Қосымша анаэробтар не? Мысалдар және жіктеу

Корольдіктің Дробанка өкілдері, сондай-ақ кейбір балдырлар мен паразиттік құрттар мен саңырауқұлақтар молекулалық оттегіні болмаған кезде немесе концентрацияның аз болған кездегі органикалық заттардың тотығуының арнайы формасымен сипатталады. Оттегілік емес ортада тұратын ағзалар анаэробтар болып табылады. Осы мақалада біз міндетті және міндетті түрлерді, сондай-ақ олардың тіршілігінің және жіктелуінің мысалдарын қарастырамыз.

Неліктен тыныс қажет?

Ішкі немесе жасушалық, тыныс деп аталатындар туралы сөйлесетінімізді түсіндірейік . Оның негізгі міндеті - клеткаға кіретін заттардан, бірінші кезекте, глюкозадан энергия алу. Егер оттегі тотығу процестеріне қатысса, ағзалар аэробты деп аталады. Егер адам энергияның бір бөлігін O ₂ молекуласының ағыны болмаса, субстрат фосфорлануы арқылы алады, бұл анаэробты ағзалар.

1861 жылы Луи Пастер ұсынған бұл термин бастапқыда олеин қышқылының ашытуын жүзеге асыратын прокариоттардың кейбір түрлеріне ғана қатысты. Қазіргі микробиологияда бұл атау нитраттар, сутегі немесе органикалық қосылыстар емес, оттегі қолданатын барлық ағзаларды біріктіреді. Төменде қарастыратын аэробтардың, факультативті және міндетті анаэробтардың тыныс алу тізбектері, глюкоза, амин қышқылдары мен майлар СО _2-ге тотыққан, H ₂ O және NH _3. Сонымен қатар анаэробты метаболизм оттегіге қарағанда тиімдірек екенін ескеріңіз. Бұл оттегінің болмауының өсуі үшін көп субстратты талап етеді, мысалы, глюкоза. Энергия аноксидтік ажырату нәтижесінде аз шығарылады. Мысалы, гликолиз - глюкозаның əр молекуласынан АТФ-нің 2 молі, ал оттегінің бөлінуі жағдайында 36 аденозин трипосфаты молекуласы синтезделеді.

Анаэробтардың көптігі

Қазіргі жіктеу организмдердің әртүрлі түрлерін, ең алдымен бактерияларды қамтиды. Мысалы, факультативті анаэробтар - прокариоттардың, өсімдіктердің немесе саңырауқұлақтардың бір немесе көп клеткалық түрі, олар катаболизм O2 қатысуын қажет етпейді. Бірақ оның клетканың цитозолында немесе сыртқы ортада болуы адам үшін өлімге әкелмейді. Мысалы, олар адамның ауруларының бактерияларға қарсы агенттерін қамтиды: ангинальды стрептококк, гемолитикалық стафилококк. Қосымша анаэробтар, сондай-ақ өмірлік белсенділігі адам үшін пайдалы бактериялардың кейбір түрлері болып табылады. Осылайша, термофилді стрептококк, C3H6O3-ге бөлінетін лактоза ферменттелген сүт өнімдерін өндіруде қолданылады: қаймақ, ряженка, жұмсақ ірімшік сорттары. Медицинада әртүрлі этиологиялардың энтероколиті мен диареясын болдырмау үшін қолданылатын пробиотиктердің өндірісінде қажет. Анаэробтардың жіктелуін қарастыруды жалғастыра отырып, O ₂ концентрациясы 0,5-1% -дан аспайтын ортада тұратын макро-аэрофайлдарға назар аударайық.

Олардың ішінде адамдарға патогендік көптеген түрлері, мысалы, стрингококки, фарингит және лимск ауруы. Факультативтік аэробтардың басқа түрлері адамның асқазан-ішек жолында кездеседі, әртүрлі гастрит түрлері, сондай-ақ асқазан жарасы. Аталған аурулардың қоздырғышы - бұл белгілі Helicobacter. Факультативті анаэробтарға жататын макро-аэрофолдардың көп саны олардың метаболизмі үшін көміртегі диоксидінің артуын талап етеді. Мұндай прокариоталар капниофильдер деп аталады.

Факультативті анаэробтардың тыныс алу тізбегі

Біз осы бактериялар тобына метаболизмнің ерекшеліктерін зерттеуді жалғастырамыз. Зертханалық жағдайларда оттегідің басқа массалық үлесін қамтитын органикалық заттардың ерітіндісінде анықталуы мүмкін екендігі анықталды. Бұл анаэробтар O ₂ концентрациясы төмен болатын түтіктің түбіне жақын жиналады. Бұл факультативті анаэробтар - бұл кіші дозада оттегінің ауыр зиянды әсері жоқ бактериялар. Бұрын біз кейбір топтардың бактерияларында, мысалы, denitrifying, соңғы қабылдаушы нитраттар, азот қосылыстар, тотығады деді.

