يعتمد النشاط الكيميائي الحيوي للبكتيريا على العديد من الأنزيمات التي تعمل كعوامل مساعدة في كثير من التفاعلات الأيضية المختلفة ويتحدد النشاط الإنزيمي للأحياء المجهرية بتركيبها الوراثي أولاً وبالعوامل البيئية ثانياً.
أنواع الأنزيمات
حيث تمتلك الأحياء المجهرية نوعين من الأنزيمات وهي:
- الأنزيمات الأصلية (Constitutive enzymes) وهي الأنزيمات التي تتكون في الخلايا بصورة مستمرة.
- الأنزيمات التطبعية (Adaptive or induced enzymes) وهي الأنزيمات التي تتكون فقط تحت ظروف معينة وبحاصة عند تواجد مادة تفاعلها.
أهم الأنزيمات في البكتيريا
1- أنزيمات الأكسدة
- إن عمليات الأكسدة البيولوجية عموما تعتمد على وجود مجموعة من الأنزيمات تعرف بالأنزيمات المزيلة للهيدروجين (Dehydrogenase) وهذه الأنزيمات قادرة على تنشيط الهيدروجين المتواجد بمادة التفاعل بدرجة تجعلها قابلة للتأكسد هوائياً لوجود الأوكسجين وتسمى عمليات الأكسدة هنا بالأكسدة الهوائية أو التنفس.
- وقد تتم هذه العملية في ظروف غير هوائية بوجود بعض المواد القابلة للاختزال عضوية كانت أم غير عضوية وهنا تسمى بعمليات الأكسدة غير الهوائية أو التخمر.
2- أنزيم الكاتليز Catalase enzyme
- تتكون أثناء عمليات الأكسدة الهوائية في بعض الأحيان مادة فوق أوكسيد الهيدروجين (H2O2).
- نتيجة لتفاعل الهيدروجين المنفصل من مواد التفاعل أو من المواد الوسيطة في عمليات الأكسدة مع أوكسجين الهواء الجوي.
- عندما كانت هذه المادة سامة للخلايا فإن البكتيريا الهوائية تمتاز بإنتاج أنزيم خاص يعرف بالكاتليز (Catalase) يعمل على اختزال فوق أوكسيد الهيدروجين ويحوله إلى ماء مع انطلاق غاز الأوكسجين (2 H2O2 → 2 H2O + O2).
- تفتقر البكتيريا اللاهوائية الموجبة لهذا الأنزيم وبالتالي فإن تعرضها إلى أوكسجين الهواء الجوي من شأنه ان يؤدي إلى موتها مباشرة.
3- أنزيم اليوريوز Urease enzyme
تسطيع البكتيريا التي تتواجد في جو معرض للبول من تحليل اليوريا (Urea) بواسطة أنزيم اليوريوز (Urease) منتجة أمونيا وغاز ثاني أوكسيد الكربون، ولدراسة مقدرة البكتيريا على تحليل تجرى الخطوات التالية:
- تحضير ثلاثة أنابيب تحتوي على وسط اليوريا السائل (Urea borth).
- يلقح أحد الأنابيب بالبكتيريا المراد فحصها وتستخدم الأنابيب الباقية كسيطرة موجبة وسالبة.
- توضع الأنابيب في الحضانة بدرجة حرارة 37 درجة مئوية.
- تقرأ النتائج بعد مرور 4 ساعات ثم بعد 24 ساعة وتسجل النتائج الإيجابية بعد تغير لون الكاشف إلى اللون الزهري أو الأحمر نتيجة زيادة (PH).
