Роль ферментов в процессах питания и дыхания микробов.
Процессы распада и синтеза различных соединений, а также все химические реакции, протекающие в живой микробной клетке, совершаются очень легко, быстро и с высокой эффективностью. Вне организма эти же реакции или совсем не происходят, или протекают с большим трудом. Высокая скорость химических реакций в условиях сравнительно низкой температуры возможна только при участии катализаторов. Роль катализаторов или биохимических ускорителей реакций в живых микробных клетках выполняют особые белковые вещества - ферменты, или энзимы. Ферменты имеют сложное строение, одни из них состоят из белка, наделенного специфическими свойствами, другие составляются из белковой основы и небелковой активной группы. В составе активной группы ферментов могут быть металлы (железо, медь), витамины и другие соединения. Правда, точный химический состав многих ферментов еще недостаточно изучен.
Ферменты создаются в цитоплазме микробной клетки. Способность синтезировать разные по своему действию ферменты являются видовой особенностью микроорганизмов. .Каждый вид микроба вырабатывает свой особый комплекс ферментов, и это передается по наследству. Подавляющее большинство ферментов прочно связано с телом микробной клетки и проявляет свое действие внутри клетки микроорганизма, поэтому их называют эндоферментами. Ферменты, выделяемые в окружающую среду, называют экзоферментами, они легко растворимы, вызывают гидролиз и распад сложных соединений (белков, углеводов и жиров), превращают их в простые и легкорастворимые в воде соединения, которые становятся доступными для восприятия микробной клеткой.
Характерная особенность ферментов - строгая специфичность их действия, каждый из них принимает участие, только в определенной реакции: или ускоряет процесс распада сложных органических соединений, способствует молекулярной перестройке веществ или влияет на синтез составных частей тела клетки. В зависимости от характера действии ферменты делят на гидролазы, десмолазы и другие.
Г и д р о л а з ы вызывают расщепление (гидролиз) сложных органических веществ с помощью воды. К этой группе относят ферменты, действующие на углеводы карбогидразы, расщепляющие белки протеазы и преобразующие жиры липазы (эстеразы). В каждой из этих подгрупп имеется большое количество ферментов узконаправленного (специфического) действия. В числе карбогидраза находится амилаза, превращающая крахмал в сахар, мальгаза , paсщепляющая сахар до глюкозы и фруктозы.
Д е с м о л а з ы вызывают разрыв химической связи между углеродными атомами и глубоко расщепляют органическое вещество. К десмолазам относят окислительно-восстановительные ферменты, играющие важную роль в процессах дыхания микробов. Микробные ферменты находят применение в промышленности, сельском хозяйстве. Их используют в технологии получения этилового спирта, щавелевой, уксусной, лимонной кислот и многих других органических соединений, а также в хлебопечении, виноделии, в молочной промышленности, сыроделии, силосовании и дрожжевании кормов.
