Fakultatiewe anaërobe - wat is dit? Voorbeelde en klassifikasie

Verteenwoordigers Monera koninkryk, asook 'n paar parasitiese wurms en alge en swamme word gekenmerk deur 'n spesiale vorm van oksidasie van organiese verbindings voorkom in die afwesigheid van molekulêre suurstof of teen 'n lae konsentrasie. Organismes leef in 'n suurstof-vrye omgewing - dit anaerobe. Fakultatiewe en obligaat spesies, sowel as voorbeelde van hul lewe en die klassifikasie sal deur ons oorweeg word in hierdie artikel.

Hoekom het jy nodig om asem

Ons spesifiseer dat ons sal praat oor die sogenaamde interne, of sellulêre, asemhaling. Die belangrikste taak is om energie te produseer van stowwe, veral glukose toetrede tot die sel. As die oksidasie prosesse deel te neem suurstof - is die organismes genoem aerobiese. Indien die individu 'n gedeelte van energie deur substraat fosforilering ontvang sonder die invloei van O ₂ molekules - is organismes, anaerobe.

Hierdie term geskep deur Lui Pasterom in 1861, aanvanklik slegs van toepassing op sekere soorte prokariote presterende bottersuur fermentasie. In moderne Mikrobiologie onder hierdie naam al organismes gekombineer, met behulp van 'n finale akseptor is nie suurstof, en nitrate, waterstof of organiese verbindings. Respiratoriese ketting aerobiese, fakultatiewe en obligaat anaërobe wat ons hieronder oorweeg, prosesse uitgevoer energie metabolisme, waardeur die oksidasie van glukose, vette en aminosure na CO _2, H ₂ O en NH _3. Let ook op dat anaërobiese metabolisme minder doeltreffend as suurstof. Dit is te wyte aan die feit dat die groei in die afwesigheid van suurstof vereis meer substraat, bv glukose. Energie as gevolg van die verdeling van suurstof vry erwe is ook kleiner. Byvoorbeeld, wanneer glikolise - 2 mol elk van ATP vanaf glukose molekuul, terwyl suurstof cleavage van gesintetiseerde 36 molekules van adenosientrifosfaat.

Die verskeidenheid van anaerobe

In die moderne klassifikasie sluit verskillende soorte organismes, veral bakterieë. Byvoorbeeld, fakultatiewe anaërobe - 'n enkel- of multi-hokkig spesies van prokariote, plante of swamme, wat katabolisme nie O _{2 vereis.} Maar sy teenwoordigheid in die sitosol van die sel of in die eksterne omgewing is nie vir individue noodlottige. Byvoorbeeld, dit sluit bakterieë menslike patogene: angina Streptococcus hemolitiese staphylococcus. Hulle is fakultatiewe anaërobe en sekere tipes bakterieë, wie se lewensbestaan nuttig vir die mens. So, die termofiliese Streptococcus te hang laktose na C ₃ H ₆ O _3, word gebruik in die produksie van gefermenteerde melkprodukte: room, suurmelk, sagte kase. In medisyne, dit is onontbeerlik in die produksie van probiotika wat gebruik word vir die voorkoming van diarree en enterokolitis van verskeie etiologie. Voort te gaan met die klassifikasie van anaerobe, let makroaerofilov woon in 'n omgewing waar die konsentrasie van O ₂ nie meer as 0,5-1%.

Onder hulle is, baie menslike patogene spesies, soos streptokokke, wat veroorsaak dat faringitis, en Lyme-siekte. Ander vorme van fakultatiewe aerobes woon in die menslike spysverteringskanaal, wat veroorsaak dat verskillende tipes van gastritis en maagsere. Die veroorsakende agent van die bogenoemde siektes is welbekend Helicobacter. 'N Groot aantal makroaerofilov wat verband hou met fakultatiewe anaërobe, vereis vir hul metabolisme hoë inhoud van koolstofdioksied. Dit is genoem prokariote capnophile.

Respiratoriese ketting fakultatiewe anaërobe

Ons gaan voort om die eienskappe van hierdie groep van bakterieë metabolisme te bestudeer. Onder laboratorium toestande, het ons gevind dat hulle kan bepaal in 'n oplossing van organiese stowwe bevat verskillende gewig verhouding van suurstof. Hierdie anaerobe sal ophoop naby die onderkant van die buis, waarin die konsentrasie van O ₂ laag. Dit is te wyte aan die feit dat die fakultatiewe anaërobe - 'n bakterieë waaraan klein dosisse van suurstof nie 'n ernstige skadelike effek hê. Vroeër het ons genoem dat sommige groepe van bakterieë, byvoorbeeld, denitrifying, die finale akseptor is nitraat - stikstof verbindings, oksidasie van die verlede.

