Аэробные и анаэробные бактерии | В чем различие?

• Какие именно бактерии используются в станциях биологической очистки и в чем отличие одних от других?
• Что нельзя делать, чтобы ваша колония бактерий в септике не погибла?

Читайте в статье.

Бактерии живут во всем окружающем нас мире, в земле, воздухе, на вашем рабочем столе и экране телефона. Основная классификация бактерий основана на том, необходим ли им кислород для жизнедеятельности или нет.

Анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде и способны жить в различных средах, где нет света и кислорода, например, в почве, в желудочно-кишечном тракте животных и человека и т.д. Анаэробные бактерии отвечают за гниение, процессе их деятельности органические соединения постепенно разлагаются с выделением метана, который и является причиной неприятного гнилостного запаха.

Анаэробные бактерии царствуют в пластиковых септиках

Пластиковые септики представляют собой емкость с небольшими отверстиями, иногда разделенную перегородками. Малое количество кислорода дает плодородную среду для появления и развития этих бактерий. Отходы в таком септике не перерабатываются полностью — часть из них образуют твердый осадок, оседая на дно и медленно перегнивая. Степень очистки стоков в таком септике не превышает 30-40%, а темная, влажная среда способствует развитию вредных микроорганизмов, в связи с чем, воду и отходы с такого септика нельзя использовать для удобрения — это может привести к заражению. С небольшой периодичностью такие септики необходимо откачивать ассенизаторской машиной.

Наглядный пример принципа работы такого септика — обычный деревянный туалет, имеющий характерный запах работы анаэробных организмов.

Именно анаэробные микроорганизмы вызывают воспалительно-гнойные заболевания различных видов:

• гангрены;
• абсцессы;
• пневманию;
• менингиты;
• инфекции глубоких тканей;
• некрозы и другие заболевания инфекционного характера.

Однако другой подвид анаэробных бактерий также являются частью нормальной микрофлоры кишечника человека и полости рта. Таким образом, различные подвиды анаэробов могут быть как полезными, так и опасными для человека. 

Аэробные бактерии

Другой группой бактерий выступают аэробные микроорганизмы. Они живут только в присутствии кислорода

и вызывают не гниение, а окисление органики в процессе синтеза энергии, при этом выделяется тепло и углекислота, а не метан, поэтому неприятного запаха в процессе переработки отходов жизнедеятельности человека не возникает. Органические отходы под действием аэробов преобразуются в активный ил и чистую, прозрачную воду. Именно на этом принципе работает любая автономная канализация для загородного дома: как чешский Топас, так и его русский аналог — Юнилос Астра, и недавно появившиеся станции Евробион и Биодека.

С помощью постоянной подачи кислорода и поступления органических отходов в станцию биологической очистки, поддерживается существование колонии аэробных бактерий. После переработки сточных вод, чистая вода из автономной канализации удаляется в канаву или дренажный колодец, а активный ил оседает на дне и стенках станции. Активный ил достаточно чистить раз в 3-6 месяцев, в зависимости от активности эксплуатации. Сточные воды очищаются до 98% и чистая вода из станции может использоваться для полива не плодовых деревьев, газонов, мытья дорожек, веранды или машины.

Как попадают бактерии в автономную канализацию

Бактерии в автономной канализации появляются естественным образом после начала ее использования, дополнительное добавление бактерий в нее не требуется. При грамотной установке и эксплуатации согласно рекомендациям производителя, в дальнейшем покупка бактерий также является лишней тратой денег. Первым признаком неправильной работы станции является сильный гнилостный запах из нее, если его нет, то бактерии в вашей станции отлично справляются со своей задачей. В случае появления неприятного запаха из канализации, обратитесь в компанию, которая производила установку станции, возможно, дело вовсе не в гибели бактерий, а в поломке какой-либо системы.

Как уберечь бактерии от гибели?

1. Пользуйтесь станцией регулярно, так как бактериям нужна пища. При этом лить в станцию кефир, молоко и прочую человеческую еду также не нужно, бактерии питаются отходами человеческой деятельности.
2. При долгом отсутствии в доме (например, в зимнее время), консервируйте станцию.
3. Не используйте средства, содержащие хлор, фенол, щелочи, кислоты, альдегиды и т.д. В основном, поколение современных моющих средств не содержат вышеперечисленные вещества, тем не менее стоит внимательно читать этикетку.
4. Пользуйтесь мягкой туалетной бумагой, не спускайте в канализацию мусор, овощные очистки, предметы гигиены и т.д.
5. Проводите регулярное сервисное обслуживание самостоятельно или при помощи специалиста компании.

Аэробные и анаэробные бактерии — что это такое

Еще не так давно слово «бактерия» ассоциировалось у большинства людей с чем-то вредным и весьма опасным. Однако в последнее время эти микроорганизмы все чаще используются в качестве помощников в различных сферах жизни. Наиболее востребованными микробы являются в переработке отходов жизнедеятельности, избавляя от многих проблем и неприятностей, не нанося при этом вреда ни человеку, ни окружающей среде.

Аэробные бактерии — как работают?

Что это, и как оно работает? Купить биопрепарат, содержащий бактерии-помощники, можно в жидком, в сухом виде (в порошке или гранулах), а также в форме кассет или таблеток. В этих смесях бактерии находятся в «спячке» и активизируются, попав в питательную дружелюбную аэробную среду.

В состав подобных препаратов входят аэробные бактерии (нуждающиеся в кислороде для жизни и размножения), анаэробные также известные как бескислородные бактерии (вместо кислорода потребляют углерод, образующийся при разложении органики),

ферменты (работают в качестве катализаторов) и энзимы.

Вносить биологические препараты необходимо в строго определенном количестве, в зависимости от объемов очищаемого резервуара, при этом колония полезных бактерий должна быть больше сообщества опасных.

Аэробным бактериям критически важен кислород, анаэробным — необязательно, а некоторым анаэробным микробам диоксид даже смертельно вреден, т.к. они питаются углекислым газом. Кстати, анаэробные бактерии бывают 2 видов:

• факультативные (условные) – могут жить без кислорода, но последний способствует ускоренному развитию анаэробов;
• облигатные (обязательные) – кислород губителен для таких бактерий.

Вот и все отличие.

Чтобы не было проблем с канализацией

Незаменимую помощь могут оказать аэробные или анаэробные бактерии на дачных участках и загородных домах без центральной канализации. Добавленные в выгребную яму бактерии уже через несколько дней полностью устраняют неприятный запах. Исчезнут и насекомые – постоянные спутники уличных туалетов. Кроме того, само содержимое ямы значительно уменьшится в объеме и превратиться из проблемы в пользу – станет удобрением. 

Раньше для устранения запаха некоторые использовали хлорную известь (хлорку). Однако эффект от ее применения был довольно сомнительным. Вместо одного запаха на участке появлялся другой, не менее неприятный – резкий, въедливый запах хлорки.

Кроме того, после использования этого препарата долгое время ничего на месте туалета и рядом с ним не растет, даже сорные травы. Да и естественный процесс разложения отходов жизнедеятельности значительно замедлялся или даже вовсе прекращался.

Видео о том, как работает автономная канализация с бактериями

При добавлении же биологических препаратов всех этих неприятных последствий просто нет. Помимо этого, благодаря работе бактерий, реже возникает необходимость откачивать отходы, быстрее обеззараживают отходы, не разрушая при этом ни бетонные, ни пластиковые покрытия и стены, и не раздражая слизистые и кожные покровы человека. Эффективно применяется аэробная и анаэробная флора и при засорах в канализации, при необходимости быстрого начала очистительного процесса после долгого перерыва, при активном использовании канализационной системы, для очистки отстойника (септика) индивидуальной системы канализации и т.д.

Как сохранить бактерии от гибели?

Существуют правила, соблюдение которых позволит продлить жизнь бактерий в канализации:

• Регулярно пользоваться септиком (помните, микробы тоже нуждаются в пище).
• В случае длительного отсутствия требуется консервация автономной канализации (к примеру, на зиму).
• Избегать моющих средств, в составе которых есть щелочи, формальдегиды, фенол, кислоты и хлор.
• Бережно относиться к канализации: не засорять жесткой бумагой, мусором, очистками, прокладками и т.д. Что нельзя сбрасывать в автономную канализацию, читайте в нашей статье.

Ускоренное созревание компоста

О пользе хорошего компоста знают все дачники и садоводы. Однако для созревания хорошего удобрения в обычных условиях требуется несколько лет. И здесь снова приходят на помощь бактерии, значительно ускоряющие этот процесс.

При добавлении в компостную кучу биологических ускорителей, туда можно складывать практически любые отходы (органические), при этом не измельчая их. Главными аэробными условиями ускорения процесса является чередование садовых и кухонных отходов и постоянный доступ кислорода. Подобное компостирование помогает в несколько раз сократить время на подготовку удобрения и облегчить работу огороднику (нет необходимости мелко нарезать отходы и сооружать несколько компостных куч).

Уход за водоемами

Еще одним вариантом использования анаэробных или аэробных микробов является очистка водоемов, в частности садовых прудов. В отличие от больших естественных водоемов, где биологическое равновесие может восстанавливаться само собой, небольшие пруды на садовых участках требуют тщательного ухода. Переизбыток органических веществ в воде быстро приводит к ее помутнению и затхлости. И того, и другого можно избежать, если добавить в пруд препарат с микроорганизмами.

В результате, сначала специальный реагент собирает загрязняющие вещества хлопьями, которые оседают на дно. А здесь за них уже принимаются бактерии, содержащиеся все в том же препарате, которые разлагают органику. При этом на зиму бактерии-чистильщики «уходят в спячку», а весной вновь начинают свою работу.

Все эти препараты абсолютно безвредны для человека и всех обитателей пруда. Главное, о чем необходимо помнить, что наиболее эффективно микроорганизмы будут работать только в закрытых водоемах (нет поступлений и выхода воды).

Очистка колодцев и траншей для сточных вод

Рано или поздно, но любой колодец, в котором собираются сточные воды, загрязняется, покрывается илом. Очистить его также помогут микробиологические препараты (те же бактерии аэробы). Конечно совсем избежать заиливания не удастся, но срок службы колодца может увеличиться в разы.

Какие бактерии используются в наших канализациях

Во всех наших станциях используются только аэробные (живые и естественные природные бактерии). Точнеебудет сказать, что они сами появляются и размножаются в автономных системах канализаций, так как в них постоянно подаётся кислород.

Анаэробы примеры, отличия

Анаэробы относятся к бактериям, которые появились на планете Земля раньше других живых организмов.

 

Они играют важную роль в экосистеме , отвечают за жизнедеятельность живых существ, участвуют в процессе ферментации и разложении.

 

Одновременно с этим анаэробы вызывают развитие опасных болезней и воспалительных процессов.

 

 

Под анаэробами принято понимать микро- и макроорганизмы, которые способны жить в условиях отсутствия кислорода. Энергию они получают в результате процесса субстратного фосфорилирования.

 

Развитие и размножение анаэробов происходит в гнойно-воспалительных очагах, поражая людей со слабым иммунитетом.

 

 

Существует два вида данных бактерий:

• Факультативные, которые способны жить, развиваться и размножаться и в кислородной, и безкислородной среде. К таким микроорганизмам относят стафилококки, кишечную палочку, стрептококки, шигеллы;
• Облигатные живут только в среде, где нет кислорода. Если этот элемент появляется в окружающей среде, то происходит гибель облигатных анаэробов.

