Fakultativně anaerobní - co je to? Příklady a klasifikace

Zástupci Monera království, stejně jako některé parazitickými červy a řasy a houby se vyznačují zvláštní formu oxidaci organických sloučenin vyskytujících se v nepřítomnosti molekulárního kyslíku, nebo v nízké koncentraci. Organismy žijící v prostředí bez kyslíku - to anaerobní. Fakultativní a obligátní druhy, stejně jako příklady jejich života a klasifikace budou považovány za námi v tomto článku.

Proč je potřeba dech

Určíme, že budeme hovořit o takzvané vnitřní či mobilní, dýchání. Jeho hlavním úkolem je k výrobě energie z látek, zejména glukóza vstupu do buňky. V případě, že oxidační procesy, které se účastní kyslík - organismy se nazývají aerobní. V případě, že jedinec přijme část energie fosforylací substrátu bez přítoku O ₂ molekuly - jsou organismy, anaerobní.

Tento termín razil Lui Pasterom v roce 1861, zpočátku použít pouze na určité druhy prokaryot vykonávajících fermentaci kyseliny máselné. V moderní mikrobiologie pod tímto názvem všechny organismy v kombinaci s použitím konečné akceptoru není kyslík, a nitráty, vodík nebo organické sloučeniny. Dýchací řetězec aerobní, fakultativně anaerobní a obligátní, které považujeme za níže, postupy provádí energetický metabolismus, jehož prostřednictvím oxidace glukózy, tuků a aminokyselin na CO _2, H ₂ O a NH _3. Poznamenejme, že anaerobní metabolismus méně efektivní než kyslík. To je způsobeno tím, že růst v nepřítomnosti kyslíku vyžaduje více substrátu, například glukózu. Energie jako důsledek rozštěpení porostů bez přístupu kyslíku jsou také menší. Například, když glykolýza - 2 mol každý z ATP z molekuly glukózy, zatímco kyslík štěpení syntetizovaných 36 molekul adenosintrifosfátu.

Rozmanitost anaerobních

V moderní klasifikaci zahrnuje různé druhy organismů, zejména bakterie. Například, fakultativně anaerobní - jedno nebo mnohobuněčné druhů prokaryot, rostlin nebo hub, které katabolismus nevyžaduje O _2. Ale jeho přítomnost v cytosolu buňky nebo ve vnějším prostředí není pro jednotlivce fatální. Například, mezi ně patří bakterie lidské patogeny: anginózní Streptococcus hemolytická Staphylococcus. Jsou fakultativně anaerobní, a některé druhy bakterií, jejichž živobytí užitečné pro člověka. To znamená, že termofilní Streptococcus štěpící laktózu na C _{3H 6O 3,} se používá při výrobě fermentovaných mléčných výrobků: smetana, kyselé mléko, měkké sýry. V medicíně je nezbytné při výrobě probiotik používaných pro prevenci průjmů a enterokolitidy různého původu. Pokračování s klasifikací anaerobních bakterií, na vědomí, makroaerofilov žijí v prostředí, kde je koncentrace O ₂ nepřekročí 0,5-1%.

Mezi nimi mnoho lidských patogenní druhy, jako jsou streptokoky, což způsobuje zánět hltanu a lymské boreliózy. Jiné druhy fakultativních aerobů žije v lidském zažívacím traktu, což způsobuje různé typy zánětu žaludeční sliznice a žaludečních vředů. Původcem výše uvedených chorob je dobře známo Helicobacter. Velké množství makroaerofilov týkající se fakultativních anaerobů, vyžadují pro svůj metabolismus vysokým obsahem oxidu uhličitého. Jedná se o tzv prokaryotes capnophile.

Dýchací řetězec fakultativně anaerobní

Budeme i nadále studovat vlastnosti této skupiny metabolismu bakterií. V laboratorních podmínkách bylo zjištěno, že může být stanovena v roztoku organických látek, které obsahují různé hmotnostní podíl kyslíku. Tyto anaerobní bakterie se hromadí ve spodní části trubky, kde je koncentrace O ₂ je nízká. To je způsobeno skutečností, že fakultativně anaerobní - bakterie, na kterou malé dávky kyslíku nemají závažný škodlivý účinek. Dříve jsme uvedli, že některé skupiny bakterií, například, denitrifikaci, konečný akceptor je dusičnan - sloučeniny dusíku, oxidace minulosti.

