Fakultative anaerober - hvad er det? Eksempler og klassifikation

Repræsentanter Monera rige, samt nogle parasitiske orme og alger og svampe er kendetegnet ved en særlig form for oxidation af organiske forbindelser, der forekommer i fravær af molekylært oxygen eller ved en lav koncentration. Organismer, der lever i en iltfri miljø - det anaerobe. Facultative og som forpligter arter, såvel som eksempler på deres liv og klassificeringen vil blive behandlet af os i denne artikel.

Hvorfor har du brug for at ånde

Vi angiver, at vi vil tale om den såkaldte interne eller cellulære, respiration. Dens vigtigste opgave er at producere energi fra stoffer, især glucose ind i cellen. Hvis oxidationsprocesser deltager ilt - er organismerne kaldes aerobe. Hvis den enkelte modtager en del af energien substratphosphorylering uden tilstrømningen af O ₂ molekyler - er organismer, anaerober.

Dette begreb opfundet af Lui Pasterom i 1861, i første omgang kun anvendes til visse typer af prokaryoter, der udfører smørsyrefermentering. I moderne mikrobiologi under dette navn alle organismer kombineret, ved anvendelse af en endelig acceptor er ikke oxygen og nitrater, hydrogen eller organiske forbindelser. Respirationskæde aerobe, fakultative og som forpligter anaerober, som vi anser nedenfor, processer gennemføres energimetabolisme, hvorigennem oxidationen af glucose, fedtstoffer og aminosyrer til _{CO2, H2O} og NH _3. Bemærk også, at anaerobe metabolisme mindre effektive end oxygen. Dette skyldes den kendsgerning, at vækst i fravær af oxygen kræver mere substrat, fx glucose. Energi som følge af opdelingen af iltfrie stande er også mindre. For eksempel når glycolyse - 2 mol af hver af ATP fra glucose molekyle, hvorimod oxygen-spaltning af syntetiserede 36 molekyler af adenosintriphosphat.

De mange forskellige anaerobe bakterier

I den moderne klassifikation omfatter forskellige typer af organismer, især bakterier. For eksempel fakultativt anaerobe - en enkelt- eller flercellede arter af prokaryoter, planter eller svampe, som katabolisme ikke kræver _O2. Men hans tilstedeværelse i cytosolen af cellen eller i det eksterne miljø er ikke for personer fatale. For eksempel indbefatter disse bakterier humane patogener: angina streptococcus hæmolytisk staphylococcus. De er fakultative anaerobe, og visse typer af bakterier, hvis levebrød nyttige for mennesker. Således termofile Streptococcus spalte lactose til _{C3 H6} O _3, anvendes i produktionen af fermenterede mejeriprodukter: fløde, surmælk, bløde oste. I medicin, er det absolut nødvendigt i produktionen af probiotika, der anvendes til forebyggelse af diarré og enterocolitis af forskellige ætiologi. Fortsætter med klassificeringen af anaerobe, bemærk makroaerofilov bor i et miljø, hvor koncentrationen af _O2 ikke overstiger 0,5-1%.

Blandt dem, mange mennesker patogene arter, såsom streptokokker, der forårsager halsbetændelse, og borreliose. Andre typer af fakultative aerobe bor i fordøjelsessystemet, der forårsager forskellige typer af gastritis og mavesår. Det forårsagende middel af ovennævnte sygdomme er velkendt Helicobacter. Et stort antal makroaerofilov vedrørende fakultative anaerober, kræver for deres metabolisme højt indhold af carbondioxid. Disse kaldes prokaryoter capnophile.

Respiratorisk kæde fakultative anaerober

Vi fortsætter med at studere de særlige kendetegn ved denne gruppe af bakterier stofskifte. Under laboratorieforhold har vi fundet, at de kan bestemmes i en opløsning af organiske stoffer, der indeholder forskellige vægtandel af oxygen. Disse anaerober vil akkumulere nær bunden af røret, hvor koncentrationen af _O2 er lav. Dette skyldes det faktum, at de fakultative anaerobe - en bakterie, som små doser af ilt ikke har en alvorlig skadelig virkning. Vi har tidligere nævnt, at nogle grupper af bakterier, fx denitrificerende den endelige acceptor er nitrat - kvælstofforbindelser, oxidation af fortiden.

