ATP anaerobes - ni kitu gani? Mifano na uainishaji

Wawakilishi Monera ufalme, na pia baadhi ya minyoo vimelea na mwani na fungi ni sifa ya aina maalum ya oxidation ya misombo ya kikaboni zinazotokea kutokana na kukosekana kwa oksijeni Masi au mkusanyiko ya chini. Viumbe hai katika mazingira ya oksijeni bure - ni anaerobes. ATP na wajibisha aina, pamoja na mifano ya maisha yao na uainishaji yatazingatiwa na sisi katika makala hii.

Kwa nini unahitaji pumzi

Sisi kutaja kwamba tutakuwa majadiliano juu ya kile kinachoitwa ndani, au simu za mkononi, kupumua. Kazi yake kuu ni kuzalisha nishati kutoka vitu, hasa sukari kuingia seli. Kama michakato oxidation kushiriki oksijeni - viumbe wanaitwa aerobic. Kama mtu binafsi inapata sehemu ya nishati kwa substrate ufosforiaji bila uingiaji wa O ₂ molekuli - ni viumbe, anaerobes.

Neno hili lilibuniwa na Lui Pasterom katika 1861, awali kutumika tu kwa aina fulani ya prokariyoti kufanya butyric acid Fermentation. Katika mikrobiolojia kisasa chini ya jina hili viumbe wote kwa pamoja, kwa kutumia ya kukubali mwisho si oksijeni, na nitrati, hidrojeni au misombo ya kikaboni. Kupumua mlolongo aerobic, facultative na wajibisha anaerobes, ambayo tunaona hapa chini, taratibu kufanyika kimetaboliki nishati, kwa njia ambayo oxidation ya glucose, mafuta na amino asidi kwa CO _2, H ₂ O na NH ₃ Kumbuka pia kwamba kimetaboliki anaerobic ufanisi chini ya oksijeni. Hii ni kutokana na ukweli kwamba ukuaji kutokana na kukosekana kwa oksijeni inahitaji substrate zaidi, kwa mfano glukosi. Nishati kutokana na kupasuka kwa anasimama oksijeni bure pia ndogo. Kwa mfano, wakati glycolysis - 2 moles kila mmoja ATP kutoka glucose molekuli, ambapo oksijeni Nembo ya synthesized molekuli 36 ya trifosfati adenosini.

aina ya anaerobes

Katika uainishaji wa kisasa ni pamoja na aina mbalimbali za viumbe, hasa bakteria. Kwa mfano, facultative anaerobes - aina moja-au multi vyenye seli ya prokariyoti, mimea au fungi, ambayo ukataboli hauhitaji O _2. Lakini uwepo wake katika cytosol ya seli au kwa mazingira ya nje si kwa ajili ya watu binafsi mbaya. Kwa mfano, hizi ni pamoja na bakteria vimelea binadamu: anginal streptococcus hemolytic Staphylococcus. Wao ni facultative anaerobes, na baadhi ya aina ya bakteria, ambao maisha yao muhimu kwa binadamu. Hivyo, thermophilic Streptococcus cleaving lactose kwa C ₃ H ₆ O _3, ni kutumika katika uzalishaji wa maziwa fermented: cream, maziwa siki, jibini laini. Katika dawa, ni muhimu katika uzalishaji wa probiotics kutumika kwa ajili ya kuzuia kuhara na enterocolitis ya etiology mbalimbali. Kuendelea na uainishaji wa anaerobes, kumbuka makroaerofilov wanaoishi katika mazingira ambayo msongamano wa O ₂ hayazidi 0.5-1%.

Kati yao, mengi ya binadamu kusababisha magonjwa ya aina, kama vile streptococci, na kusababisha pharyngitis, na ugonjwa wa Lyme. Aina nyingine ya aerobes facultative kuishi katika njia ya binadamu utumbo, na kusababisha aina mbalimbali za gastritis na vidonda vya tumbo. wakala causative ya magonjwa ya juu inajulikana Helicobacter. idadi kubwa ya makroaerofilov zinazohusiana na anaerobes facultative, wanahitaji kwa kimetaboliki bidhaa zao kubwa za carbon dioxide. Hizi zinaitwa prokariyoti capnophile.