Факультативті анаэробтардың тыныс алу тізбегінде нитратының редуктазы фермент каталитикалық реакцияларға қатысып, NO ₃ ^- ионына электронды тасымалдауды қамтамасыз етеді. Мұндай бактерияларға Micrococcus, Pseudomonas генетикалық прокариоттары кіреді. Олар су объектілерінде де, ылғал топырақта да тұрады. Бұл бактериялар «нитратты тыныс алу» деп аталатын электронды қабылдаушы ретінде нитрат қышқылының тұздарының оттегін пайдаланады.

Бактериялардың катаболизміндегі ферменттердің рөлі

Микроорганизмдердің метаболизмінде маңызды функция цитохромдар, каталаза, флавин ферменттері, пероксидаза ұсынатын каталитикалық жүйе арқылы жүзеге асырылады. Осылайша, флавопротеиндер субстрат пен оттегінің молекулаларын байланыстыратын элементтің рөлін ойнайды, содан кейін сутегі пероксидіне дейін азаяды. Факультативті анаэробтардың метаболизмі O ₂ қатысуымен де, оттегісіз ортада да кездесетін микроорганизмдер болып табылатындығын ескере отырып, осы прокариоттардың екі түрі бөлінуі мүмкін. Оларды толығырақ қарастырайық.

Факультативті бактериялардың түрлері

Аэробтар, анаэробтар, факультативті анаэробтар, микродерофилдер - тыныс алу тізбектері қоректік ерітіндідегі оттегі молекулаларының болуына байланысты ішінара немесе тұтастай тәуелді прокариоттардың өте толық тізімі. Мысалы, сүт қышқылын тотықтыратын аллерголантан бактериялар О ₂ қатысуымен дамиды, бірақ оны тыныс алу тізбегінде қолдануға болмайды. Олар ашыту реакциялары арқылы энергияны синтездейді. Басқа факультативті анаэробтар, мысалы ашытқы жасушалары субстраттың химиялық құрамына байланысты, ферменттеу процесінде оттегіні тыныс алуына қабілетті.

Цитохромдар және метаболизмдегі олардың маңызы

Кешенді протеиндер - протеиндер, оның ішінде гем (темір бар протездік топ) - цитохромдар. Бактерияларда және ашытқыларда жасушалық тыныс алу кезінде олар донорлар мен электронды қабылдаушылар болып табылады. Протездік топтың темір атомы оның тотығу күйін +2-ден +3-ге дейін өзгертеді. Бұл цитохромдардың электрондарды дегидрогеназалардан ацетальдегидке немесе пирув қышқылына тасымалдауға мүмкіндік береді. Қосымша аэробтар, анаэробтар және микродерофилдер көміртегі диоксиді молекулалары, сутегі иондары, аминқышқылдары ұсынылған электронды қабылдаушылар болуы мүмкін.

Прокариотикалық анаэробтардың табиғатта циклдардағы маңыздылығы

Микроорганизмдердің қатысуынсыз Жердің биосферасында кездесетін негізгі органикалық элементтердің, мысалы, азоттың циклдарын елестету мүмкін емес. Факультативті анаэробтар ең алдымен бактерияларды жоққа шығаратындықтан, топырақта еритін азот қышқылының тұздарын N ₂ O-ге немесе азотты азайтуға мүмкіндік береді. Денитрификации судың көп мөлшерде азот тыңайтқыштары бар топырақта ең белсенді. Химиялық реакциялардың нәтижесінде бос азот молекулалары қайтадан атмосфераға қайта оралып, оны табиғатта айналдыру циклін жабады.

Пробиотиктер және олардың адам үшін маңызы

Адамның асқазан-ішек жолында тұратын 500-ден астам бактериялардың түрлерінің факультативті анаэробтары маңызды орын алады. Бұл, негізінен, Lactobacillus, Streptococcus, Candida ұрпақтарының өкілдері. Ең үлкен саны ішекте орналасады. Онда бактериялар перистальтиканы (тамақ массасының қозғалысын) реттейді және В және К тобындағы витаминдерді синтездейді. Сонымен қатар олар қорғаныш белоктарының - иммуноглобулиндердің өндірісіне қатысады және олар өз кезегінде бактерицидтік ішек-қарынның құрамын қамтамасыз етеді. Медициналық зерттеулер инфекциялық аурулардан кейін, қабыну процестеріне, сондай-ақ антибиотикалық терапиядан кейін адамның ірі ішек бактерияларының мазмұны күрт төмендегенін анықтады.

Асқазан-ішек жолдарының микрофлорасын қалпына келтіру үшін протеин қолданылады - пробиотиктер. Оларға пайдалы факультативті анаэробтар - бифидо- және лактобакилли кіреді. Адамның үлкен ішектеріне кіріп, оның қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз етеді және аталған жағымсыз салдарды азайтады. Гастроэнтерологияда дәлелденген ең жиі қолданылатын пробиотиктер - Hilak Forte, Linex, Lactovit.