В свою очередь облигатные анаэробы делятся на две группы:

• Клостридии – это бактерии, которые образуют споры; возбуждают развитие инфекций – бутулизма, раневых, столбняка.
• Неклостридиальные – бактерии, которые не способны образовывать споры. Живут в микрофлоре людей и животных, не опасны для живых существ. К таким бактериям относятся эубактерии, пейллонеллы, пептококки, бактериоды.

Часто и неклостридиальные анаэробы вызывают гнойные и воспалительные процессы, в том числе перитонит, пневмония, сепсис, отит и др. Все инфекции, вызванные этим видом бактерий, возникают под влиянием внутренних причин. Основным фактором развития инфекций становится снижение иммунитета и сопротивляемости организма к болезнетворным микробам. Обычно это происходит после операций, травм, переохлаждений.

 

 

Прокариоты и простейшие микроорганизмы. Грибы. Водоросли. Растения. Гельминты – сосальщики, ленточные и круглые черви. Инфекции – внутрибрюшные, внутричеревные, легочные, раневые, абсцессы, в области шеи и головы, мягких тканей, спинномозговой жидкости. Пневмония аспирационная. Периодонтит.

 

Инфекции, которые спровоцированы анаэробными бактериями, вызывают развитие некроза, образование абсцесса, сепсиса и газообразования. Очень много анаэробов создают в тканях ферменты, которые вырабатывают токсины паралитического действия.

 

Анаэробные бактерии вызывают развитие следующих заболеваний: Инфекции ротовой полости. Синусит. Акне. Воспаление среднего уха. Гангрены. Ботулизм. Столбняк. Кроме опасностей, анаэробы несут пользу для человека. В частности, они превращают в толстой кишке вредные сахара токсичного происхождения в полезные ферменты.

 

 

Анаэробы в основном живут в среде, где отсутствует кислород, то аэробы способны обитать, развиваться и размножаться только при наличии кислорода. К анаэробам относятся птицы, грибы, несколько видов грибов, животные. Кислород у анаэробов принимает участие во всех процессах жизнедеятельности, что способствует образование и выработке энергии.

 

 

Недавно ученые из Голландии обнаружили, что анаэробы, живущие на дне водоемов, могут окислять метан. При этом происходит восстановление нитратов и нитритов, которые выделяют молекулярный азот. Участие в образование этого вещества принимают археобактерии и эубактерии.

 

Микробиологи занимаются культивированием анаэробных микроорганизмов. Для этого процесса необходима специфическая микрофлора и определенная степень концентрации метаболитов.

 

Выращивание анаэробов происходит на питательных веществах – глюкозе, сульфате натрия, казеине.

 

Анаэробы обладают разным метаболизмом, что позволяет выделить несколько подгрупп бактерий по данному признаку. Это организмы, которые используют анаэробное дыхание, лучевую энергию Солнца, катаболизм высокомолекулярных соединений.

 

Анаэробные процессы применяют для разложения и обеззараживания осадков, полученных в результате сточных вод, для ферментации сахаров, чтобы получить этиловый спирт.

 

 

Анаэробы могут приносить, как пользу, так и вред человеку, животным и растениям. Если складываются условия для развития патогенных процессов, то анаэробы спровоцируют инфекции и болезни, способные закончиться летальным исходом. В промышленности и микробиологии ученые стараются использовать анаэробные свойства бактерий, чтобы получать полезные ферменты, очищать воду, почву.

аэробы — это… Что такое аэробы?

АЭРОБЫ — (от аэро… и греческого bios жизнь), организмы, для жизнедеятельности которых необходимо наличие в среде свободного кислорода. Аэробы почти все животные и растения, многие микроорганизмы. Облигатные, или строгие, аэробы развиваются только в… …   Современная энциклопедия

АЭРОБЫ — (аэробные организмы) энергию для жизнедеятельности получают в результате окислительных процессов с участием атмосферного кислорода; аэробы почти все животные и растения, многие микроорганизмы. Облигатные, или строгие, Аэробы развиваются только в… …   Большой Энциклопедический словарь

Аэробы — (от аэро… и греческого bios жизнь), организмы, для жизнедеятельности которых необходимо наличие в среде свободного кислорода. Аэробы почти все животные и растения, многие микроорганизмы. Облигатные, или строгие, аэробы развиваются только в… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

АЭРОБЫ — (греч.). Бактерии, нуждающиеся в кислороде для поддержания жизни, в противоположность анаэробам. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. аэробы (гр. aer воздух + bios жизнь) иначе оксибионты организмы,… …   Словарь иностранных слов русского языка

аэробы — ов, мн. aérobie m. В биологии организмы, способные существовать только при наличии кислорода. БАС 2. Они <железобактерии> не аэробы, как до сих пор считается.., а микроаэрофилы, т. е. микроорганизмы, которые могут развиваться при небольшом… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

аэробы — АЭРОБНЫЕ ОРГАНИЗМЫ – организмы, нуждающиеся в молекулярном кислороде. Облигатные А. получают энергию только за счет аэробного дыхания, при котором кислород играет роль терминального окислителя. Облигатные А., нуждающиеся в пониженной концентрации …   Словарь микробиологии

Аэробы — (от аэро… и греч. bios жизнь), организмы, способные существовать только в кислородсодержащей среде. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989. Аэробы (от греч. аеr… …   Экологический словарь

АЭРОБЫ — сокр. назв. аэробных организмов. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 …   Геологическая энциклопедия

АЭРОБЫ — (от греч. аёг воздух и bios жизнь), микробы, требующие для своего развития свободного О, разделяются на обли гатных, т. е. безусловных А., И на факультативных, т. е. таких, к рые при известных условиях могут развиваться и при отсутствии О. Жизнь… …   Большая медицинская энциклопедия

Аэробы — (от греч. αηρ воздух и βιοζ жизнь)  организмы, которые нуждаются в свободном молекулярном кислороде для процессов синтеза энергии, в отличие от анаэробов. К аэробам относятся: подавляющее большинство животных, все растения, а также… …   Википедия

Аэробы анаэробы облигатные — Справочник химика 21

    Ввиду описанных преимуществ дыхания не удивительно, что на планете, атмосфера и гидросфера которой богаты Ог, эволюция большей части животного царства привела к абсолютной зависимости от аэробного метаболизма. Однако не у всех организмов и не у всех тканей одного и того же организма зависимость от кислорода выражена в одинаковой степени. Например, скелетные мышцы позвоночных способны работать главным образом за счет гликолиза это происходит в короткие периоды интенсивной деятельности, когда поступление кислорода оказывается недостаточным, чтобы весь образующийся пируват поступал в цикл Кребса. Мозговое вещество почки тоже может в значительной степени использовать анаэробный обмен. Некоторые другие ткани, особенно сердечная мышца и центральная нервная система, полностью зависят от дыхания. Большинство тканей занимает промежуточное положение и может хотя бы короткое время переносить анаэробиоз. Подобно тому как разные ткани одного организма могут сильно различаться по зависимости от О2. разные виды организмов также могут сильно различаться по своей зависимости от дыхания. В этом отношении одну крайнюю группу составляют строгие аэробы. Они не могут жить без кислорода. Другая крайняя группа организмов — облигатные анаэробы для выживания их необходимо полное отсутствие О2. Промежуточный класс, к которому относятся многие виды беспозвоночных, образуют факультативные анаэробы. Эти организмы используют кислород, когда он имеется, но могут неограниченно долго выживать и при полном его отсутствии. [c.44]
    При биологическом окислении идут окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся отнятием атомов водорода от одних соединений (доноров) и передачей его другим (акцепторам), или реакции, связанные с переносом электронов от донора к акцептору. Эти процессы осуществляются при участии ферментов, относящихся к классу оксиредуктаз. Процессы дыхания, в которых акцептором водорода или электронов является молекулярный кислород, называются аэробными. Если же акцепторами будут другие неорганические или органические соединения, то такой тип дыхания называется анаэробным. По типу дыхания выделяют две группы микроорганизмов аэробы (оксибиотические формы), которым для дыхания необходим кислород, и анаэробы (аноксибиотические формы), развивающиеся в отсутствие кислорода. Между ними нет резкого различия. Наряду со строгими (облигатными) аэробами и анаэробами есть микроорганизмы, которые могут жить в присутствии кислорода и без него. Это микроаэрофилы, оптимум содержания кислорода в воздухе для которых составляет 0,5—1%, и факультативные анаэробы. Так, кишечная палочка является факультативным анаэробом. [c.216]

    О2 (последний не участвует в осуществляемых ими метаболических реакциях), но способные расти в его присутствии, являются по типу осуществляемого ими метаболизма облигатными анаэробами, устойчивыми к О2 внешней среды. Примером таких организмов служат молочнокислые бактерии. Многие прокариоты, относящиеся к этой же группе, приспособились в зависимости от наличия или отсутствия О2 в среде переключаться с одного метаболического пути на другой, например с дыхания на брожение, и наоборот. Такие организмы получили название факультативных анаэробов, или факультативных аэробов. Представителями этой физиологической группы прокариот являются энтеробактерии. В аэробных условиях они получают энергию в процессе дыхания. В анаэробных условиях источником энергии для них служат процессы брожения или анаэробного дыхания. [c.129]

    Микоплазмы (особенно после обнаружения новых свободноживущих видов) представляют собой группу, чрезвычайно разнообразную с точки зрения физиолого-биохимических особенностей. Эти прокариоты могут расти на искусственных средах разной степени сложности (от простых минеральных сред до сложных органических) или только внутри организма-хозяина, из чего можно заключить, что диапазон их биосинтетических способностей весьма широк. Разнообразны и способы получения микоплазмами энергии. Среди них описаны виды, получающие энергию за счет окисления или сбраживания органических соединений (моно- и полисахаридов), а также, возможно, окисления неорганических соединений (железа, марганца). Описаны микоплазмы, являющиеся строгими аэробами и облигатными анаэробами, а также виды, растущие только в условиях высокой кислотности среды (ацидофилы) и повышенной температуры (термофилы). [c.158]

    Значительное число бактерий — облигатных аэробов и факультативных анаэробов — способно существовать за счет использования загрязнений (примесей) воды в качестве источника питания. При этом часть использованных органических веществ расходуется на энергетические нужды, а другая часть — на синтез тела клетки. Часть вещества, расходуемая на энергетические потребности, окисляется клеткой до конца, т. е. до СО2, Н2О, КНз. Продукты окисления — метаболита — выводятся из клетки во внешнюю среду. Реакции синтеза клеточного вещества идут также с участием кислорода. Количество кислорода, требуемого микроорганизмам на весь цикл реакции синтеза и получения энергии, и есть БПК. [c.56]

    Известны прокариоты, для метаболизма которых О2 не нужен, т. е. энергетические и конструктивные процессы у них происходят без участия молекулярного кислорода. Такие организмы получили название облигатных анаэробов. К ним относятся метан-образующие архебактерии, сульфатвосстанавливающие, маслянокислые и некоторые другие эубактерии. До сравнительно недавнего времени считали, что облигатные анаэробы могут получать энергию только в процессе брожения. В настоящее время известно много облигатно анаэробных прокариот, которые произошли от аэробов в результате вторичного приспособления к анаэробным условиям, приведшего к потере способности использовать О2 в качестве конечного акцептора электронов в процессе дыхания. Такие облигатные анаэробы получают энергию в процессах анаэробного д ы X а н и я, т. е. переноса электронов по цепи переносчиков на СО2, SO4, фумарат и другие акцепторы. [c.128]

