Классификация ферментов

ГОУ СПО АО «Архангельский торгово-экономический колледж»

Дата поступления контрольной работы на з/отд_________________________________________       

Фамилия, имя, отчество студента________________________________________________________

Шифр___________________курс_______специальность_____________________________________

Дисциплина__________________________________________________________________________

Работа №______________ Вариант______________________________________________________

Место работы ________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Адрес студента______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Отметка преподавателя

Дата проверки к/р____________________Оценка___________________________________________

Подпись преподавателя_______________

                                                     Разборчиво

ВОПРОСЫ

1. Ферменты: понятие, их роль в жизнедеятельности микроорганизмов, классификация, свойства. Использование ферментов в промышленности.

2. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Использование этих факторов при хранении товаров. Антибиотики и фитонциды.

3. Биоповреждения, вызываемые мышевидными грызунами. Мыши и крысы как переносчики инфекционных заболеваний, виды заболеваний.                                                                                                                 

4. Патогенные микроорганизмы: понятие, виды, признаки порчи, вызываемые этими микроорганизмами. Бактерионосительство, иммунитет.

5. Санитарные требования к транспортировке, приемке непродовольственных товаров.

1. Ферменты: понятие, их роль в жизнедеятельности микроорганизмов, классификация, свойства. Использование ферментов в промышленности.

1.1 Ферменты: понятие, их роль в жизнедеятельности микроорганизмов,

классификация, свойства. 

Ферменты (от лат. fermentum - закваска) или энзимы (от греч.– внутри) – это специфические белки, входящие в состав всех клеток и тканей живых организмов играющие роль биологических катализаторов. О ферментах люди узнали давно. Еще в начале прошлого века в Петербурге К.С.Кирхгоф выяснил, что проросший ячмень способен превращать полисахарид крахмал в дисахарид мальтозу, а экстракт дрожжей расщеплял свекловичный сахар на моносахариды - глюкозу и фруктозу. Это были первые исследования в ферментологии. 

По строению ферменты могут быть однокомпонентными, простыми, и двухкомпонентными, сложными белками. Во втором случае в составе фермента обнаруживается добавочная группа небелковой природы.

       Роль ферментов в жизнедеятельности животных, растений и микроорганизмов колоссальна. Благодаря каталитической функции разнообразные ферменты обеспечивают быстрое протекание в организме и вне его огромного числа химических реакций.

В природе под каталитическим воздействием ферментов осуществляются процессы гидролиза, фосфоролиза, переноса различных групп (метильные радикалы, остатки фосфорной кислоты и т. д.), окисления и восстановления, расщепления и синтеза, изомеризации и т. п. В частности они катализируют реакции синтеза и распада нуклеиновых кислот, участвуют в процессе пищеварения, катализируют реакции анаэробного окисления и процесс свертывания крови. Практически все химические преобразования в живом веществе протекают с помощью ферментов. Естественно поэтому, что каталитическая функция ферментов лежит в основе жизнедеятельности любого организма.

Классификация ферментов

В основу классификации ферментов положен тип реакции, подвергающейся каталитическому воздействию. По данному принципу все ферменты делятся на 6 классов.                                       1. Оксиредуктазы – ускоряют реакции окисления-восстановления.

2. Трансферазы – ускоряют реакции переноса функциональных групп молекулярных остатков.

3. Гидролазы – ускоряют реакции гидролитического распада.

4. Лиазы – ускоряют негидролитическое отщепление от субстратов определенных групп атомов с образованием двойной связи (или присоединяют группы атомов по двойной связи).

5. Изомеразы – ускоряют пространственные или структурные изменения в пределах одной молекулы.

6. Лиазы – ускоряют реакции синтеза, сопряженные с распадом богатых энергией связей.

Свойства ферментов.

1. t по мере возрастания её до 40-50 ⁰С , увеличивается скорость ферментативной реакции, затем скорость уменьшается , а при достижении t 80 ⁰C практически все ферменты инактивируются.

2. Активность фермента зависит от кислотности среды, при которой фермент проявляет повышенную активность. Пепсин рН = 1,5-2,5; амилаза рН = 6,8-7,2; липаза рН = 7-8

3. Специфичность ферментов: Фермент катализирует только определенную реакцию или действует только на один тип связи.

4. Существуют определенные активаторы, которые повышают деятельность ферментов и скорость реакции.(ионы Na, K, Mg, Ca, анионы Ce – активируют амилазу слюны.)

5. Ферменты присуще данному микроорганизму и входят в число компонентов, его клетки называют конститутивные

6. Автолиз – саморастворение клетки под действием собственных внутреклеточных ферментов.

7. По характеру воздействия: -экзоферменты(выделяются клеткой во внешней среде) –эндоферменты (прочно связаны с внутренними структурами клетки и действуют внутри её)

1.2 Использование ферментов в промышленности.

