Fakultatywne beztlenowce – co to jest? Przykłady i klasyfikacji

Przedstawiciele Monera Brytanii, jak również niektóre pasożyty i glonów i grzybów odznaczają się specjalną formę utleniania związków organicznych występujących w przypadku braku tlenu cząsteczkowego lub przy niskim stężeniu. Żywe organizmy w środowisku pozbawionym tlenu – to beztlenowce. Fakultatywne i zobowiązać gatunki, a także przykłady ich życia i klasyfikacji będą rozpatrywane przez nas w tym artykule.

Dlaczego trzeba oddechu

Możemy określić, że będziemy mówić o tzw wewnętrznej lub komórkowej, oddychanie. Jej głównym zadaniem jest produkcja energii z substancji, zwłaszcza glukoza wejściem komórkę. Jeśli procesy utleniania biorących udział tlenu – organizmy nazywane są aerobowe. Jeśli jednostka odbiera część energii przez fosforylację substratu bez dopływu _O2 – cząsteczki są organizmy beztlenowe.

Ten termin utworzony przez Lui Pasterom 1861, początkowo stosowane tylko w niektórych rodzajach prokariontów wykonywania fermentacji kwasu masłowego. W nowoczesnej mikrobiologii pod tą nazwą wszystkie organizmy połączone za pomocą końcowy akceptor jest tlen i azotany, wodór lub związków organicznych. Łańcucha oddechowego tlenowych, fakultatywne i bezwzględnym beztlenowcom, które pod poniżej, procesy przeprowadza się przemianę energii, dzięki której utlenianie glukozy, tłuszczy i aminokwasów CO _{2 H2O} i NH _3. Należy również zwrócić uwagę, że metabolizm beztlenowy mniej wydajne niż tlen. Jest to spowodowane tym, że wzrost w nieobecności tlenu wymaga więcej substrat, na przykład glukozy. Energii w wyniku podziału stanowisk beztlenowych są również mniejsze. Na przykład, podczas glikolizy – 2 mole ATP każdy z cząsteczką glukozy, podczas rozszczepienia tlenu syntetyzowanych 36 cząsteczek trifosforan adenozyny.

Różnorodność beztlenowców

W nowoczesnym klasyfikacja obejmuje różnych typów organizmów, zwłaszcza bakterii. Na przykład, fakultatywnie beztlenowe – jedno- lub wielokomórkowe gatunki prokariontów, roślin lub grzybów, który katabolizm nie wymagają _O2. Ale jego obecność w cytoplazmie komórki lub w otoczeniu zewnętrznym nie jest dla osób śmiertelnych. Na przykład, są to bakterie ludzkich patogenów: dusznicy Streptococcus hemolityczna Staphylococcus. Są fakultatywne beztlenowce oraz niektóre rodzaje bakterii, których źródło utrzymania użyteczne dla ludzi. Tak więc, termofilnych Streptococcus rozszczepiania laktozy C _{3H 6O 3,} stosuje się do produkcji fermentowanych produktów mlecznych: śmietana, kwaśne mleko, sery. W medycynie, jest niezbędna w produkcji probiotyków stosowanych w profilaktyce biegunki i zapalenia jelit o różnej etiologii. Kontynuując klasyfikacji beztlenowych zauważyć makroaerofilov żyjących w środowisku, w którym stężenie _O2 nie przekracza 0,5-1%.

Wśród nich, wiele ludzkich gatunków patogennych, takich jak paciorkowce, powodującego zapalenie gardła, choroby z Lyme. Inne rodzaje fakultatywnych tlenowców żyć w ludzkim przewodzie pokarmowym, przez co różne rodzaje zapalenia żołądka i wrzodów żołądka. Czynnik powyższych chorób są znane Helicobacter. Duża liczba makroaerofilov dotycząca fakultatywnie beztlenowych wymagają do ich metabolizm wysokiej zawartości dwutlenku węgla. Są to tak zwane Prokaryota capnophile.

łańcucha oddechowego fakultatywne beztlenowce

W dalszym ciągu badać charakterystykę tej grupy metabolizmu bakterii. W warunkach laboratoryjnych stwierdziliśmy, że mogą być one określane w roztworze substancji organicznych zawierających różne proporcje wagowo tlenu. Te bakterie beztlenowe gromadzą się w dolnej części rury, w której stężenie _O2 jest niska. Jest to spowodowane tym, że fakultatywnie beztlenowe – bakterie którym małe dawki tlenu nie mają istotnego wpływu szkodliwych. Wcześniej wspomniano, że pewne grupy bakterii, na przykład, denitryfikacyjne końcowy akceptor są azotany – związki azotu, utlenianie przeszłości.

