METABOLIZM

Metabolizm - całokształt przemiany zachodzacej w komórce.

Typy przmian - cząstkowe procesy składające sie na metabolizm

1. pobieranie pokarmu i odżywianie:

1. bakterie i grzyby pobierają pokarm cała powierzchnią ciała

2. pobieranie związków wielkocząsteczkowych (rozbicie na prostrze składniki przez enzymy)

2. zdobywanie energii potrzebnej do prowadzenia licznych reakcji endogenicznych

3. budowa czyli synteza drobnocząsteczkowych składników komórki i ich polimeryzacja w miktocząsteczki na podstawie informacji genetycznej

Działanie drobnoustrojów - podział enzymów:

1. Oksydoreduktazy /oksydazy, dehydrogenazy/ - przenoszenie elektronu i protonu z substratu na akcaptor

2. Transcerazy - przenosza okreslona grupe chemiczną

3. Hydroliazy - rozkładają substrat w drodze hudrolizy

4. Liazy - odszczepiaja grupe bez hydrolizy

5. Izomerazy - przebudowa struktury cząstki bez jej rozkladu

6. Ligazy - katalizują łączenie sie dwóch czastek

Enzymy - działaja tylko na określony sobie właściwy substrat i katalizuja dana reakcje.

Mikrobiologiczne przemiany bezazotowej substancji organicznej

1. Celuloza - spolaryzowane cząsteczki glokozy nierozpuszczalne w wodzie.
   Enzymy cellulolityczne - endoglukanazy i egzoglukanazy

1. Etap obejmuje rozbicie struktur krystalicznych celulozy. Następnie endoglukanazy rozbijają większość wiązań

2. Endoglukanazy uwalniają jednoski disacharydów i B-glukazydazy hydrolizują dwucukry do glukozy

Warunki tlenowe i odczyn obojetny celuloze rozkładaja bakterie śluzowce / Celulomonas i Celuvibrio/.

W warunkach tlenowych i odczynie kwaśnym celuloze rozkładaja grzyby / Fusarium, Stachybotrys, Chaetomium/.

W warunkach beztlenowych ale z pH >4,2 celuloza jest rozkładana przez bakterie z rodzaju Clostridium

2. Skrobia - połączone ά1,4 glukozydowym materiał zapasowy roślin, składa sie z amylozy(rozpuszcza sie w goracej wodzie) i amylopektyny (w goracej wodzie tworzy budyń)

3. Hemiceluloza - wielocukry o rożnej długości łańcuchów złożone z pentos albo heksos np ksylan, araban, mannan, glikan
   Łańcuchy hemicelulozy rozkładane są na drobne rozpuszczalne cząstki przez enzymy hydrolityczne

4. Pektyny - stanowią grupę zwiazków abudowanych z kwasu degalaktrunowego wiązania ά1,4 glikozydowe w degradacji pektyn przez drobnoustroje biorą udział bakterie, promieniowce, grzyby tworza liazy pektynowe. Pektyny rozkładają się przez upłynnienie
   Pektyny rozkładane są beztlenowo przes Clostridium na drodze fermentacji masłowej uwolnione włukno lniane i konopne.

5. Związek aromatyczny - LIGNINA - w drewnie do 30% inkrustracja tkanki roslinnej
   związek najtrudnije degradowalny. Wanilina, aldehyd syryngowy, drzewa szpilkowe, drzewa liściaste, parahydroksybenzoaldehyd zwiazki najłatwiejsze w rozłożeniu.

Produkcja kiszonek

1. Faza wstępna - rozdrobnienie, ubicie i wydzielenie soku(wyrównanie składu chemicznego 2-3% NaCl - stworzenie warunków dla bakterii.
   Warunki beztlenowe - eliminacja tlenowców
   Minimum cukrowe - ilość cukru dla bakterii które pomogą w wytworzeniu kwasu który obniży pH do 4,2

2. Faza rozwoju właściwej mikroflory (ok. 2 tygodni 0,7 - 1% kwasow)

3. Faza koncowa - zawartość kwasów wzrasta 1,6 - 1,8% w tym kw mlekowego 1,0 - 1,3%. Odczyn kiszonki 3,5 - 3,8%

Grupa drobnoustrojów	Właściwości biochemiczne	Sposób ochrony
Gnilne	Tlenowy i beztlenowy rozklad białka	Zapewnienie minimum cukrowego,warunki beztlenowe
Clostridium	Fermentacja masłowa	Pniżeni pH > 4,2
Drobnoustroje cellulolityczne i pektynolityczne	Rozkład calulozy i pektyn	Zapewnienie minimum cukrowego
Bakterie rzekomwj fermentacji masłowej	Wytworzenie indolu i acetoiny	Ochrona przed zanieczyszczeniem nawozem i gleba
Pleśnie	Rozkład kwasów i mineralizacja masy rozlinnej, wytwarzanie toksyn	Zachowanie warunków beztlenowych

Fermentacja masłowa - rozkłada cukry złożone powstają kwasy: octowy, masłowy, aceton alkohol butynowy, metan, propan oraz duże ilości CO₂ i H₂. H₂S rozkłada sie do pirogronowego.

Znaczenie:
1. korzystna w glebie - ciążka, zbita, podmokła,obieg pierwiastkow.

2. roszenie lnu i konopi.

3. szczepy wykorzystywane sa na skale masowa do produkcji związków chemicznych.

Szkodliwe:

1. kiszonki
2. przemusł mleczarski - psucie mleka
3. dojrzewanie serów - psucie i pękanie serow
4. bombarz niewłaściwie wysterylizowanych konserw.

Tabelka poniżej↓

Fermentacja	Pochodzenie i właściwości
C.pasterianum	Gleba, najaktywniejsze wiazanie azotu
C.butylicum	Gleba, słabe wiązanie azotu, rozkład błonnika
C.pectinovorum	Oczyszczone włukna łykowe, rozkład pektyn
C.felsineum	Oczyszczone włukna łykowe, rozkład błonnika i pektyn
C.acetobutylicum	Wybrane szczepy sa uzywane do masowej produkcji acetonu i alkoholu butylowego
C.botulinum	Pałeczka jadu kiełbasianego silnie toksyczna dla ludzi

Fermentacje w warunkach tlenowych

Gatunek	Pochodzenie	Zdolność wytwarzania kw octowego	Graniczna dla wzrostu stężenia alkoholu
A.oxydans	Brzeczka lub zacier	ok. 2	7
A.aceti	Warzywa owoce napoje	6,6	11
A.pasteranium	Piwo, brzeczka, ocet	6,2	9,5
A.kutizingianum	Piwo	6,6	9,5
A.schetzeinbach	Octownie	11,5

Fermentacja metanowa

Substraty ulegające przekształceniu: polisacharydy, białko, lipidy

1. Hydroliza tych związków przez różne beztlenowce Clostridium.

2. Z powstalych związków drobnocząsteczkowych powstają alkohol octowy i kwasy organiczne.

3. faza przygotowawcza do metanogenezy. Acetogeneza w wyniku której powstaje aceton.

4. Metanogeneza złożona przemienia aceton do CO₂ i CH₄

---