Kako bakterija diše? Aerobes i anaerobe. Osobitosti prokariotskog disanja

Gotovo svi živi organizmi na Zemljipotreban je proces disanja. Kisik je jedan od najčešćih oksidansa u respiratornom lancu životinja, biljaka, protista, mnogih bakterija. Međutim, nisu svi znaju koliko se naše tijelo razlikuje u složenosti strukture od malih stanica mikroorganizama. Postavlja se pitanje: kako bakterije mogu disati? Je li njihov način primanja energije od našeg drugačijeg?

Da li sve bakterije disaju kisik?

Nije svatko zna da kisik nije uvijekobvezna komponenta u respiratornom lancu. Ona igra uglavnom u ulozi primatelja elektrona, međutim oksidira dobar plin i reagira s vodikovim protona. ATP je razlog zašto svi živi organizmi disati. Međutim, mnoge vrste bakterija učiniti bez kisika, i još uvijek dobiti prestižni izvor energije kao adenozin trifosfat. Kako bakterije ovog tipa disati?

Proces disanja u našem tijelu nastavlja daljedvije faze. Prva od njih - anaerobna - ne zahtijeva prisutnost kisika u stanici, a za njega su potrebni samo izvori ugljika i akceptori vodikovih protona. Druga faza - aerobna - odvija se isključivo u prisutnosti kisika i karakterizira velik broj reakcija po fazama.

Bakterije koje ne apsorbiraju kisik i nekoristiti ga za disanje, samo anaerobna pozornica nastavlja. Na kraju, mikroorganizmi također primaju ATP, ali je njegova količina vrlo različita od one koju dobivamo nakon prolaska kroz dvije faze disanja. Ispada da sve bakterije ne dišu kisik.

ATP - univerzalni izvor energije

Važno je da svaki organizam održava svoježivotne aktivnosti. Stoga je u procesu evolucije bilo potrebno pronaći izvore energije koji, kada se koriste, mogu osigurati dovoljno sredstava za protok svih potrebnih reakcija u stanici. Prvo je bilo fermentacije bakterija: takozvani stupanj glikolize ili anaerobna faza prokariotskog disanja. I tek kasnije, u sofisticiranijim višestaničnim organizmima razvijene su prilagodbe, zahvaljujući kojoj je, uz sudjelovanje atmosferskog kisika, respiratorna učinkovitost značajno porasla. Tako je postojala aerobna faza staničnog disanja.

Kako bakterija diše? 6. razred tečaja za školsku biologiju pokazuje da je za svaki organizam važno dobiti određeni udio energije. U procesu evolucije, počelo se pohranjivati ​​u posebno sintetiziranim molekulama, nazvanim adenozin trifosfat.

ATP je makroergoj supstancija,čija je osnova pentosov ugljikov prsten, dušična baza (adenozin). Ostaju fosforni ostaci, između kojih se formiraju visoke energetske veze. Kada se jedan od njih uništi, otpušta se prosječno oko 40 kJ, a jedna ATP molekula može pohraniti najviše tri fosforna ostatka. Dakle, ako se ATP razgrađuje na ADP (adenozid difosfat), tada stanica dobiva 40 kJ energije u procesu defosforilacije. I, naprotiv, skladištenje se odvija fosforilacijom ADP-a ATP-u s potrošnjom energije.

Glikoliza daje stanici bakteriju od 2 molekuleadenozin trifosfat, kada aerobni stupanj disanja može odmah dovršiti stanicu s 36 molekula ove tvari. Dakle, odgovor na pitanje "Kako bakterije dišu?" Je kako slijedi: proces disanja za mnoge prokariote je formiranje ATP bez prisutnosti i troška kisika.

Kako bakterija diše? Vrste disanja

S obzirom na kisik, svi prokarioti su podijeljeni u nekoliko skupina. Među njima:

1. Obvezni anaerobni.
2. Izborni anaerobni spojevi.
3. Obligatnye aerobes.

Prva skupina sastoji se samo od onih bakterija,koji ne mogu živjeti u uvjetima pristupa kisiku. O2 za njih je otrovan i dovodi do stanične smrti. Primjeri takvih bakterija su čisto simbiotični prokarioti koji žive unutar drugog organizma u odsutnosti kisika.

Druga skupina kombinira takve vrste prokariota,koji se aktivno razmnožavaju i rastu u odsustvu kisika, međutim njegov mali postotak u okolišu ne dovodi do smrtonosnih posljedica. Takve bakterije uključuju saprofite i neke parazite.

Kako udišu bakterije treće skupine? Ove se prokariote razlikuju po tome što mogu živjeti samo u uvjetima dobre aerolizacije. Ako nema dovoljno kisika u zraku, takve stanice brzo umiru, jer trebaju O2 za disanje.

Kako se fermentacija razlikuje od kisika?

Fermentacija u bakterijama je isti procesglikoliza, koja u različitim vrstama prokariota može dati različite proizvode reakcije. Na primjer, mliječna fermentacija dovodi do nastajanja nusproizvoda mliječne kiseline, alkohola fermentacije - etanola i ugljičnog dioksida, kiselog butana (butanoična kiselina) itd.

Disanje kisika je potpuni lanac procesa,koji započinju fazom glikolize s formiranjem piruvinske kiseline i završavaju s otpuštanjem CO2, H2O i energije. Posljednje reakcije odvijaju se u prisutnosti kisika.

Kako bakterija diše? Biologija (6. razred) školskog kolegija mikrobiologije

U školi smo dobili samo jedno jednostavno znanje o tome kako,kako se događa proces disanja prokariota. U tim mikroorganizmima nema mitohondrija, međutim postoje mezosomi - izbočine citoplazmatske membrane unutar stanice. Ali ove strukture ne igraju najvažniju ulogu u disanju bakterija.

Budući da je fermentacija neka vrsta glikolize,onda nastaje u citoplazmi prokariota. Postoje i brojni enzimi potrebni za provođenje čitavog lanca reakcija. U svim bakterijama, bez izuzetka, nastaju dvije molekule piruvinske kiseline, kao kod čovjeka. I tek tada se pretvaraju u druge nusproizvode koji ovise o vrsti fermentacije.

zaključak

Svijet prokariota, unatoč očitoj jednostavnostistanična organizacija, puna je složenih i ponekad neobjašnjivih trenutaka. Sada postoji odgovor na to kako bakterije stvarno dišu, jer nisu svi potrebni kisik. Naprotiv, većina se prilagodila upotrebi drugog, manje praktičnog načina dobivanja energije fermentacije.