Микроб ферменттері, классификациясы. Микроорганизмдердің көмегімен органикалық заттардың, азот,күкірт, фосфор және темір қосылыстарымен өзгеріске ұшыруы

Презентация қосу

Министрлігі Семей қаласының Шәкәрім атындағы
мемлекеттік
мемлекеттік университеті. Аграрлық
университеті. Аграрлық факультет.
факультет.

БӨЖ
Тақырыбы:Микроб
Тақырыбы:Микроб ферменттері,
ферменттері, классификациясы.
классификациясы.
Микроорганизмдердің
Микроорганизмдердің көмегімен
көмегімен органикалық
органикалық заттардың,
заттардың,
азот,күкірт,
азот,күкірт, фосфор
фосфор және
және темір
темір қосылыстарымен
қосылыстарымен өзгеріске
өзгеріске
ұшыруы.
ұшыруы.

Орындаған:Балғанбай
Ж.С.
Тексерген:Омарбеков Е.О.
Топ: БЛ-309.

Семей 2015ж.
Микроорганизмдердің ферменттері
Микроорганизмдердің ферменттері (энзимдері)
Ферментация деген термин латынның сөзі fermentatio — ашу
процесін көрсетеді,нәтижиесінде газ бөліп шығатын.Энзим
гректің сөзінен шыққан, ашытқыш деген ұғымды білдіреді.
Микроорганизмдер клеткасында және олардың тіршілік ететін
ортасында күрделі биохимиялық өзгерістер болады. Мүнда
бактериялар осы процестерді тездететін ерекше заттар —
ферменттерді жасап шығарады. Кейде оларды энзимдер деп те
атайды. Бір сөзбен айтқанда, ферменттер — органикалық ката-
лизаторлар.
Ферменттер туралы ғылымның негізін
калаушылар М. М. Манассеина (1871),
Бухнер (1897) жэне т.б. пікірінше
белоктардың қарынында пептонға ыдырауы
XVIII ғасырдың орта кезінен белгілі болған.
Ферменттерді тұңғыш рет орыс
ғалымы К- С. Қирхгофф XIX
ғасырдың бас кезінде ашқан.
Фер-менттер химиялық
активтігі күшті заттар.
Мәселен, мәйек фер-ментінің
(химозин) бір белігі 800 мыңдай
бөлік сүтті ұйыта алады.
Ферменттер тек тірі клеткада
ғана емес, сонымен бірге
клеткадан тыс ортада да ез
күшін жоймай реакцияны
тездетеді. Мұның үлкен
практикалық маңызы бар.
Олардың әрқайсысы заттардың
белгілі бір түріне әсер ете
алады.
Ферменттер деп бүкіл
жануарлар,өсімдіктер,микроорганизмдердің клеткалары мен
тканьдарының кұрамына кіріп биологиялық катализаторлардың
рөлін атқаратын спецификалык, белоктарды айтады.
Ферменттердің арқасында заттар ыдырайды, олардан клеткаға
керекті полимерлер тузіледі,бірақта бұл процестерге энергия аз
жұмсалады. Микробтарда сан жағынанда сапа жағынанда күрделi
ферменттер болады.Мысалы,ішек таякшасының клеткасындағы
ферменттердің саны 700 шейін жетеді.
Ферменттер тек тірі клеткаларда түзіледі және
цитоплазма-мен тығыз байланысты болады.
Дегенмен оларды клеткадан бөліп алуға да
мүмкіндік бар. Осындай қасиетіне сүйене оты-
рып, ферменттерді эктоферменттер, яғни тірі
клеткалардьң сыртқы ортаға бөліп шығаратын
ферменттері және эндоферменттер, яғни
клетка ішінде әсер ететін ферменттер деп
бөледі. Эктоферменттер көбінесе ортадағы
күрделі органикалық заттарды қүрылысы
қарапайым заттарға дейін ыдыратады да тірі
клеткаға қоректік заттар даярлайды. Ал
эндоферменттер, қо-ректену процесімен бірге,
энергияны бөліп шығару реакциясына да актив
қатысады. Сондықтан бұл ферменттерді бөліп
шығаратын микроорганизмдер қоректік
ортадағы барлық күрделі зат-тарға бір
Ферменттердің
классификациясы.
Ферменттерді 6 топқа
(классқа) бөледі.
I. Гидролазалар
II.Трансферазалар
III. Изомеразалар
IV.Лиазалар
V. Лигазалар (синтетазалар)
VI.Оксидоредуктазылар
Гидролазалар — су молекуласының қатысуымен күрделі
қосылыстарды ыдыратады. Олар 5 кіші топтқа бөлшектенеді.
Эстеразалар — бұл ферменттер органикалық қосылыстардың
күрделі эфирлік байланыстарын ыдыратады. Бұған мына
ферменттер жатады.
а) фосфоэстеразылар немесе фосфотазалар - органикалық
қышқылдардың кұрамындағы күрделі эфирлік байланыстарды
ыдыратады;
б) Карбоксиэстеразалар - май қышқылдарының эфирлік
байланыстарын ыдыратады;
в) Сульфатэстеразалар - күкірт қышқылының эфирлік
байланыстарын ыдыратады;
г) Тиоэстеразалар - органикалык қышқылдар мен
тиоспирттердің күрделі байланыстарын бұзады;
2 Гликозидазалар (глюкозидазалар) - углеводтармен олардың
туындыларының арасындағы гликозидік байланыстарды
ыдыратады;
3. Пептидазалар - бұл ферменттер белоктар молекуласының
арасындағы пептидтік байланыстарды ыдыратады (-CO-NH-);
4. Амидазалар - бұл ферменттер негізінен азот және көміртегі
атомдарынын арасындағы (-N-C) байланыстарды ыдыратады;
5. Полифосфотазалар - органикалық заттардың кұрамындағы
фосфорангидридтің байланыстарды ыдыратады;
Трансферазалар - бұл ферменттер 1 молекуладағы әр
түрлі топтарды басқа молекулаларға тасымалдайды. Бұл
ферменттерге мыналар жатады:
