anaerobi facoltativi – che cosa è questo? Esempi e classificazione

Rappresentanti Monera regno, così come alcuni vermi parassiti e alghe e funghi sono caratterizzati da una speciale forma di ossidazione di composti organici che si verificano in assenza di ossigeno molecolare o a bassa concentrazione. Gli organismi che vivono in un ambiente privo di ossigeno – è anaerobi. Facoltativi e obblighi la specie, nonché esempi della loro vita e la classifica saranno considerate da noi in questo articolo.

Perché avete bisogno di respirare

Si precisa che parleremo del cosiddetto interno o cellulare, la respirazione. Il suo compito principale è quello di produrre energia da sostanze, in particolare il glucosio di entrare nella cellula. Se i processi di ossidazione prendendo ossigeno parte – gli organismi sono chiamati aerobico. Se l'individuo riceve una parte di energia da fosforilazione del substrato senza l'afflusso di O ₂ molecole – sono organismi, anaerobi.

Questo termine coniato da Lui Pasterom nel 1861, inizialmente applicata solo ad alcuni tipi di procarioti effettuano fermentazione dell'acido butirrico. In microbiologia moderna sotto questo nome tutti gli organismi combinati, utilizzando un accettore finale non è ossigeno, e nitrati, idrogeno o composti organici. Catena respiratoria aerobica, facoltative e anaerobi obbligati, che consideriamo seguito, processi eseguiti metabolismo energetico, attraverso cui l'ossidazione del glucosio, grassi e aminoacidi a CO _2, H ₂ O e NH _3. Si noti inoltre che il metabolismo anaerobico meno efficiente di ossigeno. Ciò è dovuto al fatto che la crescita in assenza di ossigeno richiede più substrato, per esempio glucosio. Energy a seguito della scissione di stand senza ossigeno sono anche più piccoli. Ad esempio, quando glicolisi – 2 moli ciascuno di ATP da molecola di glucosio, mentre ossigeno scissione sintetizzate 36 molecole di adenosina trifosfato.

La varietà di anaerobi

Nella moderna classificazione comprende diversi tipi di organismi, in particolare i batteri. Ad esempio, facoltativi anaerobi – specie mono o multi unicellulari procarioti, piante o funghi, che non richiede il catabolismo O _2. Ma la sua presenza nel citoplasma della cellula o nell'ambiente esterno non è per gli individui fatali. Ad esempio, questi includono i batteri patogeni umani: anginoso streptococco emolitico stafilococco. Sono anaerobi facoltativi, e alcuni tipi di batteri, la cui sussistenza utili per l'uomo. Così, il termofilo Streptococcus scindere il lattosio a C ₃ H ₆ O _3, viene utilizzato nella produzione di prodotti fermentati: panna, latte acido, formaggi molli. In medicina, è indispensabile nella produzione di probiotici utilizzati per la prevenzione della diarrea e enterocoliti di varia eziologia. Continuando con la classificazione di anaerobi, nota makroaerofilov vivere in un ambiente in cui la concentrazione di O ₂ non supera 0,5-1%.

Tra questi, molte specie patogeni umani, come streptococchi, provocando faringite, e la malattia di Lyme. Altri tipi di aerobi facoltativi vivono nel tratto gastrointestinale umano, causando vari tipi di gastrite e ulcere allo stomaco. L'agente eziologico delle suddette malattie è ben noto Helicobacter. Un gran numero di makroaerofilov in materia di anaerobi facoltativi, richiedono per il loro metabolismo alto contenuto di anidride carbonica. Questi sono chiamati procarioti capnophile.

catena respiratoria anaerobi facoltativi

Continuiamo a studiare le caratteristiche di questo gruppo del metabolismo dei batteri. In condizioni di laboratorio, abbiamo scoperto che possono essere determinate in una soluzione di sostanze organiche contenenti diversa proporzione in peso di ossigeno. Questi anaerobi si accumulano nella parte inferiore del tubo, in cui la concentrazione di O ₂ è basso. Ciò è dovuto al fatto che gli anaerobi facoltativi – un batterio a cui piccole dosi di ossigeno non hanno un grave effetto dannoso. Precedenza abbiamo detto che alcuni gruppi di batteri, ad esempio, denitrificazione, l'accettore finale sono nitrato – composti azotati, ossidazione del passato.

