Anaerobi facultativi - Ce este asta? Exemple și clasificare

Reprezentanți ai Monera regat, precum și niște viermi paraziți și alge și fungi sunt caracterizate printr-o formă specială de oxidare a compușilor organici care apar în absența oxigenului molecular sau la o concentrație scăzută. Organismele vii într-un mediu lipsit de oxigen - l anaerobi. specii și facultative, precum și stabilesc standarde ca exemple de viață a acestora, precum și clasificarea vor fi luate în considerare de către noi în acest articol.

De ce aveți nevoie pentru a respira

Precizăm că vom vorbi despre așa-numita interne, sau celulară, respirația. Sarcina sa principală este de a produce energie din substanțe, mai ales glucoza intră în celulă. În cazul în care procesele de oxidare care iau parte oxigen - organismele sunt numite aerobic. Dacă individul primește o parte din energie prin fosforilarea substratului fără afluxul de O ₂ molecule - sunt organisme, anaerobi.

Acest termen inventat de Lui Pasterom în 1861, aplicat inițial doar pentru anumite tipuri de procariote care efectuează fermentația acidului butiric. În microbiologie modernă sub această denumire toate organismele combinate, folosind un acceptor final nu este oxigen, și nitrați, hidrogen sau compuși organici. aerobic lanțul respirator, facultativi și anaerobi, care stabilesc standarde le considerăm mai jos, procesele realizate metabolismul energetic, prin care oxidarea glucozei, grăsimi și aminoacizi la CO _{2, H2O} și NH _3. De notat , de asemenea , că metabolismul anaerob mai puțin eficient decât oxigenul. Acest lucru se datorează faptului că creșterea în absența oxigenului necesită mai mult substrat, de exemplu, glucoză. Energia, ca urmare a scindării standuri lipsite de oxigen sunt, de asemenea, mai mici. De exemplu, când glicoliza - 2 moli fiecare de ATP din molecula de glucoză, în timp ce clivajul oxigen a sintetizat 36 de molecule de adenozin trifosfat.

Varietatea anaerobilor

În clasificarea modernă include diferite tipuri de organisme, în special bacterii. De exemplu, anaerobi facultativi - o specie mono sau pluricelulare de procariote, plante sau ciuperci, care catabolism nu necesită O _2. Dar prezența lui în citosolul celulei sau în mediul extern nu este pentru persoane fizice fatale. De exemplu, acestea includ bacterii patogeni umani: anginoase streptococ hemolitic stafilococi. Ele sunt anaerobi, și anumite facultativi tipuri de bacterii, ale căror mijloace de existență utile pentru oameni. Astfel, termofile Streptococcus scindeze lactoza la C ₃ H ₆ O _3, este utilizat în producția de produse fermentate din lapte: smântână, lapte acru, brânzeturi moi. În medicină, este indispensabil în producția de probiotice utilizate pentru prevenirea diareei și enterocolită de diferite etiologii. Continuând cu clasificarea anaerobilor, nota makroaerofilov care trăiesc într - un mediu în care concentrația de O ₂ nu depășește 0,5-1%.

Dintre acestea, multe specii patogene umane, cum ar fi streptococi, faringită cauzand si boala Lyme. Alte tipuri de aerobi trăiesc în facultativi tractul gastro-intestinal uman, cauzând diferite tipuri de gastrita si ulcere stomacale. Agentul cauzal al bolilor de mai sus este bine cunoscut Helicobacter. Un număr mare de makroaerofilov referitoare la anaerobi facultativi, necesită pentru conținutul lor metabolism ridicat de dioxid de carbon. Acestea sunt numite procariote capnophile.

lanțul respirator anaerobi facultativi

Vom continua să studieze caracteristicile acestui grup de bacterii metabolismului. În condiții de laborator, am constatat că acestea pot fi determinate într - o soluție de substanțe organice care conțin diferite proporție în greutate de oxigen. Aceste anaerobi se vor acumula în partea de jos a tubului, în care concentrația de O ₂ este scăzută. Acest lucru se datorează faptului că anaerobii - o bacterie facultativi la care doze mici de oxigen nu au un efect dăunător grav. Anterior am menționat că unele grupe de bacterii, de exemplu, denitrificare, acceptorul finale sunt nitrat - compuși cu azot, oxidarea din trecut.