    Большинство видов бактерий, подобно грибам и животным, по типу питания относится к хемогетеротрофам, т. е. используют энергию, выделяющуюся при распаде органических веществ. Некоторые гетеротрофные бактерии — анаэробы. Это означает, что они разлагают сложные органические соединения (например, сахара) при полном отсутствии кислорода. Указанный процесс называется брожением. Некоторые анаэробы окисляют органические соединения, используя неорганические окислители, в частности нитрат (денитрифицирующие бактерии) или сульфат (сульфатредуцирующие бактерии). Для ряда анаэробных бактерий, относящихся главным образом к роду lostridium, кислород токсичен, их называют облигатными анаэробами. Другие, в том числе Е. ali, относятся к категории факультативных анаэробов это означает, что они способны расти как в присутствии, так и в отсутствие кислорода. Облигатные аэробы используют в качестве источника энергии процессы окисления органических соединений кислородом воздуха. [c.23]

    Гидрогеназы — одна из групп РеЗ-содержащих ферментов, катализирующих реакции поглощения и выделения молекулярного водорода, обнаружены у разных фупп эубактерий облигатных анаэробов и аэробов, факультативных форм, у хемо- и фототрофных организмов. Различаются строением молекулы, природой доноров и акцепторов электронов, с которыми взаимодействуют, локализацией в клетке, выполняемыми функциями. Но все гидрогеназы катализируют реакцию Нз 2Н + 1е. [c.237]

    Эти данные получены для аэробов и факультативных анаэробов, вероятно для облигатных анаэробов ферментные системы другие. [c.155]

    Напомним, что по отношению к кислороду микроорганизмы делятся па аэробов, факультативных анаэробов и облигатных анаэробов. Представители первой группы могут существовать только при доступе воздуха, последней — в его отсутствие, а микробы,относящиеся ко второй группе, способны развиваться как в кислородной, так и в бескислородной среде. [c.207]

    По отношению к кислороду микроорганизмы делятся на облигатные аэробы, облигатные анаэробы, факультативные анаэробы (растущие в. аэробных и анаэробных условиях), микроаэрофильные (переносящие малое количество кислорода) анаэробы. В частности, плесневые грибы, например, относятся к группе факультативных анаэробных микроорганизмов, способных использовать в анаэробных условиях кислород из поражаемого ими материала. [c.108]

    По отношению к кислороду среди гетеротрофов вьщеляют аэробы требуют наличия кислорода для окисления питательных веществ анаэробы для окисления питательных веществ кислород не требуется факультативные анаэробы существуют в кислородной и бескислородной средах облигатные анаэробы живут только в бескислородной среде. Большинство гетеротрофов факультативные анаэробы, которые при наличии кислорода используют аэробные метаболические пути. [c.96]

    Соотношение поверхность/объем у бактериальных клеток очень велико, что способствует быстрому поглош ению питательных веществ из окружающей среды за счет диффузии и активного транспорта. Поэтому в благоприятных условиях бактерии способны расти очень быстро. Рост бактериальных клеток в большой степени зависит от таких факторов среды, как температура, наличие питательных веществ, pH среды и концентрация ионов. Кроме того, облигатным аэробам необходим кислород, а облигатным анаэробам необходимо, чтобы его не было. [c.27]

    В зависимости от акцептора протонов и электронов среди бактерий различают аэробы, факультативные анаэробы и облигатные анаэробы. Для аэробов акцептором является кислород. Факультативные анаэробы в кислородных условиях используют процесс дыхания, в бескислородных — брожение. Для облигатных анаэробов характерно только брожение, в кислородных условиях наступает гибель микроорганизма из-за образования перекисей, идет отравление клетки. [c.16]

    В качестве сосудов для получения биомассы в лабораторных условиях или на первом этапе в промышленных процессах, включающих периодическое культивирование бактерий в жидкой среде, широко используются колбы Эрленмейера объемом от 100 до 2000 мл. При этом для облигатных или факультативных аэробов подбираются максимально эффективные условия подачи воздуха (кислорода), а для анаэробов — такие же условия удаления воздуха. [c.383]

    Описаны прокариотные организмы, которые могут расти как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Изучение этого явления показало, что природа его различна. Бактерии, не нуждающиеся в Ог-(последний не участвует в осуществляемых или метаболических реакциях), но способные расти в его присутствии, являются по типу осуществляемого ими метаболизма облигатными анаэробами, устойчивыми к О2 внешней среды. Примером таких организмов служат молочнокислые бактерии. Многие прокариоты, относящиеся к этой же-группе, приспособились в зависимости от наличия или отсутствия Ог-в среде переключаться с одного метаболического пути на другой, например, с дыхания на брожение и наоборот. Такие организмы получили название факультативных анаэробов, или факультативных аэробов. Представителями этой физиологической группы прокариот являются энтеробактерии, В аэробных условиях он№ получают энергию в процессе дыхания. В анаэробных условиях источником энергии для них служат процессы брожения или так называемого анаэробного дыхания , когда электроны по электрон- [c.98]

    Группа 12. Грамположительные кокки. В состав группы входят представители 15 родов, значительно различаюшихся филогенетически и фенотипически. Это облигатные аэробы, анаэробы или факультативные формы. Энергию получают за счет дыхания и/ или брожения. Хемоорганогетеротрофы с различными потребностями в питательных веществах. [c.172]

    По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы облигатные, т.е. обязательные, аэробы, облигатные анаэробы и факультативные анаэробы. Облигатные аэробы могут расти только при наличии кислорода. Облигатные анаэробы (клостридии ботулизма, газовой гангрены, столбняка, бактероиды и др.) растут только на среде без кислорода, который для них токсичен. При наличии кислорода бактерии образуют перекисные радикалы кислорода, в том числе перекись водорода и супероксид-анион кислорода, токсичные для облигатных анаробных бактерий, поскольку они не образуют соответствующие инактивирующие ферменты. Аэробные бактерии инактивируют перекись водорода и супероксид-анион соответствующими ферментами (каталазой, пероксидазой и супероксиддисмутазой). Факультативные анаэробы могут расти как при наличии, так и при отсутствии кислорода, поскольку они способны переключаться с дыхания в присутствии молекулярного кислорода на брожение в его отсутствие. Факультативные анаэробы способны осуществлять анаэробное дыхание, называемое нитратным нитрат, являющийся акцептором водорода, восстанавливается до молекулярного азота и аммиака. [c.47]

    Потребность в О2 у аэробов определяется его участием в энергетических и конструктивных процессах. В первом случае О2 служит обязательным конечным акцептором электронов, во втором — участвует в реакциях (или единственной реакции) на пути многоступенчатого преобразования клеточных метаболитов или экзогенных субстратов. У облигатных аэробов большая часть О2 используется в качестве конечного акцептора электронов в реакциях, катализируемых цитохромоксидазами. Меньшая часть включается в молекулы с помощью ферментов, получивших общее название оксигеназ. В клетках факультативных анаэробов также содержатся цитохромоксидазы. У облигатных анаэробов нет ферментов, катализирующих взаимодействие с О2. [c.129]

    Разнообразие прокариот, которые удается культивировать при высоких или относительно высоких температурах, достаточно велико. Способность расти при температурах от 50 до 70 °С, свойственная представителям термотолерантных, факультативных и облигатных термофилов, не связана с осуществлением ими какого-либо одного специфического типа метаболизма. Среди термофилов, относящихся к этим подфуппам, найдены фотосинтезирующие, хемолитотрофные и хемогетеротрофные бактерии. Есть среди них облигатные аэробы и анаэробы. Термофилы, верхний предел роста которых офаничен 70 °С, в целом структурно напоминают своих мезофильных аналогов и по типам осуществляемого ими конструктивного и энергетического метаболизма относятся к тем же группам, что и мезофильные виды. По мере повышения температуры число видов, способных к росту, быстро уменьшается. Тем- [c.134]

    К V подгруппе отнесены архебактерии, характеризующиеся совокупностью следующих признаков облигатные термофилы ацидофилы или нейтрофилы аэробы, факультативные или строгие анаэробы автотрофы или гетеротрофы. Метаболизм больщинства из них связан с молекулярной серой (S ). Представители порядка Thermoproteales в процессе хемолитоавтотрофного роста получают энергию в реакции  [c.180]

    Супероксиддисмутаза — фермент, содержащий в активном центре в качестве п остетической группы ионы металла. У прокариот — это атомы марганца и/или железа. Большинство изученных супероксиддисмутаз построено из двух идентичных субъединиц, каждая из которых содержит по одному атому металла. Fe- и Мп-ферменты сходны по аминокислотной последовательности. Попытки выявить связь между физиологическими и иными особенностями организмов и металлоформой содержащегося в них фермента не привели к определенному заключению. И та и другая формы супероксиддисмутазы обнаружены у представителей грамположительных и грамотрицательных прокариот, среди фото-и хемотрофов, облигатных анаэробов, аэробов и факультативно анаэробных форм. Более того, обе металлоформы супероксиддисмутазы могут присутствовать у одного организма и даже входить в состав молекулы одного фермента. Для некоторых видов показано, что синтез того или иного типа фермента зависит от наличия ионов металла в среде культивирования. [c.336]

    Большинство этих микроорганизмов грамположительные. В данном семействе выделены лишь два рода ВасШиз и СЬзМАшт, относящиеся к аэробам, облигатным или факультативным анаэробам и образующим устойчивые к внешним воздействиям споры. Клетки их подвижны — перитрихи. Они так же, как и другие бактериальные организмы, относятся к прокариотам. [c.121]

    Приведенные результаты позволяют заключить, что ведущую роль в процессах анаэробного разложения органического материала играют облигатные анаэробные бактерии. Однако систематическое выявление в содержимом метантенков аэробов и факультативных анаэробов свидетельствуют о том, что эти микроорганизмы также участвуют в деструкции органических веществ, и при определенных условиях численность их может существенно возрастать. Так, при добавлении к ферментируемой жидкости глюкозы количество аэробных и факультативно анаэробных бактерий повышается от 1 X 10 до 3,2 X 10 клеток/мл (цит. по [404]). [c.138]

    По отношению к кислороду в среде, где происходит вегетация, микроорганизмы делятся на облигатные (строго обязательные) аэробы, облигатные (строго обязательные) анаэробы, факультативные анаэробы (растущие в аэробных и в анаэробных условиях), микроаэрофилъные анаэробы (переноснш,ие малое количество кислорода). [c.22]

    По отношению к молекулярному кислороду можно выделить по меньшей мере три группы организмов. Облигатные аэробы способны получать энергию только путем дыхания и поэтому нуждаются в Ог-Облиг 1Млё анаэробы могут расти только в среде, лишенной кислорода  [c.178]

    Способность получать энергию путем использования нитрата как конечного акцептора водорода с образованием молекулярного азота широко распространена у бактерий. Этот процесс денитрификации до сих пор был обнаружен только у факультативных аэробов по-ввдимо-му, среди облигатных анаэробов нет денитрифицирующих форм. Кроме того, бактерии чаще обладают полной дыхательной системой синтез ферментов, необходимых для денитрификации (мембраносвязанные нитратредуктаза А и нитритредуктаза), индуцируется только в анаэробных условиях (рис. 9.2). У многих денитрификаторов эта индукция происходит лишь в присутствии нитрата, хотя для некоторых достаточно создания анаэробных условий. Многие денитрификаторы могут расти, используя в качестве акцептора водорода не только нитрат, но и нитрит, а иногда даже закись азота. Из этого следует, что не только нитратре- [c.306]

    Все типы отношения к кислороду найдены среди бактерий и простейших. Грибы, в основном, аэробы, но некоторые виды, как правило, дрожжевые анаморфы — факультативные анаэробы. Есть и небольшое количество строго анаэробных видов. Водоросли — почти всегда облигатные аэробы. [c.97]

