5. Механизм переноса веществ через цитоплазматическую мембрану.

Основным барьером при поступлении или выведении веществ является

цитоплазматическая мембрана. В зависимости от способа прохождения веществ в сквозь ЦПМ различают:

1) Пассивная диффузия - проникновение в-в через ЦПМ осуществляется под действием разности концентраций или разности потенциалов. Наиболее легко проходят Н2О, О2 и некоторые ионы. Пассивная диффузия не требует затрат энергии.

2) Облегчённая диффузия - перенос веществ осуществляется с помощью молекул - переносчиков (пермиазы- белковые образования, выполняющие функцию ферментов). Обеспечивает проникновение в клетку веществ с крупным молекулярным весом. Не требуется затрат энергии.

3) Активный транспорт веществ - процесс идёт с затратами энергии, которая образуется в результате дыхания или брожения. В-во из внешней среды может передвигаться вверх по градиенту концентрации (из раствора с низкой концентрацией в раствор с высокой концентрацией).

4) Перенос групп веществ - заключается в том, что в-во внешней среды

не может пройти в цитоплазму в своём первоначальном виде. Оно

подвергается изменению и лишь в активной форме проникает внутрь.

Процесс характерен для углеводов - они проникают в клетку в виде

фосфорных эфиров.

Следует отметить, что все процессы в микробной клетке протекают при помощи ферментов.

Ферменты - это биологические катализаторы, которые образуются внутри живой клетки и там действуют.

Эндоферменты - вырабатываются клеткой и участвуют во

внутриклеточных реакциях. Экзоферменты - выделяются на поверхности клеточной стенки и участвуют в питании м/орг-ов; они расщепляют сложные молекулы белков, жиров, углеводов.

Основные группы ферментов:

1) Гидролазы - осуществляют реакции гидролиза.

2) Оксидоредуктазы - участвуют в окислительно - восстановительных

реакциях.

3) Трансферазы - участвуют в транспорте отдельных групп атомов.

4) Изомеразы - участвуют в реакциях изомеризации, т.е. при превращении одних веществ в другие в результате внутримолекулярной перегруппировки атомов. Характерно для веществ группы углеводов.

5) Лиазы - осуществляют присоединение или отрыв атомных группировок

только по месту двойных связей.

6) Лигазы (синтетазы) - участвуют в реакции синтеза веществ.

Механизм ферментного катализа.

Ферментати́вный ката́лиз (биокатализ) - ускорение химических реакций в клетках организма специальными белками – ферментами. Ферментативный катализ отличается чрезвычайно высокой эффективностью – реакции ускоряются в десятки и сотни тысяч (вплоть до миллионов и миллиардов) раз. Другая особенность биокатализа – его строгая специфичность: определённый фермент всегда катализирует лишь определённый тип реакции. Поэтому в многочисленных химических реакциях, одновременно протекающих в клетках, участвует огромное количество ферментов. Ферментативному катализу присуще также свойство регулируемости, т.е. изменение количества и вида вырабатываемых клетками ферментов и их активности в зависимости от потребностей организма. Эти особенности биокатализа обусловлены уникальной структурой молекул ферментов; вместе с тем он основан на тех же закономерностях, что и обычные химические реакции.

Тема: «Превращение микроорганизмами соединений углерода и азота».