Kupumua mlolongo facultative anaerobes

Tunaendelea kujifunza tabia ya kundi hili la kimetaboliki bakteria. Katika hali ya maabara, tumegundua kwamba wanaweza kuamua katika ufumbuzi wa viumbe hai zenye tofauti uzito uwiano wa oksijeni. anaerobes hizi kujilimbikiza karibu na chini ya tube, ambayo msongamano wa O ₂ ni ya chini. Hii ni kutokana na ukweli kwamba facultative anaerobes - bakteria ambayo dozi ndogo ya oksijeni hawana kubwa athari ya kuharibu. Mapema sisi alieleza kuwa baadhi ya makundi ya bakteria, kwa mfano, denitrifying anaye pokea mwisho ni nitrate - nitrojeni misombo, oxidation ya siku za nyuma.

kupumua mlolongo facultative anaerobes katika athari kichocheo kushiriki enzyme nitrate reductase, ambayo inatoa elektroni usafiri wa ion NO ₃ ^-. Bakteria hawa ni prokariyoti ya genera Micrococcus, Pseudomonas. Wanaishi katika mabwawa na kwenye mchanga mvua. Bakteria hawa kutumia nitrate oksijeni asidi chumvi kama kukubali elektroni, kubeba ile inayoitwa "nitrate kupumua".

nafasi ya enzyme katika ukataboli wa vimelea

kimetaboliki ya vijiumbe muhimu kazi ya mfumo wa kichocheo unafanywa, cytochromes zinazotolewa, katalesi, Flavin Enzymes, peroxidase. Hivyo, flavoproteins kucheza mwanachama jukumu kuunganisha substrate na molekuli za oksijeni, ambayo kisha ni kupunguzwa kwa peroksidi hidrojeni. Kutokana na ukweli kwamba facultative anaerobes - ni vijiumbe kimetaboliki ambayo hutokea wote mbele ya O _2, na katika mazingira ya oksijeni bure, hizi aina mbili za prokariyoti wanaweza kutofautishwa. Hebu fikiria yao kwa undani zaidi.

Aina ya bakteria facultative

Aerobes, anaerobes, enerobu anaerobes, microaerophiles - Orodha haki kamili ya prokariyoti, kupumua mlolongo ambayo ni sehemu au hutegemea kabisa juu ya kuwepo kwa ufumbuzi madini molekuli za oksijeni. Kwa mfano, allerotolerantnye vioksidishaji bakteria lactose, kuendeleza mbele ya O ₂ lakini hauitumii katika mlolongo wa kupumua. Wao kuunganisha nishati kwa athari Fermentation. Nyingine anaerobes hiari, kwa mfano, seli chachu, kulingana na kemikali katika substrate ni uwezo wa kupita na mchakato Fermentation ya oksijeni kupumua.

Cytochromes na umuhimu wao katika metaboli

Complex protini - proteid kuchanganya heme (yenye madini ya chuma viungo bandia kundi) - ni cytochromes. Kwa kushiriki katika upumuaji wa seli katika bakteria na chachu, ni wote wafadhili na elektroni vikubalio. Iron chembe viungo bandia Kundi kugeuza kubadili hali yake oxidation 2-3. Hii inaruhusu kwa usafiri elektroni kutoka dehydrogenase saitokromu kwa asetaldehide au asidi piruvati. aerobes ATP, anaerobes na microaerophiles elektroni vikubalio yanaweza kuwasilishwa kwa molekuli za hewa mkaa, ions hidrojeni, asidi amino.

Maana prokariyoti, anaerobes katika mzunguko wa mambo katika asili

Haidhaniwi mzunguko organogenic mambo kuu, mfano, nitrojeni kutokea katika bayongahewa duniani, bila ushiriki wa vijiumbe. Tangu facultative anaerobes - kimsingi denitrifying bakteria, zina uwezo wa kupunguza mumunyifu katika chumvi nitriki na udongo au N ₂ O kwa bure nitrojeni. Naitrifikashon unafanyika zaidi kikamilifu katika udongo zenye kiasi ziada ya maji na nitrojeni mbolea. Kutokana na athari za kemikali ya bure nitrojeni molekuli mara nyingine tena akarudi anga kwa kufunga mzunguko wa mabadiliko yake katika asili.

Probiotics na matokeo yao kwa binadamu

Ya aina zaidi ya 500 ya bakteria ambayo kukaa binadamu njia ya utumbo, mahali muhimu huchukuliwa na anaerobes facultative. Ni wawakilishi kwanza kabisa ya genera Lactobacillus, Streptococcus, Candida. idadi kubwa ya watu iko katika utumbo mkubwa. Ni bakteria kudhibiti motility (harakati ya raia chakula) na kuunganisha vitamini B na C. Wao pia wanahusika katika maendeleo ya protini kinga - immunoglobulin, na wale kwa upande wake, kutoa bactericidal yaliyomo ya matumbo. masomo ya matibabu umeonyesha kuwa maudhui ya bakteria katika koloni binadamu hupungua kwa kiasi kikubwa baada ya magonjwa ya kuambukizwa kutokana na mchakato wa uchochezi na baada ya tiba ya antibiotiki.

Kurejesha microflora katika njia ya utumbo kutumia dawa za kulevya - probiotics. Wao vyenye manufaa facultative anaerobes - bifidobacteria na lactobacilli. Mara moja katika matumbo ya binadamu, wao kuhakikisha huduma yake ya kawaida na kupunguza madhara hasi ya hapo juu. inayotumika probiotics umeonyesha katika gastroenterology - "Hilak Forte", "Linex", "Laktovit".