Fakultativa anaerober - vad är detta? Exempel och klassificering

Representanter Monera rike, liksom vissa parasitära maskar och alger och svampar kännetecknas av en särskild form av oxidation av organiska föreningar som förekommer i frånvaro av molekylärt syre eller vid en låg koncentration. Organismer som lever i en syrefri miljö - det anaeroba. Fakultativa och förpliktigar arter, samt exempel på deras liv och klassificeringen kommer att behandlas av oss i den här artikeln.

Varför behöver ni att andas

Vi ange att vi kommer att tala om den så kallade interna eller cell, andning. Dess huvuduppgift är att producera energi från substanser, speciellt glukos in i cellen. Om oxidationsprocesser deltar syre - är organismerna kallas aerob. Om individen tar emot en del av energi genom substratfosforylering utan inflödet av O ₂ molekyler - är organismer, anaerober.

Denna term myntades av Lui Pasterom i 1861, inledningsvis endast tillämpas på vissa typer av prokaryoter som utför smörsyrajäsning. I modern mikrobiologi under detta namn alla organismer kombineras, genom att använda en slutlig acceptor inte är syre, och nitrater, väte eller organiska föreningar. Andningskedjan aerob, fakultativa och förpliktigar anaerober, som vi anser nedan, processer utförs energimetabolism, genom vilken oxidationen av glukos, fetter och aminosyror till CO _2, H ₂ O och NH _3. Notera också att anaerob metabolism mindre effektiv än syre. Detta beror på det faktum att tillväxt i frånvaro av syre kräver mer substrat, t ex glukos. Energi som ett resultat av uppdelningen av syrefria står är också mindre. Till exempel när glykolys - 2 mol vardera av ATP från glukosmolekyl, medan syre klyvning av syntetiserade 36 molekyler av adenosintrifosfat.

Mångfalden av anaerober

I den moderna klassificeringen omfattar olika typer av organismer, särskilt bakterier. Till exempel, fakultativa anaerober - ett en- eller flercelliga arter av prokaryoter, växter eller svampar, som katabolism inte kräver O _2. Men hans närvaro i cytosolen i cellen eller i den yttre miljön är inte för personer med dödlig utgång. Till exempel inkluderar dessa bakterier humana patogener: angina streptococcus hemolytisk stafylokocker. De är fakultativa anaerober, och vissa typer av bakterier, vars försörjning användbara för människor. Sålunda, den termofila Streptococcus klyva laktos till C ₃ H ₆ O _3, används i produktionen av fermenterade mjölkprodukter: grädde, filmjölk, mjuka ostar. Inom medicinen är det nödvändigt i produktionen av probiotika som används för att förebygga diarré och enterokolit av olika etiologi. Fortsätter med klassificeringen av anaerober, notera makroaerofilov lever i en miljö där koncentrationen av _O2 inte överstiger 0,5-1%.

Bland dem många humanpatogena arter, såsom streptokocker, som orsakar faryngit och borrelia. Andra typer av fakultativa aerober lever i människans mag-tarmkanalen, vilket orsakar olika typer av gastrit och magsår. Det orsakande medlet av ovanstående sjukdomar är välkänd Helicobacter. Ett stort antal makroaerofilov avseende fakultativa anaerober, kräver för sin metabolism hög halt av koldioxid. Dessa kallas prokaryoter capnophile.

Respiratorisk kedja fakultativa anaerober

Vi fortsätter att studera egenskaperna hos denna grupp av bakterier metabolism. Under laboratorieförhållanden, har vi funnit att de kan bestämmas i en lösning av organiska ämnen som innehåller olika viktproportionen av syre. Dessa anaerober kommer att ackumuleras nära botten av röret, varvid koncentrationen av O ₂ är låg. Detta beror på det faktum att de fakultativa anaerober - en bakterie som små doser av syre inte har en allvarlig skadlig inverkan. Tidigare nämnts vi att vissa grupper av bakterier, till exempel, denitrifierande, den slutliga acceptom är nitrat - kväveföreningar, oxidation av det förflutna.