Łańcucha oddechowego fakultatywnie beztlenowe w reakcjach katalitycznych zaangażowanych reduktazę azotanu enzym, który zapewnia transport elektronów jonu NO ₃ ^-. Bakterie te są komórki prokariotyczne Micrococcus z rodzaju Pseudomonas. Oni żyją w stawach i na mokrej glebie. bakterie te wykorzystują sole kwasów tlenowych azotanów jako akceptor elektronów przeprowadzania tak zwanego „oddychania azotanowego”.

Rola enzymu w katabolizmu bakterii

Metabolizmu mikroorganizmów ważną funkcję w układzie katalitycznym jest przeprowadzane przewidziane cytochromy, katalazy, peroksydazy, flawinowy enzymów. Tak więc, flawoprotein odgrywają rolę elementu łączącego podłoża i cząsteczki tlenu, które następnie redukuje się do nadtlenku wodoru. Biorąc pod uwagę fakt, że fakultatywnie beztlenowe – są mikroorganizmy, które występują zarówno w metabolizm w obecności _O2, w środowisku wolnym od tlenu, te dwa typy prokariotów można odróżnić. Rozważmy je bardziej szczegółowo.

Rodzaje bakterii fakultatywnych

Tlenowe, beztlenowe, fakultatywnie beztlenowe, mikroaerofil – dość pełna lista prokariontów łańcucha oddechowego, który jest częściowo lub całkowicie uzależnione od obecności pożywki cząsteczek tlenu. Na przykład, bakterie utleniające allerotolerantnye laktoza, rozwija się w obecności _O2, ale stosując go w łańcuchu oddechowym. syntetyzują one energię reakcji fermentacji. Inne fakultatywne bakterie beztlenowe, na przykład, komórek drożdży, w zależności od składu chemicznego materiału, są w stanie przepływać z procesu fermentacji do oddychania tlenowego.

Cytochromy i ich znaczenie w metabolizmie

Białka kompleksu – proteid zawierające hem (grupa protetycznego zawierającego żelazo) – ma cytochromów. Poprzez udział w oddychanie komórek bakterii i drożdży, są oba donory i akceptory elektronów. Żelaza atomową grupą prostetyczną odwracalnie zmieniać swój stan utlenienia od +2 do +3. Umożliwia to transport elektronów od cytochromu dehydrogenazy do aldehydu octowego i kwasu pirogronowego. Fakultatywne, tlenowe i beztlenowe, mikroaerofil akceptorów elektronów, mogą być prezentowane przez cząsteczki dwutlenku węgla, jony wodoru, aminokwasów.

Znaczenie prokarionty, beztlenowców w cyklu materii w przyrodzie

Jest do pomyślenia, cykle organogenicznych główne elementy, na przykład, azotu występujących w ziemi biosphere bez udziału mikroorganizmów. Od fakultatywnie beztlenowe – przede wszystkim denitryfikacji bakterii, są one zdolne do zmniejszania rozpuszczalny w sole kwasu azotowego do gleby lub N _2O wolnego azotu. Denitryfikacji zachodzi najbardziej aktywne w glebach zawierających nadmiar wody i nawozu azotowego. W wyniku reakcji chemicznych wolnych molekuł azotu ponownie wraca do atmosfery, zamykając cykl jego transformacji w naturze.

Probiotyki i ich konsekwencje dla człowieka

Spośród ponad 500 gatunków bakterii zasiedlających ludzkiego przewodu pokarmowego, ważne miejsce zajmowane przez fakultatywnie beztlenowych. Jest to przede wszystkim przedstawiciele rodzajów Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Najwięcej z nich znajduje się w jelicie grubym. To bakterie regulacji ruchliwości (przepływ masy żywności) i syntezy witaminy B i C, są również związane z rozwojem białek ochronnych – immunoglobuliny, a te z kolei zapewnić bakteriobójcze zawartości jelitowej. Badania medyczne wykazały, że zawartość bakterii w ludzkim jelicie grubym spada gwałtownie po przebytych chorobach zakaźnych, w wyniku procesów zapalnych i po terapii antybiotykowej.

Aby przywrócić mikroflory w przewodzie pokarmowym przy użyciu narkotyków – probiotyki. Zawierają one użyteczne fakultatywne beztlenowce – bifidobakterii i pałeczki kwasu mlekowego. Gdy w ludzkiej okrężnicy, zapewniają jego normalnej pracy i zmniejszyć negatywne skutki wyżej wymienionych. Najczęściej stosowane probiotyki sprawdzone w gastroenterologii – A "Hilak Forte", "Linex", "Laktovit".