چگونه باکتری ها نفس بکشند؟ ایروب و بی هوازی. ویژگی های تنفس پروکریوت

تقریبا تمام موجودات زنده روی زمین نیاز به یک فرآیند تنفسی دارند. اکسیژن یکی از رایج ترین اکسیدان ها در زنجیره تنفسی حیوانات، گیاهان، پروتئین ها، بسیاری از باکتری ها است. با این حال، همه نمی دانند چقدر بدن ما در پیچیدگی ساختار از سلول های کوچک میکروارگانیسم ها متفاوت است. این سوال مطرح می شود که چگونه باکتری ها نفس می کشند؟ آیا راهی برای از بین بردن انرژی از خود ماست؟

آیا تمام باکتری ها اکسیژن را نفس می کشند؟

همه نمی دانند که اکسیژن همیشه جزء اجباری در زنجیره تنفسی نیست. اولا نقش الگوریتم الکترونی را بازی می کند، بنابراین این گاز به خوبی اکسید می شود و با پروتون های هیدروژن ارتباط دارد. ATP به همین دلیل است که تمام موجودات زنده نفس می کشند. با این حال، بسیاری از انواع باکتری ها بدون اکسیژن عمل می کنند و همچنان به عنوان آدنوزین تری فسفات مانند منبع انرژی گرانقیمت می شوند. چگونه باکتری های این نوع نفس بکشند؟

روند تنفس در بدن ما از طریق دو مرحله ادامه می یابد. اولین آنها - بی هوازی - نیازی به حضور اکسیژن در سلول نیست، و برای آن تنها منابع کربن و گیرنده پروتون های هیدروژنی مورد نیاز است. مرحله دوم - هوازی - به طور انحصاری در حضور اکسیژن اتفاق می افتد و با تعداد زیادی از واکنش های مرحله ای به مرحله مشخص می شود.

در باکتری هایی که اکسیژن را جذب نمی کنند و از تنفس استفاده نمی کنند، تنها مرحله بی هوازی ادامه می یابد. در پایان، میکروارگانیسم ها همچنین ATP دریافت می کنند، اما مقدار آن بسیار متفاوت از آن است که ما پس از گذر از دو مرحله تنفس می گیریم. به نظر می رسد که نه همه باکتری ها اکسیژن را نفس می کشد.

ATP یک منبع جهانی انرژی است

برای هر گونه ارگانیسم مهم است که توابع حیاتی آن حفظ شود. بنابراین، در فرآیند تکامل لازم بود برای یافتن منابع انرژی که در صورت استفاده، بتواند منابع کافی برای جریان همه واکنش های لازم در سلول فراهم کند. ابتدا تخمیر در باکتری وجود دارد: مرحله به اصطلاح گلیکولیز یا مرحله بی هوازی تنفس پروکاریوتی. و تنها بعد، در موجودات پیچیده پیچیده تر، انطباق توسعه یافت، که به لطف آن، با مشارکت اکسیژن اتمسفر، بازده تنفسی شدیدا افزایش یافت. بنابراین یک مرحله هوازی از تنفس سلولی وجود داشت.

چگونه باکتری ها نفس بکشند؟ کلاس ششم دوره ی زیست شناسی مدرسه نشان می دهد که برای هر گونه ارگانیسم، مقدار مشخصی از انرژی لازم است. در فرایند تکامل، آن را در مولکول های خاص سنتز شده ذخیره می شود، که به نام آدنوزین تری فسفات می شود.

ATP یک ماده کلرورژیک بر پایه یک حلقه کربن پنتوز، یک پایه نیتروژنی (آدنوزین) است. باقی مانده های فسفر آن را ترک می کنند، که بین اوراق قرضه انرژی بالا شکل می گیرد. هنگامی که یکی از آنها تخریب می شود، به طور متوسط حدود 40 کیلوژول آزاد می شود و یک مولکول ATP قادر به ذخیره بیش از سه بقایای فسفر است. بنابراين اگر ATP به ADP (آدنوزيد دي فسفات) فروكش كند، سلول انرژي 40 كيلوگرم را در فرآيند فسفوريلاسيون به دست مي آورد. و برعکس، ذخیره سازی توسط فسفوریلاسیون ADP به ATP با هزینه انرژی انجام می شود.