Andningskedjan fakultativa anaerober i katalytiska reaktioner involverade enzym nitratreduktas, som ger elektrontransportkedjan av jonen NO ₃ ^-. Dessa bakterier är prokaryoter av släktena Micrococcus, Pseudomonas. De lever i dammar och våt jord. Dessa bakterier använda nitratssyresyrasalter som en elektronacceptor, bärande så kallade "nitrat andning".

Rollen av enzymet i katabolismen av bakterier

Metabolismen av mikroorganismer viktig funktion hos det katalytiska systemet genomförs, som tillhandahålls cytokromer, katalas, flavin enzymer, peroxidas. Sålunda, flavoproteiner spela en roll som förbinder substratet och syremolekyler, vilka sedan reduceras till väteperoxid. Med tanke på att fakultativa anaerober - är mikroorganismer metabolism som uppträder både i närvaro av O _2, och i en syrefri miljö, kan dessa två typer av prokaryoter urskiljas. Låt oss betrakta dem närmare.

Typer av fakultativa bakterier

Aerober, anaerober, fakultativa anaerober, microaerophiles - en ganska komplett lista av prokaryoter, andningskedjan, som är delvis eller helt beroende av närvaron av näringslösning syremolekyler. Till exempel, allerotolerantnye oxiderande bakterier laktos, utvecklas i närvaro av O ₂ men inte med användning av den i andningskedjan. De syntetiserar energi genom jäsning reaktioner. Andra valfria anaerober, t ex jästceller, beroende på den kemiska sammansättningen av substratet kan passera från fermenteringsprocess för syre andning.

Cytokromer och deras betydelse i ämnesomsättningen

Komplexa proteiner - proteid inkorporera hem (järninnehållande prostetisk grupp) - är cytokromer. Genom att delta i cellandningen i bakterier och jäst, de är både givare och elektronacceptorer. Iron atom prostetisk grupp förändras reversibelt sitt oxidationstillstånd 2-3. Detta gör det möjligt att transportera elektroner från cytokrom-dehydrogenas till acetaldehyd eller pyrodruvsyra. Fakultativa aerober, anaerober och microaerophiles elektronacceptorer kan presenteras av molekyler av koldioxid, vätejoner, aminosyror.

Betydelse prokaryoter, anaerober i en cykel av materia i naturen

Det är otänkbart cykler organogena huvudelement, t ex kväve som förekommer i biosfären jorden, utan medverkan av mikroorganismer. Eftersom fakultativa anaerober - primärt denitrifierande bakterier, de är i stånd att reducera lösligt i salpetersyra alter till mark eller N ₂ O till fritt kväve. Denitrifikation sker mest aktivt i jordar som innehåller en överskottsmängd av vatten och kvävegödselmedel. Som ett resultat av kemiska reaktioner av fria kvävemolekyler gång återvänt till atmosfären genom stängning av cykeln av sina transformationer i naturen.

Probiotika och deras konsekvenser för människors

Av de mer än 500 arter av bakterier som lever i människans mag-tarmkanalen, är en viktig plats upptas av fakultativa anaerober. Det är först och främst representanter för släktena Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Det största antalet av dem ligger i tjocktarmen. Det bakterier reglerar motilitet (rörligheten för livsmedel massor) och syntetisera vitamin B och C. De är också involverade i utvecklingen av skyddande proteiner - immunoglobulin, och de i sin tur ger bakteriedödande tarminnehållet. Medicinska studier har visat att innehållet av bakterier i human kolon minskar kraftigt efter infektionssjukdomar på grund av inflammatoriska processer och efter antibiotikabehandling.

För att återställa mikrofloran i mag-tarmkanalen med hjälp av droger - probiotika. De innehåller användbara fakultativa anaerober - bifidobakterier och laktobaciller. En gång i människans kolon, de ser sin normala funktion och minska de negativa effekterna av ovanstående. De vanligaste probiotika visat i gastroenterologi - en "Hilak Forte", "Linex", "Laktovit".