Προαιρετικά αναερόβια - τι είναι αυτό; Παραδείγματα και ταξινόμηση

Εκπρόσωποι Monera βασίλειο, καθώς και ορισμένες παρασιτικά σκουλήκια και άλγες και μύκητες χαρακτηρίζονται από μία ειδική μορφή της οξείδωσης των οργανικών ενώσεων που συμβαίνουν εν απουσία μοριακού οξυγόνου ή σε χαμηλή συγκέντρωση. Οι οργανισμοί που ζουν σε ένα περιβάλλον χωρίς οξυγόνο - είναι αναερόβια. Προαιρετικά και υποχρεωτικά ειδών, καθώς και παραδείγματα της ζωής τους και την κατάταξη θα πρέπει να θεωρείται από εμάς σε αυτό το άρθρο.

Γιατί χρειάζεται να αναπνέει

Θα καθορίσετε ότι θα μιλήσουμε για τη λεγόμενη εσωτερική ή κυτταρική, αναπνοή. Κύρια αποστολή της είναι η παραγωγή ενέργειας από ουσίες, ιδίως γλυκόζη εισέρχεται στο κύτταρο. Αν οι διεργασίες οξείδωσης που συμμετέχουν σε οξυγόνο - οι οργανισμοί που ονομάζεται αερόβια. Εάν το άτομο λαμβάνει ένα τμήμα της ενέργειας με φωσφορυλίωση του υποστρώματος, χωρίς την εισροή O ₂ μορίων - είναι οργανισμοί, αναερόβια.

Αυτός ο όρος επινοήθηκε από Lui Pasterom το 1861, εφαρμόζεται αρχικά μόνο σε ορισμένα είδη προκαρυωτικά εκτέλεση ζύμωσης βουτυρικού οξέος. Στη σύγχρονη μικροβιολογία με αυτό το όνομα όλοι οι οργανισμοί συνδυάζονται, χρησιμοποιώντας ένα τελικό αποδέκτη δεν είναι οξυγόνο, και τα νιτρικά άλατα, το υδρογόνο ή οργανικές ενώσεις. Αναπνευστική αλυσίδα αερόβια, προαιρετικά και υποχρεωτικών αναερόβιων, τα οποία θεωρούμε παρακάτω, διαδικασίες διεξάγονται μεταβολισμό της ενέργειας, μέσω του οποίου η οξείδωση της γλυκόζης, τα λίπη και τα αμινοξέα στο CO _{2, Η2Ο} και ΝΗ _3. Σημειώστε επίσης ότι αναερόβιο μεταβολισμό λιγότερο αποτελεσματικές από οξυγόνο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ανάπτυξη σε απουσία οξυγόνου απαιτεί περισσότερο υπόστρωμα, π.χ. γλυκόζη. Ενέργεια, ως αποτέλεσμα της διάσπασης των περιπτέρων χωρίς οξυγόνο είναι επίσης μικρότερα. Για παράδειγμα, όταν γλυκόλυση - 2 moles κάθε ένα από ΑΤΡ από μόριο γλυκόζης, ενώ η διάσπαση του οξυγόνου της συντίθενται 36 μορίων της τριφωσφορικής αδενοσίνης.

Η ποικιλία των αναερόβιων

Στη σύγχρονη ταξινόμηση περιλαμβάνει διαφορετικά είδη οργανισμών, κυρίως βακτήρια. Για παράδειγμα, προαιρετικά αναερόβιων - σε μία ή περισσότερες μονοκύτταρο ειδών προκαρυωτών, φυτά ή μύκητες, η οποία καταβολισμός δεν απαιτεί O _2. Αλλά η παρουσία του στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου ή στο εξωτερικό περιβάλλον δεν είναι για τα άτομα μοιραία. Για παράδειγμα, αυτά περιλαμβάνουν βακτήρια ανθρώπινα παθογόνα: στηθάγχης στρεπτόκοκκο αιμολυτική σταφυλόκοκκος. Είναι προαιρετικά αναερόβια, και ορισμένα είδη βακτηρίων, των οποίων η επιβίωση χρήσιμο για τον άνθρωπο. Έτσι, η θερμόφιλη Streptococcus διασπά τη λακτόζη σε C ₃ H ₆ O _3, χρησιμοποιείται στην παραγωγή προϊόντων ζυμωμένου γάλακτος: κρέμα, ξινόγαλο, μαλακά τυριά. Στην ιατρική, είναι απαραίτητο για την παραγωγή των προβιοτικών που χρησιμοποιείται για την πρόληψη της διάρροιας και εντεροκολίτιδα των διαφόρων αιτιολογίας. Συνεχίζοντας με την ταξινόμηση των αναερόβιων, σημειώστε makroaerofilov ζουν σε ένα περιβάλλον όπου η συγκέντρωση του _Ο2 δεν υπερβαίνει το 0,5-1%.

