Технологии водоочистки

Раздел 2. Основные технологии очистки сточных и природных вод соединений ферментов или их нет, или их недостаточно. В этом случае, конечное низкомолекулярное соединение, образуемое в процессе синтеза, не останавливает синтез выключением ген-оператора, а наоборот, вклю­ чением ген-оператора индуцирует синтез ферментов, необходимых для окисления субстрата. Например, лактоза ферментом галактозидазой расщепляется на глюкозу и галактозу. Глюкоза - наиболее чаще встречаемое в природе со­ единение, поэтому ферменты для деструкции глюкозы («дежурные» фер­ менты) всегда в клетке есть. В данном случае процесс обмена веществ у микроорганизмов происходит по углеводному типу. Лактоза встречает­ ся реже, поэтому для ее биодеструкции необходимо синтезировать соот­ ветствующие ферменты. В рассматриваемом примере репрессором (корепрессором), блоки­ рующим синтез ферментов, необходимых для деструкции лактозы, явля­ ется низкомолекулярный продукт деструкции глюкозы. Клетка ведет себя «благоразумно»: пока присутствует продукт деструкции глюкозы, ей незачем тратить энергию на синтез ферментов. Но как только распад глюкозы завершается, продукты распада (метаболизма) выводятся из сис­ темы за счет гидродинамических и массообменных процессов (например, за счет аэрации и барботажа иловой смеси в аэротенках воздухом). Фактора, блокирующего синтез ферментов, нет. Далее, ген-оператор, не встречая более репрессии ген-регулятора, включает систему синтеза ферментов, необходимых для деструкции лактозы [13]. Из описания процессов синтеза и деструкции можно сделать вывод о целесообразности и эффективности систем регулирования в клетке, ибо в одном случае синтезируемое клеткой соединение служит сигналом для прекращения продуцирования (полезное свойство, применяемое для ле­ чения болезней - репрессия индуцирования гормонов печени (сахарный диабет) инсулином и других целей), в другом - сигналом для синтеза фер­ мента. Последнее свойство бактериальных клеток индуцировать синтез недостающих ферментов, востребованных необходимостью адаптирова­ ния конструктивного и, особенно, энергетического обмена веществ мик­ роорганизмов в изменившихся условиях, является основополагающим в функционировании систем биологической очистки сточных вод. Следует обратить внимание на то, что свойство системы блокиро­ вать синтез недостающих клетке ферментов до тех пор, пока не закончится 249