Ферментативные реакции с несколькими микроорганизмами

Одним из важнейших источников органических соединений в природе является глюкоза, которая образуется в растениях и ауто-трофных микроорганизмах путем восстановления СОг. Из глюкозы в результате различных ферментативных превращений образуется несколько типов универсальных биосинтетических единиц, из которых в процессе ряда последовательных катализируемых ферментами реакций формируются углеродные скелеты большинства природных соединений. Эти взаимосвязанные последовательности метаболических превращений составляют основу биосинтетической классификации, согласно которой все природные соединения несколько произвольно подразделяются на две основные группы-" первичные и вторичные метаболиты. [c.342]

Представление об основных биохимических процессах, происходящих в клетках, на примере сапрофитных микроорганизмов с аэробным типом питания [2], дает упрощенная схема метаболизма на рис. 1.2. Даже в таком упрощенном виде схема позволяет оценить многообразие и сложность внутриклеточных процессов, насчитывающих несколько тысяч реакций, в результате которых синтезируются клеточные вещества. Математическое описание всей совокупности данных реакций и использование такой модели для практических целей представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Наряду с микробиологическими процессами, направленными на образование биомассы микроорганизмов или ценных продуктов клеточного метаболизма большую роль в БТС занимают процессы биологической очистки, протекающие с участием бактериальных клеток по следующей трофической схеме органические загрязнениям бактерии-> простейшие. В процессе биологической очистки сточных вод, содержащих органические и минеральные вещества, формируется биоценоз активного ила, включающий бактерии, простейшие и многоклеточные организмы. В процессе потребления органических загрязнений происходит интенсивный рост бактерий и ферментативное окисление органических веществ. По мере удаления из среды питательных веществ происходит эндоген- [c.10]

К первому уровню здесь отнесены отдельные стадии ферментативных реакций, протекающих в цитоплазме микроорганизма или в культуральной среде. Это уровень молекул ферментов, субстратов и продуктов метаболизма. Общее число разновидностей молекул даже для простейших микроорганизмов составляет несколько тысяч, число реакций между ними также очень велико, поэтому, несмотря на успехи молекулярной биохимии, в настоящее время не представ- [c.57]

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ РЕАКЦИИ С НЕСКОЛЬКИМИ МИКРООРГАНИЗМАМИ [c.53]

Низкая температура, а также присутствие в умеренных концентрациях солей или органических растворителей замедляет рост микроорганизмов. Антисептические препараты следует применять с осторожностью, чтобы не вызвать инактивирования. Для консервирования цельной плазмы человека применяют органические производные ртути однако эти соединения не пригодны для получения альбумина плазмы с помощью обработки спиртом, так как они скапливаются в альбуминовой фракции в недопустимой концентрации [180]. Антибиотики, подобные пенициллину, применяются в тех случаях, когда доказано, что их добавление не препятствует протеканию ферментативных реакций. Одним из наиболее ценных антисептиков оказался толуол, поскольку он не влияет на большинство ферментативных процессов или химических реакций. Для насыщения раствора следует применять достаточное количество толуола это лучше всего достигается путем подвешивания в замкнутом сосуде, предназначаемом для хранения препарата, небольшой пробирки с несколькими каплями толуола. [c.39]

Если в стероидный субстрат необходимо ввести несколько структурных элементов, то можно либо последовательно подвергать его действию различных микроорганизмов, каждый раз выделяя промежуточные продукты, либо поочередно заражать реакционную смесь этими организмами без выделения промежуточных продуктов, либо, наконец, непосредственно работать со смешанными культурами микроорганизмов, В последних двух случаях, разумеется, необходимо, чтобы составляюш,ие смесь микроорганизмы не были антагонистами. В настояш ее время разработаны методики совместного применения культур многих бактерий, грибов и простейших и осупцествлено несколько сотен ферментативных реакций со смешанными культурами. При этом обычно удается достичь значительного повышения выхода по сравнению с проведением реакции по стадиям. [c.53]