    У аэробов и факультативных анаэробов в клетках присутствуют и супероксидцисмутаза, и каталаза, и пероксидаза. У многих облигатных анаэробов этих ферментов нет. Однако у некоторых ме-таногенов и клостридиев находят каталазу и СОД. Они имеют важное значение при существовании организмов в условиях нестабильного анаэробиоза. Например, кислород попадает с пищей в верхнюю часть кищечника термитов, где обитают анаэробные микроорганизмы. На рисовых полях при их осушении ил становится аэробным, однако при затоплении и восстановлении анаэробиоза метаногенез начинается без лаг-фазы. Это свидетельствует о том, что метаногены какое-то время способны выдерживать аэробные условия. [c.99]

    С ферментативной деятельностью связано и само размножение микроорганизмов. Различные группы микроорганизмов требуют для своего развития различных величин окислительного потенциала. Так, факультативные аэробы мало чувствительны к измёнениям гц. Они развиваются при относительно высоких значениях потенциала, тогда как анаэробы требуют относительно низких значений гн. Ряд авторов [4, И, 12] указывает, что в культурах облигатных анаэробов необходимым условием для развития микроорганизмов является не отсутствие кислорода, а низкий окислительный потенциал. Экспериментально установлено [11, 12] наличие обмена веществ у анаэробов и в присутствии кислорода. Однако кислород связывает восстановители, необходимые для роста бактерий. Поэтому увеличение количества посевного материала повышает предельное значение потенциала, при котором возможно развитие микроорганизмов [11]. Развитие, например, культур гемолитического стрептококка и золотистого стафилококка в свежеприготовленном бульоне требует значительно меньшего количества посевного материала, чем выращивание культуры в среде, бывшей длительное время в контакте с воздухом. Можно установить определенные пределы величин окислительного потенциала, характерные для развития различных групп микроорганизмов. [c.96]

    Это свойственное микроорганизмам разнообразие метаболических процессов приводит к размазанности зоны перехода между кислордной и бескислородной жизнью. Вместо двух четко разграниченных групп организмов — неспособных жить без кислорода (так называемые облигатные аэробы) и неспособных жить в присутствии кислорода (облигатные анаэробы) — среди микроорганиз- [c.147]

    Необходимость. кислорода для дифференцированных форм хорошо видна на примере миксомицетрв. Одноклеточные вегетативные фо.рмы этих О(рганизмов представляют собой факультативных анаэробов, но ири апрепации в центральных точках и дифференцировке эти организмы — облигатные аэробы [1743]. [c.212]

    По отношению к молекулярному кислороду свободноживущие азотфиксаторы разделяют на аэробные и микроаэрофильные азотфиксаторы, а также факультативные и облигатные анаэробы. К облигатным аэробам относятся представители семейства Azotoba tera eae. [c.418]

    Разнообразие прокариот, которые удается культивировать при высоких или относительно высоких температурах, достаточно велико. Способность расти при температурах от 50 до 70°, свойственная представителям термотолерантных, факультативных и облигатных термофилов, не связана с осуществлением ими какого-либо одного специфического типа метаболизма. Среди термофилов, относящихся к этим группам, найдены фотосинтезирующие, хемолитотрофные и хемогете-ротрофные бактерии. Есть среди них облигатные аэробы и анаэробы. [c.103]

---

Бактериологическая диагностика анаэробной инфекции

Анаэробные микроорганизмы, являясь представителями нормальной микрофлоры, в то же время они имеют потенциальные способности для развития инфекционного процесса практически в любом органе. Вследствие разных причин, например, при длительной терапии иммунодепрессантами, антибиотиками, а также в результате травмы, хирургического вмешательства, эти микроорганизмы попадают в кровяное русло, брюшную полость, различные органы и ткани и становятся причиной тяжелых гнойно-воспалительных процессов, сопровождающихся высокой смертностью, особенно при анаэробном сепсисе.

Важную роль анаэробы играют при развитии осложнений после хирургических вмешательств. В амбулаторной практике анаэробные инфекции с большой частотой встречаются у стоматологических, гинекологических больных, у женщин с отягощенным акушерским анамнезом.

Анаэробы являются участниками гнойно- воспалительных процессов, возникающих во всех отделах генитального тракта женщин. Их выделяют как единственного возбудителя или в составе ассоциации с аэробами при таких распространенных заболеваниях, как вагинит, вагиноз, послеродовый эндометрит. Установлена этиологическая роль анаэробов при возникновении воспалительных заболеваний придатков матки и околоматочного пространства, которые часто являются следствием абортов, инструментальных диагностических мероприятий, применения внутриматочных спиралей, хирургических вмешательств. Анаэробы также играют важную роль при возникновении пародонтоза — воспалительного процесса в тканях, прилегающих к зубам. По данным ВОЗ, около 95% взрослого населения планеты и 80% детей имеют признаки пародонтоза. Воспалительный процесс в тканях десны изначально возникает из-за массивных микробных скоплений и выделяемых ими ферментов и токсинов.

Бактериологическая диагностика при подозрении на анаэробную инфекцию весьма актуальна поскольку позволяет назначить наиболее эффективное лечение.

Принципы забора материала на исследование.

Материал для исследования следует брать по возможности до начала химиотерапии и лучше во время вскрытия или дренирования гнойного очага.

Особенно актуально проведение бактериологического анализа при неэффективности антимикробной терапии и при неблагоприятном течении заболевания и возникновении осложнений.

Отбор проб клинического материала при подозрении на анаэробную инфекцию и транспортировка этих образцов в бактериологическую лабораторию имеет ряд трудностей, связанных с необходимостью избежать агрессивного действия кислорода воздуха на строгие анаэробы.

Так как анаэробы являются представителями нормальной микрофлоры человека, материал для исследования следует брать с соблюдением правил асептики и строго с места локализации очага, чтобы исключить загрязнение посторонней микрофлорой.

Оптимальным способом получения проб материала является его аспирация с помощью шприца. Материал, забранный в шприц, должен быть доставлен в лабораторию для исследования в максимально короткий срок. Транспортные среды позволяют сохранить жизнеспособность анаэробных бактерий в течение достаточно продолжительного срока, указанного в инструкции.

Методы исследования.

Исследование клинического материала на анаэробы включает в себя все этапы культурального исследования, принятого в бактериологии, в том числе: выделение анаэробных микроорганизмов на искусственных питательных средах, изучение их свойств и идентификацию. Однако, учитывая физиологические особенности этой обширной группы микроорганизмов и их высокие питательные потребности, культивирование этих микробных патогенов представляется сложным и недоступным для большинства бактериологических лабораторий.

В лаборатории клинической микробиологии ГБУЗ НО «КДЦ» проводятся исследования на анаэробную инфекцию с использованием специального оборудования , импортных питательных сред и тест-систем для идентификации изучаемых микроорганизмов до рода и вида.

Аэробные и анаэробные процессы в септиках

04.06.2012

Сегодня септики с аэробными и анаэробными бактериями позволяют наиболее эффективно очищать и осветлять сточные воды. Биосептики для дачи или загородного дома легко монтируются и не требуют тщательного ухода. Они исключают появление неприятного запаха, не загрязняют грунтовые и подземные воды. Биосептики – это одна из лучших альтернатив выгребной яме. Плюс ко всему они безопасны для здоровья человека и окружающей природы.

Бактерии для септиков для эффективного процесса биоразложения

Как «работают» аэробные и анаэробные бактерии в септиках?

Главной функцией бактерий в септиках является природная очистка бытовых стоков, в частности, именно они отвечают за разложение твердых отходов органического происхождения на простые компоненты. В зависимости от типа септика в нем используются аэробные или анаэробные бактерии.

Сам термин «аэробы» с греческого переводится как «воздух» и «жизнь». К аэробным бактериям для септика относят группу микроорганизмов, которым для осуществления процессов жизнедеятельности необходим кислород. Для этого в септике устанавливается специальный компрессор, который подает воздух. Этот вид бактерий отвечает за очищение вод и разложение органических взвесей. При этом процессе пузырьки воздуха смешиваются со сточными водами. А для того чтобы аэробные бактерии не смыло потоком воды, их закрепляют на специальных щитах, которые выполнены из ткани с небольшими ворсинками.

Аэробные бактерии позволяют добиться высокой степени биохимического разложения в бытовых стоках и при этом образуют небольшое количество твердого осадка (активного ила), которое можно удалить собственными силами (без вызова ассенизационной машины).

Интересно, что видов аэробных бактерий насчитывается большое количество, причем многие из них еще даже не описаны учеными. В процессе деятельности бактерии производят углекислый газ и выделяют тепло, но не выделяют неприятный запах.

Комбинация аэробных и анаэробных бактерий поможет очистить сточные воды до 98%

Анаэробные бактерии не нуждаются в поступлении кислорода. Поэтому в камере анаэробного септика происходит брожение (говоря проще, гниение) органических веществ. При этом процессе часть отходов опускается на дно, где они разлагаются и перегнивают, а в это время «работа» бактерий направлена на осветление и очистку сточных вод.

В результате анаэробного процесса в септике образуется больше твердого осадка, поэтому нужно будет периодически пользоваться услугами ассенизаторов. Сам же осадок запрещено использовать в виде удобрения, поскольку в нем находятся возбудители различных заболеваний.

После анаэробной очистки сточные воды, перед тем как они поступят в дренаж или грунт, должны пройти процедуру доочистки.

Анаэробных видов микроорганизмов несколько меньше, чем их «коллег». Они также в процессе жизнедеятельности выделяют тепло, правда в значительно меньшем объеме. А также при разложении биомассы они выделяют метан (из-за чего может возникнуть неприятный запах).

Объединяет оба вида бактерий то, что микроорганизмы, из которых они состоят, – это действительно живые существа (хоть и не заметные для глаза человека). И поэтому им необходимо обеспечивать условия для жизни. И хотя аэробные и анаэробные бактерии неприхотливы, их может погубить ряд химических веществ, которые повсеместно используются в различных чистящих бытовых средствах. Для бактерий опасен хлор, формальдегид и некоторые другие агрессивные вещества, поэтому при очистке сантехники придется отказаться от использования этих средств.

Какой вид бактерий наиболее эффективно использовать?

На практике в различных типах септиков может использоваться тот или иной вид бактерий. Однако для того чтобы автономная канализация выполняла свою функцию наиболее эффективно, специалисты советуют использовать комбинацию этих видов микроорганизмов. Поскольку первичная очистка сточных вод проходит в анаэробном септике, то за доочистку отвечают аэробные бактерии. В обоих случаях это позволит очистить и осветлить сточные воды на 98-99%, что позволяет добиться получения технической воды.

Обслуживание биосептиков

Для качественной работы биосептика, специалисты рекомендуют ежемесячно добавлять бактерии в емкость септика – напрямую либо посредством канализационной системы. Если следовать этой рекомендации, баланс микроорганизмов будет восполнен и вся система будет работать исправно.

Проводить чистку резервуара септика от накопившегося слоя твердых осадков, а также заполнять его чистой водой нужно раз в 1-3 года. Кроме того, раз в шесть месяцев рекомендуется промывать фильтр септика обычной проточной водой. С той же периодичностью дренажные трубы необходимо промывать обычной водой под напором.

В чем разница между аэробами и анаэробами?

Микроорганизмы, в частности бактерии, были разделены на несколько групп в зависимости от различных характеристик, таких как внешний вид, свойства культуры, потребность в энергии и питательных веществах, биосинтетическая способность, оптимальная температура роста, потребность в кислороде и других. Одной из классификаций, используемых для разделения бактерий, является потребность в кислороде, которая делит партию на две основные группы, а именно: аэробы или виды бактерий, которые обычно нуждаются в кислороде для роста, и анаэробы или бактерии, которым не нужен кислород для роста.

