Облигатный анаэроб

редактировать
Аэробные и анаэробные бактерии можно идентифицировать, выращивая их в пробирках с тиогликолятным бульоном :. 1: Облигантные аэробы нуждаются в кислороде, потому что они не могут ферментировать или дышать анаэробно. Они собираются в верхней части трубки, где концентрация кислорода самая высокая.. 2: Облигатные анаэробы отравлены кислородом, поэтому они собираются на дне трубки, где концентрация кислорода самая низкая.. 3: Факультативные анаэробы могут расти с кислородом или без него, потому что они могут метаболизировать энергию аэробно или анаэробно. Они собираются в основном наверху, потому что аэробное дыхание генерирует больше АТФ, чем ферментация или анаэробное дыхание.. 4: Микроаэрофилам нужен кислород, потому что они не могут ферментировать или дышать анаэробно. Однако они отравлены высокой концентрацией кислорода. Они собираются в верхней части пробирки, но не в самом верху.. 5: Аэротолерантные организмы не нуждаются в кислороде и не могут его использовать, даже если они присутствуют; они метаболизируют энергию анаэробно. Однако в отличие от облигатных анаэробов они не отравляются кислородом. Их можно найти равномерно распределенными по всей пробирке.. Как факультативные анаэробы, так и аэротолерантные организмы будут подвергаться ферментации в отсутствие кислорода, но факультативные анаэробы переключаются на аэробный метаболизм, когда присутствует кислород (явление, известное как эффект Пастера.). Эффект Пастера иногда используется для различения факультативных анаэробов и аэротолерантных организмов в лаборатории.

Облигатные анаэробы - это микроорганизмы, убитые нормальными атмосферными концентрациями кислород (20,95% O 2). Кислородостойкость у разных видов варьируется, некоторые способны выжить при содержании кислорода до 8%, другие теряют жизнеспособность, если концентрация кислорода не ниже 0,5%. Здесь необходимо провести важное различие между облигатными анаэробами и микроаэрофилами. Микроаэрофилы, как и облигатные анаэробы, повреждаются нормальной атмосферной концентрацией кислорода. Однако микроаэрофилы метаболизируют энергию аэробно, а облигатные анаэробы - анаэробно. Таким образом, микроаэрофилы для роста нуждаются в кислороде (обычно 2–10% O 2). Облигатных анаэробов нет.

Содержание

  • 1 Чувствительность к кислороду
  • 2 Энергетический обмен
  • 3 Примеры
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки

Чувствительность к кислороду

Кислород Чувствительность облигатных анаэробов объясняется сочетанием факторов:

  • Поскольку молекулярный кислород содержит два неспаренных электрона на своей внешней орбитали, он легко восстанавливается на супероксид (O. 2) и перекись водорода (H. 2O. 2) внутри клеток. Аэробные организмы производят супероксиддисмутазу и каталазу для их детоксикации продукты, но облигатные анаэробы производят эти ферменты в очень малых количествах или не производят их совсем. (Вариабельность толерантности облигатных анаэробов к кислороду (<0.5 to 8% O2), как полагают, отражает количество продуцируемой супероксиддисмутазы и каталазы.)
  • Растворенный кислород увеличивает окислительно-восстановительный потенциал раствора, а высокий окислительно-восстановительный потенциал подавляет рост некоторых облигатных анаэробов. Например, метаногены растут при окислительно-восстановительном потенциале ниже -0,3 В.
  • Сульфид является важным компонентом некоторых ферментов, и молекулярный кислород окисляет его с образованием дисульфида, таким образом инактивируя определенные ферменты ( например, нитрогеназа ). Организмы могут быть не в состоянии расти, если эти важные ферменты дезактивированы.
  • Рост может тормозиться из-за отсутствия восстанавливающих эквивалентов для биосинтеза, потому что при восстановлении кислорода истощаются электроны.

Энергетический метаболизм

Обязанные анаэробы метаболизируют энергию посредством анаэробного дыхания или ферментации. При аэробном дыхании пируват, образующийся в результате гликолиза, превращается в ацетил-КоА. Затем он расщепляется через цикл TCA и цепь переноса электронов. Анаэробное дыхание отличается от аэробного дыхания тем, что оно использует акцептор электронов, отличный от кислорода, в цепи переноса электронов. Примеры альтернативных акцепторов электронов включают сульфат, нитрат, железо, марганец, ртуть и монооксид углерода.

Ферментация отличается от анаэробного дыхания тем, что пируват, образующийся в результате гликолиза, расщепляется без участия цепи переноса электронов (т.е. отсутствует окислительное фосфорилирование ). Существуют многочисленные пути ферментации, например молочная ферментация, смешанная кислотная ферментация, 2-3 бутандиоловая ферментация.

Энергетический выход анаэробного дыхания и ферментации (т. Е. Количество АТФ генерируемых молекул) меньше, чем при аэробном дыхании. Вот почему факультативные анаэробы, которые могут метаболизировать энергию как аэробно, так и анаэробно, предпочтительно метаболизируют энергию аэробно. Это наблюдается при культивировании факультативных анаэробов в бульоне тиогликолата.

Примеры

Примеры облигатно анаэробных бактериальных родов включают Actinomyces, Bacteroides, Clostridium, Fusobacterium, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Prevotella, Propionibacterium и Veillonella. Виды Clostridium являются эндоспорами -образующими бактериями и могут выжить при атмосферных концентрациях кислорода в этой неактивной форме. Остальные перечисленные бактерии не образуют эндоспоры.

Примеры облигатно анаэробных грибковых родов включают рубцовые грибы Neocallimastix и.

В июле 2019 года в ходе научного исследования Кидд Майн в Канаде было обнаружено организмов, дышащих серой, которые живут на глубине 7900 футов под поверхностью. Эти организмы также замечательно поедают камни, такие как пирит, в качестве обычного источника пищи.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-01 07:24:44
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте