Роль микроорганизмов в очистке сточных вод от тяжёлых металлов. Буракаева А.Д - 4 стр.

       1 Механизм адаптации микроорганизмов к тяжелым ме-
                           таллам

      Микроорганизмы по разному реагируют на тяжелые металлы. Ряд мик-
роорганизмов способны осуществлять активный транспорт тяжелых метал-
лов внутрь клеток / 31 /. Проницаемость клеток служит ведущим фактором в
проявлении токсичности металлов. В некоторых случаях возникает более то-
лерантные к тяжелым металлам резистентные штаммы, т.е. такие, для воз-
действия на которые необходима более высокая концентрация токсического
вещества, чем для воздействия на родительские штаммы. Часто эта рези-
стентность определяется образованием белковых или ферментативных сис-
тем в клетке, что обусловлено генетическими изменениями, связанными с
хромосомами и внехромосомными элементами генетического аппарата -
плазмидами и транспозонами. Плазмиды клеток микроорганизмов несут ге-
ны, которые определяют резистентность к различным тяжелым металлам.
Иногда устойчивость обусловлена специфическим связыванием металла
смежными остатками цистеина в молекуле металлотионинов, синтез которых
может индуцироваться тяжелыми металлами либо стрессовыми факторами.
Металлотионины - это белки, специфические связывающие тяжелые металлы
в живых организмах. Металлотионины I и II -низкомолекулярные, кодируе-
мые генами, идентифицированы в клетках цианобактерий и грибов. Сущест-
вуют еще фитохелатины, которые образуются в растительных клетках и об-
разуют только ферментативным путем / 13 /. Некоторые ионы металлов им-
мобилизируются клеточной оболочкой или связываются слоем слизи, покры-
вающем клетку.
      Одной из форм резистентности является также осаждение ионов ме-
таллов в форме сульфидов и фосфатов. Такие, например, ионы как Cd (II) ак-
тивно транспортируются в некоторые штаммы бактерий по Mn(II) и PО43-
транспортной системе соответственно. Приобретая плазмиду резистентности
клетка блокирует такое высоко аффинное поглощение токсичных ионов че-
рез эти энергозависимые транспортные каналы. В резистентных штаммах об-
разуются целые комплексы белково-ферментных систем, обуславливающих
связывание и редокс-превращение металла, а также АТФ-зависимые каналы,
ответственные за "выкачивание" токсичных ионов из клетки / 32 /.
      Специфические, ферментативные окислительно-восстановительные
превращения металлов достоверно известны только для нескольких переход-
ных металлов и наиболее изученными являются марганец и железо. Эрлихом
доказано, что бактериальное загрязнение марганца (II) при формировании
железо-марганцовых конкреций катализируется конститутивными оксидаза-
ми в реакциях:

                 MnO2 + 1/2 O2 + H2O = MnO2 + 2H+ ,
                 MnO + MnO2 + 1/2 O2 = 2MnO ,




4