Кислород (O ₂ ) является важной молекулой для метаболизма, роста и выживания многих видов микробов, однако некоторые группы не могут выжить в присутствии кислорода, в то время как другие находятся между этими двумя и считаются устойчивыми к кислороду микробами. В биохимических реакциях с участием кислорода образуются высокореактивные молекулы, такие как свободные радикалы перекиси водорода и супероксиды, которые наносят вред организму. Чтобы бороться с действием этих молекул, у бактерий есть ферменты, которые превращают свободные радикалы в более безопасные формы кислородных соединений, такие как вода.Некоторые микробы, аэробы, обладают ферментами, такими как каталаза, пероксидаза и супероксиддисмутаза, которые используются в метаболизме кислорода. Другие, анаэробы, не обладают ферментами для преобразования этих свободных радикалов, поэтому они не могут выжить в присутствии кислорода в окружающей среде.

Первая группа, называемая аэробами, делится на три класса, а именно облигатные аэробы, которым нужен кислород для их метаболизма и биосинтеза, главным образом для аэробного дыхания, факультативные аэробы, с другой стороны, не нуждаются в кислороде, но могут оптимально расти в его присутствии, и последний из них — это микроаэрофильные аэробы, которые используют очень минимальное количество кислорода для своего метаболизма, потому что у них есть некоторые чувствительные к кислороду молекулы внутри клетки.Аэробные бактерии способны использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов и превращать его в воду.

Другая группа — анаэробы, которые далее делятся на два класса. Аэротолерантные анаэробы — это те, которые не нуждаются в кислороде, но выживают даже в присутствии кислорода, но не могут использовать кислород в своем метаболизме. С другой стороны, облигатные анаэробы не смогут выжить, если в их окружающую среду попадает кислород. По сравнению с аэробами, анаэробы используют другие молекулы, такие как углекислый газ, сера и ацетат, в качестве конечного акцептора электронов во время энергетического метаболизма.

Существуют определенные биохимические реакции, используемые для классификации бактерий на основе их потребности в кислороде. В среду обычно добавляют индикаторные красители окислительно-восстановительной реакции, чтобы определить, могут ли неизвестные бактерии использовать кислород. Краситель резазурин — это обычно используемый краситель для демонстрации анаэробных условий и использования кислорода, его цвет меняется с синего на розовый при восстановлении, что указывает на реакцию с кислородом. Интенсивность изменения цвета обычно связана с потребностью в кислороде бактерий, присутствующих в среде.Этот метод обычно применяется в молоке, чтобы продемонстрировать анаэробные условия в молоке.

Некоторые исследователи, как правило, сталкиваются с проблемами при проведении обычных методов определения потребности бактерий в кислороде, потому что не все виды бактерий можно культивировать в лаборатории, в то время как другие, особенно некоторые анаэробные бактерии, очень чувствительны к присутствию кислорода, который требует строгих требований. методы поддержания анаэробных условий. Однако с помощью новых технологий, таких как технологии секвенирования, можно легко определить потребность в кислороде и другие биохимические характеристики.Секвенирование всего генома дает целостное представление обо всех характеристиках организма. Его можно использовать, чтобы узнать, есть ли в организме гены, кодирующие ферменты, участвующие в кислородном обмене. С другой стороны, можно использовать специальные методы секвенирования, такие как секвенирование транскриптома, чтобы увидеть реакцию бактерий на изменения условий роста, такие как изменение концентрации кислорода.

Список литературы

1. Арбер, В. Генетическая изменчивость: молекулярные механизмы и влияние на эволюцию микробов. FEMS Microbiology Reviews , 2000, 24 (1) 1-7.
2. Каракашев Д., Галабова Д. и Симеонов И. Простой и быстрый тест для дифференциации аэробных и анаэробных бактерий. Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии , 2003, 19: 233-238.

Анаэробы: общие характеристики — медицинская микробиология

Общие понятия

Клинические проявления

Симптомы связаны с отсутствием кислорода в пораженной области: следовательно, абсцессы, омертвевшие ткани и проникновение инородных тел приводят к клинической инфекции.

Токсичность кислорода

Низкие или неопределяемые уровни супероксиддисмутазы и каталазы позволяют радикалам кислорода образовываться в анаэробных бактериях и инактивировать другие бактериальные ферментные системы.

Патогенные анаэробы

Анаэробы являются потенциально патогенными при их перемещении из нормальной окружающей среды (толстая кишка человека, почва) и имплантации в мертвые или умирающие ткани; в результате абсцессы, пневмонии и инфекции полости рта и таза.

Обработка клинических образцов

Анаэробные условия необходимы для сбора, культивирования и идентификации образцов.

Введение

Широкая классификация бактерий на анаэробные, аэробные или факультативные основана на типах реакций, которые они используют для выработки энергии для роста и другой деятельности. В своем метаболизме энергосодержащих соединений аэробам требуется молекулярный кислород в качестве конечного акцептора электронов, и они не могут расти в его отсутствие (см. Главу 4). С другой стороны, анаэробы не могут расти в присутствии кислорода. Кислород токсичен для них, и поэтому они должны зависеть от других веществ как акцепторов электронов.Их метаболизм часто является ферментативным, при котором они восстанавливают доступные органические соединения до различных конечных продуктов, таких как органические кислоты и спирты. Факультативные организмы наиболее универсальны. Они предпочтительно используют кислород в качестве концевого акцептора электронов, но также могут метаболизировать в отсутствие кислорода за счет восстановления других соединений. Гораздо больше полезной энергии в виде высокоэнергетического фосфата получается, когда молекула глюкозы полностью катаболизируется до диоксида углерода и воды в присутствии кислорода (38 молекул АТФ), чем когда она лишь частично катаболизируется ферментативным веществом. процесс в отсутствие кислорода (2 молекулы АТФ).Способность использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов предоставляет организмам чрезвычайно эффективный механизм для выработки энергии. Понимание общих характеристик анаэробиоза дает представление о том, как анаэробные бактерии могут размножаться в поврежденных тканях и почему требуется особая осторожность при обработке клинических образцов, которые могут их содержать.

Токсичность кислорода

Несколько исследований показывают, что аэробы могут выжить в присутствии кислорода только благодаря сложной системе защиты.Без этой защиты ключевые ферментные системы организмов не могут функционировать, и организмы умирают. Облигатные анаэробы, которые живут только в отсутствие кислорода, не обладают защитными механизмами, которые делают возможной аэробную жизнь, и поэтому не могут выжить в воздухе.

Во время роста и метаболизма продукты восстановления кислорода образуются в микроорганизмах и выделяются в окружающую среду. Супероксид-анион, один из продуктов восстановления кислорода, производится путем одновалентного восстановления кислорода:

O ₂ ^e- → O ₂ ^—

Он образуется при взаимодействии молекулярного кислорода с различными клеточными компонентами. , включая восстановленные флавины, флавопротеины, хиноны, тиолы и железо-серные белки.Точный процесс, посредством которого он вызывает внутриклеточное повреждение, неизвестен; однако он способен участвовать в ряде деструктивных реакций, потенциально смертельных для клетки. Более того, продукты вторичных реакций могут усиливать токсичность. Например, одна из гипотез утверждает, что супероксид-анион реагирует с перекисью водорода в ячейке:

O ₂ ^— + H ₂ O ₂ → OH ^— + OH ^. + O ₂

Эта реакция, известная как реакция Габера-Вейсса, генерирует свободный гидроксильный радикал (ОН ·), который является наиболее мощным из известных биологических окислителей.Он может атаковать практически любое органическое вещество в клетке. Последующая реакция между супероксид-анионом и гидроксильным радикалом дает синглетный кислород (O ₂ *), который также разрушает клетку:

O ₂ ^— + OH → OH + O ₂ *

Возбужденная молекула синглетного кислорода очень реактивна. Следовательно, необходимо удалить супероксид, чтобы клетки выжили в присутствии кислорода.

Большинство факультативных и аэробных организмов содержат высокую концентрацию фермента, называемого супероксиддисмутазой.Этот фермент превращает супероксид-анион в кислород и пероксид водорода в основном состоянии, тем самым избавляя клетку от деструктивных супероксид-анионов:

2O ₂ ^— + 2H ^{+ Супероксиддисмутаза} O ₂ + H ₂ O ₂

Пероксид водорода, образующийся в этой реакции, является окислителем, но он не повреждает клетку так сильно, как супероксид-анион, и имеет тенденцию диффундировать из клетки. Многие организмы обладают каталазой или пероксидазой или и тем, и другим, чтобы устранить H ₂ O ₂ .Каталаза использует H ₂ O ₂ в качестве окислителя (акцептора электронов) и восстановителя (донора электронов) для преобразования пероксида в воду и кислород в основном состоянии:

H ₂ O ₂ + H ₂ O ₂ ^{Каталаза} 2H ₂ O + O ₂

Пероксидаза использует восстановитель, отличный от H ₂ O ₂ :

H ₂ O _{2 9000 2} R ^{Пероксидаза} 2H ₂ O + R

Одно исследование показало, что факультативные и аэробные организмы, лишенные супероксиддисмутазы, обладают высокими уровнями каталазы или пероксидазы.Высокие концентрации этих ферментов могут уменьшить потребность в супероксиддисмутазе, поскольку они эффективно улавливают H ₂ O ₂ , прежде чем она сможет вступить в реакцию с супероксид-анионом с образованием более активного гидроксильного радикала. Однако у большинства организмов наблюдается положительная корреляция между активностью супероксиддисмутазы и устойчивостью к токсическому воздействию кислорода.

В другом исследовании факультативные и аэробные организмы продемонстрировали высокий уровень супероксиддисмутазы.Фермент присутствовал, как правило, на более низких уровнях у некоторых изученных анаэробов, но полностью отсутствовал у других. Наиболее чувствительные к кислороду анаэробы, как правило, содержали мало или совсем не содержали супероксиддисмутазы. В дополнение к активности супероксиддисмутазы, скорость, с которой организм поглощает и снижает кислород, была определена как фактор толерантности к кислороду. Очень чувствительные анаэробы, которые снижали относительно большое количество кислорода и не проявляли активности супероксиддисмутазы, были убиты после кратковременного воздействия кислорода.Более толерантные организмы снижали очень мало кислорода или демонстрировали высокий уровень активности супероксиддисмутазы.

Непрерывный спектр толерантности бактерий к кислороду, по-видимому, частично объясняется активностью супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы в клетке, а частично — скоростью, с которой клетка поглощает кислород (). Очевидно, что на толерантность влияют и другие факторы: расположение защитных ферментов в клетке (поверхность по сравнению с цитоплазмой), скорость, с которой клетки образуют токсичные кислородные продукты (например,g., гидроксильный радикал или синглетный кислород), а также чувствительность ключевых компонентов клетки к токсичным продуктам кислорода.

Рисунок 17-1

Воздействие кислорода на аэробные, анаэробные и факультативно анаэробные бактерии.

Патогенные анаэробы

Анаэробные бактерии широко распространены в природе в бескислородных средах обитания. Многие представители местной флоры человека являются анаэробными бактериями, включая спирохеты, грамположительные и грамотрицательные кокки и палочки.Например, толстая кишка человека, где напряжение кислорода низкое, содержит большие популяции анаэробных бактерий, превышающие 10 ¹¹ организмов / г содержимого толстой кишки. Анаэробов в этой области часто больше, чем факультативных организмов, по крайней мере, в 100 раз. Чувствительные к кислороду организмы также многочисленны в других частях тела, таких как десневые щели, миндалин крипты, носовые складки, волосяные фолликулы, уретра и влагалище. и поверхности зубов.

