Технологии водоочистки

Глава 2.7. Характеристика биоценоза активного ила хождения. Ферменты - своеобразные координаторы и ускорители биохи­ мических процессов, снижающие энергию активации^ необходимую для осуществления реакции. Снижение энергии активации происходит за счет образования фермент-субстратного комплекса: E+ S z TE S ^ E + P, где Е - фермент; S - субстрат; ES - фермент - субстратный комплекс; Р - конечный продукт реакции. Таким образом, фермент направляет реакцию «обходным» путем, что позволяет молекулам преодолеть энергетический барьер на более низком уровне. Особенности биологических катализаторов (ферментов): 1) высокая, по сравнению с неорганическими катализаторами, ката- 8 20 литическая активность. Они увеличивают скорость реакции в 10 - 10 раз. Например, молекула каталазы за 1 минуту расщепляет 5000000 молекул Н2О2, при использовании неорганического катализатора - железа - на это потребовалось бы 300 лет; 2) специфичность или избирательность - фермент сахароза, на­ пример, разлагает сахарозу, но инертен к другим дисахаридам: лактозе и мальтозе. В формировании соединения между субстратом и ферментом (образование так называемого фермент-субстратного комплекса) прини­ мают участие не все функциональные группы фермента, а только некото­ рые - активные центры. Уникальная структура активного центра фер­ мента обеспечивает высокое сродство и избирательность протекания од­ ной какой-либо реакции; 3) ферменты очень чувствительны к воздействующим на них фак­ торам, прежде всего, абиотического происхождения - температуры, рН-среды, состава среды. Особенно чувствительны ферменты к высокой температуре. Повышение температуры до определенного предела (выше 40 °С) приводит к инактивации процесса выработки бактериями фермен­ тов и реакции ферментативного катализа. При высокой температуре про­ исходит денатурирование белков - основных структурообразователей ферментов. На основании исследований ряда авторов определено, что оп­ тимальной температурой для микрофлоры активного ила БОС является интервал температур 36-38 °С [4 - 7]. С понижением температуры актив­ ность ферментов снижается вплоть до полного подавления, но при повы­ 242