Ферменти мікроорганізмів

Ферменти являють собою органічні каталізатори, що виробляються живими клітинами організму.

Всі біохімічні процеси обміну речовин відбуваються за участю ферментів. Без ферментів ці процеси протікали б дуже повільно або зовсім не відбувалися. Відкриті ферменти російським хіміком К. С. Кирхгофом на початку XIX ст.

Ферменти (їх називають також ензимами) мають надзвичайно високою активністю. Нікчемна кількість ферменту здатне залучити до реакцію в сотні тисяч і навіть мільйони разів більшу масу речовин – реагентів. Наприклад, одна вагова частина сичужного ферменту (застосовується в сироваріння) викликає згортання в 70 млн. разів більшої маси молока.

Назви ферментів, за деякими винятками, складаються з кореня слова, що означає субстрат, який розщеплюється даними ферментом, з додаванням до нього закінчення»аза». Наприклад, фермент, який розщеплює крохмаль (амілум), отримав назву амілаза; фермент, який розкладає цукор, – сахараза ит.д. За окремими ферментами збереглися назви, які вони отримали до запровадження зазначеного правила («аза»). Так, ферменти шлунково – кишкового тракту людини носять свою первинну назву – пепсин і трипсин.

Ферменти складаються з білків, частина з них крім білків включає також небілкові освіти.

Ферменти мають розщеплює і синтезує здатністю, тобто викликають або прискорюють як реакції розщеплення, так і реакції синтезу.

Ферменти можуть діяти всередині мікробної клітини і поза нею. Ті з них, які викликають біохімічні процеси всередині клітини, називаються Ендоферменти.

Деякі ферменти виділяються клітинами в навколишній субстрат, який під їх впливом розщеплюється до стану, зручного для засвоєння клітиною. Такі ферменти називаються екзоферменти.

Всі ферменти активні тільки в певних умовах. При підвищенні температури, кислотності або лужності середовища активність їх падає, а при більш різких змінах умов середовища ферменти руйнуються.

Більшість ферментів проявляє найвищу активність при температурах в межах 30-40 ° С. Підвищення температури понад 40 ° С призводить спочатку до падіння активності ферменту, а при температурі близько 80 ° С майже всі ферменти руйнуються.

Кислотність або лужність середовища робить великий вплив, на активність ферментів. Деякі ферменти найбільш активні в кислому середовищі, для інших потрібна нейтральна або слаболужна середу.

Сильно діють на ферменти багато хімічні речовини. При цьому одні речовини (активатори) здатні активізувати ферменти, інші (паралізатор), навпаки, знижують або повністю паралізують їх активність.

Кожен фермент має строго виборчим дією, тобто впливає тільки на яке-небудь одне з’єднання, викликає або прискорює лише певну реакцію. Тому мікроорганізми виділяють кілька ферментів, що забезпечують численні біохімічні процеси всередині і поза клітини. Одні ферменти діють на білки, інші – на вуглеводи, треті – нажіри.

Ферменти, що каталізують перетворення білків, називаються протеазами, або протеолітичними ферментами. До них відносяться пепсин, який розкладає білки до більш простих сполук – пептонов, трипсин, що продовжує розпад білків до амінокислот. Протеолітичні ферменти виділяються багатьма гнильними бактеріями і пліснявими грибами.

Ферменти, що каталізують гідроліз і синтез вуглеводів, ставляться до карбогідрази. У цю групу входять амілаза, мальтаза, сахараза, лактази, Пектиназа, целлюлаза.

Амілаза перетворює крохмаль в солодовий цукор – мальтозу. Цей фермент міститься в цвілевих грибах, багатьох бактеріях, в рослинах, а також в слині і соку підшлункової залози людини і тварин. Амілаза утворюється в пророслих зернах ячменю (солод) та інших злакових. Вона відіграє велику роль у виробництві хліба, спирту, пива та ін

Мальтаза розщеплює цукор мальтозу на дві частинки глюкози. Цей фермент виробляється бактеріями і грибами, а також дріжджами.

Сахараза розкладає сахарозу на глюкозу і фруктозу. Фермент міститься в більшості мікроорганізмів і в рослинах. Сахараза застосовують в кондитерській промисловості.

Лактаза розщеплює молочний цукор – лактозу – на галактозу і глюкозу. Вона виділяється багатьма мікроорганізмами, а також тваринами організмами.

Пектиназа каталізує розщеплення пектинових речовин. Вона міститься в цвілевих грибах і бактеріях і знаходить застосування в харчовій промисловості.

Целлюлаза піддає гідролізу дуже стійке з’єднання – целюлозу (клітковину). Целлюлаза виділяється грибами і деякими бактеріями.

Жири розщеплюються ліполітичних ферментами (ліпазами). Ліпази розкладають жири на гліцерин і жирні кислоти. Ці ферменти виробляються деякими бактеріями і плесенями, зустрічаються в рослинах, а також утворюються в тварин організмах.

Посилання на основну публікацію