Компоненты анаэробной местной флоры потенциально патогенны при перемещении из их нормальной среды обитания.Большинство анаэробных инфекций передаются эндогенно от представителей микрофлоры, хотя Clostridium , обнаруживаемый в основном в почве, также вызывает инфекции у людей. Размножение анаэробных бактерий в тканях зависит от отсутствия кислорода. Кислород исключается из ткани, когда местное кровоснабжение нарушено из-за травмы, непроходимости или хирургических манипуляций. Анаэробы хорошо размножаются в отмерших тканях. Размножение аэробных или факультативных организмов в сочетании с анаэробами в инфицированной ткани также снижает концентрацию кислорода и создает среду обитания, которая поддерживает рост анаэробных бактерий.

Инфекции, вызываемые анаэробными бактериями, встречаются во всех частях человеческого тела (). Инфицированные ткани обычно содержат смесь нескольких видов анаэробов и часто также содержат аэробные и факультативные бактерии. Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями, следующие:

Рисунок 17-2

Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями.

Внутрибрюшные инфекции.

Абсцессы, послеоперационные раневые инфекции и общий перитонит, вызванные анаэробами, возникают в результате перфорации кишечника во время операции или травмы.

Легочные инфекции.

Анаэробные инфекции легких могут возникать в бронхах или крови. Вдыхание из верхних дыхательных путей, содержащих большое количество анаэробных бактерий, вызывает инфекцию в бронхах.

Инфекции органов малого таза.

Анаэробные инфекции влагалища и матки иногда возникают после гинекологических операций или в связи со злокачественными новообразованиями органов малого таза.

Абсцессы головного мозга.

Анаэробы нечасто вызывают менингит, но являются частой причиной абсцессов головного мозга. Инфекционные организмы обычно происходят из верхних дыхательных путей.

Инфекции кожи и мягких тканей.

Комбинации анаэробов, аэробов и факультативных организмов часто действуют синергетически, вызывая эти инфекции.

Инфекции полости рта и зубов.

Эти местные инфекции часто распространяются на лицо и шею, а иногда и на другие части тела, такие как мозг.

Бактериемия и эндокардит.

Анаэробная бактериемия может следовать за нарушением в той области тела, где существует устоявшаяся флора или инфекция. Эндокардит, воспаление эндотелиальной оболочки полостей сердца, иногда вызывается анаэробными бактериями, особенно анаэробными стрептококками.

За исключением клостридий, которые были тщательно изучены, механизмы, с помощью которых анаэробы вызывают инфекции у людей, недостаточно изучены. Виды Clostridium продуцируют различные токсины, разрушающие клетки тканей, а два вида, C botulinum и C tetani , выделяют нейротоксины, ответственные за ботулизм и столбняк, соответственно. Ферменты, выделяемые другими анаэробными бактериями, включая протеазы, липазы, гиалуронидазу, хондроитинсульфатазу и нейраминидазу, могут играть роль в развитии инфекции, вызывая разрушение тканевых клеток, а ß-лактамаза может действовать как фактор вирулентности, инактивируя антибиотики, обладающие ß- лактамное кольцо, такое как пенициллины и цефалоспорины.Кроме того, капсулы, окружающие некоторые анаэробные бактерии, вероятно, препятствуют фагоцитозу и действуют как барьер против проникновения антимикробных агентов.

Обработка клинических образцов

При сборе образцов у пациентов для выделения и идентификации анаэробных бактерий, ассоциированных с инфекциями, необходимо принять меры для исключения доступа воздуха (). Материалы для анаэробной культуры лучше всего получать с помощью иглы и шприца. Если образец не может быть отправлен в лабораторию немедленно, его помещают в анаэробную транспортную трубку, содержащую бескислородный диоксид углерода или азот.Образец вводится через резиновую пробку в транспортной трубке и остается в анаэробной среде трубки до обработки в бактериологической лаборатории. Если образец собирается с помощью тампона, используется только специальная имеющаяся в продаже система транспортировки анаэробных мазков.

Образцы не должны содержать контаминирующих бактерий. Материал из участков, которые обычно стерильны, таких как кровь, спинномозговая жидкость или плевральная жидкость, не представляет проблемы при условии соблюдения обычных мер предосторожности для надлежащей дезинфекции кожи перед ее проколом для получения образца.Образцы кала, мокроты или вагинального секрета нельзя регулярно культивировать на патогенные анаэробы, поскольку они обычно содержат другие анаэробные организмы. В этих случаях необходимо получить аспират из абсцессов или конкретных участков инфекции, чтобы избежать чрезмерного заражения компонентами местной флоры.

Хотя существует несколько методов поддержания бескислородной среды во время обработки образцов для анаэробной культуры, анаэробная банка является наиболее распространенной.Это стеклянная или пластиковая банка среднего размера с плотно закрывающейся крышкой, содержащая частицы оксида алюминия, покрытые палладием, которые служат катализатором. Его можно настроить двумя способами. В самом простом случае используется коммерчески доступная оболочка генератора водорода и углекислого газа (GasPak), которая помещается в сосуд вместе с планшетами для культивирования. Генератор активируется водой. Кислород внутри сосуда и образующийся водород превращаются в воду в присутствии катализатора, создавая анаэробные условия.Углекислый газ, который также образуется, необходим для роста одних анаэробов и стимулирует рост других. Альтернативный метод достижения анаэробиоза в банке состоит из опорожнения и замены. Воздух удаляется из герметичного сосуда, содержащего культуральные чашки, и заменяется бескислородной смесью, состоящей из 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов диоксида углерода.

Более сложные процедуры используются для изоляции чрезвычайно чувствительных к кислороду микроорганизмов, которые не могут быть восстановлены с помощью анаэробного сосуда.Первый метод, метод с роликовыми пробирками, состоит из закрытой пробкой пробирки, содержащей бескислородный газ, и тонкого слоя предварительно восстановленной агаровой среды на ее внутренней поверхности. Среда в пробирке засевается петлей при вращении пробирки. Это создает спиральный след на поверхности агара. Пробирку промывают потоком углекислого газа, чтобы предотвратить попадание воздуха, когда она открыта во время посева.

Изолятор анаэробного перчаточного ящика — еще одна инновация, разработанная для изоляции анаэробных бактерий.По сути, это большая камера из прозрачного винила с прикрепленными к ней перчатками, содержащая смесь 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов углекислого газа. Замок на одном конце камеры снабжен двумя люками, один из которых ведет наружу, а другой — внутрь камеры. Образцы помещаются в шлюз, внешний люк закрывается, а воздух в шлюзе откачивается и заменяется газовой смесью. Затем открывается внутренний люк, чтобы ввести образец в камеру.Для обработки образца в бескислородной атмосфере используются обычные бактериологические процедуры.

Хотя эти сложные системы необходимы для выделения компонентов анаэробной флоры, исследования показали, что анаэробный сосуд подходит для выделения клинически значимых анаэробов. Чрезвычайно чувствительные к кислороду бактерии микрофлоры, по-видимому, не связаны с инфекционными процессами.

Процедуры культивирования и идентификации анаэробных бактерий хорошо отработаны ().Доступны различные селективные и неселективные среды для культивирования анаэробов. Надежная неселективная среда состоит из агара Brucella с добавлением овечьей крови, гемина, цистеина, карбоната натрия и менадиона. Для выявления анаэробов используются обычные бактериологические процедуры. Они основаны на реакциях окрашивания по Граму, морфологии клеток и колоний, паттернах чувствительности к антибиотикам, реакциях ферментации углеводов и других биохимических тестах. Анализ конечных продуктов метаболизма, особенно органических кислот, дает дополнительную информацию, полезную для классификации этих организмов.

Ссылки

1. Balows A, DeHaan RM, Dowell VR, Guze LB (eds): Анаэробные бактерии. Чарльз Томас, Спрингфилд, штат Иллинойс, 1974 г. .

2. Finegold SM: Анаэробные бактерии в болезнях человека. Academic Press, Сан-Диего, 1977 г. .

3. Finegold SM, Джордж WL (ред.): Анаэробные инфекции у людей. Academic Press, Сан-Диего, 1989 г. .

4. Холдеман Л.В., Като Е.П., Мур WEC (редакторы): Анаэробное лабораторное руководство. 4-е изд. Политехнический институт Вирджинии и лаборатория Анаэроба государственного университета, Блэксбург, Вирджиния, 1977 г. .

5. Lennette EH, Spaulding EH, Truant JP (eds): Руководство по клинической микробиологии. 2-е изд. Американское общество микробиологов, Вашингтон, округ Колумбия, 1974 г. .

6. Моррис JG. Физиология облигатного анаэробиоза. Adv Microb Physiol. 1975. 12: 169–246.

7. Sutter VL, Citron DM, Edelstein MAC, Finegold SM: Wadsworth Anaerobic Bacteriology Manual, 4-е изд. Star Publishing, Бельмонт, Калифорния, 1985 г. .

Аэробные и анаэробные бактерии: сравнение и различия — видео и стенограмма урока

Бактерии

Бактерии — это небольшие одноклеточные организмы, у которых нет ядра (отсека для хранения их ДНК).Их называют прокариотами. Другие более сложные клетки, такие как клетки нашего тела, называются эукариотическими.

Бактерии могут быть анаэробными или аэробными. Аэробные средства включают кислород, поэтому анаэробные бактерии могут выжить без кислорода. Обычно организмы используют кислород для производства энергии, но эти организмы нашли способы обойти это. Все организмы вырабатывают энергию посредством клеточного дыхания, но делают это по-разному, в зависимости от того, анаэробны они или аэробны. В этом уроке мы рассмотрим различные типы клеточного дыхания, а затем покажем несколько примеров каждого типа бактерий.

Типы клеточного дыхания

Прежде чем мы начнем, давайте рассмотрим некоторые основы клеточного дыхания. Во время клеточного дыхания клетки используют серию химических реакций, называемых окислительно-восстановительными реакциями , , для перемещения электронов. Клетки берут электроны из сахара , или глюкозы, и используют накопленную в них энергию для производства АТФ или энергетической валюты клетки. Подумайте о клеточном дыхании как о фабрике, где сырье, такое как глюкоза, поступает, превращается в продукты, а затем продается, чтобы заработать деньги или АТФ.

Анаэробное дыхание

Все анаэробные бактерии вырабатывают энергию без кислорода. Они делают это одним из двух способов: путем молочнокислого или спиртового брожения. Во время ферментации молочной кислоты клетки используют молекулу под названием НАДН, чтобы забирать электроны из глюкозы. НАДН использует энергию, запасенную в электронах, для производства АТФ и преобразования глюкозы в пируват. Этот процесс называется гликолизом и является первым шагом во всех формах клеточного дыхания.Следующим этапом молочнокислого брожения является превращение пирувата в молочную кислоту. Молочная кислота, хотя и является продуктом жизнедеятельности бактерий, может использоваться для производства продуктов питания, например йогурта.

Другой способ получения энергии анаэробами — спиртовое или этаноловое брожение. Подобно молочнокислому брожению, НАДН забирает электроны у глюкозы и превращает их в пируват во время гликолиза. Отсюда пируват превращается в этанол вместо молочной кислоты. Это тот же этанол, который мы находим в таких напитках, как вино и пиво.Алкогольное брожение также приводит к образованию углекислого газа, который придает пиву карбонизацию.

Аэробное дыхание

Аэробные бактерии вырабатывают энергию гораздо эффективнее. Анаэробы производят только две молекулы АТФ на глюкозу, но аэробы могут производить до 38 АТФ на глюкозу. Аэробное дыхание можно разделить на три этапа: гликолиз, цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование.