La catena respiratoria anaerobi facoltativi in reazioni catalitiche coinvolti nitrato reduttasi, che fornisce il trasporto di elettroni dello ione NO ₃ ^-. Questi batteri sono procarioti dei generi Micrococcus, Pseudomonas. Vivono in stagni e in terreno bagnato. Questi batteri usano sali acidi ossigeno nitrato come accettore di elettroni, portando cosiddetta "respirazione nitrato".

Il ruolo dell'enzima nel catabolismo dei batteri

Il metabolismo di microrganismi funzione importante del sistema catalitico viene effettuata, forniti citocromi, catalasi, enzimi flavina, perossidasi. Così, flavoproteine giocano un ruolo membro collega il substrato e le molecole di ossigeno, che poi vengono ridotti a perossido di idrogeno. Dato che facoltativi anaerobi – sono metabolismo microrganismi che si verifica sia in presenza di O _2, e in un ambiente privo di ossigeno, questi due tipi di procarioti possono distinguere. Cerchiamo di li consideriamo più in dettaglio.

Tipi di batteri facoltativi

Aerobi, anaerobi, anaerobi facoltativi, microaerofili – un elenco abbastanza completo di procarioti, catena respiratoria che è parzialmente o completamente dipendente dalla presenza di soluzione nutritiva molecole di ossigeno. Ad esempio, allerotolerantnye ossidanti batteri lattosio, sviluppando in presenza di O _2, ma non è in uso nella catena respiratoria. Essi sintetizzano l'energia dalle reazioni di fermentazione. Altri anaerobi facoltativi, ad esempio, cellule di lievito, in funzione della composizione chimica del substrato sono in grado di passare dal processo di fermentazione per la respirazione di ossigeno.

Citocromi e la loro importanza nel metabolismo

proteine complesse – proteiche che incorporano eme (ferro contenente gruppo prostetico) – è citocromi. Con la partecipazione a respirazione cellulare nei batteri e lieviti, sono entrambi i donatori e accettori di elettroni. atomo di ferro gruppo prostetico reversibilmente cambia stato ossidazione +2 a +3. Questo permette di trasportare elettroni dal citocromo deidrogenasi di acetaldeide o acido piruvico. aerobi facoltativi, anaerobi e microaerofili accettori di elettroni possono essere presentati da molecole di biossido di carbonio, ioni idrogeno, amminoacidi.

Significato procarioti, anaerobi in un ciclo della materia nella natura

È cicli inconcepibile organogenico elementi principali, ad esempio azoto si verificano nella terra biosfera, senza la partecipazione di microrganismi. Poiché facoltativi anaerobi – è principalmente batteri denitrificanti, sono in grado di ridurre solubile nei sali di acido nitrico nel suolo o N ₂ O per azoto libero. Denitrificazione avviene più attivamente in terreni contenenti un eccesso di acqua e fertilizzante azotato. Come risultato di reazioni chimiche di molecole di azoto libero tornato al all'atmosfera chiudendo il ciclo delle sue trasformazioni in natura.

Probiotici e le loro implicazioni per l'uomo

Delle oltre 500 specie di batteri che popolano il tratto gastrointestinale umano, un posto importante è occupato da anaerobi facoltativi. È innanzitutto rappresentanti dei generi Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Il maggior numero di essi si trova nell'intestino crasso. Si batteri regolare motilità (movimento delle masse alimentari) e sintetizzare vitamine B e C. Sono anche coinvolto nello sviluppo di proteine protettive – immunoglobulina, e quelli a loro volta, forniscono contenuto intestinale battericidi. studi medici hanno dimostrato che il contenuto di batteri nel colon umano diminuisce bruscamente dopo malattie infettive dovute a processi infiammatori e dopo la terapia antibiotica.

Per ripristinare la microflora nel tratto gastrointestinale uso di droghe – probiotici. Essi contengono utili anaerobi facoltativi – bifidobatteri e lattobacilli. Una volta nel colon umano, garantiscono il funzionamento normale e ridurre gli effetti negativi di cui sopra. I probiotici più comunemente utilizzati collaudati in gastroenterologia – un "Hilak Forte", "Linex", "Laktovit".