Медичні статті » Мікробіологія » Фермент. Ферменти бактерій. Регуляторні (аллостерічеськіє) ферменти. Ефекторні ферменти. Визначення ферментативної активності бактерій


Всі поживні речовини і будь-які елементи, що піддаються взаємодій і перетворень за участю бактерій, вступаютьв реакції за участю ферментів. Ферменти[от лат. fermentum, закваска], Або ензими[от греч. enzyme, дрожжи или закваска], - Специфічні та ефективні білкові каталізатори, присутні у всіх живих клітинах. За кожне перетворення одного з'єднання в інше відповідальний особливий фермент.

Ферменти знижують енергію активації, Забезпечуючи протікання таких хімічних реакцій, які без них могли б проходити тільки при високій температурі, надмірному тиску і при інших нефизиологическихумовах, неприйнятних для живої клітини.

Ферменти збільшують швидкість реакції приблизно на 10 порядків, що скорочує напівперіод будь-якої реакції з 300 років до однієї секунди.

Ферменти «дізнаються» субстрат по просторовому розташуванню його молекули і розподілу зарядів в ній. За зв'язування з субстратом відповідає певна ділянка молекули ферментативного білка - його каталітичний центр. При цьому утворюється проміжний фермент-субстратної комплекс, який потім розпадається з утворенням продукту реакції і вільного ферменту.


Регуляторні (аллостерічеськіє) ферменти

Регуляторні (аллостерічеськіє) ферменти сприймають різні метаболічні сигнали і відповідно до них змінюють свою каталітичну активність.


Ефекторні ферменти

Відомо шість основних класів ферментів, що каталізують наступні реакції: оксидоредуктаз - перенесення електронів; трансферази - перенесення різних хімічних груп; гідролази - перенесення функціональних груп на молекулу води; ліази - приєднання груп по подвійним зв'язкам і зворотні реакції; ізомеру-зи - перенесення груп усередині молекули з утворенням ізомерних форм; лігази - освіта зв'язків С-С, CS, С-О, CN за рахунок реакцій конденсації, пов'язаних з розпадом аденозинтрифосфату (АТФ).

• Бактерії здатні синтезувати всі ферменти, Необхідні для утилізації широкого спектра поживних субстратів. Певний субстрат в середовищі викликає синтез ферментів, що забезпечують його катаболізм. В цьому випадку говорять про індукції катаболических ферментів індукують субстратом (іідуцібельние ферменти). Освіта анаболічних ферментів у процесах біосинтезу регулюється шляхом репресії кінцевим продуктом (репрессібельние ферменти). Якщо в середовищі є одночасно два субстрату, то бактерія використовує субстрат, що забезпечує більш швидке зростання. Синтез ферментів для розщепленого другого субстрату репресує; такий варіант відомий як катаболітная репресія. Ферменти, що синтезуються незалежно від умов середовища, - конститутивні ферменти.


Визначення ферментативної активності бактерій

Визначення ферментативної активності бактерій відіграє величезну роль в їх ідентифікації. Наприклад, все аероби або факультативні анаероби володіють супероксид дисмутази і каталазою - ферментами, що захищають клітину від токсичних продуктів кисневого метаболізму. Практично всі облігатні анаероби не синтезують ці ферменти. Тільки одна група аеробних бактерій - молочнокислі бактерії каталазонегатівни, але акумулюють пероксидазу - фермент, що каталізує окислення органічних сполук під дією Н202 (відновлюється до води). Наявність аргініндігідролази - діагностична ознака, що дозволяє розрізнити сапрофітіческій види Pseudomonas від фітопатогенних. Серед п'яти основних груп сімейства Enterobacteriaceae тільки дві - Escherichiae і Erwiniae-не синтезують уреазу. Часто вірулентність штаму пов'язана з підвищеною активністю ферментів, відповідальних за синтез токсинів.

Отримання мікробних ферментів - Найважливіша галузь промислової мікробіології. Наприклад, для поліпшення травлення застосовують готові препарати ферментів - амілази, целюлази, протеази, ліпази, що полегшують відповідно гідроліз крохмалю, целюлози, білка і ліпідів. При виготовленні солодощів для попередження кристалізації сахарози застосовують інвертазу дріжджів, для освітлення фруктових соків - пектиназу. Коллагеназа клостридій і стрептокіназа стрептококів, гидролизующие білки, сприяють загоєнню ран і опіків. Літичні ферменти бактерій, секретуються в навколишнє середовище, діють на клітинні стінки патогенних мікроорганізмів і служать ефективним засобом в боротьбі з останніми, навіть якщо вони володіють множинною стійкістю до антибіотиків. В якості інструментарію в біоорганічної хімії, генної інженерії та генотерапіі використовують виділені з бактерій рибонуклеази, дезоксирибонуклеази, полімерази, ДНК-лігази та інші ферменти, направлено модифікують нуклеїнові кислоти.



...


2 (0,18728)