Метилтрансферазалар - метильдік топтарды тасымалдайды;
Транскетолазалар – альдегидтердің немесе кетонның
қалдықтарын тасымалдайды;
Аминотрансферазалар - аминқышқылдарынан аминотоптарды
алып кетоқышқылдарга тасымалдайды.
Изомеразалар - бұл ферменттер органикалық
қосылыстарының бip түрін екінші бip турге
айналдырады.Оларға мына ферменттер жатады:
а) аланинрацемаза-аланиннің L-формасын d-
формасына,керісінше d-формасын L-формасына
айналдырады;
б) лактатрацемаза - сүт кышкылының L-формасын d-
формасына, керісінше d-формасын L-формасына
айналдырады;
в) триозофосфатизомераза - d-глицеральдегид-З-
фосфатты диоксицетонфосфатка айналдырады.
Керісінше диоксиацетонфосфатты d-глицеральдегид-З-
фосфотқа айналдырады;
г) метиласпартатмутаза-қайтымды реакцияларды
жылдамдататын глутамин қышқылын П-метиласпарагин
қышқылына айналдырады.
Лиазалар (десмолазалар) - бұл ферменттер
субстраттардан белгілі бip топтарды гидролитикалық емес
жолмен бөледі немесе осы топтарды қос (двойная связь)
байланыстарға қосады. Мына ферменттерді жатқызуға
болады:
а) декорбоксилазалар – карбоксильді топтарды
аминқышқылдарынан бөледі;
б) Альдолазалар - бұлар гексозодифосфатты екі
триозаға ыдыратады: фосфодиоксиацетон мен
фосфорглицерин альдегидше;
в) Аспартатаммиаклиаза - қайтымды реакция аспарагин
қышқылын фумар қышқылы мен аммиактан түзеді.
Лигазалар (синтетазалар) — бұл ферменттер синтетикалық
реакцияларды жылдамдата отырып АТФ және оның
аналогтарынан полифосфаттардан фосфор қышқылынын
қалдықтарын бөліп шығарады. Осы кезде көміртегі мен оттегінің
(С-О), көміртегі мен күкірттің (C-S) және көміртегі мен азоттың
арасында байланыстар (C-N) түзіледі. Бұларға мына ферменттер
жатады:
а) аминоацил т-РНК,-синтетаза аминқышқылдарын m –РНК -
га қосады (байланыстырады);
б) аспарагинсинтетаза-аспарагиннің аспарагин
қышқылынан синтезделуін жылдамдатады;
в) глютаминситетаза — глютаминді глютамин қышқылынан
синтездеуге қатысады, осы процеске жауап береді
Оксидоредуктазылар тотығу-тотықсыздану реакцияларының
ферменттері, бұлар микроорганизмдердің тыныс алу процесі
кезінде сутегімен мен оттегінің иондарын тасымалдауға жауап
береді. Мына ферменттер жатады.
1. Дегидрогеназылар (аэробтық және анаэробтық): процесс
мына схема бойынша жүреді АН2 +В □ А+ВН2;
2. Оксидазалар — оттегінің молекулалық түрін бeлceндiлiгiн
арттырады. Оксидазаларға цитохром жүйесі жатады, ол тек қана
аэробтарда кездеседі
3. Пероксидаза судың қаныққан тотығының немесе
органикалық заттардың кұрамындағы оттегінің белсенділігін
арттырады, содан кейін активтелген оттегі субстратты
тотықтырады;
4. Каталаза: қаныққан сутегінің 2 молекуласын оттек мен
судың 2 молекуласына ыдыратады: 2Н 202- □ 2Н2 0+0 2.
Бұған цитохромоксидаза жатады.
5.Цитохромдар — күрделі белоктар (гемопротеидтер)тірі
клеткаларда электрондарды және сутегін тотығатын
органикалык заттардан сатылап алып молекулалық оттегіне
береді. Бұл кезде гемнің кұрамына кіретін темірдің
валенттілігінің қайтымды өзгеруінің нәтижесінде энергияға бай
қосылыстар түзеді.(АТФ). Организмде кездесетін ферменттердің
саны мыцға жуық. Олардың молекуласы негізінен белоктық
Микроорганизмдердің азот, фосфор, күкірт және
темір қосылыстарын өзгерту.
Азот қосылыстарын өзгерту.
Азот жердегі маңызды элементтердің бірі, ол белоктар мен нуклеин
қыщқылдарының құрамына кіреді. 75,5%атмосферада, қалған
мөлшері органикалық және минералдық қосылыстар түрінде сумен
топырақта кездеседі. Азоттың табиғаттағы айналымында
микроорганизмдер маңызы үлкен.
Белокты заттардың аммонификациясы.
Клетка цитоплазмасында белокты заттар болады, олар өсімдік
қалдықтары және жануарлар өлексесі түрінде топыраққа түседі де
онда ыдырайды. Белоктар ыдырауы нәтижесінде аммиак түрінде азот
бөлінеді, осыған байланысты бұл процесс аммонификация деп
атылған. Белокты заттардың аммонификациясы табиғатта азотты
қосылыстарды өзгерту бағытындағы бірінші микробиологиялық
процес. Бұл процеске ең кемі 10’C темпертурада және белгілі ылғал
жағдайында жүреді. Шіріткіш бактерияларының табиғаттағы маңызы
үлкен: жануарлар өлкесі және өсімдік қалдықтарын ыдырата отырып
олар жер бетін тазартады. Және жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге
қорек береді. Аммонификация процесіне бациллалар, бактериялар,
актиномициттер, зең саңырауқұлақтарының микробтары қатысады.
Ауа оттегі әсеріне қарай оларды аэробтар, факультативті аэробтар
және аэробтар топтарына бөлінеді.
Фосор қосылыстарын өзгерту.

