АдукацыяНавука

Факультатыўныя анаэробы - гэта што такое? Прыклады і класіфікацыя

Прадстаўнікі царства Дробянки, а таксама некаторыя водарасці і паразітычныя чарвякі і грыбы характарызуюцца асаблівай формай акіслення арганічных рэчываў, якая адбываецца ў адсутнасць малекулярнага кіслароду або жа пры нізкай яго канцэнтрацыі. Арганізмы, якія жывуць у бескіслароднай асяроддзі, - гэта анаэробы. Факультатыўныя і облигатные віды, а таксама прыклады іх жыццядзейнасці і класіфікацыя будуць разгледжаны намі ў дадзеным артыкуле.

Навошта трэба дыханне

Удакладнім, што мы будзем казаць аб так званым ўнутраным, або клеткавым, дыханні. Яго галоўнай задачай з'яўляецца атрыманне энергіі з рэчываў, перш за ўсё глюкозы, якія паступаюць у клетку. Калі ў працэсах акіслення прымае ўдзел кісларод - арганізмы называюцца аэробов. Калі ж асобіна атрымлівае порцыю энергіі шляхам субстратного фасфаралявання без прытоку малекул Аб 2 - гэта арганізмы-анаэробы.

Дадзены тэрмін, уведзены Луі Пастэрам ў 1861 годзе, спачатку датычылася толькі некаторых відаў пракарыёт, якія ажыццяўляюць маслянокислое закісанне. У сучаснай мікрабіялогіі пад гэтай назвай аб'яднаны ўсе арганізмы, якія выкарыстоўваюць у выглядзе канчатковага акцептора ня кісларод, а нітраты, вадарод або арганічныя злучэнні. Дыхальныя ланцуга аэробов, факультатыўных і облигатных анаэробов, якія мы разгледзім далей, ажыццяўляюць працэсы энергетычнага абмену, дзякуючы якім адбываецца акісленне глюкозы, амінакіслот і тлушчаў да CO 2, H 2 O і NH 3. Адзначым таксама, што анаэробны абмен рэчываў менш эфектыўны, чым кіслародны. Гэта тлумачыцца тым, што для росту ў адсутнасць кіслароду патрабуецца больш субстрата, напрыклад, глюкозы. Энергіі ў выніку бескіслароднай расшчаплення вылучаецца таксама менш. Напрыклад, пры Гліколіз - 2 моль АТФ з кожнай малекулы глюкозы, тады як пры кіслародным расшчапленні сінтэзуецца 36 малекул аденозинтрифосфорной кіслаты.

разнастайнасць анаэробов

У сучасную класіфікацыю ўваходзяць розныя віды арганізмаў, перш за ўсё бактэрый. Напрыклад, факультатыўныя анаэробы - гэта адно-або шматклеткавыя віды пракарыёт, раслін ці грыбоў, катабалізм якіх не патрабуе наяўнасці Аб 2. Але яго прысутнасць у цитозоле клеткі або ў знешнім асяроддзі не з'яўляецца для асобіны смяротным. Напрыклад, да іх ставяцца бактэрыі-узбуджальнікі захворванняў чалавека: ангинозный стрэптакокі, гемалітычная стафілакок. Факультатыўнымі анаэробамі з'яўляюцца і некаторыя віды бактэрый, чыя жыццядзейнасць карысная для чалавека. Так, термофильный стрэптакокі, расшчапляюць лактозу да З 3 Н 6 Аб 3, выкарыстоўваецца ў вытворчасці кісламалочных прадуктаў: смятаны, ражанкі, мяккіх гатункаў сыру. У медыцыне ён незаменны пры вытворчасці прабіётыкі, якія выкарыстоўваюцца для прафілактыкі энтэракаліту і дыярэі рознай этыялогіі. Працягваючы разглядаць класіфікацыю анаэробов, звернем увагу на макроаэрофилов, якія жывуць у асяроддзі, дзе канцэнтрацыя Аб 2 не перавышае 0,5-1%.

Сярод іх многія патагенныя для чалавека віды, напрыклад, стрэптакокі, якія выклікаюць фарынгіт і хвароба Лайма. Іншыя віды факультатыўных аэробов насяляюць у страўнікава-кішачным гасцінцы чалавека, правакуючы розныя тыпы гастрытаў, а таксама язву страўніка. Ўзбуджальнікам вышэйпералічаных захворванняў з'яўляецца добра вядомы Хеликобактер. Вялікая колькасць макроаэрофилов, якія адносяцца да факультатыўных анаэробы, патрабуюць для свайго метабалізму павышанага ўтрымання вуглякіслага газу. Такіх пракарыёт называюць капнофилами.

Дыхальная ланцуг факультатыўных анаэробов

Працягнем вывучаць асаблівасці метабалізму гэтай групы бактэрый. У лабараторных умовах ўсталявалі, што іх можна вызначыць у растворы арганічных рэчываў, які змяшчае розную масавую долю кіслароду. Гэтыя анаэробы будуць запасіцца бліжэй да ніжняй частцы прабіркі, дзе канцэнтрацыя Аб 2 невысокая. Гэта тлумачыцца тым, што факультатыўныя анаэробы - гэта бактэрыі, на якія малыя дозы кіслароду не аказваюць сур'ёзнага пашкоджвае дзеяння. Раней мы згадвалі пра тое, што ў бактэрый некаторых груп, напрыклад, денитрифицирующих, канчатковым акцептором служаць нітраты - злучэнні азоту, якія прайшлі акісленне.