Гликолиз происходит так же, как анаэробные бактерии. Глюкоза превращается в пируват, а НАДН собирает электроны.Но вместо того, чтобы останавливаться на достигнутом, аэробы берут пируват и переводят его на другой этап, называемый циклом лимонной кислоты . Здесь больше НАДН и некоторое количество АТФ производится из пирувата в ходе ряда химических реакций, а углекислый газ образуется в виде отходов. После этого весь НАДН направляется в митохондрии, или электростанцию ​​аэробных клеток. Там клетка усердно работает, чтобы собрать много энергии из электронов, хранящихся в НАДН, используя кислород.

Полезные анаэробы и аэробы

Хотя мы обычно думаем, что бактерии вызывают инфекции, нам полезны как аэробы, так и анаэробы.Анаэроб lactobacillus bulgarius производит молочнокислое брожение, что обеспечивает острый вкус и питательные свойства, которые мы получаем от йогурта. Бактерии также могут быть полезны растениям. Аэробные почвенные бактерии rhizobium живут в симбиозе с корнями растений. Бактерии превращают азот в форму, необходимую растениям для роста, и, в свою очередь, получают от растений дом.

Вредные анаэробы и аэробы

Если вы когда-нибудь увидите банку с раскрытой крышкой после запечатывания, будьте осторожны! Он может содержать опасный анаэроб clostridium botulinum , вызывающий отравление ботулизмом.Он использует ферментацию этанола для производства энергии и может быть обнаружен в почве, а иногда и в консервированных продуктах. Бактерии производят токсин, называемый ботулизмом, который в случае употребления может вызвать паралич и смерть.

Аэробные бактерии тоже не всегда наши лучшие друзья. Mycobacterium tuberculosis — возбудитель туберкулеза, высокоинфекционного заболевания легких. У этой аэробной бактерии очень толстые клеточные стенки, из-за чего организму трудно ее разрушить. Он поражает легкие пациентов, вызывая густой кашель с кровянистой слизью.

Резюме урока

Таким образом, бактерии представляют собой одноклеточные микробы без ядра. Анаэробные бактерии производят АТФ без кислорода. Они либо проводят ферментацию молочной кислоты , где глюкоза используется для производства молочной кислоты и двух АТФ, либо ферментацию этанола , которая также использует глюкозу, но производит двуокись углерода, этанол и два АТФ. Аэробные бактерии используют кислород и глюкозу для производства 36-38 АТФ и углекислого газа.Они делают это через три этапа: гликолиз, цикл лимонной кислоты и окислительное фосфорилирование, где используется кислород.

Аэробное против анаэробного дыхания

Аэробный	Анаэробный
* 3 этапа: гликолиз, цикл лимонной кислоты, окислительное фосфорилирование * Кислород и глюкоза используются для создания 36-38 АТФ и диоксида углерода	* Молочная ферментация: глюкоза используется для производства молочной кислоты и 2 АТФ * Ферментация этанолом: глюкоза используется для производства диоксида углерода, этанола и 2 АТФ

Результаты обучения

Когда вы закончите, вы сможете:

• Указать некоторые характеристики бактерий
• Объясните, как бактерии создают энергию
• Сравните процессы дыхания аэробных и анаэробных бактерий

Существование анаэробных и аэробных вариантов — рост и физиология прокариотических клеток

Бактерии существуют в аэробных и анаэробных вариантах; аэробам требуется кислород, в то время как анаэробы могут не нуждаться в кислороде для метаболизма.

Потребности микроорганизмов в кислороде различаются. Некоторым бактериям для выживания нужен кислород, а другим — нет. Бактерии, которые могут выжить и расти в присутствии кислорода, называются облигатными аэробами . Напротив, бактерии, которым не нужен кислород, являются анаэробами. Существуют разные типы анаэробов. Облигатные анаэробы не могут выжить в кислородсодержащей среде. Присутствие кислорода приводит к гибели клеток. Факультативные анаэробы могут переключаться между аэробным метаболизмом и анаэробным метаболизмом, если это не так. Микроаэрофилы нуждаются в кислороде для роста, но высокая концентрация кислорода отравляет их. Наконец, аэротолерантных анаэроба устойчивы к кислороду. Они не могут использовать кислород для обмена веществ, но присутствие кислорода им не вредит.

Аэробные и анаэробные бактерии можно идентифицировать, выращивая их в пробирках с тиогликолатным бульоном .

Аэробы и анаэробы . Рост бактерий с различной потребностью в кислороде в тиогликолатных пробирках; облигатные аэробы (A), облигатные анаэробы (B), факультативные анаэробы (C), аэротолерантные анаэробы (D), микроаэрофилы (E).

В этом эксперименте облигатные аэробы собираются в верхней части трубки, где концентрация кислорода самая высокая. Облигатные анаэробы собираются на дне трубки, где концентрация кислорода самая низкая. Факультативные анаэробы собираются в основном наверху, потому что аэробное дыхание генерирует больше АТФ. Можно обнаружить, что аэротолерантные организмы равномерно распределены по всей пробирке. Микроаэрофилы собираются в верхней части пробирки, но не в самом верху.

Ключевые точки

• Облигатные аэробы выживают и растут с кислородом.

• Облигатные анаэробы не могут выжить в кислородсодержащей среде; присутствие кислорода приводит к гибели клеток.

• Факультативные анаэробы могут переключаться между аэробным метаболизмом, могут переключаться на анаэробный метаболизм.

• Аэротолерантные анаэробы устойчивы к кислороду; они не могут использовать кислород для обмена веществ, но это им не вредит.

• Микроаэрофилам необходим кислород для роста, но высокая концентрация кислорода отравляет их.

Ключевые термины

бульон тиогликолата : обогащенная дифференциальная среда, используемая в первую очередь для определения потребности микроорганизмов в кислороде

облигатный аэроб: организм, которому для роста необходим кислород

анаэроб : организм, который растет без воздуха или нуждается в бескислородных условиях для жизни

облигатных анаэробов: микроорганизмов, убитых средними концентрациями кислорода в атмосфере

факультативный анаэроб: организм, который может выполнять аэробное дыхание при наличии кислорода, но способен переключаться на ферментацию или анаэробное дыхание при отсутствии кислорода

микроаэрофилов: микроорганизмов, которые не погибают сразу под действием кислорода, но могут переносить только уровни кислорода ниже атмосферного

аэротолерантные анаэробы: бактерии, которые живут только путем ферментации, независимо от того, присутствует ли O ₂ в их окружающей среде

Обязательный аэроб Определение и примеры

Обязательный аэроб
n., множественное число: облигатные аэробы
[ˈɑblɪɡeɪt ˈɛərəʊb]
Определение: организм, который абсолютно аэробен.
Фото: Университет штата Юта ( L. bulgaricus, , фото)

Прежде чем дать определение облигатным аэробам, давайте сначала разберемся и определим аэробных организмов . Аэробные организмы — это те, которые могут жить только в присутствии кислорода. Их еще называют аэробами. Не только животные и растения аэробны; Некоторые микроорганизмы также являются аэробными, что означает, что они нуждаются в кислороде для своего выживания.Аэробы можно классифицировать следующим образом:

• Облигатные аэробы или строгие аэробы — Эти организмы в обязательном порядке нуждаются в кислороде для своего роста и выживания. Эти организмы используют кислород в аэробном дыхании в качестве конечного электронного рецептора.
• Факультативные аэробы — Эти организмы , а не зависят исключительно от наличия кислорода для их выживания. В аэробной среде эти организмы выполняют аэробное дыхание, в то время как они переключаются на анаэробное дыхание в анаэробных условиях.
• Микроаэрофил — Эти организмы нуждаются в кислороде для их выживания; однако большое количество кислорода токсично для таких организмов.
• Аэротолерантный — Эти организмы не нуждаются в кислороде; однако на них не влияет присутствие кислорода в окружающей среде.

Определение облигатных аэробов

Чтобы понять облигатные аэробы, дайте нам знать буквальное значение слова:

• Аэробы = выжить в кислороде
• Облигатные = обязательно

Следовательно, их название буквально означает организмы которые категорически нуждаются в кислороде для роста и выживания.

Итак, определение облигатных аэробов в биологии относится к любым организмам, которые могут расти, а выживают только в присутствии кислорода , поскольку они получают энергию от аэробного дыхания с использованием кислорода. Эти организмы производят энергию в процессе окислительного фосфорилирования при окислительном (аэробном) дыхании с использованием кислорода в качестве концевого акцептора электронов .

Облигатным анаэробам для роста и выживания требуется ~ 21% кислорода в окружающей среде.Соответственно, облигатные аэробы находятся в среде, содержащей молекулярный кислород.

Окислительное дыхание дает больше энергии по сравнению с анаэробным дыханием. Аэробное дыхание генерирует 38 молекул АТФ в результате окисления каждой молекулы глюкозы:

• C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 O ₂ + 38 ADP + 38 Phosphate 6 CO ₂ + 6 H ₂ O + 38 ATP

Эти организмы используют кислород в качестве конечного акцептора электронов в цикле TCA Кребса, гликолизе и цепи переноса электронов и генерируют углекислый газ и воду вместе с молекулами энергии (например,г., АТФ).

Аэробное дыхание с использованием молекулярного кислорода, таким образом, кажется энергоэффективным. Однако организмы, подвергающиеся аэробному дыханию, подвергаются сильному окислительному стрессу .

Процесс окисления, который включает использование молекулярного кислорода, приводит к образованию токсичных свободных радикалов или активных окислительных форм (ROS) (пероксида водорода (H ₂ O ₂ ) и синглетного кислорода (O ₂ ). -).Эти свободные радикалы или АФК являются мощными окислителями, которые очень смертельны для клетки. Однако у облигатных аэробов и аэротолерантных анаэробов есть ферменты, которые нейтрализуют эти АФК или свободные радикалы. Все аэробы обладают супероксиддисмутазой (СОД), которая нейтрализует эти активные активные формы синглетного кислорода (рисунок).

Рис. 1: Превращение реактивного синглетного кислорода в молекулярный кислород под действием супероксиддисмутазы. Предоставлено: textbookofbacteriology.net.

Некоторые аэробы обладают ферментом каталазой, который разлагает H ₂ O ₂ , тогда как некоторые микробы могут иметь фермент пероксидаза для нейтрализации ROS.Кроме того, фотосинтезирующие организмы содержат каротиноиды, которые тушат активные формы синглетного кислорода до нетоксичного основного состояния. Таким образом, каротиноиды известны как тушители для ROS .

В отличие от аэробных организмов, анаэробные организмы не обладают этими ферментами (СОД, каталаза, пероксидаза, каротиноид), и, следовательно, они не могут выжить при токсическом воздействии кислорода.

Таким образом, можно резюмировать, что присутствие ферментов, а именно SOD, каталазы, пероксидазы является обязательным механизмом защиты аэробов , который защищает их от сильно окислительных условий, создаваемых кислородом (рисунок).

Рис. 2: Метаболический путь, показывающий образующиеся токсичные продукты и механизм детоксикации облигатных аэробов, которые защищают их от окислительного стресса, вызываемого токсичными АФК. Кредит: jfmed.uniba.sk.

В целом, большую часть жизни, которую мы видим вокруг, можно отнести к «аэробам», таким как люди, животные, растения, поскольку этим организмам необходим кислород для своего роста и выживания. Однако в мире микробов, особенно бактерий, различные типы микробов могут нуждаться или не нуждаться в кислороде для своего роста и выживания.Таким образом, в зависимости от потребности в кислороде, организмы можно в широком смысле классифицировать как аэробов, и анаэробов. Как следует из названия, выживание аэробов зависит от кислорода; анаэробы не нуждаются в кислороде.