گلیکولیز، مولکول سلول 2 باکتری آدنوزین تری فسفات را می دهد، زمانی که مرحله هوازی تنفس می تواند بلافاصله سلول را با 36 مولکول از این ماده کامل کند. بنابراین، پاسخ به سوال "چگونه باکتری ها نفس می کشند؟" به شرح زیر است: فرآیند تنفس برای بسیاری از پروکاریوت ها تشکیل ATP بدون حضور و هزینه اکسیژن است.

چگونه باکتری ها نفس بکشند؟ انواع تنفس

با توجه به اکسیژن، تمام پروکاریوت ها به چندین گروه تقسیم می شوند. در میان آنها:

1. بی هوازی اجباری
2. بی هوازی های اختیاری
3. ایربگ Obligatnye.

گروه اول فقط از آن باکتری هایی است که نمی توانند در شرایط دسترسی به اکسیژن زندگی کنند. O2 برای آنها سمی است و منجر به مرگ سلول می شود. نمونه هایی از این باکتری ها پروکریوت های کاملا متضاد هستند که در غیاب اکسیژن در داخل ارگانیسم زندگی می کنند.

گروه دوم این نوع از پروکریوت ها را تشکیل می دهد که در غیاب اکسیژن ضعیف و رشد می کنند، اما درصد کمی از آن در محیط، منجر به پیامدهای کشنده نمی شود. چنین باکتری ها شامل saprophytes و برخی از انگل ها است.

باکتری های گروه سوم نفس می کشند؟ این پروکاریوت ها متفاوت هستند، زیرا آنها می توانند تنها در شرایط هوای خوب زندگی کنند. اگر اکسیژن کافی در هوا وجود نداشته باشد، این سلول ها به سرعت می میرند، زیرا برای تنفس به O2 نیاز دارند.

چگونه تخمیر با نفس اکسیژن متفاوت است؟

تخمیر در باکتری همان فرایند گلیکولیز است که در انواع مختلف پروکاریوت ها می تواند محصولات واکنش های مختلف تولید کند. به عنوان مثال، تخمیر اسید لاکتیک منجر به تشکیل یک محصول جانبی اسید لاکتیک، تخمیر الکلی - اتانول و دی اکسید کربن، روغن ترش-بوتان (اسید بوتانیک) و غیره

تنفس اکسیژن یک زنجیره کامل از فرآیندهای است که با تشکیل مرحله اسید پریوویک آغاز می شود و با انتشار CO2، H2O و انرژی به پایان می رسد. آخرین واکنش ها در حضور اکسیژن رخ می دهد.

چگونه باکتری ها نفس بکشند؟ زیست شناسی (درجه 6) در دوره میکروبشناسی مدرسه

در مدرسه، ما فقط یک دانش ساده از نحوه بروز تنفس پروکاریوت ها داده شد. در این میکروارگانیسم ها هیچ میتوكندری وجود ندارد، اما مزوزوم ها - پیشانی های غشای سیتوپلاسمی داخل سلول وجود دارد. اما این سازه ها نقش کلیدی در تنفس باکتری ها ندارند.

از آنجایی که تخمیر یک نوع گلیکوژن است، در سیتوپلاسم پروکاریوت ها اتفاق می افتد. آنزیم های متعددی برای انجام کل زنجیره ای واکنش ها وجود دارد. در همه باکتری ها، بدون استثنا، دو مولکول اسید پریوویک، همانند انسان، ابتدا تشکیل می شوند. و تنها پس از آن به سایر محصولات جانبی تبدیل می شوند که به نوع تخمیر بستگی دارد.

نتیجه گیری

جهان پروکریت ها، با وجود سادگی ظاهری سازمان سلولی، پر از لحظات پیچیده و گاه غیر قابل توضیح است. در حال حاضر پاسخ به این است که چگونه باکتری ها واقعا نفس می کشند، چرا که همه آنها نیاز به اکسیژن ندارند. برعکس، اکثر آنها با استفاده از روش دیگری، کمتر عملی برای به دست آوردن انرژی - تخمیر.