Hoe ademen bacteriën? Aeroben en anaëroben. Eigenaardigheden van prokaryote ademhaling

Bijna alle levende organismen op aardeeen ademhalingsproces nodig hebben. Zuurstof is een van de meest voorkomende oxidanten in de ademhalingsketen van dieren, planten, protisten, veel bacteriën. Niet iedereen weet echter hoeveel ons lichaam in complexiteit van structuur verschilt van kleine cellen van micro-organismen. De vraag rijst: hoe ademen bacteriën? Is hun manier om energie van de onze te ontvangen anders?

Doen alle bacteriën zuurstof?

Niet iedereen weet dat zuurstof niet altijd iseen verplicht onderdeel in de ademhalingsketen. Het speelt in de eerste plaats de rol van een elektronenacceptor, dus dit gas oxideert goed en interageert met waterstofprotonen. ATP is de reden waarom alle levende organismen ademen. Veel soorten bacteriën doen het echter zonder zuurstof en ontvangen nog steeds zo'n gekoesterde energiebron als adenosinetrifosfaat. Hoe ademen bacteriën van dit type?

Het proces van inademing in ons lichaam gaat verdertwee fasen. De eerste - anaërobe - vereist niet de aanwezigheid van zuurstof in de cel, en daarvoor zijn alleen koolstofbronnen en acceptoren van waterstofprotonen nodig. De tweede fase - aeroob - vindt uitsluitend plaats in de aanwezigheid van zuurstof en wordt gekenmerkt door een groot aantal reacties per fase.

Bacteriën die geen zuurstof opnemen en dat niet doengebruik het om te ademen, alleen de anaërobe fase wordt voortgezet. Aan het einde krijgen micro-organismen ook ATP, maar de hoeveelheid is heel anders dan die we krijgen nadat we door twee ademstadia zijn gegaan. Het blijkt dat niet alle bacteriën zuurstof ademen.

ATP - een universele energiebron

Het is belangrijk voor elk organisme om zijn eigen te behoudenlevensactiviteit. Daarom was het tijdens het evolutieproces nodig om bronnen van energie te vinden die, wanneer gebruikt, voldoende bronnen kunnen bieden voor de stroom van alle noodzakelijke reacties in de cel. Eerst was er fermentatie in bacteriën: het zogenaamde stadium van glycolyse of het anaërobe stadium van prokaryotische ademhaling. En pas later, in meer verfijnde meercellige organismen, ontwikkelden zich aanpassingen, waardoor, met de deelname van atmosferische zuurstof, de efficiëntie van de luchtwegen aanzienlijk toenam. Dus er was een aëroob stadium van cellulaire ademhaling.

Hoe ademen bacteriën? 6e leerjaar van de biologie van de school laat zien dat voor elk organisme het belangrijk is om een ​​bepaald aandeel energie te verkrijgen. In het proces van evolutie begon het te worden opgeslagen in speciaal gesynthetiseerde moleculen, adenosinetrifosfaat genaamd.

ATP is een macro-actieve stof,die op basis van de koolstof van de pentose ring stikstofbase (adenosine). Van Hem fosfaatresiduen waartussen gevormd energierijke verbindingen. Het vernietigen van een daarvan bezit een gemiddelde van ongeveer 40 kJ en een ATP molecuul kan opslaan maximaal drie fosfaatresten. Indien derhalve ontleedt ATP ADP (adenoziddifosfat), het putje wordt 40 kJ energie tijdens defosforylering. En vice versa, gebeurt door fosforylering opslag van ADP het energieverbruik ATP.

Glycolyse geeft de cel een bacterie van 2 moleculenadenosinetrifosfaat, wanneer het aërobe stadium van ademhaling de cel onmiddellijk kan voltooien met 36 moleculen van deze stof. Daarom is het antwoord op de vraag "Hoe ademen bacteriën?" Het volgende: het proces van ademen voor veel prokaryoten is de vorming van ATP zonder de aanwezigheid en kosten van zuurstof.

Hoe ademen bacteriën? Typen ademhaling

Met betrekking tot zuurstof zijn alle prokaryoten verdeeld in verschillende groepen. Onder hen:

1. Verplichte anaëroben.
2. Optionele anaëroben.
3. Obligatnye aerobes.

De eerste groep bestaat alleen uit die bacteriën,wie kan niet leven in omstandigheden van toegang tot zuurstof. O2 voor hen is giftig en leidt tot celdood. Voorbeelden van dergelijke bacteriën zijn zuiver symbiotische prokaryoten die in afwezigheid van zuurstof in een ander organisme leven.

De tweede groep combineert dergelijke soorten prokaryoten,die actief vermenigvuldigen en groeien in afwezigheid van zuurstof, echter, het kleine percentage in de omgeving leidt niet tot dodelijke gevolgen. Dergelijke bacteriën omvatten saprofyten en sommige parasieten.

Hoe ademen bacteriën van de derde groep? Deze prokaryoten verschillen in die zin dat ze alleen kunnen leven in omstandigheden van goede aerolisatie. Als er niet genoeg zuurstof in de lucht is, sterven dergelijke cellen snel omdat ze O2 nodig hebben om te ademen.

Hoe verschilt fermentatie van zuurstofadem?

Fermentatie in bacteriën is hetzelfde procesglycolyse, die in verschillende soorten prokaryoten verschillende reactieproducten kan geven. Melkzuurfermentatie leidt bijvoorbeeld tot de vorming van een bijproduct van melkzuur, alcoholfermentatie - ethanol en kooldioxide, olie-zuur-butaan (butaanzuur), enz.

Zuurstofademhaling is een complete keten van processen,die beginnen met het stadium van glycolyse met de vorming van pyrodruivenzuur en eindigen met de afgifte van CO2, H2O en energie. De laatste reacties vinden plaats in aanwezigheid van zuurstof.

Hoe ademen bacteriën? Biologie (graad 6) van de schoolopleiding microbiologie

Op school kregen we alleen een simpele kennis van hoe,hoe het proces van ademen van prokaryoten plaatsvindt. Er zijn geen mitochondria in deze micro-organismen, maar er zijn mesosomen - uitsteeksels van het cytoplasmische membraan in de cel. Maar deze structuren spelen niet de meest belangrijke rol bij de ademhaling van bacteriën.

Omdat fermentatie een soort glycolyse is,dan gaat het verder in het cytoplasma van de prokaryoten. Er zijn ook tal van enzymen nodig voor het uitvoeren van de hele keten van reacties. In alle bacteriën, zonder uitzondering, worden eerst twee moleculen van pyrodruivenzuur, zoals bij de mens, gevormd. En alleen dan veranderen ze in andere bijproducten, die afhankelijk zijn van het type gisting.

conclusie

De wereld van prokaryoten, ondanks de schijnbare eenvoudcellulaire organisatie, zit vol met complexe en soms onverklaarde momenten. Nu is er een antwoord op hoe de bacteriën echt ademen, omdat ze niet allemaal zuurstof nodig hebben. Integendeel, de meesten hebben zich aangepast om een ​​andere, minder praktische manier te gebruiken om energie te verkrijgen - vergisting.