Tyto fakultativně anaerobní dýchacího řetězce v katalytické reakce účastní dusičnan enzym reduktázu, který zajišťuje transport elektronů iontů NO ₃ ^-. Tyto bakterie jsou prokaryota rodů Micrococcus, Pseudomonas. Žijí v rybnících a ve vlhké půdě. Tyto bakterie používají nitrátové soli kyselin kyslík jako akceptor elektronů, nesoucí takzvaný „dusičnanu dýchání“.

Úloha enzymu v katabolismu bakterií

Metabolismus mikroorganismů důležitou funkci katalytického systému se provádí za předpokladu, cytochromy, kataláza, flavin enzymy peroxidázu. Tak flavoprotein hrát roli Připojovací substrátu a molekuly kyslíku, které se pak redukují na peroxid vodíku. Vzhledem k tomu, že fakultativně anaerobní - jsou mikroorganismy, metabolismus, který se vyskytuje jak v přítomnosti O _2, a v prostředí bez kyslíku, lze rozlišit tyto dva typy prokaryot. Uvažujme je podrobněji.

Druhy fakultativních bakterií

Aerobní, anaerobní, fakultativně anaerobní, Microaerophiles - docela kompletní seznam prokaryot, respirační řetězec, který je částečně nebo zcela závislá na přítomnosti živného roztoku molekul kyslíku. Například allerotolerantnye bakterie oxidující laktóza, vyvíjí v přítomnosti O _2, ale jeho použití v dýchacím řetězci. Jsou syntetizovat energii fermentační reakce. Další volitelné anaeroby, například kvasinkové buňky, v závislosti na chemickém složení substrátu jsou schopny přenést z fermentačního procesu kyslíku dýchání.

Cytochromy a jejich význam v metabolismu

Komplexní proteiny - proteid obsahující hem (obsahující železo protetickou skupinu), - je cytochromy. Tím se účastní buněčné dýchání v bakteriích a kvasinkách, které jsou oba dárci a akceptory elektronů. Železo atom prostetická skupina vratně měnit jeho oxidačního stavu od +2 až +3. To umožňuje přepravovat elektrony z cytochromu dehydrogenázou na acetaldehyd nebo kyselinou pyrohroznovou. Fakultativní aerobní, anaerobní a Microaerophiles elektronové donory mohou být prezentovány molekulami oxidu uhličitého, vodíkových iontů, aminokyselin.

Význam prokaryota, anaerobní bakterie v cyklu hmoty v přírodě

Je nemyslitelné, cykly organogenní hlavní prvky, například dusík vyskytující se v biosférické zemi, bez účasti mikroorganismů. Vzhledem k tomu, fakultativně anaerobní - především denitrifikační bakterie, které jsou schopny snížit rozpustný ve solí kyseliny dusičné do půdy nebo N ₂ O na volný dusík. Denitrifikace probíhá většina aktivně v půdách, které obsahují nadměrné množství vody a dusíkatého hnojiva. V důsledku chemických reakcí volných molekul dusíku opět vrátil do atmosféry uzavřením cyklu jeho transformací v přírodě.

Probiotika a jejich důsledky pro člověka

Z více než 500 druhů bakterií, které obývají lidský zažívací trakt, významné místo zaujímá fakultativních anaerobních bakterií. Je to v prvé řadě zástupci rodu Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Největší počet z nich se nachází v tlustém střevě. To bakterie regulaci motility (pohyb potravin mas) a syntetizovat vitamínů B a C. Jsou také podílí na vývoji ochranných proteinů - imunoglobulinu, a ty, které na druhou stranu poskytují baktericidních střevního obsahu. Lékařské studie ukázaly, že obsah bakterií v tlustém střevě člověka prudce klesá po infekčních onemocnění v důsledku zánětlivých procesů a po antibiotické léčbě.

Chcete-li obnovit mikroflóru v zažívacím traktu s užíváním drog - probiotika. Obsahují užitečné fakultativně anaerobní - bifidobakterií a laktobacilů. Poté, co v lidském tlustém střevě, které zajišťují normální provoz a snížení negativních vlivů na výše uvedené. Nejčastěji používané probiotika osvědčily v gastroenterologii - za „Hilak Forte“, „Linex“, „Laktovit“.