Μεταξύ αυτών, πολλές ανθρώπινες παθογόνα είδη, όπως οι στρεπτόκοκκοι, προκαλώντας φαρυγγίτιδα και η νόσος του Lyme. Άλλοι τύποι προαιρετικά αερόβιοι μικροοργανισμοί ζουν στο ανθρώπινο γαστρεντερικό σωλήνα, προκαλώντας διάφορα είδη γαστρίτιδα και έλκη στομάχου. Ο αιτιατός παράγων της ανωτέρω ασθένειες είναι καλά γνωστή Helicobacter. Ένας μεγάλος αριθμός των makroaerofilov σχετικά με δυνητικά αναερόβια, απαιτούν για το μεταβολισμό τους υψηλή περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα. Αυτά ονομάζονται προκαρυωτικά capnophile.

Αναπνευστική αλυσίδα προαιρετικά αναερόβια

Συνεχίζουμε να μελετήσει τα χαρακτηριστικά αυτής της ομάδας του μεταβολισμού βακτηρίων. Υπό εργαστηριακές συνθήκες, έχουμε βρει ότι μπορούν να προσδιορίζεται σε ένα διάλυμα οργανικών ουσιών που περιέχουν διαφορετικές βάρος αναλογία του οξυγόνου. Αυτά τα αναερόβια θα συσσωρεύεται πλησίον του πυθμένα του σωλήνα, όπου η συγκέντρωση του O ₂ είναι χαμηλή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα προαιρετικά αναερόβια - ένα βακτήριο στο οποίο μικρές δόσεις οξυγόνου δεν έχουν σοβαρές επιβλαβείς επιπτώσεις. Νωρίτερα αναφέραμε ότι ορισμένες ομάδες των βακτηρίων, για παράδειγμα, απονιτροποιητική, ο τελικός δέκτης είναι το νιτρικό - ενώσεις αζώτου, οξείδωση του παρελθόντος.

Οι αναπνευστικής αλυσίδας προαιρετικά αναερόβιων σε καταλυτικές αντιδράσεις που εμπλέκονται αναγωγάση νιτρικού ένζυμο, το οποίο παρέχει τη μεταφορά ηλεκτρονίων του ιόντος _ΝΟ3 ^-. Αυτά τα βακτήρια είναι προκαρυωτικά των γενών Micrococcus, Pseudomonas. Ζουν σε λίμνες και σε βρεγμένο έδαφος. Αυτά τα βακτήρια χρησιμοποιούν νιτρικά άλατα οξυγόνο οξέος ως δέκτη ηλεκτρονίων, που μεταφέρουν το λεγόμενο «νιτρικό αναπνοή».

Ο ρόλος του ενζύμου στον καταβολισμό των βακτηρίων

Ο μεταβολισμός των μικροοργανισμών σημαντική λειτουργία του καταλυτικού συστήματος πραγματοποιείται, υπό την προϋπόθεση κυτοχρώματα, καταλάση, φλαβίνης ένζυμα, υπεροξειδάση. Έτσι, flavoproteins παίζουν ένα μέλος ρόλο που συνδέει το υπόστρωμα και τα μόρια του οξυγόνου, τα οποία στη συνέχεια ανάγονται σε υπεροξείδιο του υδρογόνου. Δεδομένου του γεγονότος ότι δυνητικά αναερόβια - είναι μεταβολισμού μικροοργανισμών η οποία λαμβάνει χώρα τόσο με την παρουσία O _2, και σε ένα περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, αυτά τα δύο είδη προκαρυωτικά μπορούν να διακριθούν. Ας τα εξετάσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες.

