Роль ферментів у метаболізмі мікроорганізмів. Будова ферментів та її вплив на каталітичну активність останніх

Ферменти входять до складу кожної живої клітини і визначають характер обміну речовин.Вони мають білкову природу, і за своїм природнім складом поділяються на 2 групи:протеїни і протеїди, що складаються із білка та небілкового компонента простетичної групи. Ця група у кожного фермента різна. В неї входять вітаміни,їх похідні,метали,азотисті сполуки. Ферменти – це біологічні каталізатори білкової природи, що виробляються живою клітиною. У життєдіяльності мікроорганізмів вони є рушійною силою процесів обміну речовин – живлення та дихання.Ферменти дуже активні (1г амілази може перетворитиу цукор тонну крохмалю)Поділяються на екзоферменти та ендоферменти.Ендоферменти містяться всередині клітини і беруть участь у внутріклітинних процесах обміну речовин.

24. надайте характеристику властивостей АТФ як ключової речовини енергетичного обміну мікробної клітини.Наведіть способи збереження енергії мікроорганізмами.

У мікроорганізмів зустрічаються кілька типів сполук, багатих на енергію. Це молекули фосфорної кислоти (АТФ та інші), а також представники ряду карбонових кислот.

Центральне місце у процесах переносу хімічної енергії у клітині належить системі АТФ - АДФ. Вільна енергія за участі відповідних ферментів переноситься з молекули АДФ, що перетворюється у АТФ. Отже енергія накопичується у формі хімічної енергії макро-енергетичних фосфатних зв'язків. При використанні клітиною енергії від АТФ відщеплюється кінцева фосфатна група, і вона знову перетворюється на АДФ. У результаті переносу цієї групи на конкретні акцепторні молекули, останні отримують вивільнену при цьому енергію, за рахунок якої можуть проводити у клітині відповідну роботу. При відщепленні фосфатного зв'язку від молекули.ДТФ вивільняється 7,3 ккал. Важлива роль молекули АТФ в енергетичному метаболізмі клітини зумовлена такими властивостями:

• хімічною стійкістю, що забезпечує збереження заощадженої енергії і перешкоджає безкорисній втраті її у вигляді тепла;

• малими розмірами молекул, що дозволяє їм легко дифундувати у різні ділянки клітини, яким необхідна енергія для біосинтетичних реакцій;

• енергетичний рівень макроергічного зв'язку, що дозволяє молекулі АТФ зайняти проміжне положення між так званими високоенергетичними й низькоенергетичними речовинами І легко переносити між ними енергію.

Молекулу АТФ часто називають "енергетичною волютою" клітини.

Енергетичний обмін в цілому пов'язаний з біосинтезом, для якого він є постачальником енергії. Але можливі умови, при яких клітина виробляє енергії більше, ніж її витрачає. У молекулах АТФ енергія зберігається недовго (близько 1/3 секунди). Тут вона перебуває у мобільній формі і призначена забезпечити енергозалежні процеси, шо відбуваються на той період. На більш тривалий час клітина накопичує енергію у неактивних запасних речовинах типу волютину, ліпідів або віддає надлишки енергії у навколишнє середовище.

Основні шляхи катаболічного перетворення глюкози та порівняльна характеристика їх енергетичної ефективності.. Послідовність гліколізу.

До видів метаболітичних процесів у клітині мікроорганізмів відносяться катаболізм та метаболізм. Катаболізм поділяється на дихання(аеробне,анаеробне) та бродіння. Шляхи катаболічного перетворення глюкози:1.фруктозодифосфатний – більшість мікроорганізмів (4молекули АТФ(-2),2молекули НАД*Н2) 2.гексозомонофосфатний(окиснювально пентозофосфатний) – молочнокислі та деякі маслянокислі бактерії(1 мол АТФ,2 мол. НАДф*Н2).та 2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконатний шлях. Окиснення глюкози при аеробному дихання: C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+674 ккал. Типовими прикладами анаеробного дихання, яке називають бродіння є:1.спиртове бродіння(дихання дріжджів) C6H12O6=2С2Н5ОН+2СО2+27ккал.; 2молочнокисле бродіння (дихання молочнокислих бактерій) C6H12O6 =2С3Н6О3(молочна к-та)+18ккал.;3маслянокисле (дихання маслянокислих бактерій) C6H12O6= С3Н7СООН+2СО2 +2Н2+15 ккал. Гліколіз –це послідовність з 10 реакцій,які призводять до перетворення глюкози.:глюкоза -=глюкозо-6-фосфат = фруктозо-6-фосфат = фруктозо-1,6-біофосфат = диоксиацетонфосфат = гліцеральдегідфосфат = 1,3-дифосфогліцерат= 3-фосфогліцерат=2-фосфогліцерат=фосфоенолпіруват=піруват.

