Fakultatívne anaeróbne - čo je to? Príklady a klasifikácia

Zástupcovia Monera kráľovstva, rovnako ako niektoré parazitickými červami a riasy a huby sa vyznačujú zvláštnu formu oxidáciu organických zlúčenín vyskytujúcich sa v neprítomnosti molekulárneho kyslíka, alebo v nízkej koncentrácii. Organizmy žijúce v prostredí bez kyslíka - to anaeróbne. Fakultatívne a obligátne druhy, rovnako ako príklady ich života a klasifikácia budú považované za nami v tomto článku.

Prečo je potreba dych

Určíme, že budeme hovoriť o takzvanej vnútorné či mobilné, dýchanie. Jeho hlavnou úlohou je na výrobu energie z látok, najmä glukóza vstupe do bunky. V prípade, že oxidačné procesy, ktoré sa zúčastňujú kyslík - organizmy sa nazývajú aeróbne. V prípade, že jedinec prijme časť energie fosforyláciou substrátu bez prítoku O ₂ molekuly - sú organizmy, anaeróbne.

Tento termín razil Lui Pasterom v roku 1861, spočiatku použiť len na určité druhy prokaryot vykonávajúcich fermentácii kyseliny maslovej. V modernej mikrobiológie pod týmto názvom všetky organizmy v kombinácii s použitím konečnej akceptora nie je kyslík, a nitráty, vodík alebo organické zlúčeniny. Dýchacie reťazec aeróbne, fakultatívne anaeróbne a obligátne, ktoré považujeme za nižšie, postupy vykonáva energetický metabolizmus, prostredníctvom ktorého oxidácie glukózy, tukov a aminokyselín na CO _2, H ₂ O a NH _3. Poznamenajme, že anaeróbne metabolizmus menej efektívne než kyslík. To je spôsobené tým, že rast v neprítomnosti kyslíka vyžaduje viac substrátu, napríklad glukózu. Energia ako dôsledok rozštiepeniu porastov bez prístupu kyslíka sú tiež menšie. Napríklad, keď glykolýza - 2 mol každý z ATP z molekuly glukózy, zatiaľ čo kyslík štiepenie syntetizovaných 36 molekúl adenosintrifosfátu.

rozmanitosť anaeróbnych

V modernej klasifikácii zahŕňa rôzne druhy organizmov, najmä baktérie. Napríklad, fakultatívne anaeróbne - jedno alebo mnohobunkové druhov prokaryot, rastlín alebo húb, ktoré katabolizmus nevyžaduje O _2. Ale jeho prítomnosť v cytosolu bunky alebo vo vonkajšom prostredí nie je pre jednotlivca fatálne. Napríklad, medzi ne patrí baktérie ľudské patogény: anginózne Streptococcus hemolytická Staphylococcus. Sú fakultatívne anaeróbne, a niektoré druhy baktérií, ktorých živobytie užitočné pre človeka. To znamená, že termofilné Streptococcus štiepiaci laktózu na C _{3H 6O 3,} sa používa pri výrobe fermentovaných mliečnych výrobkov: smotana, kyslé mlieko, mäkké syry. V medicíne je nevyhnutné pri výrobe probiotík používaných pre prevenciu hnačiek a enterokolitídy rôzneho pôvodu. Pokračovanie s klasifikáciou anaeróbnych baktérií, na vedomie, makroaerofilov žijú v prostredí, kde je koncentrácia O ₂ neprekročí 0,5-1%.

Medzi nimi mnoho ľudských patogénne druhy, ako sú streptokoky, čo spôsobuje zápal hltana a lymskej boreliózy. Iné druhy fakultatívnych aeróby žije v ľudskom zažívacom trakte, čo spôsobuje rôzne typy zápalu žalúdočnej sliznice a žalúdočných vredov. Pôvodcom vyššie uvedených chorôb je dobre známe Helicobacter. Veľké množstvo makroaerofilov týkajúce sa fakultatívnych anaeróbov, vyžadujú pre svoj metabolizmus vysokým obsahom oxidu uhličitého. Jedná sa o tzv prokaryotes capnophile.

Dýchacie reťazec fakultatívne anaeróbne

Budeme aj naďalej študovať vlastnosti tejto skupiny metabolizmu baktérií. V laboratórnych podmienkach bolo zistené, že môže byť stanovená v roztoku organických látok, ktoré obsahujú rôzne hmotnostný podiel kyslíka. Tieto anaeróbne baktérie sa hromadí v spodnej časti rúrky, kde je koncentrácia O ₂ je nízka. To je spôsobené skutočnosťou, že fakultatívne anaeróbne - baktérie, na ktorú malé dávky kyslíka nemajú závažný škodlivý účinok. Predtým sme uviedli, že niektoré skupiny baktérií, napríklad, denitrifikáciu, konečný akceptor je dusičnan - zlúčeniny dusíka, oxidácia minulosti.