Фосордың да азот тәрізді организм тіршілік әректіне үлкен маңызы
бар. Фосфор болмаса көптеген ферменттер құрамына кіреді,
фосфорлендіру деп аталатын реакцияға қатысады. Кейбір фосфор
органикалық компоненттер- энергияның көп мөлшерін тасушылар.
Топырақта фосфор көп. П.Н.Пряшнков мәліметтеріне қарағанда 1
га-да 3-5 т фосфор болады. Бұл элемент, әсіресе қарашірік
топырғында өп болатын, қар топырақта да жеткілікті. Фосфор
топырқта негізінде өсімдік сіңіре алмайтын органикалық формад
және қиын сіңірілетін минералдық қосылыстар түрінде болады.
Клеткада фосфордың органикалық қосылыстары, нуклеотидтар
көп болады, клетка ішінде орналасқан сопақша эндоспоралар
түзеді. Грам бойынша боялады, аэробтар. Ен колайлы өсу
температурасы 37 °С. МПА – сұрғылт- ақ түсті анык байкалатын
колониялар тузеді.Ескі колониялар алғашқыда сарғаяды,кейін
өоңыр түске айналады.Фосфор органикалык косылыстар мен бор
бар ортада колония төңірегінде қышқыд ісерінен ағарған өңір
пайда болады. Фосфор микробтары фосфордың орГаникалық
косылыстарын жедел ыдыратып,фосфор қышқылының өсімдікке
сіңімді,оңай ертитін минералды тұзына айналдырып фосорды
бөледі. Топыракта бұндай микробтар неғұрлым көп болса, онда
өсімдікке сіңімді фосфор да соғұрлым кеп болады.
Күкірт косылыстарын өзгерту.