26.Охарактеризуйте основні закономірності перетворення ліпідів мікроорганізмами та їх роль у формуванні споживчих властивостей харчових продукті в.

 

 

27. Охарактеризуйте основні закономірності перетворення азотистих сполук мікроорганізмами та їх роль у формуванні споживчих властивостей харчових продуктів.

Гниття — це розкладання азотовмісних органічних сполук (переважно білків) мікроорганізмами (як аеробними, так і анаеробними). За участю ферментів білки розщеплюються до амінокислот. Врешті-решт утворюються такі сполуки, як аміак, сірководень, двоокис вуглецю тощо. Серед цих речовин є токсичні й такі, що мають неприємний запах. Гниття відбувається в ґрунті, водоймах, кишечному тракті тварин і людини. Бродіння — це процес анаеробного розкладання сполук, що містять вуглець, за участю ферментів. Внаслідок бродіння вуглеводи розкладаються неповністю, і при цьому утворюються такі сполуки, як етиловий спирт (спиртове бродіння), молочна кислота (молочнокисле бродіння).

Охарактеризуйте процес розвитку колоній мікроорганізмів.Назвіть основні способи підрахунку кількості мікроорганізмів та кількісні показники для споживчих товарів.

Чисту культуру виділяють у вигляді ізольованих колоній мікроорганізмів на поверхні або в середині твердого поживного середовиа.Під чистою культурою мають на увазі накопичення клітин одного і того ж виду мікроорганізмів,що утворюють з однієї клітини в результаті розмноження. Щоб її отримати потрібно ізолювати окрему мікробну клітину і створити сприятливі умови. Розрізняють 3 групи методів щодо кількісного обліку мікрофлори: 1.безпосередній підрахунок під мікроскопом (у лічильниз камерах,у фіксованих препаратах,за допомогою приладів-лічильників.2.чашковий метод,тобто метод культивування (попередні десятикратні розведення далі висів на тверді поживні середовища та підрахунок колоній)3.титраційний метод тобто метод крайніх розведень(попередні десятикратні розведення,потім висів на поживні середовища,реєстрація росту після інкубації та розрахунок НВЧ клітин в одиниці об’єму субстрату за таблицями. У свіжому мясі повинно міститись не більше 10 клітин бактерій. У цукрі плісеней 13,дріжджів 24 на 10 г.

Х-ка основних шляхів переносу поживних речовин у мікробну клітину.Способи гальмування мікробіологічних процесів у харч.продуктах,які ґрунтуються на порушенні транспортних процесів між клітиною і навк.серед.

Активний транспорт: 1.транслокація груп2.на основі протонного потенціалу (механізм анти порту,сил порту,перенос заряджених нутрієнтів) 3.з використанняи АТ(за допомогоюпериплазматичних білків)4.з використанням фосфоенолпірувата(транспорт макромолекул)Шлях активного переносу -це процес переносу речовин за допомогою білків ферментного походження, пермеази. процес є енергонезалежним. Речовини, що надходять через оболонку до цитоплазми клітини із зовнішнього середовища, не можуть виділятися через цю ж оболонку назад. Майже завжди процеси засвоєння поживних речовин та процеси біосинтезу в клітині переважають над процесами розпаду речовин протоплазми. Поступлення поживних речовин шляхом полегшеної дифузії відбувається за рахунок різниці осмотичного тиску у зовнішньому середовищі та в клітині. Осмотичний тиск - це тиск розчинених у воді речовин на стінки замкненої судини Чим більша різниця осмотичних тисків з обох сторін оболонки клітини, тим інтенсивніше дифундує через оболонку вода у розчин з більшим осмотичним тиском. Разом з водою через оболонку дифундують речовини. також є пасивна дифузія,яка відбувається без витрат енергії,низька швидкість,дифундує кисень,вода,жирні к-ти.