Lanțul respirator anaerobii facultativi în reacțiile catalitice implicate nitrat reductaza enzimă, care asigură transportul de electroni al ionului NO ₃ ^-. Aceste bacterii sunt procariotele din genurile Micrococcus, Pseudomonas. Ei trăiesc în iazuri și în sol umed. Aceste bacterii folosesc săruri acide de oxigen pe bază de nitrat ca acceptor de electroni, care transportă așa-numita „respiratie nitrat“.

Rolul enzimei in catabolismul bacteriilor

Metabolismul microorganismelor funcție importantă a sistemului catalitic este efectuată, citocromilor furnizate, catalaza, enzime flavin, peroxidaza. Astfel, flavoproteinelor joacă un rol element de legătură a substratului și moleculele de oxigen, care apoi sunt reduse la peroxid de hidrogen. Având în vedere faptul că anaerobi facultativi - sunt metabolismul microorganismelor care apare atât în prezența O _2, și într - un mediu lipsit de oxigen, aceste două tipuri de procariote pot fi distinse. Să le considerăm mai detaliat.

Tipuri de bacterii facultativi

Aerobi, anaerobi, anaerobi facultativi, microaerophiles - o listă destul de completă a procariotelor, lanțul respirator, care este parțial sau total dependentă de prezența soluției de nutrienți moleculelor de oxigen. De exemplu, oxidarea allerotolerantnye bacteriile lactoza, in curs de dezvoltare , în prezența O ₂ , dar nu - l utilizați în lanțul respirator. Ei sintetiza de energie prin reacții de fermentație. Alte anaerobi opționale, de exemplu, celule de drojdie, în funcție de compoziția chimică a substratului sunt capabili să treacă de procesul de fermentație pentru respirație cu oxigen.

Citocromilor și importanța lor în metabolismul

proteine complexe - proteid care încorporează hem (grupare prostetică conținând fier) - este citocromilor. Prin participarea la respiratia celulara in bacterii si drojdie, acestea sunt atât donatori și acceptori de electroni. atom Iron grupare prostetică schimbă în mod reversibil starea de oxidare 2 - 3. Acest lucru permite de a transporta electroni din dehidrogenază citocromului la acetaldehida sau acid piruvic. aerobi, facultativi anaerobi și microaerophiles Acceptoare de electroni pot fi prezentate de moleculele de dioxid de carbon, ioni de hidrogen, aminoacizi.

Înțeles procariote, anaerobi într-un ciclu de materie în natură

Este cicluri de neconceput organogenă elemente principale, de exemplu, azotul care apar în pământ biosferă, fără participarea microorganismelor. Deoarece anaerobi facultativi - este în primul rând denitrificante bacterii, ele sunt capabile să reducă solubile în săruri ale acidului azotic la sol sau N ₂ O la azot liber. Denitrificarea are loc cel mai activ în soluri care conțin o cantitate în exces de apă și îngrășământ cu azot. Ca rezultat al reacțiilor chimice ale moleculelor de azot liber a revenit din nou în atmosferă prin închiderea ciclului transformărilor sale în natură.

Probioticele și implicațiile acestora asupra omului

Din cele mai mult de 500 de specii de bacterii care populează tractul gastro-intestinal uman, un loc important este ocupat de anaerobi facultativi. Este în primul rând reprezentanți din genurile Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Cel mai mare număr dintre ele este situat în intestinul gros. Aceasta bacterie reglează motilitatea (mișcarea maselor de alimente) și sintetiza vitaminele B și C. Ele sunt, de asemenea, implicate în dezvoltarea proteinelor protectoare - imunoglobuline, și cele la rândul lor, furnizează conținut intestinal bactericid. Studiile medicale au aratat ca continutul de bacterii din colon uman scade brusc după bolile infecțioase datorate proceselor inflamatorii si dupa terapia cu antibiotice.

Pentru a restaura microflora în tractul gastro-intestinal folosind droguri - probiotice. Ele conțin anaerobi facultativi utile - bifidobacterii și lactobacili. Odată ajuns în colon uman, acestea asigură funcționarea sa normală și de a reduce efectele negative ale celor de mai sus. Cele mai frecvent utilizate probiotice dovedite in gastroenterologie - un "Hilak Forte", "Linex", "Laktovit".