Hvordan puster bakterier? Aerobes og anaerober. Særtrekk av prokaryot puste

Nesten alle levende organismer på jorden trenger en pusteprosess. Oksygen er en av de vanligste oksidanter i respiratoriske kjeden av dyr, planter, protister, mange bakterier. Men ikke alle vet hvor mye kroppen vår er forskjellig i strukturenes kompleksitet fra små celler av mikroorganismer. Spørsmålet oppstår: Hvordan puster bakterier? Er deres måte å få energi fra våre forskjellige?

Puster alle bakterier oksygen?

Ikke alle vet at oksygen ikke alltid er en obligatorisk komponent i luftveiene. Det spiller først og fremst rollen som en elektron-akseptor, så denne gassen oksyderer godt og samhandler med hydrogenprotoner. ATP er grunnen til at alle levende organismer puster. Imidlertid gjør mange typer bakterier ikke oksygen, og fremdeles mottar en så verdsatt energikilde som adenosintrifosfat. Hvordan puster bakterier av denne typen?

Prosessen med å puste i kroppen fortsetter gjennom to stadier. Den første av dem - anaerob - krever ikke tilstedeværelse av oksygen i cellen, og for det er det bare kullkilder og akseptorer av hydrogenprotoner som trengs. Den andre fasen - aerobic - foregår utelukkende i nærvær av oksygen og er preget av et stort antall trinn-for-trinn-reaksjoner.

I bakterier som ikke absorberer oksygen og ikke bruker det til å puste, fortsetter bare det anaerobe stadium. På slutten mottar mikroorganismer også ATP, men mengden er svært forskjellig fra den vi får etter å ha passert gjennom to stadier av pusten. Det viser seg at ikke alle bakterier puster oksygen.

ATP er en universell energikilde

Det er viktig for enhver organisme å opprettholde sine vitale funksjoner. Derfor var det nødvendig i utviklingsprosessen å finne energikilder som, når de brukes, kan gi nok ressurser til strømmen av alle nødvendige reaksjoner i cellen. Først var det gjæring i bakterier: den såkalte fase av glykolyse eller det anaerobe stadium av prokaryot puste. Og bare senere, i mer sofistikerte multicellulære organismer, utviklet tilpasninger, takket være, med deltagelse av atmosfærisk oksygen, økte respiratorisk effektivitet markant. Så det var et aerob stadium av cellulær respirasjon.

Hvordan puster bakterier? 6 klasse av skolebiologi kurset viser at for enhver organisme er det viktig å få en viss mengde energi. I utviklingsprosessen begynte det å bli lagret i spesielt syntetiserte molekyler, kalt adenosintrifosfat.

ATP er en makroergisk substans basert på en pentosekarbonring, en nitrogenbasert base (adenosin). Fosforrester forlater det, mellom hvilke høy-energiobligasjoner dannes. Når en av dem blir ødelagt, slippes et gjennomsnitt på ca. 40 kJ, og ett ATP-molekyl er i stand til å lagre maksimalt tre fosforrester. Så, hvis ATP bryter ned til ADP (adenosiddifosfat), får cellen 40 kJ energi i prosessen med de fosforylering. Og tvert imot oppstår lagring ved fosforylering av ADP til ATP med energiforbruk.

Glykolyse gir bakterien celle 2 molekyler av adenosintrifosfat, når aerobtrinnet i pusten kan fullføre cellen umiddelbart med 36 molekyler av dette stoffet. Derfor er svaret på spørsmålet "Hvordan puster bakterier?" Er som følger: Åndedrettsprosessen for mange prokaryoter er dannelsen av ATP uten tilstedeværelse og kostnaden for oksygen.

Hvordan puster bakterier? Typer puste

Med hensyn til oksygen er alle prokaryoter delt inn i flere grupper. Blant dem:

1. Obligatoriske anaerober.
2. Valgfrie anaerober.
3. Obligatnye aerobes.

Den første gruppen består bare av de bakteriene som ikke kan leve i forhold til tilgang til oksygen. O2 for dem er toksisk og fører til celledød. Eksempler på slike bakterier er rent symbiotiske prokaryoter som lever i en annen organisme i fravær av oksygen.

Den andre gruppen forener slike typer prokaryoter som aktivt forminerer og vokser i fravær av oksygen, men den lille prosenten i miljøet fører ikke til dødelige konsekvenser. Slike bakterier inkluderer saprofytter og noen parasitter.

Hvordan puster bakterier fra den tredje gruppen? Disse prokaryotene er forskjellige fordi de bare kan leve under forhold med god aerolisering. Hvis det ikke er nok oksygen i luften, dør slike celler raskt, fordi de trenger O2 for å puste.

Hvordan er fermentering forskjellig fra oksygenpustet?

Fermentering i bakterier er den samme prosessen med glykolyse, som i forskjellige typer prokaryoter kan produsere forskjellige reaksjonsprodukter. For eksempel fører melkesyrefermentering til dannelse av biprodukt av melkesyre, alkoholfermentering - etanol og karbondioksyd, oljesyre-butan (butansyre), etc.

Oksygenpust er en komplett kjede av prosesser som begynner med glykolyse-trinnet med dannelsen av pyruvsyre, og slutter med utslipp av CO2, H2O og energi. De siste reaksjonene foregår i nærvær av oksygen.

Hvordan puster bakterier? Biologi (klasse 6) i skolens kurs i mikrobiologi

På skolen fikk vi bare en enkel kunnskap om hvordan prosessen med å puste prokaryoter oppstår. Det finnes ingen mitokondrier i disse mikroorganismer, men det er mesosomer - fremspring av cytoplasmisk membran inne i cellen. Men disse strukturene spiller ikke den mest sentrale rollen i respirasjon av bakterier.

Siden fermentering er en slags glykolyse, finner den sted i cytoplasma av prokaryoter. Det er også mange enzymer som er nødvendige for å utføre hele kjeden av reaksjoner. I alle bakterier, uten unntak, blir to molekyler pyruvsyre, som i mennesker, først dannet. Og bare da blir de til andre biprodukter, som avhenger av typen gjæring.

konklusjon

Verden av prokaryoter, til tross for den tilsynelatende enkelheten i den cellulære organisasjonen, er full av komplekse og noen ganger uforklarlige øyeblikk. Nå er det et svar på hvordan bakteriene virkelig puster, fordi ikke alle trenger oksygen. Tvert imot har de fleste tilpasset seg å bruke en annen, mindre praktisk måte å skaffe seg energifermentering på.