Τύποι προαιρετικών βακτηρίων

Αερόβιων, αναερόβιων, προαιρετικά αναερόβιων, microaerophiles - μια αρκετά πλήρης κατάλογος των προκαρυωτών, αναπνευστικής αλυσίδας, η οποία είναι μερικώς ή πλήρως εξαρτάται από την παρουσία του θρεπτικού διαλύματος τα μόρια του οξυγόνου. Για παράδειγμα, allerotolerantnye οξειδωτικά βακτήρια λακτόζη, ανάπτυξη υπό την παρουσία O _2, αλλά δεν το χρησιμοποιεί στην αναπνευστική αλυσίδα. Μπορούν συνθέσουν ενέργειας με αντιδράσεις ζύμωσης. Άλλα προαιρετικά αναερόβια, π.χ., κύτταρα ζύμης, ανάλογα με τη χημική σύνθεση του υποστρώματος είναι σε θέση να περάσει από τη διαδικασία ζύμωσης για την αναπνοή οξυγόνου.

Κυτοχρώματα και τη σημασία τους στο μεταβολισμό

Complex πρωτεΐνες - proteid ενσωματώνουν αίμη (που περιέχουν σίδηρο προσθετική ομάδα) - είναι κυτοχρώματα. Με τη συμμετοχή στην κυτταρική αναπνοή σε βακτήρια και ζυμομύκητες, είναι και οι δύο δότες και λήπτες ηλεκτρονίων. άτομο σιδήρου προσθετική ομάδα αναστρέψιμα αλλάξει κατάσταση οξείδωσης του 2-3. Αυτό επιτρέπει τη μεταφορά ηλεκτρονίων από το κυτόχρωμα αφυδρογονάσης σε ακεταλδεΰδη ή πυροσταφυλικό οξύ. Προαιρετικά αερόβιων, αναερόβιων και microaerophiles αποδέκτες ηλεκτρονίων μπορούν να παρουσιάζονται από μόρια του διοξειδίου του άνθρακα, ιόντων υδρογόνου, τα αμινοξέα.

Σημασία προκαρυωτικά, αναερόβια σε έναν κύκλο της ύλης στη φύση

Είναι αδιανόητο κύκλους οργανογενετικά κύρια στοιχεία, π.χ. αζώτου που συμβαίνουν στη βιόσφαιρα γη, χωρίς τη συμμετοχή των μικροοργανισμών. Από προαιρετικά αναερόβιων - είναι κατά κύριο λόγο denitrifying βακτηρίδια, αυτά είναι ικανά να μειώνουν διαλυτά σε άλατα νιτρικού οξέος στο έδαφος ή _Ν2Ο σε ελεύθερο άζωτο. Η απονιτροποίηση γίνεται πιο ενεργά σε εδάφη που περιέχουν περίσσεια ποσότητα νερού και αζωτούχων λιπασμάτων. Ως αποτέλεσμα των χημικών αντιδράσεων των ελεύθερων μορίων αζώτου και πάλι επέστρεψε στην ατμόσφαιρα κλείνοντας τον κύκλο των μετασχηματισμών της στη φύση.

Τα προβιοτικά και τις επιπτώσεις τους για τον άνθρωπο

Από τα περισσότερα από 500 είδη βακτηρίων τα οποία κατοικούν στο ανθρώπινο γαστρεντερικό σωλήνα, μια σημαντική θέση καταλαμβάνεται από δυνητικά αναερόβια. Είναι πρώτα απ 'όλα οι εκπρόσωποι των γενών Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Ο μεγαλύτερος αριθμός από αυτά βρίσκεται στο παχύ έντερο. Είναι βακτήρια ρυθμίζουν κινητικότητα (κυκλοφορία των μαζών των τροφίμων) και να συνθέσει βιταμίνες Β και C. Επίσης, είναι εμπλέκονται στην ανάπτυξη των προστατευτικές πρωτεΐνες - ανοσοσφαιρίνης, και εκείνοι με τη σειρά τους, παρέχουν βακτηριοκτόνο εντερικού περιεχομένου. Ιατρικές μελέτες έχουν δείξει ότι η περιεκτικότητα των βακτηρίων στο ανθρώπινο κόλον μειώνεται απότομα μετά λοιμωδών νόσων που οφείλονται σε φλεγμονώδεις διεργασίες και μετά από θεραπεία με αντιβιοτικά.

Για να αποκατασταθεί η μικροχλωρίδα του γαστρεντερικού σωλήνα με τη χρήση ναρκωτικών - προβιοτικά. Περιέχουν χρήσιμες προαιρετικά αναερόβια - bifidobacteria και γαλακτοβάκιλλοι. Μόλις στο ανθρώπινο κόλον, εξασφαλίζουν την κανονική λειτουργία του και να μειώσει τις αρνητικές επιπτώσεις των παραπάνω. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενη προβιοτικά αποδειχθεί στην γαστρεντερολογία - ένα «Hilak Forte», «Linex», «Laktovit».