Классификация ферментов (слайд 12)

Схема изучения метаболизма – этапы (слайд 6)

1. Начальный (периферический) метаболизм – проникновение веществ в клетку извне и распад до промежуточных продуктов.

2. Амфиболизм (промежуточный метаболизм) – образование промежуточных продуктов метаболизма, общих для катаболических и анаболических путей.

3. Конечные, строго специализированные этапы –

- конструктивного метаболизма ведут к построению структур клетки;

- энергетического – образованию АТФ

 

Питательные вещества из внешней среды поступают в бактериальную клетку с помощью трех основных механизмов:

Механизмы проникновения питательных веществ в клетку (слайд 7)

Ø Простая диффузия (для истинных растворов). Энергонезависимый процесс.

Ø Облегченная диффузия («паром по течению») – в направлении градиента концентрации с участием белков – переносчиков. Энергозависимый процесс.

Ø (слайд 8) Активный транспорт – против концентрационного и электрохимического градиента с участием пермеаз (амино-, оксикислотных, ионных и др.). Процесс идет с затратой энергии АТФ, зависит от заряда веществ и их трансформации в процессе переноса.

 

Транспортные системы в жизни клетки выполняют две основные функции:

1)поддерживают внутриклеточные концентрации субстратов, необходимых для биохимических реакций

2)регулируют внутриклеточное осмотическое давление.

 

Микроорганизмы по способности усваивать источники углерода делятся на две группы (слайд 9):

1. Автотрофы (лат. autos — сам, trophe — питание) синтезируют все углеродсодержащие компоненты клетки из СО₂ как единственного источника углерода.

2. Гетеротрофы (лат. heteros — другой, «питающийся за счет других») используют разнообразные органические углеродсодержащие соединения.

 

В зависимости от источников энергии и микроорганизмы подразделяют на

o фототрофы (фотосинтезирующие), способные использовать солнечную энергию

o хемотрофы (хемосинтезирующие), получающие энергию за счет окислительно-восстановительных реакций.

В зависимости от используемых доноров электронов бактерии разделяют на:

o литотрофы (используют неорганические доноры электронов)

o органотрофы (используют органические соединения).

 

Прототрофы - микроорганизмы, способные синтезировать все необходимые им органические соединения из глюкозы и солей аммония.

Ауксотрофы -микроорганизмы, не способные синтезировать какие-либо органические соединения. Они получают эти соединения в готовом виде из окружающей среды или организма человека.

Химический состав микробной клетки (слайд 10)

Вода – 70-90%.

Функции: - растворение химических веществ;

- диссоциация электролитов;

- формирование коллоидов.

Сухой остаток – 10-30%, в том числе:

белки – 40-80%;

нуклеиновые кислоты – 5 – 30%;

липиды – 1 -30%;

полисахариды – 10 – 30%;

(слайд 11) минеральные элементы – 0,1 – 0,8%, из них

зольные: S, Fe, Ca, K, Na, P, Mg и др.

микроэлементы: Mo, Cu, Br, B, Ni, Mn, Zn и др.

входят в микродозах, г.о. в состав коферментов.

Органогены – 90 – 97% сухого остатка:

С ~ 50%; О ~ 30%; N ~ 12%; H ~ 8%.

Ферменты

Ферменты (от греч.fermentum-закваска) -высокоспецифические белковые катализаторы, присутствующие во всех живых клетках, без которых не возможны жизнь и размножение.

Ферменты распознают соответствующие им метаболиты (субстраты), вступают с ними во взаимодействие и ускоряют химические реакции. Ферменты являются белками.

 

Ферментный состав микроорганизма определяется геномом и является достаточно стабильным признаком. Определение ферментов широко применяется для биохимической идентификации бактерий.

Классификация ферментов (слайд 12)

1) Экзо- 1) Обмена 1) Конститутивные

2) Эндо- 2) Агрессии 2) Индуцибельные

(индуктивные)

Эндоферменты- катализируют метаболизм проходящий внутри клетки.

Экзоферменты- выделяются клеткой в окружающую среду.

Конститутивные ферменты постоянно синтезируются в определенных концентрациях.

Индуцибельные ферменты – это ферменты, концентрация которых увеличивается при поступлении соответствующего субстрата.

 

По катализируемым реакциям:

Гидролазы (ускоряют реакции гидролиза, т.е. ращепления веществ на более простые с присоединением молекулы воды).

Оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные ферменты);

Изомеразы (модификация молекул)- превращают органические соединения в их изомеры.

Трансферазы (переносят отдельные радикалы и атомы от одних соединений к другим).

Лиазы отщепляют от субстратов химические группы негидролитическим путем.

Лигазы (синтетазы)- ускоряют синтез сложных соединений из бо­лее простых.

 

По разлагаемым субстратам:

1) протеолитические

2) сахаролитические

3) липолитические