Участь ферментів у грунтових біохімічних процесах
Оксідредуктази
До класу оксидоредуктаз відносяться каталізують окислювально-відновні реакції.
У переважній більшості біологічних окислень відбувається не приєднання кисню до окислюється молекулі, а відщеплення водню від окислюваних субстратів. Цей процес одержав назву дегідрірованія і каталізується ферментами дегідрогеназ.
Розрізняють аеробні дегідрогенази, або оксидази, та анаеробні дегідрогенази, або редуктази. Оксидази переносять атоми водню або електрони від окисляемого речовини на кисень повітря. Анаеробні дегідрогенази передають атоми водню і електрони іншим акцепторів, ферментам або переносникам водню, без передачі їх на кисневі атоми. Окисленню піддаються численні органічні сполуки, що потрапляють у грунт з рослинами і тваринами: білки, жири, вуглеводи, клітковина, органічні кислоти, амінокислоти, пурини, феноли, хінони, специфічні органічні речовини типу гумінових і фульвокислот та ін
В окисно-відновних процесах в клітинах тварин, рослин, мікроорганізмів беруть участь, як правило, анаеробні дегідрогенази, які передають відщеплюється від субстрату водень проміжним переносникам. У грунтовій середовищі беруть участь в окисно-відновних процесах в основному аеробні дегідрогенази, за допомогою яких водень субстрату переноситься безпосередньо на кисень повітря, тобто акцептором водню є кисень. Найпростіша окислювально-відновлювальна система в грунтах складається з окисляемого субстрату, оксидаз і кисню.
Отруйна для рослин і мікроорганізмів перекис водню розщеплюється за допомогою каталази.
Особливість оксидоредуктаз полягає в тому, що, незважаючи на обмежений набір активних груп (коферментів), вони здатні прискорювати велике число найрізноманітніших окислювально-відновних реакцій. Це досягається за рахунок здатності одного коферменту з'єднуватися з багатьма апоферментамі і утворювати кожен раз Оксидоредуктази, специфічну по відношенню до того чи іншого субстрату.
Іншою важливою особливістю оксидоредуктаз є те, що вони прискорюють хімічні реакції, пов'язані з вивільненням енергії, яка необхідна для синтетичних процесів. Окислювально-відновні процеси в грунті катализируются як аеробними, так і анаеробними дегідрогеназ. За хімічною природою це двукомпонентной ферменти, що складаються з білка і активної групи, або коферменти. В якості активної групи можуть виступати НАД + (нікотінамідаденіндінуклеотід), НАДФ + (нікотинамідаденіндінуклеотидфосфат), ФМН (флавинмононуклеотид), ФАД (флавінаденіндінуклеотід), цитохроми.
Виявлено близько п'ятисот різних оксидоредуктаз. Однак найбільш розповсюдженний Оксидоредуктази є такі, які містять в якості активної групи НАД +.
З'єднуючись з білком і утворюючи двокомпонентним фермент (пірідінпротеін), НАД + посилює свою здатність відновлюватися. В результаті пірідінпротеіни стають здатні віднімати від субстратів, в якості яких можуть бути вуглеводи, дикарбонові і кетокислоти, амінокислоти, аміни, спирти, альдегіди, специфічні грунтові органічні сполуки (гумінові та фульвокислоти) та ін, атоми водню у вигляді протонів (Н +) . У результаті активн...