Tieto fakultatívne anaeróbne dýchacieho reťazca v katalytickej reakcie zúčastňuje dusičnan enzým reduktázu, ktorý zaisťuje transport elektrónov iónov NO ₃ ^-. Tieto baktérie sú prokaryota rodov Micrococcus, Pseudomonas. Žijú v rybníkoch a vo vlhkej pôde. Tieto baktérie používajú nitrátové soli kyselín kyslík ako akceptor elektrónov, nesúci takzvaný "dusičnanu dýchanie".

Úloha enzýmu v katabolizmu baktérií

Metabolizmus mikroorganizmov dôležitú funkciu katalytického systému sa vykonáva za predpokladu, cytochrómami, kataláza, Flavin enzýmy peroxidázu. Tak flavoproteínov hrať úlohu Pripojovacie substrátu a molekuly kyslíka, ktoré sa potom redukujú na peroxid vodíka. Vzhľadom k tomu, že fakultatívne anaeróbne - sú mikroorganizmy, metabolizmus, ktorý sa vyskytuje tak v prítomnosti O _2, a v prostredí bez kyslíka, možno rozlíšiť tieto dva typy prokaryot. Uvažujme je podrobnejšie.

Druhy fakultatívnych baktérií

Aeróbne, anaeróbne, fakultatívne anaeróbne, Microaerophiles - celkom kompletný zoznam prokaryot, respiračné reťazec, ktorý je čiastočne alebo úplne závislá na prítomnosti živného roztoku molekúl kyslíka. Napríklad allerotolerantnye baktérie oxidujúce laktóza, vyvíja v prítomnosti O _2, ale jeho použitie v dýchacom reťazci. Sú syntetizovať energiu fermentačnej reakcie. Ďalšie voliteľné anaeróby, napríklad kvasinkové bunky, v závislosti na chemickom zložení substrátu sú schopné preniesť z fermentačného procesu kyslíka dýchania.

Cytochrómami a ich význam v metabolizme

Komplexné proteíny - proteidy obsahujúce hom (obsahujúce železo protetickú skupinu), - je cytochrómami. Tým sa zúčastňuje bunkové dýchanie v baktériách a kvasinkách, ktoré sú oba darcami a akceptory elektrónov. Železo atóm náhradná látka vratne meniť jeho oxidačného stavu od +2 až +3. To umožňuje prepravovať elektróny z cytochrómu dehydrogenázou na acetaldehyd alebo kyselinou pyrohroznovú. Fakultatívne aeróbne, anaeróbne a Microaerophiles elektrónové donory môžu byť prezentované molekulami oxidu uhličitého, vodíkových iónov, aminokyselín.

Význam prokaryota, anaeróbne baktérie v cykle hmoty v prírode

Je nemysliteľné, cykly organogenní hlavné prvky, napríklad dusík vyskytujúce sa v biosférickej krajine, bez účasti mikroorganizmov. Vzhľadom k tomu, fakultatívne anaeróbne - predovšetkým denitrifikácie baktérie, ktoré sú schopné znížiť rozpustný vo soľou kyseliny dusičnej do pôdy alebo N ₂ O na voľný dusík. Denitrifikácia prebieha väčšina aktívne v pôdach, ktoré obsahujú nadmerné množstvo vody a dusíkatého hnojiva. V dôsledku chemických reakcií voľných molekúl dusíka opäť vrátil do atmosféry uzavretím cyklu jeho transformáciou v prírode.

Probiotiká a ich dôsledky pre človeka

Z viac ako 500 druhov baktérií, ktoré obývajú ľudský zažívací trakt, významné miesto zaujíma fakultatívnych anaeróbnych baktérií. Je to v prvom rade zástupcovia rodu Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Najväčší počet z nich sa nachádza v hrubom čreve. To baktérie reguláciu motility (pohyb potravín mas) a syntetizovať vitamínov B a C. Sú tiež podieľa na vývoji ochranných proteínov - imunoglobulínu, a tie, ktoré na druhej strane poskytujú baktericídnych črevného obsahu. Lekárske štúdie ukázali, že obsah baktérií v hrubom čreve človeka prudko klesá po infekčných ochorení v dôsledku zápalových procesov a po antibiotickej liečbe.

Ak chcete obnoviť mikroflóru v zažívacom trakte s užívaním drog - probiotiká. Obsahujú užitočné fakultatívne anaeróbne - bifidobaktérií a laktobacilov. Potom, čo v ľudskom hrubom čreve, ktoré zaisťujú normálnu prevádzku a zníženie negatívnych vplyvov na vyššie uvedené. Najčastejšie používané probiotiká osvedčili v gastroenterológii - za "Hilak Forte", "Linex", "Laktovit".