у.е. (1 у.е=10(-12)г).

Мсух.орг = 145 (но т.к. 5-10% - неорганические вещества, то Мобщ = 145/0,9=161 у.е).

Для стехтометрических расчетов в БТ:

Белок - С16Н30О8№4

Жиры - С47Н9609

Углеводы С6Н12О6