Respirationskæden fakultative anaerobe bakterier i katalytiske reaktioner involverede enzym nitratreduktase, som tilvejebringer elektron transport af ionen _NO3 ^-. Disse bakterier er prokaryoter af slægterne Micrococcus, Pseudomonas. De lever i damme og i våd jord. Disse bakterier anvender nitrat ilt syresalte som en elektronacceptor, der bærer såkaldte "nitrat åndedræt".

Rolle af enzymet i katabolismen af bakterier

Metabolismen af mikroorganismer vigtig funktion i det katalytiske system gennemføres, leveret cytochromer, katalase, flavin enzymer, peroxidase. Således, flavoproteiner spiller en rolle, der forbinder substratet og oxygenmolekyler, der derefter reduceres til hydrogenperoxid. Eftersom fakultative anaerober - er mikroorganismer metabolisme, som forekommer både i nærvær af _O2, og i et oxygenfrit miljø, kan disse to typer af prokaryoter skelnes. Lad os betragte dem nærmere.

Typer af fakultative bakterier

Aerobe, anaerobe, fakultative anaerober, microaerophiles - en temmelig komplet liste over prokaryoter, respiratorisk kæde, som er delvist eller helt afhængig af tilstedeværelsen af næringsopløsningen oxygenmolekyler. For eksempel allerotolerantnye oxiderende bakterier lactose, udvikling i nærvær af _O2 men ikke bruger det i respirationskæden. De syntetisere energi ved fermenteringsreaktioner. Andre eventuelle anaerober, fx gærceller, afhængigt af den kemiske sammensætning af substratet er i stand til at passere fra fermenteringsprocessen for oxygen vejrtrækning.

Cytochromer og deres betydning i stofskiftet

Komplekse proteiner - proteid inkorporerer hæm (jernholdig prostetisk gruppe) - er cytochromer. Ved at deltage i cellulær respiration i bakterier og gær, er de både donorer og elektronacceptorer. Jernatom prostetisk gruppe reversibelt ændrer sin oxidationstrin 2-3. Dette gør det muligt at transportere elektroner fra cytochrom dehydrogenase til acetaldehyd eller pyrodruesyre. Fakultative aerobe organismer anaerobe og microaerophiles elektronacceptorer kan præsenteres ved molekyler af carbondioxid, hydrogenioner, aminosyrer.

Betydning prokaryoter, anaerobe bakterier i en cyklus af stof i naturen

Det er utænkeligt cyklusser organogene hovedelementer, fx nitrogen forekommer i biosfæren jorden, uden deltagelse af mikroorganismer. Eftersom fakultative anaerober - primært denitrificerende bakterier, de er i stand til at reducere opløselig i salpetersyresalte til jord eller N ₂ O til frit kvælstof. Denitrifikation finder sted mest aktivt i jord indeholdende en overskydende mængde vand og nitrogengødning. Som et resultat af kemiske reaktioner af frit kvælstof molekyler endnu engang tilbage til atmosfæren ved at lukke cyklus af dens transformationer i naturen.

Probiotika og deres konsekvenser for den menneskelige

Af de mere end 500 bakteriearter, som bebor fordøjelsessystemet, er en vigtig plads, som fakultative anaerober. Det er først og fremmest repræsentanter for slægterne Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Det største antal af dem er placeret i tyktarmen. Det bakterier regulere motilitet (bevægelse af fødevarer masser) og syntetisere vitaminer B og C. De er også involveret i udviklingen af beskyttende proteiner - immunglobulin, og dem til gengæld tilvejebringe baktericide tarmindholdet. Medicinske undersøgelser har vist, at indholdet af bakterier i colon hos mennesket falder brat efter smitsomme sygdomme på grund af inflammatoriske processer og efter antibiotikabehandling.

At genoprette mikrofloraen i mavetarmkanalen ved hjælp drugs - probiotika. De indeholder nyttige fakultative anaerobe - bifidobakterier og mælkesyrebakterier. Gang i det humane colon, de sikrer sin normale funktion og reducere de negative virkninger af ovenstående. De mest almindeligt anvendte probiotika bevist i gastroenterologi - en "Hilak Forte", "Linex", "Laktovit".