Die respiratoriese ketting fakultatiewe anaërobe in katalitiese reaksies betrokke ensiem nitraatreduktase, wat die elektrontransportketting van die ioon GEEN ₃ bied ^-. Hierdie bakterieë is prokariote van die genera Micrococcus, Pseudomonas. Hulle leef in poele en in nat grond. Hierdie bakterieë gebruik nitraat suurstof suur soute as 'n elektron akseptor, die uitvoering van sogenaamde "nitraat asemhaling".

Die rol van die ensiem in die katabolisme van bakterieë

Die metabolisme van mikro-organismes belangrike funksie van die katalitiese stelsel uitgevoer word, met dien verstande sitochrome, katalase, Flavin ensieme, peroksidase. So, flavoproteïene speel 'n rol lid koppeling van die substraat en die suurstof molekules, wat dan verminder tot waterstofperoksied. Gegewe die feit dat fakultatiewe anaërobe - is mikro-organismes metabolisme wat beide in die teenwoordigheid van O _{2 voorkom,} en in 'n suurstof-vrye omgewing, kan hierdie twee tipes van prokariote onderskei. Laat ons hulle oorweeg in meer detail.

Tipes fakultatiewe bakterieë

Aerobes, anaerobe, fakultatiewe anaërobe, microaerophiles - 'n redelik volledige lys van prokariote, respiratoriese ketting wat gedeeltelik of heeltemal afhanklik van die teenwoordigheid van voedingsoplossing die suurstofmolekules. Byvoorbeeld, allerotolerantnye oksiderende bakterieë laktose, die ontwikkeling in die teenwoordigheid van O _2, maar nie om dit te gebruik in die respiratoriese ketting. Hulle sintetiseer energie deur fermentasie reaksies. Ander opsionele anaerobe, bv gisselle, na gelang van die chemiese samestelling van die substraat in staat is om te slaag uit die fermentasieproses vir suurstof asemhaling.

Sitochrome en die belangrikheid daarvan in metabolisme

Komplekse proteïene - proteid inkorporeer heem (yster-bevattende prostetiese groep) - is sitochrome. Deur deel te neem in selrespirasie in bakterieë en gis, dit is beide skenkers en elektronontvangers. Ysteratoom prostetiese groep omkeerbaar verander sy oksidasietoestand 2-3. Dit maak dit moontlik om elektrone vanaf sitochroom dehidrogenase vervoer na asetaldehied of pirodruiwesuur. Fakultatiewe aerobes, anaërobe en microaerophiles elektronontvangers kan aangebied word deur molekules van koolstofdioksied, waterstof ione, aminosure.

Wat beteken prokariote, anaërobe in 'n siklus van materie in die natuur

Dit is ondenkbaar siklusse organogenic belangrikste elemente, bv stikstof wat in die biosfeer aarde, sonder deelname van mikro-organismes. Sedert fakultatiewe anaërobe - is in die eerste plek denitrifying bakterieë, hulle in staat is om van die vermindering van oplosbare in salpetersuur soute om grond of N ₂ O gratis stikstof. Denitrifikasie plaasvind meeste aktief in gronde wat 'n oormaat van water en stikstofhoudende kunsmis. As gevolg van chemiese reaksies van gratis stikstof molekules weer terug na die atmosfeer deur die sluiting van die siklus van sy transformasies in die natuur.

Probiotika en die implikasies daarvan vir menslike

Van die meer as 500 spesies van bakterieë wat die menslike spysverteringskanaal bewoon, is 'n belangrike plek ingeneem deur fakultatiewe anaërobe. Dit is in die eerste plek verteenwoordigers van die genera Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Die grootste aantal van hulle is geleë in die dikderm. Dit bakterieë te reguleer beweeglikheid (beweging van voedsel massas) en sintetiseer vitamiene B en C. Hulle is ook betrokke by die ontwikkeling van beskermende proteïen - immunoglobulien, en diegene op sy beurt, bied kiemdodende derm inhoud. Mediese studies het getoon dat die inhoud van bakterieë in die menslike kolon daal skerp ná aansteeklike siektes as gevolg van inflammatoriese prosesse en na antibiotiese terapie.

Om die mikroflora te herstel in die spysverteringskanaal gebruik van dwelms - probiotika. Dit bevat nuttige fakultatiewe anaërobe - bifidobacteriën en lactobacilli. Sodra in die menslike kolon, hulle verseker sy normale werking en die negatiewe uitwerking van die bogenoemde te verminder. Die mees algemeen gebruikte probiotika bewys in gastroënterologie - 'n "Hilak Forte", "LINEX", "Laktovit".