Громоздкие и необычные для живой природы структуры (например, молекула ДДТ) разлагаются в результате нескольких ферментативных реакций. Деградация таких соединений монокультурой микроорганизмов сопровождается накоплением продуктов частичной трансформации их, которые разлагаются медленно или вообще не разлагаются. В природных условиях полная минерализация устойчивых пестицидов может происходить вследствие кометаболизма с более биодоступными соединениями и воздействия смешанных популяций микроорганизмов. [c.386]

Хотя любое превращение, осуществляемое ферментами микроорганизмов в процессах метаболизма, в принципе может быть использовано как трансформация, т. е. для препаративного получения его продуктов, в настоящее время реализована и практически используется лишь незначительная их часть. Но число процессов, позволяющих препаративно получить продукты ферментативных реакций и описанных в настоящее время, составляет несколько тысяч. Эти процессы очень разнообразны по природе исходных субстратов, использованным микроорганизмам, типу и количеству участвующих ферментов, характеру превращения органических соединений. Только часть из них осуществляется отдельными ферментами и может рассматриваться как ферментативные реакции. Значительная часть процессов микробной химии состоит из нескольких таких реакций, например приведенное выше окисление п-ксилола в п-толуиловую кислоту. Поэтому чаще говорят не о реакциях, а о процессах микробиологической трансформации. Классификации моноферментных процессов микробной трансформации, построенные на основе химических механизмов реакций или номенклатуры участвующих ферментов, сложны и насчитывают десятки различных типов. Более широко распространена классификация микробных трансформаций по типу химического превращения субстрат —продукт. Она отражает суммарное превращение исходного соединения, но не механизм процесса. Поэтому, например, все превращения альдоз в кетозы относят к типу изомеризация , хотя у разных микроорганизмов в этом случае могут быть ответственны ферменты различных классов — соответствующая изомераза или две последовательно действующие оксидоредуктазы. Обычно выделяют класс процессов дезаминирование , несмотря на то, что за иих могут быть ответственны как окислительные, так и гидролитические ферменты. К типу окисления относят как моноферментные реакции, так и процессы, осуществляемые несколькими ферментами и т. д. В связи с этим классификация микробных трансформаций по типу превращения субстрат — продукт является искусственной и чисто прагматической, хотя и широко распространена. В настоящее время выделяют следующие типы процессов микробной трансформации 1) окисление, 2) восстановление, [c.526]

Образование ископаемого органического вещества совершается в несколько стадий и зависит от многих факторов. В начальной стадии степень распада и характер превращения веществ зависят прежде всего от условий аэрации, оводненности среды, химического состава организмов и воздействия микробов. После отмирания 0 ргайизмов хорошо налаженный в живых организмах обмен веществ нарушается, прерываются многочисленные ферментативные реакции. Освобождающиеся при этом соединения цростого или сложного состава подвергаются воздействию огромной армии микроорганизмов. В условиях свободного доступа кислорода при участии ферментов аэробных микроорганизмов большая часть соединений (белков, простых углеводов, жиров) разрушается очень быстро, частично до полной минерализации. При ограниченном доступе кислорода, в полуанаэробных условиях, количество аэробных бактерий невелико, ферментативные окислительные процессы протекают медленнее, вследствие чего распад органических соединений замедлен. Такого типа распад органических соединений происходит при образовании торфов. В анаэробных условиях, на дне глубоких, непроточных болот, происходят замедленные процессы, характерные для сапропелевых илов. [c.40]

В настоящее время в органической химии и технологии все шире используются ферментативные процессы микроорганизмов, которые трудно или пока невозможно осуществить при помощи чисто химических реакций. Живая материя располагает высокоактивными, тонкоселиктив-ными биологическими катализаторами, по своей активности несравненно превышающим катализаторы, используемые химической технологией. 1ак, например, живая клетка связывает атмосферный азот в химические соединения при температуре почвы и атмосферном давлении, тогда как промышленная фиксация азота (синтез аммиака) — процесс, протекающий при температуре нескольких сот градусов и давлении нескольких сот атмосфер. [c.132]