Порівняльна характеристика ефективності отримання енергії мікроорганізмами в процесі дихання і бродіння. Причини самозігрівання зерна, картоплі й інших органічних матеріалів

Можливості використання мікроорганізмів для виробництва ферментних препаратів. Поняття про екзо- і ендоферменти. Які ферментні препарати мікробного походження використовуються в промисловості?

Ферменти. їх хімічна природа, оптимальні умови дії, активатори та інгібітори.

Ферменты - органические катализаторы, ускоряющие необходимые для функционирования живых организмов реакции. По химической природе это белки.

Ферменты, поскольку они являются по химической природе белками, в растворах ведут себя как амфотерные электролиты и при изменении рН их коллоидные частицы приобретают электрический заряд. Aерменты при гидролизе, как и белки, распадаются на аминокислоты, что, бесспорно, служит веским доказательством белковой природы ферментов.

Оптимальные условия действия фермента наблюдаются при рН 5,5 и температуре около 50° С. В иных условиях фермент теряет активность.

Активаторы ферментов. Для поддержания молекулы фермента в активном состоянии необходимо наличие в среде определенных ионов и некоторых других соединений, называемых активаторами ферментов. Роль активаторов заключается в том, что они способны переводить в активное состояние определенные группировки в каталитическом центре молекулы фермента и таким образом участвовать в каталитическом действии ферментного белка.

Ингибиторы ферментов. Это вещества, которые подавляют действие ферментов. Под влиянием ингибитора скорость ферментативной реакции замедляется или ферментативное превращение полностью прекращается. Процесс воздействия ингибитора на ферментные белки называют ингибированием ферментов. Различают обратимое и необратимое ингибирование и соответственно ингибиторы обратимого и необратимого действия.

Практические значение ферментат.препаратов микробного проиcхождения:

Фермент.препараты микробн.происхожд.имеют ряд преимуществ:

1.дешевое сырье быстро культивируется

2.Мин.затраты

3.Быстрое воспроизвод.

4.Высокая каталитическая актовность ферментов

Технические ферментные препараты микробного происхождения получают из плесневых грибов, бактерий, актиномицетов и дрожжей. Наиболее часто используются микроскопические грибы, но в последнее время более перспективными стали считать бактерии.

По месту действия ферменты делятся на:

-экзорменты – для расщепления питат.в-в,находящихся в среде и для лучшщего выделения их в клетку

-эндоферменты – переваривают то,что поступило из вне,а также под действием этих ферментов происходит расщепление клетки после их гибели.

19. Особливості обміну речовин у мікроорганізмів. Конструктивний і енергетичний обмін речовин. Роль ферментів у процесах обміну. Охарактеризувати поняття: "метаболізм", "катаболізм", "анаболізм".

Совокупность процессов,протекающих в микробной клетке,обесп.ее воспроизведение,наз.о бмен в-в.(метаболизм)

Особенности микробного метаболизма

* имеет большое разнообразие процессов в следствии способности использовать разл.источники энергии и субстраты

*высокая активность обменных процессов,разлтичные пути метаб.преобразовний,высокая способность приспосабливаться к различным условия окр.среды

Метабо­лизм состоит из двух типов процессов: конструктивного и энергетиче­ского обмена.

* В результате ряда биохимических превращений из пита­тельных веществ среды синтезируются сложные органические вещества клет­ки. Этот процесс получил название конструктивного(строительного) обмена. *Для его осуществления, а также для поддержа­ния других жизненных функций (роста, размножения, движения и др.) микроорганизмам необходим постоянный приток энергии, которую они получают в результате распада поступающих в клетку питатель­ных веществ. Этот процесс называют э нергетическим обменом.

Конструктивный и энергетические обмены протекают одновременно и на­ходятся в тесной взаимосвязи. По объему энергетические процессы обычно превосходят биосинтетические. Взаимосвязь этих процессов метаболизма проявляется, прежде всего, в том, что суммарный объем конструктивных процессов зависит от количества доступной энергии, выделенной в ходе энергетического обмена.

Обмен веществ микроорганизмов отличается чрезвычайным раз­нообразием

Особенностью микроорганизмов является интенсивный обмен веществ. За сутки при благоприятных условиях одна микробная клетка может переработать такое количество питательных веществ, которое в 30-40 раз больше ее массы.

Катаболи́зм -или энергетический обмен — процесс метаболического распада, разложения на более простые вещества (дифференциация) или окисления какого-либо вещества, обычно протекающий с высвобождением энергии в виде тепла и в виде АТФ.

Анаболи́зм или пластический обмен — совокупность химических процессов, составляющих одну из сторон обмена веществ в организме, направленных на образование клеток и тканей. Анаболизм взаимосвязан с противоположным процессом — катаболизмом, так как продукты распада различных соединений могут вновь использоваться при анаболизме, образуя в иных сочетаниях новые вещества.

Роль ферментов:

Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма. Переваривание и усвоение пищевых веществ, синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и других соединений в клетках и тканях всех организмов — все эти процессы невозможны без участия ферментов.

Брожение — процесс распада органических веществ (преимущественно углеводов) под действием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами. Как и дыхание, брожение включает окислительно-восстановительные превращения субстрата, связанные с выделением энергии. Но, в отличие от дыхания, брожение не приводит к образованию воды и углекислого газа, а заканчивается накоплением недоокисленных продуктов (спирт, молочная кислота, масляная кислота и др.)

Дыхание, или биологическое окисление, основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления: окисление — отдача донорами водорода или электронов; восстановление — присоединение водорода или электронов к акцептору. Анаэробио з— жизнедеятельность, протекающая при отсутствии свободного кислорода. Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщепление органических соединений, преимущественно углеводов, в анаэробных условиях

Самосогревание картофеля наступает при хранении в больших количествах без достаточной вентиляции. В этом случае тепло, выделяемое клубнями при дыхании, накапливается, температура воздуха возрастает. Активность микроорганизмов усиливается, и они потребляют кислород, выделяют углекислоту и много тепла. В сердцевину клубней кислород не успевает доходить, вследствие чего она темнеет от удушения и загнивает.

Самосогревание зерновых масс. Повышение ее темп-ры вследствие протек-х в ней физиол. пр-сов и плохой теплопроводности.

В завис-ти от исходного состояния з.м. и условий хранения в к-либо участке насыпи темпер-ра может подн-ся до 55-60С, а иногда до 70-75С. Если не принять мер к ликвидации начавшегося пр-са, то вся з.м. окажется в греющемся состоянии.

Самосогревание явл-ся основной причиной порчи зерна при хранении.

Дата добавления: 2015-05-10