اللاهوائية الاختيارية - ما هذا؟ الأمثلة والتصنيف

تتميز ممثلي الوحدانات المملكة، وكذلك بعض الديدان الطفيلية والطحالب والفطريات التي كتبها في شكل خاص من أكسدة المركبات العضوية التي تحدث في غياب الأكسجين الجزيئي أو بتركيز منخفض. الكائنات الحية في بيئة خالية من الأكسجين - واللاهوائية. وسوف ينظر الأنواع الاختيارية وإلزام، وكذلك أمثلة على حياتهم وتصنيف من قبلنا في هذه المقالة.

لماذا تحتاج إلى التنفس

نحدده نحن أننا سوف نتحدث عن ما يسمى الداخلي، أو الخلوي، والتنفس. وتتمثل مهمتها الرئيسية هي إنتاج الطاقة من المواد، وخاصة الجلوكوز دخول الخلية. إذا كانت عمليات الأكسدة أخذ جزء الأكسجين - ويطلق على الكائنات الحية الهوائية. إذا يتلقى الفرد جزء من الطاقة عن طريق الفسفرة الركيزة دون تدفق O ₂ الجزيئات - هي كائنات، اللاهوائيات.

هذا مصطلح ابتدعه لوي Pasterom في عام 1861، وتطبق في البداية فقط لأنواع معينة من بدائيات النوى أداء زبدي حمض التخمير. في علم الأحياء المجهرية الحديثة تحت هذا الاسم جميع الكائنات مجتمعة، وذلك باستخدام متقبل النهائي ليس الأكسجين، والنترات، والهيدروجين أو المركبات العضوية. الجهاز التنفسي سلسلة الهوائية، الاختيارية وبكتيريا لاهوائية إجبارية، التي نعتبرها أدناه، والعمليات التي نفذت عملية التمثيل الغذائي والطاقة، و التي من خلالها أكسدة الجلوكوز والدهون والأحماض الأمينية في شركة _2، H ₂ O وNH _3. لاحظ أيضا أن اللاهوائية الأيض أقل كفاءة من الأكسجين. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن النمو في غياب الأكسجين يتطلب المزيد من الركيزة، مثل الجلوكوز هذا. الطاقة نتيجة لتقسيم المدرجات خالية من الأكسجين هي أيضا أصغر. على سبيل المثال، عندما تحلل - 2 الشامات كل من ATP من جزيئات الجلوكوز، في حين أن الانقسام الأكسجين من توليفها 36 جزيئات الأدينوزين ثلاثي الفوسفات.

مجموعة متنوعة من البكتيريا اللاهوائية

في تصنيف حديث يشمل أنواع مختلفة من الكائنات الحية، وخاصة البكتريا. على سبيل المثال، اللاهوائية الاختيارية - الأنواع أحادية أو متعددة الخلية من بدائيات النوى، النباتات أو الفطريات، الذي هدم لا يتطلب O _2. ولكن وجوده في العصارة الخلوية الخلية أو في البيئة الخارجية ليست للأفراد قاتلة. على سبيل المثال، وتشمل هذه البكتيريا مسببات الأمراض البشرية: ذبحي العقدية الحالة للدم المكورات العنقودية. هم اللاهوائية الاختيارية، وأنواع معينة من البكتيريا، التي سبل العيش مفيد للبشر. وهكذا، فإن العقدية حرارة الشق اللاكتوز إلى C ₃ H ₆ O _3، ويستخدم في إنتاج منتجات الحليب المخمرة: كريم واللبن الزبادي، الجبن الطري. في الطب، ومما لا غنى عنه في إنتاج البروبيوتيك يستخدم للوقاية من الإسهال والتهاب الأمعاء من مختلف المسببات. الاستمرار في تصنيف اللاهوائية، لاحظ makroaerofilov الذين يعيشون في بيئة حيث لا يتجاوز تركيز O ₂ 0.5-1٪.

من بينها، العديد من الأنواع المسببة للأمراض البشرية، مثل المكورات العقدية، مما تسبب التهاب البلعوم، ومرض لايم. أنواع أخرى من الجرام aerobes الاختيارية يعيشون في جهاز الهضم، مما تسبب أنواع مختلفة من التهاب المعدة وقرحة المعدة. العامل المسبب للأمراض المذكورة أعلاه هو معروف جيدا الملوية. وهناك عدد كبير من makroaerofilov المتعلقة اللاهوائية الاختيارية، يحتاج للمحتوى عملية الأيض لديهم عالية من ثاني أكسيد الكربون. وتسمى هذه بدائيات النوى capnophile.

السلسلة التنفسية اللاهوائية الاختيارية

نستمر في دراسة خصائص هذه المجموعة من عملية التمثيل الغذائي البكتيريا. تحت ظروف المختبر، وجدنا أنها يمكن تحديده في حل من المواد العضوية التي تحتوي مختلفة الوزن نسبة الأكسجين. وهذه اللاهوائية تتراكم بالقرب من أسفل الأنبوب، حيث تركيز O ₂ منخفض. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن اللاهوائية الاختيارية هذا - نوع من البكتيريا التي جرعات صغيرة من الأكسجين لا يكون لها تأثير ضار خطير. في وقت سابق ذكرنا أن بعض مجموعات من البكتيريا، على سبيل المثال، نازع للنترات، ومتقبل النهائي ونترات - مركبات النيتروجين، أكسدة الماضي.