В пивоварении и винокурении для замены солода используются препараты грибных амилаз. Это удешевляет производство и сокращает расход зерна. Амилазы используются также для получения растворимого крахмала, декстрина и патоки. Продукты из овощей и фруктов, полученные с применением амилаз, содержат больше сахара и лучше усваиваются, особенно детьми. В хлебопечении амилазы ускоряют процесс созревания теста и улучшают качество хлеба.
В кондитерской промышленности используется инвертаза (сахараза) дрожжей, превращающая сахарозу в глюкозу и фруктозу, она предупреждает кристаллизацию сахарозы при высоких концентрациях.
Комплекс ферментов (цитаз) грибов, расщепляющих вещества стенок растительных клеток, используют для улучшения экстракции их содержимого (сока, эфирных масел, жиров, крахмала).
Пектиназы грибов применяют для осветления фруктовых и ягодных соков, для повышения выхода виноградного сока в виноделии, при производстве кофе. Применение пектиназ особенно эффективно при производстве сока из плодов и ягод, содержащих много пектина (черная смородина, крыжовник, слива).
Грибная глюкоамилаза применяется в пивоваренной промышленности для удаления остатков декстринов из пива. Глюкозо-изомераза используется для получения глюкозо-фруктозных сиропов, заменяющих сахарозу, что важно для улучшения рационов питания, поскольку использование в большом количестве сахарозы вредно для человека.
Лактаза применяется для получения молока без лактозы. После такой обработки оно приобретает лучшие вкусовые качества. Кроме того, некоторая часть населения не может употреблять молоко именно из-за наличия в нем лактозы, которая вызывает аллергическую реакцию. С помощью лактазы получают также сахара из молочной сыворотки, содержащей большое количество лактозы.
Большое значение имеет глюкозооксида грибов, так как она позволяет пищевым продуктам освобождаться от остатков глюкозы и молекулярного кислорода и этим повышает сроки их хранения. Глюкозооксидазу добавляют к яичному порошку, к майонезу, к пиву при его длительном хранении. С помощью этого фермента замедляется окисление аскорбиновой кислоты при обработке им овощей и фруктов. Применение ферментов облегчает получение глюконовой кислоты. Протеолитические ферменты микробного происхождения заменяют ренин в сыроделии для получения сгустка. Начинают их использовать для размягчен.ия (тендеризации) мяса, ускорения созревания рыбы при посоле, в виноделии и пивоварении.
Липазы находят применение в производстве цельного сухого молока, в сыроделии для ускорения созревания сыров и придания им специфического вкуса и аромата.

2. Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Использование этих факторов при хранении товаров. Антибиотики и фитонциды.

2.1 Влияние биологических факторов на микроорганизмы. Использование этих факторов при хранении товаров.

Микроорганизмы подвержены действию не только физических и химических, но и биологических факторов. Биологические факторы, обладающие свойством воздействовать на микроорганизмы, весьма разнообразны. Все живые существа объединены в устойчивые экологические системы – биоценозы. Для каждого биоценоза характерно видовое и количественное соотношение популяций, их структуры и взаимоотношения. Среди большого количества биоценозов особое место занимают микробиоценозы – сообщества микроорганизмов. Взаимоотношения между отдельными видами микроорганизмов в пределах одного сообщества могут быть различными и проявляться в форме синергизма, сателлизма, антагонизма и др.

Синергизм. Для такого типа взаимоотношений между особями микробной ассоциации характерны одинаковые физиологические процессы у различных микроорганизмов, в результате чего имеет место увеличение количества веществ, синтезируемых микробной ассоциацией.

Сателлизм. При таком типе взаимоотношений происходит стимуляция роста одного вида микроорганизма продуктами жизнедеятельности другого.

Антагонизм. Для этого типа взаимоотношений характерно угнетение жизнедеятельности (а иногда и полное уничтожение) одних микроорганизмов веществами, синтезируемыми другими микроорганизмами.

Паразитизм – это такое отношение между членами ассоциации, при котором один из организмов (паразит) получает необходимые вещества за счет другого организма (хозяина), нанося при этом вред, что приводит к гибели хозяина.

Анабиоз — cостояние живого организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни.

Симбио́з — это тесное и продолжительное сосуществование представителей разных биологических видов.

          Метабиоз—  форма взаимоотношений между видами микроорганизмов, характеризующаяся тем, что продукты жизнедеятельности одного вида служат источником питания другого вида.

Сосуществование - или нейтрализмом, называется такая форма взаимоотношений, когда организмы, развиваясь совместно, не приносят друг другу ни вреда, ни пользы.

Конкуренция наблюдается тогда, когда совместно развивающиеся организмы нуждаются в одних и тех же питательных веществах и условиях развития.

Хищничество заключается в поглощении клеток одних микроорганизмов другими для использования их в качестве питания.