Jak bakterie dýchají? Aerobní a anaerobní látky. Zvláštnosti prokaryotického dýchání

Téměř všechny živé organismy na Zemi potřebují dýchací proces. Kyslík je jedním z nejběžnějších oxidantů v ČR respirační řetězec zvířata, rostliny, protisty, mnoho bakterií. Nicméně ne každý ví, kolik se naše tělo liší v složitosti struktury od malých buněk mikroorganismů. Vyvstává otázka: jak dýchají bakterie? Je jejich způsob přijímání energie odlišný od nás?

Do všech bakterií dýchá kyslík?

Ne každý ví, že kyslík není vždy povinnou součástí respiračního řetězce. Nejdříve hraje roli akceptoru elektronů, takže tento plyn dobře oxiduje a interaguje s vodíkovými protony. ATP je důvod, proč všechny živé organismy dýchají. Nicméně, mnoho druhů bakterií se bez kyslíku, a stále dostává takový drahocenný zdroj energie, jako je adenosintrifosfát. Jak bakterie tohoto typu dýchají?

Proces dýchání v našem těle probíhá ve dvou fázích. První z nich - anaerobní - nevyžaduje přítomnost kyslíku v buňce a pro něj jsou potřeba pouze uhlíkové zdroje a akceptory vodíkových protonů. Druhý stupeň - aerobní - probíhá výhradně v přítomnosti kyslíku a je charakterizován velkým počtem reakcí stupňovitého stupně.

U bakterií, které neabsorbují kyslík a nepoužívají ji k dýchání, probíhá pouze anaerobní fáze. Mikroorganismy na svém konci dostávají také ATP, ale jeho množství je velmi odlišné od množství, které dostáváme po procházení dvěma fázemi dýchání. Ukazuje se, že ne všechny bakterie dýchají kyslík.

ATP - univerzální zdroj energie

Je důležité, aby každý organismus udržoval své životně důležité funkce. Proto bylo nutné v procesu evoluce nalézt zdroje energie, které při použití mohou poskytnout dostatečné zdroje pro tok všech potřebných reakcí v buňce. Nejprve došlo k fermentaci bakterií: tzv. Fáze glykolýzy nebo anaerobní fáze prokaryotického dýchání. A až později se v sofistikovanějších mnohobuněčných organizmech vyvinuly adaptace, díky nimž se za účasti atmosférického kyslíku výrazně zvýšila respirační účinnost. Takže tam byla aerobní scéna buněčné dýchání.

Jak bakterie dýchají? 6. ročník školního biologického kurzu ukazuje, že pro každý organismus je důležité získat určitý podíl energie. V procesu vývoje začala být ukládána do speciálně syntetizovaných molekul, nazývaných adenosintrifosfát.

ATP je makroergní látka, jejíž základem je pentosový uhlíkový kruh, dusíkatá báze (adenosin). Zbytky fosforu opouštějí, mezi nimiž se vytvářejí vazby s vysokou energií. Když je jeden z nich zničen, uvolní se v průměru asi 40 kJ a jedna molekula ATP je schopna uložit maximálně tři zbytky fosforu. Pokud se tedy ATP rozpadne na ADP (adenosid difosfát), pak buňka dostane 40 kJ energie v procesu defosforylace. A naopak uskladnění probíhá fosforylací ADP na ATP s výdaji energie.

Glykolýza poskytuje bakteriální buňku 2 molekul adenosintrifosfátu, když aerobní stupeň dýchání dokáže bunku okamžitě doplnit 36 ​​molekulami této látky. Proto je odpověď na otázku "Jak bakterie dýchají?" Je následující: Proces dýchání pro mnoho prokaryotů je tvorba ATP bez přítomnosti a nákladů na kyslík.

Jak bakterie dýchají? Typy dýchání

Pokud jde o kyslík, všechny prokaryoti jsou rozděleny do několika skupin. Mezi ně patří:

1. Povinné anaerobní látky.
2. Volitelné anaeroby.
3. Obligatnye aerobes.

První skupina se skládá pouze z těch bakterií, které nemohou žít v podmínkách přístupu kyslíku. O2 je pro ně toxický a vede ke smrti buněk. Příklady takových bakterií jsou čistě symbiotické prokaryoty, které žijí uvnitř jiného organismu v nepřítomnosti kyslíku.

Druhá skupina kombinuje takové typy prokaryot, které se aktivně množí a rostou v nepřítomnosti kyslíku, avšak jeho malé procento v životním prostředí nevede k smrtelným následkům. Takové bakterie zahrnují saprofyty a některé parazity.

Jak bakterie třetí skupiny dýchají? Tyto prokaryote se liší tím, že mohou žít pouze v podmínkách dobré aerolizace. Pokud v ovzduší není dostatek kyslíku, tyto buňky rychle zemřou, protože potřebují O2 k dýchání.

Jak se fermentace liší od dechového kyslíku?

Fermentace v bakteriích je stejný proces glykolýzy, který v různých typech prokaryot může produkovat různé reakční produkty. Například, mléčné fermentace vede k tvorbě vedlejšího produktu kyseliny mléčné, alkoholové fermentace - ethanol a oxid uhličitý, olej-kyselý butan (kyselina butanová) atd.

Kyslíkový dech je kompletní řetězec procesů, které začínají fází glykolýzy s tvorbou kyselina pyrohroznová, a končí uvolněním CO2, H2O a energie. Poslední reakce probíhají za přítomnosti kyslíku.

Jak bakterie dýchají? Biologie (stupeň 6) školního oboru mikrobiologie

Ve škole jsme dostali pouze jednoduchou znalost o tom, jak se objevuje proces dýchání prokaryot. V těchto mikroorganismech nejsou žádné mitochondrie, existují však mezosomy - výčnělky cytoplazmatické membrány uvnitř buňky. Tyto struktury však hrají nejdůležitější roli při respiraci bakterií.

Protože fermentace je druh glykolýzy, probíhá v cytoplazmě prokaryot. Existuje také řada enzymů nezbytných pro provádění celého řetězce reakcí. Ve všech bakteriích se bez výjimky nejprve vytvoří dvě molekuly kyseliny pyrohroznové, jako u člověka. A teprve poté se změní na další vedlejší produkty, které závisí na typu fermentace.

Závěr

Svět prokaryotů, navzdory zdánlivé jednoduchosti buněčné organizace, je plný složitých a někdy nevysvětlitelných okamžiků. Nyní je odpověď na to, jak bakterie skutečně dýchají, protože ne všechny potřebují kyslík. Naopak, většina z nich se přizpůsobila jinému, méně praktickému způsobu získání energie - fermentace.