Ферменты микроорганизмов и их классификация
Ферменты микроорганизмов и их классификация. Использование ферментов микробов в практической деятельности человека.Ферменты — биологические катализаторы. Они катализируют тысячи химических реакций, из которых слагается метаболизм микроорганизма. В настоящее время известно около двух тысяч ферментов.Ферменты представляют собой белки с i молекулярной массой от 10000 до нескольких миллионов. Название ферменту дается по веществу, на которое он действует с изменением окончания на «аза». Например, целлюлаза катализирует гидролиз целлюлозы до целлобиозы, уреаза катализирует гидролиз мочевины (urea) до аммиака и С02 и т. п. Однако чаще фермент получает название, которое указывает на природу катализируемой,йм химической реакции.Ферменты синтезируются самой микробной клеткой и имеют сложное строение. Некоторые состоят из белка – протеина, а другие представляют собой протеиды, состоящие из белка – апофермента и структуры небелковой природы – кофермента. В этом случае апофермент соединяется с активной группой изменяемого вещества, а кофермент способствует течению реакции. Современная классификация ферментов также строится с учетом природы катализируемых ими реакций. Согласно разработанной комиссией по ферментам Международного биохимического союза классификации, они подразделяются на шесть главных классов.Оксидоредуктазы — это ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Они играют большую роль в процессах биологического получения энергии. К ним относятся дегидрогеназы (НАД, НАДФ, ФАД), цитохромы (Ь, с, сь а, а), ферменты, участвующие в переносе водорода, электронов и кислорода, и др.Трансферазы катализируют перенос отдельных радикалов, частей молекул или целых атомных группировок от одних соединений к другим. Например, ацетилтрансферазы переносят остатки уксусной кислоты — СН3СО, а также молекул жирных кислот; фосфотрансферазы, или киназы, обусловливают перенос остатков фосфорной кислоты Н2Р 0 3 2 _. Известны многие другие трансферазы (аминотрансферазы, фосфорилазы и т. д.).Гидролазы катализируют реакции расщепления и синтеза таких сложных соединений, как белки, жиры и углеводы, с участием воды. К этому классу относятся протеолитические ферменты (или пептидгидролазы), действующие на белки или пептиды; гидролазы глюкозидов, осуществляющие каталитическое расщепление углеводов и глюкозидов (р-фруктофуранозидаза, а-глюкозидаза, а- и р-амилаза, р-галактозидаза и др.); эстеразы, катализирующие расщепление и синтез сложных эфиров (липазы, фосфатазы).Лиазы включают в себя ферменты, катализирующие отщепление от субстратов определенных химических групп с образованием двойных связей или присоединение отдельных групп или радикалов к двойным связям. Так, пируватдекарбоксилаза катализирует отщепление С02 от пировиноградной кислоты.К лиазам относится также фермент альдолаза, расщепляющий шестиуглеродную молекулу фруктозо-1,6-дифосфата на два трех-углеродных соединения. Альдолаза имеет большое значение в процессе обмена веществ.Изомеразы осуществляют превращение органических соединений в их изомеры. При изомеризации происходит внутримолекулярное перемещение атомов, атомных группировок, различных радикалов и т. п. Изомеризации подвергаются углеводы и их производные, органические кислоты, аминокислоты и т. д. Ферменты этой группы играют большую роль в ряде процессов метаболизма. К ним относятся триозофосфатизомераза, глюкозофосфатизомера-за и др.Лигазы катализируют синтез сложных органических соединений из простых. Например, аспарагинсинтетаза осуществляет синтез амида аспарагина из аспарагиновой кислоты и аммиака с обязательным участием аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), дающей энергию для этой реакции.К группе лигаз относятся также карбоксилазы, катализирующие присоединение С02 к различным органическим кислотам. Например, фермент пируваткарбоксилаза катализирует синтез щаве-левоуксусной кислоты из пировиноградной и С02.Каждый класс ферментов обозначается цифрами. Первая цифра означает класс фермента; вторая – подкласс, указывающий соединение, на который действует фермент; третья – подподкласс; четвёртая – номер фермента. Все цифры разделяются точками. Так, каталаза обозначается 1.11.1.6.Для определения вида микроорганизма пользуются определением у него наличия или отсутствия ферментов класса гидролаз.Ферменты нашли широкое применение в пищевой промышленности и в меньшей степени в других видах производства. Дело в том, что иммобилизованные ферменты и клетки в основном используют в получении пищевых продуктов и в меньшей степени фармацевтических препаратов. Такое ограничение вызвано весьма малой доступностью (в широких масштабах) ферментов, способных катализировать реакции технологической значимости, на пример, в органической или неорганической химии, нефтехимии, полимерной химии, фармацевтической промышленности и т. д. Напротив, традиционное использование растворимых ферментов в пищевой промышленности создало определенный фундамент для дальнейшего совершенствования методов в этой области. Определение понятий «бактериемия», «септицемия», «токсемия», «моноинфекция», «смешанная инфекция», «вторичная (секундарная) инфекция», «реинфекция», «суперинфекция», «ремиссия», «микробоносительство», «сверхострое, острое, подострое и хроническое течение болезни», «типичная и атипичная (абортивная), доброкачественная и злокачественная формы болезни».Бактериемия - наличие в . В норме кровь стерильна, и обнаружение бактерий в крови (обычно при помощи посева крови) всегда свидетельствует о патологии. Наличие циркулирующих в крови бактерий является серьезным осложнением инфекций (таких как и ), операций (особенно включающих в себя работу со слизистыми, такими как ), или попадания инородных тел в артерии или вены (включая внутривенные инфекции). Бактериемия может вызвать несколько серьезных последствий. на бактерии может вызвать (заражение крови) и , с высокой вероятностью смерти. Бактерии могут использовать кровь для распространения по организму (гематогенное распространение), вызывая вторичные очаги инфекции на значительном удалении от первичного очага инфицирования. Примером может быть и . Лечение антибиотиками, противомикробными препаратами.Септицемия - наличие в крови гноеродных микроорганизмов и их токсинов без образования гнойников в органах и тканях, удаленных от первичного очага воспаления. Данный термин также используется в более широком для обозначения любого заражения крови. Токсемия - отравление крови токсинами бактерий, размножающихся в инфекционном очаге, в чего у повышается , возникают ...
Другие файлы:
Физиология микроорганизмов
Наследственность и генетические рекомбинации у бактерий. Химический состав, размножение и особенности питания бактериальной клетки. Ферменты микроорга...
Классификация микроорганизмов. Основы морфологии бактерий
Изучение предмета, основных задач и истории развития медицинской микробиологии. Систематика и классификация микроорганизмов. Основы морфологии бактери...
Морфология, строение и классификация микроорганизмов
История микроскопа и изучение морфологии микроорганизмов как собирательной группы живых организмов: бактерии, археи, грибы, протисты. Формы, размер, м...
Использование полезных микроорганизмов
Роль микроорганизмов в природе и сельском хозяйстве. Классификация микроорганизмов по способам питания. Сущность автотрофного и гетеротрофного питания...