Күкірт жануарлар мен өсімдіктердің организімінде болады,
күкірт амин кышкылдарының (цистеин, цистин, метионин), В
тобындағы витаминдердің (биотин, тиамин құрамына кіреді ,
ол шашта, кауырсында көп болады. Күкірттің органикалық
косылыстары топырақта жануарлар және өсімдіктер
калдыктары турінде кездеседі.Күкірт минералдауға
микоризмдер катысады; микроорганизмдер аэробты жағадайда
күкірт сутегіне және әшәнара меркаптандарға дейіе
тотықсыздандырады.
Күкірттің тотықсыздандырылған қосылыстарын автотрофты
микробтар (фотолитотрофтар, хемолиторофтар)
тотыктырады.Оларды жіпше пішінді тионды, фотосинтездеуші
деп үш топка ажырайды. Жіптесін хемолитотрофты күкірт
бактериялары — аэробтарр және Beggiatoa, Thiothrix, Thioploca
жене баска туыстарға жатады. Beggial көптеген клеткалардан
кұралған ұзын жіпше трізді формалы, сулифидтерді
сульфаттарға дейін тотыктырады. Аралық өнімі элементтік
күкірт ,ол шар тәрізді болып клеткаларда жиналады.
Темір қосылыстарын өзгерту.
Бұл элемент табиғатта кең тараған,оргиникалық және
минералдық қосылыстар түрінде кездеседі.Өсімдік
жануарлар организмдерінің құрамыына кіреді.Қан
гемоглобинді және цитохромдардың тыныс
ферменттерінде болады,хлорофилл құрамына кіреді.
Темір жеткіліксіз болса жануарлар анемия
байқалады.Органикалық темірді тотық түрінен шала
тотық түріне және керісінше микроорганизмдер
айналдырады.С.Н. Виноградский темірдің шала тотық
тұздарын көбіне Leptothrix туысына жататын
бактериялар тотықтыратынын анықтады.
1947 жылы тас көмір шахтасының ащы суынан
Thiobacillus ferrooxidans табылады.Темір бактериялар
аэробтар,көбіне батпақ ,тоғандарда кездеседі. Алтын,
мыс және темір бактериялары.
Пайдаланылған әдебиеттер:
1. А. Бұлашев, Ө. Таубаев,Ж.Сұраншиев,К. Мырзабаев
«Микробиология» -2014
2. Б.Т. Толысбеков, Қ.Б.Бяшев, «Микробиология және
имунология» Алматы -2008
3. Б.Т. Толысбеков, Қ.Б.Бяшев, Р.Ж.Мықтыбаева
«Ветеренариялық санитариялық микробиология»
Алматы 2008.
4. М.М. Құлдыбаев. М.Қ. Шоқанов Микробиология
пәнінің практикалық сабақтары» Алматы-1995 ж
5. Гайсин Айдар Балкашевич «МИКРОБИОЛОГИЯ,
ВИРУСОЛОГИЯ пәнінен Дәріс конспекты» - Өскемен,
2007ж

Ұқсас жұмыстар

Микроб

Микробиология

Микроорганизмдердің өсу кезеңдері

Микроорганизмдердің қоректенуі

Микроорганизм клеткасының органикалық заттары

Тыныс алу Микроорганизмдердің аэробты және анаэробты тыныс алу процесі

ОРГАНИКАЛЫК ЕМЕС ЗАТТАРДЫН

МИКРООРГАНИЗМДЕР ЭКОЛОГИЯСЫ

Микроорганизмдердің табиғатта таралуы

Ғаламдық биосферадағы биогеохимиялық заттар айналымы

Пәндер