واللاهوائية الاختيارية السلسلة التنفسية في التفاعلات المحفزة شملت اختزال النترات الانزيم، والتي تنص على نقل الإلكترون من أيون NO ₃ ^-. هذه البكتيريا هي بدائيات النوى من أجناس ميكروكوكس، الزائفة. وهم يعيشون في البرك وفي التربة الرطبة. هذه البكتيريا تستخدم أملاح حمض الأكسجين نترات باعتبارها متقبل الإلكترون، وتحمل ما يسمى ب "التنفس النترات".

دور الانزيم في الانتقاض من البكتيريا

ويتم التمثيل الغذائي للكائنات الدقيقة وظيفة هامة من نظام تحفيزي للخروج، شريطة سيتوكروم، الكاتلاز، فلافين الإنزيمات، البيروكسيديز. وهكذا، flavoproteins تلعب دور عضو ربط الركيزة وجزيئات الأكسجين، والتي يتم تخفيضها إلى بيروكسيد الهيدروجين. وبالنظر إلى أن البكتيريا اللاهوائية - هي الكائنات الحية الدقيقة التي تحدث سواء في وجود O _{2 الأيض،} وفي بيئة خالية من الأكسجين، وهذين النوعين من بدائيات النوى يمكن تمييزها. دعونا ننظر لهم بمزيد من التفصيل.

أنواع من البكتيريا الاختيارية

اللاهوائية الجرام aerobes، اللاهوائية الاختيارية، microaerophiles - قائمة كاملة إلى حد ما من بدائيات النوى، السلسلة التنفسية وهو جزئيا أو تعتمد اعتمادا كليا على وجود المحلول المغذي جزيئات الأكسجين. على سبيل المثال، allerotolerantnye المؤكسدة البكتيريا اللاكتوز، ووضع في وجود O ₂ ولكن عدم استخدامه في السلسلة التنفسية. أنها تجميع الطاقة من خلال ردود الفعل التخمير. اللاهوائية الاختيارية الأخرى، على سبيل المثال، خلايا الخميرة، وهذا يتوقف على التركيب الكيميائي للالركيزة قادرون على الانتقال من عملية التخمير للتنفس الأوكسجين.

سيتوكروم وأهميتها في عملية التمثيل الغذائي

البروتينات المعقدة - بروتيد دمج الهيم (الحديد التي تحتوي على مجموعة التعويضية) - هو سيتوكروم. من خلال المشاركة في التنفس الخلوي في البكتيريا والخميرة، هم كل من الجهات المانحة ويقبلون الإلكترون. الحديد ذرة مجموعة الاصطناعية عكسية تغيير حالة الأكسدة لها 2-3. وهذا ما يسمح لنقل الإلكترونات من نازعة السيتوكروم إلى الأسيتالديهيد أو حمض البيروفيك. يمكن عرض الجرام aerobes الاختيارية، اللاهوائيات وmicroaerophiles يقبلون الإلكترون بواسطة جزيئات ثاني أكسيد الكربون، أيونات الهيدروجين، والأحماض الأمينية.

وهذا يعني بدائيات النوى، اللاهوائيات في حلقة مفرغة من النظر في الطبيعة

ومن غير المتصور دورات عضوي المنشأ العناصر الرئيسية، على سبيل المثال، النيتروجين التي تحدث في الأرض المحيط الحيوي، دون مشاركة من الكائنات الحية الدقيقة. منذ اللاهوائية الاختيارية - ونازع للنترات في المقام الأول البكتيريا، فهي قادرة على الحد من قابل للذوبان في أملاح حمض النيتريك إلى التربة أو N ₂ O إلى النيتروجين الحر. النتروجين يأخذ المكان الأكثر بنشاط في التربة التي تحتوي على كمية كبيرة من المياه والأسمدة النيتروجينية. ونتيجة للتفاعلات الكيميائية للجزيئات النيتروجين حرة عاد مرة أخرى إلى الغلاف الجوي عن طريق إغلاق دورة تحولاتها في الطبيعة.

البروبيوتيك وآثارها على الإنسان

من بين أكثر من 500 نوع من البكتيريا التي تعيش في الجهاز الهضمي البشري، وتحتل مكانا هاما من اللاهوائية الاختيارية. ومن ممثلي أولا وقبل كل شيء من أجناس الملبنة، العقدية، المبيضات. يقع أكبر عدد منهم في الأمعاء الغليظة. ومن البكتيريا تنظيم الحركة (حركة الجماهير الغذاء) وتوليف الفيتامينات B و C. وهم يشاركون أيضا في تطوير البروتينات واقية - المناعي، وتلك بدورها، وتوفير محتويات الأمعاء للجراثيم. وقد أظهرت الدراسات الطبية أن محتوى البكتيريا في القولون البشري يتناقص بشكل حاد بعد الأمراض المعدية نتيجة لعمليات الالتهابات وبعد العلاج بالمضادات الحيوية.

لاستعادة البكتيريا في الجهاز الهضمي باستخدام العقاقير - البروبيوتيك. أنها تحتوي على البكتيريا اللاهوائية الاختيارية مفيدة - bifidobacteria والعصيات اللبنية. مرة واحدة في القولون البشري، وضمان التشغيل العادية والتقليل من الآثار السلبية للأعلاه. الأكثر شيوعا البروبيوتيك ثبت في الجهاز الهضمي - و"هيلاك فورت"، "LINEX"، "Laktovit".