Związki BEZAZOTOWE:

Rozkład CELULOZY

Celuloza jako substancja wielkoczast. Utworzona z ok. 14 tys. spolimeryzowanych jednostek glukozy , nie może być pobierana przez kom. bezpośrednio, lecz musi być najpierw poza komórką zhydrolizowana. Mikroorganizmy celulolityczne posiadają celulazę, która rozkładają celulozę do glukozy lub dwucukru celobiozy. W wodach błonnik rozkładają org. tlenowe i beztlenowe. Z tlenowych najbardziej aktywne są bakterie z rodzaju Cytophaga i Sporocytophaga z innych gat.: ziarniaki z rodzaju Micrococcus i Streptococcus, niektóre pałeczki z rodzaju Pseudomonas i Achromobacter oraz laseczki z rodzaju Bacillus.

W glebach w warunkach tlenowych duży udział w rozkładzie celulozy maja grzyby.

W warunkach beztlenowych celuloza rozkładana jest przez mezo - i termofilne bakterie z rodzaju Clostridium.

Rozkład SKROBII

Skrobia stanowi główna substancję zapasowa roślin. Składa się ona z dwóch glukanów i amylozy (15-27%) oraz amylopektyny. Amyloza rozpuszcza się w gorącej wodzie, a z jodem ( płynem Lugola) daje typowe granatowe zabarwienie. Amylopektyna pęcznieje w wodzie i po podgrzaniu tworzy kleik skrobiowy. Z jodem daje zabarwienie purpurowe lub brunatne.

Skrobia poza obrębem komórki jest hydrolizowana przez α-amylaze występującą powszechnie u roślin, mikroorg. i zwierząt. Α- amylaza upłynnia szybko skrobie , atakując jednocześnie wiele wiązań także w obrębie makrocząsteczek, a jej produktem oprócz maltozy są oligomery złożone z 3 do 7 reszt glukozowych. Równocześnie z rozkładem struktur wielkoczast. Zanika barwliwość jodem. Spostrzeżenie to ma praktyczne znaczenie przy wykrywaniu zdolności amylolitycznych u bakterii bytujących w różnych środowiskach naturalnych.

Związki AZOTOWE:

Rozkład MOCZNIKA

Mocznik czyli dwuamid kwasu węglowego
jest produktem rozkładu białek w organizmach zwierzęcych. W dużych ilościach występuje w odchodach ludzi i zwierząt ,z którymi dostaje się do wód i gleby. Rozkładają go liczne drobnoustroje. Rozkład mocznika jest procesem hydrolitycznym, przeprowadzanym przez enzym ureazę. Przebiega on następująco: CO(NH2)2 +H2O→H2NCOONH4(karbaminiany amonu)→2NH3+CO2

Do bakterii mocznikowych zaliczamy liczne gatunki, głównie tlenowe. Szczególnie intensywnie rozkładają mocznik bakterie ,u których ureaza w komórkach jest konstytutywna. Jej wytwarzanie nie podlega represji przez amoniak. Sa to gatunki Sporosarcina ureae, Proteus vulgaris, Bacillus pasteurii i inne.

Rozkład BIAŁEK

Białka rozkładane są przy udziale zewnatrzkom. hydrolaz do monomerów wykorzystywanych następnie przez komórki drobnous. Jako substraty ich metabolizmu. Białka są głównym składnikiem azotowym resztek roślinnych , martwych kom. drobnoustr. i szczątków zwierząt. Zdolność rozkładania białek i ich pochodnych jest bardzo rozpowszechniona właściwością wśród drobnoustr.

Przebieg rozkładu białek zachodzi w kliku etapach. Najpierw peptydohydrolazy(dawn. Proteinazy) hydrolizują białka na prostsze ich związki -polipeptydy , rozkładając wiązania peptydowe (CO-NH), głównie w środkowym odcinku łańcucha węglowego cząstek białka. Na polipeptydy działają z kolei hydrolazy aminokwasowe (daw.peptydazy).Rozrywają one zewnętrzne wiązania peptydowe , sprzęgające ze sobą cząsteczki aminokw. które kolejno uwalniają. W warunkach tlenowych w wyniku działalności drobnoustr. Białka mineralizowane sa do NH3, CO2 i H2O. Enzymy proteolityczne wytwarzane sa przez liczne

gatunki rodzaju Pseudomonas , laseczki z rodzaju Bacillus jak B.mycoides B. mesentericus Clostridium. Większość proteaz bakteryjnych działa najsilniej w środowiskach o pH 7.0-8.0. proteazy grzybowe sa czynne przy pH 4-8. Rozkład peptydów może przebiegać w różny sposób w zależności od rodzaju drobnoustr. i warunków środowiska. Kolejnym etapem rozkładu aminokwasów jest amonifikacja.

Rozkład aminokwasów(amonifikacja)

Uwalnianie amoniaku z aminokwasów czyli proces amonifikacji powodują swoiste enzymy zw. dezaminazami. Reakcje mogą polegać na jednoczesnym hydrolizowaniu, redukowaniu lub utlenianiu aminokwasów. Mogą tez następować przemiany wewnatrzczas. aminokwasu i procesy transaminacji, czyli przenoszenia grupy aminowej z jednych połączeń na inne. Na aminokwasy może tez działać enzym karboksylaza albo dekarboksylaza , który odrywa CO2 z ich grupy karboksylowej. Dezaminacja może przebiegać bez jednoczesnej dekarboksylacji lub łączenie z nią. Aminokwasy mogą być rozkładane wg. reakcji:

Dezaminacji bez karboksylacji:

●Dezaminacja hydrolityczna prowadzi do rozłożenia aminokwasów z wytworzeniem się hydroksykwasów i amoniaku

R.CH.NH2 -COOH + H2O →R.CH.OH.COOH +NH3

●Utlenianie aminokwasu w warunkach tlenowych prowadzi do powstania ketokwasów i amoniaku

R.CH.NH2 -COOH +1/2O2→R.CO-COOH +NH3

●Dezaminacja redukcyjna rozkłada aminokwasy na kwasy tłuszczowe i amoniak

R.CH.NH2 -COOH +2H →R.CH2 -COOH +NH3

Dezaminacji wraz z dekarboksylacja

●Przy hydrolizie tworzy się alkohol. CO2, amoniak

R.CHNH2.COOH+ H2O →R.CH2OH +CO2 +NH3

●Przy utlenianiu w warunkach tlenowych powstaje kwas tłuszczowy CO2 i amoniak

R.CHNH2 -COOH +O2 →R.COOH +CO2 +NH3

●Podczas dezaminacji redukcyjnej tworzy się węglowodór CO2 i amoniak

R.CHNH2 -COOH +2H→R.CH3 +CO2+NH3

Dekarboksylacja i dezaminacja mogą przebiegać prawie jednocześnie pod wpływem swoistych dekarboksylaz i dezaminaz.

---