Celuloza:

Stanowi podstawowy składnik materiału roślinnego i powstaje w większych ilościach niż jakakolwiek inna substancja, mniej więcej połowa biomasy powstające w fotosyntezie to celuloza.

Jest to polisacharyd (polimer) złozony z merów glukozy polaczonych wiązaniem 1,4-glikozydowym.
Rozkład celulozy jest katalizowany przez enzymy z grupy celulaz (jest ich minimum 3).

Enzymy I typu atakują wiązania 1,4-glikozydowe wewnątrz cząsteczki celulozy, a enzymy II typu odcinają disacharyd celobiozę (2 cząsteczki glukozy połaczone 1,4-glikozydowym) na końcach łańcuchów celulozy.

Enzymy III typu hydrolizują celobiozę do glukozy.

Bakterie z grupy clostridium.

Ksylan:

Jest po celulozie drugim pod względem, i powszechności wystepowania węglowodanem w przyrodzie. Słoma i kora 30% składają się z ksylanu, drewno drzew iglastych 7-12%, a drzew liściastych 20-25%.

Należy do grupy węglowodanów zwanych z hemicelulozami. Hemicelulozy sa zbudowane z pentoz (cukrów 5 węglowych) – ksylozy i arabinozy lub heksoz (6 węglowy cukier)- glukoza, mannoza, galaktoza oraz kwasów uronowych.

Łańcuch ksylanu składa się z cząsteczek ksylozy połączonych wiązaniami 1,4–glikozydowymi.

(Niektóre ksylany zawierają również arabinoze, glukoze, galaktoze, i glukuronian.)

Rozkład: Jest rozkładany przez ksylanaze. Działanie ksylanazy powoduje powstanie ksylozy, ksylobiozy i związków o dłuższych łańcuchach. Enzym najprawdopodobniej atakuje cząsteczke równocześnie w kilku miejscach. Ksylan jest rozkładanye przez większość organizmów rozkładających celuloze.

Skrobia:

Jest głównym materiałem zapasowym roślin, wystepuje w postaci kulistych granul o wyraźnie warstwowej budowie. Skrobia roślinna składa się z amylozy i amylopektyny (amyloza jest odpowiedzialna za niebieskie zabarwienie w reakcji z jodyną).

Budowa:

Amylopektyna- jest zbudowana z merów glukozy posiada rozgałęzienia w pozycjach 1,6 (I wegiel i VI węgiel) przy mniej więcej co 25 reszcie glukozy.

Amyloza składa się również z merów glukozy połączonych liniowo wiązaniem 1,4-alfa-glikozydowymi.

Rozkład:

Skrobia rozkłada się na dwa sposoby w drodze kwaśniej hydrolizy i enzymatycznie.
enzymatyczny sposób: dzieli się na 3 rodzaje:

- fosforoliza -przekształcanie do glukozo-1-fosforanu katalizowane przez fosforylazy.

-hydroliza-rozczepienie hydrolityczne poprzez enzymy amylazy. Atakuja one wiązania 1,4-alfa-glikozydowe łacznie z wiązaniami w środku łańcucha w wyniku jej działania powstaje maltoza, glukoza oraz oligomery (cząsteczki zawierające od 3-7 reszt glukozy).

-transglikozylacja-…….

Pektyny:

Występują w przestrzeniach międzykomórkowych, tkankach młodych roślin. Pełnia ważna rolę w stabilności roślinnej.
Budowa:
są poligalakturonidami, zbudowane sa z nierozgałęzionych łańcuchów kwasu galakturonowego połączonego wiązaniami alfa-1,4-glikozydowymi. Grupy karboksylowe są częściowo podstawione metanolem.

Rozkład:

W degradacji pektyn biora udział enzymy pektynolityczne (esterazy i depolimerazy). Esterazy rozszczepiaja wiaznie metyloestrowe uwalniając metanol.

Chityna

Chityna jest materiałem podtrzymującym w świecie zwierzęcym, gdzie tworzy szkielet zewnętrzny wielu bezkręgowców.

Chityna jest polisacharydem zbudowanym z merów acetyloglukozoaminy.

Rozkład:

Generalnie jest rozkładane przez chitynazę i chitobiazę.
chitynaza najprawdopodobniej atakuje cząsteczke chityny w wielu miejscach co prowadzi do powstania malych ilości acetyloglukozoaminy oraz wiekszych ilości chitobiozy i chitotriozy.

Chitobiaza sprowadza te ostatnie do monomerów.

Lignina:

Pod względem ilości po celulozie i hemicelulozie jest najważniejszym składnikiem roślin, stanowi 18-30% suchej masy tkanki drzewnej. Jest najwolniej degradowanym składnikiem.

Lignina nie jest związkiem jednorodnym, lecz jest bardzo złożona. Monomerami ligniny są pochodne alkoholi fenolowych.

Złożonośc budowy wynika z rozmaitej liczby rodzajów wiązań łaczących te monomery.

Rozkład:

Rozkładana przez grzyby, które wywołuja białą zgnilizne, zamieniajac drewno w białą masę.

Lignina jest rozkłądana przez kompleks enzymatyczny zwany niegdyś ligninazą.

Węglowody:
związki zbudowane z węgla i wodoru. Mogą mieć postać liniową (węglowodory alifatyczne) oraz postac cykliczna (węglowodory aromatyczne).

Są rozkładane rze drobnoustroje. Ich degradacja wymaga zwykle obecności tlenu dotyczy to wszystkich węglowodorów substancje te po wstępnych reakcjach utlenienia wchodzą w główne szlaki metaboliczne. Reakcje te polegaja na wbudowaniu cząsteczki tlenu do związku, etap ten nazywany jest oksygenacją a enzymy przeprowadzające go oksygenazami.

Białka:

Sa to biopolimery zbudowane z reszt aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi.
są rozkładane poprzez enzymy proteazy. Są hydrolizowane do oligopeptydów i aminokwasów.

Proteazy rozszczepiają wiązania peptydowe.

Ksenobiotyk- są to związki zsyntetyzowane chemicznie, na ogół nie występujące w przyrodzie. Do ksenobiotyków należą fungicydy, herbicydy,pestycydy, nematocydy i wiele innych. Pod względem budowy najczęściej sa to podstawowe węglowodory, fenylowęglany i inne podobne związki. Niektóre z tych substancji, stosowane w duzych ilościach w uprawach są bardzo oporne i rozkładają się niezwykle wolno lub wcale.

Kometabolizm- niektóre związki podlegają degradacji przez drobnoustroje jedynie wówczas, gdy występują razem z innymi substancjami. Tego typu degradacja jakiegoś związku, która sama nie podtrzymuje wzrostu komórki, ale przebiega w obecności innej degradowanej substancji nosi nazwę kometabolizmu (koutlenienia). Kometabolizm może być wykorzystywany np. w oczyszczalniach ścieków.

Biodegradacja- eliminacja zanieczyszczeń ze środowiska w wyniku działania organizmów, które je rozkładają. Biodegradacji ulega np. papier. W wyniku biodegradacji związki o złożonej budowie ulegają rozkładowi na proste związki typu: cukry proste, kwasy organiczne, aminokwasy.

Biokumulacja - pobieranie przez ustroje żywe pewnych pierwiastków lub związków chemicznych ze środowiska zewnętrznego i gromadzenie ich w ścianie lub w we wnętrzu komórki.

Enzymy adaptacyjne- powstają kiedy środowisko zmusza organizmy do zaadoptowania do nowych warunków.