У дыхальнай ланцуга факультатыўных анаэробов ў каталітычных рэакцыях ўдзельнічае фермент нитратредуктаза, якая забяспечвае транспарт электрона на іён NO 3 -. Да такіх бактэрыям ставяцца пракарыёты з родаў Micrococcus, Pseudomonas. Яны насяляюць як у вадаёмах, так і ў вільготнай глебе. Гэтыя бактэрыі выкарыстоўваюць кісларод соляў нітратнае кіслаты ў якасці акцептора электрона, ажыццяўляючы так званае «нітратнае дыханне».

Ролю ферментаў у катабалізм бактэрый

У абмене рэчываў мікраарганізмаў важная функцыя ажыццяўляецца каталітычнай сістэмай, прадстаўленай цытахром, каталаза, флавиновыми энзімамі, пероксидазой. Так, флавопротеиды гуляюць ролю элемента, які злучае субстрат і малекулы кіслароду, якія затым аднаўляюцца да пераксіду вадароду. Улічваючы той факт, што факультатыўныя анаэробы - гэта мікраарганізмы, абмен рэчываў якіх адбываецца як пры наяўнасці Аб 2, так і ў бескіслароднай асяроддзі, можна вылучыць два тыпу гэтых пракарыёт. Разгледзім іх больш падрабязна.

Віды факультатыўных бактэрый

Аэробов, анаэробы, факультатыўныя анаэробы, микроаэрофилы - гэта досыць поўны пералік пракарыёт, дыхальныя ланцуга якіх часткова або цалкам залежаць ад наяўнасці ў пажыўным растворы малекул кіслароду. Напрыклад, аллеротолерантные бактэрыі, акісляюцца малочны цукар, развіваюцца ў прысутнасці Аб 2, але не выкарыстоўваюць яго ў дыхальнай ланцуга. Яны сінтэзуюць энергію дзякуючы рэакцыям закісання. Іншыя факультатыўныя анаэробы, напрыклад, дражджавыя клеткі, у залежнасці ад хімічнага складу субстрата здольныя пераходзіць з працэсу закісання на кіслароднае дыханне.

Цытахром і іх значэнне ў метабалізме

Складаныя бялкі - протеиды, якія ўключаюць гем (железосодержащую простетическую групу) - гэта цытахром. Удзельнічаючы ў клеткавым дыханні ў бактэрый і дрожджаў, яны з'яўляюцца як донарамі, так і акцептор электрона. Атам жалеза простетической групы зварачальна змяняе сваю ступень акіслення з +2 на +3. Гэта дазваляе цытахром транспартаваць электроны ад дэгідрагеназ да Ацэтальдэгід або пировиноградной кіслаце. Факультатыўныя аэробов, анаэробы і микроаэрофилы могуць мець акцептор электронаў, прадстаўленыя малекуламі вуглякіслага газу, іёнамі вадароду, амінакіслотамі.

Значэнне пракарыёт-анаэробов ў кругавароце рэчываў у прыродзе

Немагчыма ўявіць цыклы галоўных ДЗЕЙНАСЦІ, напрыклад, азоту, якія адбываюцца ў біясферы Зямлі, без удзелу мікраарганізмаў. Так як факультатыўныя анаэробы - гэта перш за ўсё денитрифицирующие бактэрыі, то яны здольныя аднаўляць растваральныя ў глебе солі азотнай кіслаты да N 2 O або да свабоднага азоту. Денитрификация найбольш актыўна адбываецца ў глебах, якія змяшчаюць залішняя колькасць вады і азотных угнаенняў. У выніку хімічных рэакцый малекулы свабоднага азоту зноў вяртаюцца ў атмасферу, замыкаючы цыкл яго ператварэнняў у прыродзе.

Прабіётыкі і іх значэнне для чалавека

З больш чым 500 відаў бактэрый, якія насяляюць страўнікава-кішачны тракт чалавека, важнае месца займаюць факультатыўныя анаэробы. Гэта перш за ўсё прадстаўнікі Родаў Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Найбольшая іх колькасць размяшчаецца ў тоўстым кішачніку. У ім бактэрыі рэгулююць перыстальтыку (рух харчовых мас) і сінтэзуюць вітаміны групы Ў і К. Яны таксама ўдзельнічаюць у выпрацоўцы ахоўных бялкоў - імунаглабулінаў, а тыя, у сваю чаргу, забяспечваюць бактэрыцыдныя кішачнага змесціва. Медыцынскімі даследаваннямі ўстаноўлена, што ўтрыманне бактэрый у тоўстым кішачніку чалавека рэзка памяншаецца пасля перанесеных інфекцыйных хвароб, з прычыны запаленчых працэсаў, а таксама пасля антібіотікотерапіі.

Для аднаўлення мікрафлоры страўнікава-кішачнага гасцінца ўжываюць прэпараты - прабіётыкі. У іх склад уваходзяць карысныя факультатыўныя анаэробы - бифидо- і лактобакцеріі. Трапляючы ў тоўсты кішачнік чалавека, яны забяспечваюць нармальную яго працу і зніжаюць вышэйназваныя адмоўныя наступствы. Найбольш часта выкарыстоўваюцца прабіётыкі, якія добра зарэкамендавалі сябе ў гастраэнтэралогіі - гэта «Хилак Фортэ», «Линекс», «Лактовит».

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.birmiss.com. Theme powered by WordPress.