ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ План 1. Обмен веществ. Виды обмена 2. 2. Ферменты - механизм действия. Характеристика некоторых ферментов 3. 3. Разрушение органических веществ под действием ферментов. 4. 4. Источники энергии микроорганизмов. АТФ Совокупность процессов превращения материи в живом организме, сопровождающихся постоянным ее обновлением называется обменом веществ. Он включает в себя два процесса: Конструктивный обмен (ассимиляция, или анаболизм – от греч. Anabole – подъем, ) - совокупность биохимических реакций, в процессе которых усваиваются вещества, поступающие из окружающей среды, и идет создание биомассы клетки;
Энергетический обмен (диссимиляция, или катаболизм) – сущность энергетического обмена заключается в разрушении веществ, содержащихся в организме, преимущественно в результате гидролитических и окислительных процессов, сопровождающихся выделением энергии, необходимой для биосинтеза. Биохимические реакции обмена веществ и энергии протекают в присутствии биологических катализаторов – ферментов. Ферменты катализируют превращения веществ, поступающих из окружающей среды и образующихся внутри организма. Биологические катализаторы, выделяемые во внешнюю среду и переводящие сложные соединения в форму, способную усваиваться организмом, называются экзоферментами. Биохимические процессы, протекающие внутри клетки, осуществляются при участии эндоферментов. Механизм действия ферментов основан на снижении энергии активации взаимодействующих молекул. Коферменты обычно являются промежуточными переносчиками электронов или некоторых атомов и атомных групп (водорода, аминогрупп и др. ) от одних соединений к другим. В состав коферментов часто входят витамины.
Процессы, протекающие при ферментативном катализе, можно записать в виде схемы фермент + субстрат ↔ ферменто - субстратный комплекс ↔ ↔ продукт реакции + фермент. В зависимости от типа химических реакций, проходящих при каталитическом воздействии ферментов, различают шесть классов ферментов (согласно современной классификации и номенклатуре): 1) гидролазы, ускоряющие процессы разложения или синтеза, проходящие с участием воды. Например, линаза ускоряет гидролиз жиров с образованием глицерина и высших жирных кислот; 2) оксиредуктазы катализируют окислительновосстановительные реакции; 3) трансферазы ускоряют реакции передачи атомных групп от одних соединений к другим; 4) лиазы катализируют реакции распада с образованием простых соединений (СО 2, NH 3, Н 2 О);
5) лигазы определяют возможность синтеза сложных соединений из простых, например, процессы синтеза белков; 6) изомеразы катализируют превращения органических соединений в их изомеры. Изомеризации подвергаются аминокислоты, органические кислоты и углеводы. Разрушение органических веществ под действием ферментов. Крупные молекулы веществ, не растворимых в воде (целлюлоза, крахмал, белки), превращаются под действием ферментов в низкомолекулярные соединения, хорошо растворимые в воде. Например, целлюлоза и крахмал превращаются в глюкозу:
Тристеарин как и трипальмитин, входящие в состав жиров, не проникают сквозь бактериальную оболочку, а продукты их гидролиза уже доступны микроорганизмам: Полимерная молекула белка не пригодна для питания бактерий. Ферменты протеазы расщепляют пептидную связь белков. Полученные в результате этого органические кислоты и аминокислоты служат питательными веществами для микроорганизмов:
Микроорганизмы, которые переводят световую энергию и энергию химических связей, называются фототрофами. Микроорганизмы, которые используют для биосинтеза и поддержания жизнедеятельности клетки энергию, выделяющуюся при химических превращениях, называются хемотрофами. Микроорганизмы обладают способностью аккумулировать энергию в определенных макроэнергетических соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии. Одним из таких аккумуляторов энергии является аденозинтрифосфат (АТФ) 5
Блок-схема очистки сточных вод 4
Когенерационная установка 8
Экономика 9
Скачать презентацию ФИЗИОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ План 1 Обмен веществ Виды обмена
LK_MB_1.ppt