Облигатный аэроб (определение по биологии): аэроб, которому требуется кислород для аэробного дыхания. Облигатным аэробам нужен кислород для окисления субстратов (например, сахаров и жиров) с целью получения энергии. Они используют кислород в качестве концевого акцептора электронов во время аэробного дыхания.У них есть то преимущество, что они дают больше энергии, чем облигатные анаэробы. Однако им также приходится сталкиваться с высоким уровнем окислительного стресса. Почти все животные, большинство грибов и некоторые бактерии являются облигатными аэробами. Примеры: Nocardia , Mycobacterium tuberculosis (кислотоустойчивый) и Bacillus . Этимология: «облигатный»; латинское «Obligātus» (обязательное), означающее «связывать» + «aerobe» »; французское« aérobie »: греческое« āēr », означающее« воздух »+ греческое« bios », означающее« жизнь ». ». Сравните: облигатный анаэроб

Характеристики облигатных аэробов

Облигатные аэробы имеют характерные особенности, отличающие их от других типов организмов; Вот эти особенности:

• Облигатные аэробы используют кислород во время метаболизма для выработки энергии.
• Кислород используется в качестве конечного акцептора электронов на этапе выработки энергии, когда разрушение углеродсодержащих комплексных соединений происходит в облигатных аэробах.
• Присутствие кислорода имеет решающее значение для роста облигатных аэробов в лаборатории.
• В жидких средах для выращивания в лаборатории облигатные аэробы обычно растут на поверхности жидких сред. Таким образом, поверхность такой среды кажется толстой, тогда как остальная часть среды кажется прозрачной и практически стерильной.
• Все облигатные аэробы обладают ферментами (такими как каталаза, супероксиддисмутаза и т. Д.) Или химическими веществами (например, каротиноидом), которые выводят их токсичные кислородные радикалы.

Примеры облигатных аэробов

Большинство животных и грибов являются аэробами.Что касается бактерий, то вот некоторые из них:

• Облигатные аэробные грамотрицательные (-ve) бактерии включают Pseudomonas aeruginosa , E. coli , Klebsiella pneumonia. Облигатные аэробные грамм (+ ve) бактерии — это Bacillus , Nocardia , Micrococcus spp.
• Интересно, что Micrococcus luteus — облигатные аэробные грам (+) ve бактерии, основной средой обитания которых является кожа человека. В янтаре был обнаружен Micrococcus luteus , который бездействовал от 34 000 до 170 000 лет. Micrococcus luteus могут веками оставаться в спящем состоянии вместе в олиготрофной среде , и это вызывает сомнения, является ли Micrococcus luteus аэробными или анаэробными бактериями. Однако, исходя из потребности в кислороде Micrococcus luteus , он теперь классифицируется как облигатный аэроб, обитающий на коже человека.
• Облигатные аэробные кислотоустойчивые бактерии, Mycobacterium tuberculosis (облигатный патоген, вызывающий туберкулез)

Примечание: На основании характеристик Pseudomonas ранее считались облигатными аэробными бактериями ; однако в настоящее время он классифицирован как факультативный анаэроб.

Облигатные аэробы против облигатных анаэробов

В чем разница между облигатными аэробами и облигатными анаэробами? Давайте узнаем ниже.

Вопрос: Что такое облигатный аэроб?

Ответ: Облигатные аэробы — это организмы, которым для роста и выживания обязательно требуется кислород в окружающей среде.

Вопрос: Что такое облигатный анаэроб?

Ответ: Облигатные анаэробы — организмы, не нуждающиеся в кислороде.На самом деле кислород для них токсичен, и эти организмы не переносят кислород в окружающей среде. Вместо этого эти организмы зависят от ферментации или анаэробного дыхания для выработки энергии для своего роста и выживания.

Таблица 1: Разница между облигатными аэробами и облигатными анаэробами

9395 9395 являются облигатными анаэробами.

Список литературы

• Berney, M., Гриннинг, К., Конрад, Р., Джейкобс, В. Р., младший, и Кук, Г. М. (2014). Облигатно аэробные почвенные бактерии активируют ферментативное производство водорода, чтобы пережить восстановительный стресс во время гипоксии. Слушания Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 111 (31), 11479–11484. https://doi.org/10.1073/pnas.1407034111
• Чоу, А. У., Каннингем, П. Дж., и Гуз, Л. Б. (1976). Выживание анаэробных и аэробных бактерий в газовой транспортной системе без поддержки. Журнал клинической микробиологии, 3 (2), 128–132.https://doi.org/10.1128/jcm.3.2.128-132.
• Брук И. (1985). Усиление роста аэробных и факультативных бактерий при смешанных инфекциях, вызываемых видами Bacteroides. Инфекция и иммунитет, 50 (3), 929–931. https://doi.org/10.1128/iai.50.3.929-931.1985
• Келли Диджей, Хьюз, штат Нью-Джерси, Пул, РК. (2001). Микроаэробная физиология: аэробное дыхание, анаэробное дыхание и метаболизм углекислого газа. В: Mobley HLT, Mendz GL, Hazell SL, редакторы. Helicobacter pylor i: физиология и генетика.Вашингтон (округ Колумбия): ASM Press; Глава 10. Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK2411/
• СМИТ, К. Г., и ДЖОНСОН, М. Дж. (1954). Требования к аэрации для роста аэробных микроорганизмов. Журнал бактериологии, 68 (3), 346–350. https://doi.org/10.1128/jb.68.3.346-350.1954

© BiologyOnline.com. Контент предоставлен и модерируется редакторами Biology Online.

Определение, типы, функции и часто задаваемые вопросы

Аэробные организмы или аэробы могут расти в насыщенной кислородом среде.Организм, способный выжить в отсутствие кислорода, известен как анаэробы. Анаэробы могут расти только при отсутствии кислорода — это либо облигатные анаэробы, либо строгие анаэробы. Согласно исследованию морских биологов, проведенному в июле 2020 года, аэробные микроорганизмы в квази-приостановленном состоянии широко обнаруживались в отложениях с низким содержанием органических веществ. Эти организмы живут на глубине 250 футов ниже морского дна возрастом до 101,5 миллиона лет.

Типы аэробов

Микроорганизмы, такие как бактерии, обычно классифицируются на различные группы в зависимости от их характеристик, таких как внешний вид, питательные вещества и энергия, свойства культуры, оптимальная температура роста, потребность в кислороде, биосинтетическая способность..так далее. Их в целом подразделяют на два типа в зависимости от их потребности в кислороде. Это аэробы и анаэробы. По способу потребления кислорода аэробы делятся на три типа. Они перечислены ниже.

1. Облигатные аэробы

2. Факультативные анаэробы

3. Микроаэрофилы

4. Аэротолерантные анаэробы

Обязательные аэробы для выживания необходимы свободные аэробные бактерии.Во время клеточного дыхания эти организмы используют кислород для процесса метаболизма, например сахар или жиры, для выработки энергии. Во время этого типа дыхания кислород будет служить конечным акцептором электронов для цепи переноса электронов. Преимущество аэробного дыхания в том, что оно дает больше энергии, чем анаэробное дыхание или процесс ферментации. Но облигатные аэробы подвергаются высокому уровню окислительного стресса. Облигатным аэробам вредят реактивные молекулы кислорода.Примеры облигатных аэробов — грибы и бактерии. Список бактерий включает Mycobacterium tuberculosis, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus и Nocardia asteroides.

Streptomyces coelicolor — грамположительная бактерия, принадлежит к типу актинобактерий. Это известно как уникальный облигатный аэроб, потому что геном этой аэробной бактерии кодируется многочисленными ферментами с ее функциями. Обычно это связано с анаэробным метаболизмом факультативных и строго анаэробных бактерий.

Факультативные анаэробы: факультативные анаэробы могут синтезировать энергию посредством аэробного дыхания в присутствии кислорода. Кроме того, он может переключаться на процесс ферментации для синтеза энергии в отсутствие кислорода. Примером факультативных анаэробов являются бактерии, а именно Staphylococcus spp, Salmonella, Escherichia coli, Listeria spp, Shewanella oneidensis и Yersinia pestis, а также некоторые эукариотические организмы, такие как Saccharomyces cerevisiae

Микроаэрофилы: для выживания микроорганизмов нужен кислород, но они стали микроорганизмами. токсичен при исследовании концентрации кислорода в атмосфере.То есть в атмосферном воздухе содержится 21% кислорода. Многие микроаэрофилы также являются капнофилами, которым требуется повышенная концентрация углекислого газа. Примерами микроаэрофилов являются Campylobacter, Helicobacter pylori и т. Д.

Функция аэробов

Дыхание — важный источник клеток для преобразования топлива в энергию. Конечным продуктом процесса дыхания является аденозинтрифосфат (АТФ), который использует энергию, запасенную в фосфатных полосах, для запуска химических реакций.АТФ известен как валюта клеток. Поскольку кислород является отличным акцептором электронов для генерации химической реакции АТФ. Аэробное дыхание может обрабатывать больше АТФ по сравнению с анаэробным дыханием. Окисление глюкозы — хороший пример аэробного дыхания.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 38 ADP + 38 фосфат → 6 CO₂ + 44 H₂O + 38 ATP

Энергия, выделяемая во время вышеуказанной реакции, составляет около 2880 кДж на моль. Во время этого процесса каждые 38 ADP сохраняются и регенерируются в 38 молекул ATP на глюкозу.Это в 19 раз больше энергии на молекулу сахара, чем АТФ, генерируемый в анаэробной реакции. Во время окисления глюкозы и воды кислород используется во время окисления. Вышеупомянутая реакция представляет собой комбинированную форму трех серий биохимических реакций гликолиза, окислительного фосфорилирования и цикла Кребса.

Разница между аэробами и анаэробами

Кислород — важная молекула для метаболизма, выживания и роста многих микроорганизмов. Некоторые организмы не могут выжить в присутствии кислорода, а некоторые организмы могут выжить без кислорода.К таким высокореактивным молекулам относятся свободные радикалы перекиси водорода и супероксида, которые образуются во время биохимических реакций с участием кислорода. Это наносит вред организмам. Чтобы бороться с вредным действием молекул, ферменты бактерий могут преобразовывать свободные радикалы в кислородные соединения, такие как вода, микробы, обладают ферментами, аэробами, пероксидазой и супероксиддисмутазой для метаболизма кислорода. Анаэробы не производят ферментов для преобразования свободных радикалов. Таким образом, он не может выжить в присутствии кислорода.

Аэробные бактерии означают, что им необходим кислород для роста и выживания организмов.

Согласно определению анаэробных бактерий, кислород не требуется для их выживания. Анаэробы используют ацетон, двуокись углерода серы в качестве конечного акцептора электронов во время энергетического метаболизма.

Анаэробы подразделяются на два класса. Они перечислены ниже:

1. Аэротолерантные анаэробы

2. Облигатные анаэробы

Аэротолерантные анаэробы: Микроорганизмы, относящиеся к классификации аэротолерантных анаэробов, производят АТФ, используя реакцию ферментации без использования кислорода.Но они будут использовать реактивные молекулы кислорода, чтобы защитить себя.

Облигатные анаэробы: Эти микроорганизмы не могут выжить, если их исследовать на кислород окружающей среды, который содержит 21% кислорода. Кислородная толерантность варьируется от вида к виду. Некоторые виды могут выжить до 8% кислорода, в то время как другие организмы теряют уязвимость даже при концентрации кислорода 0,5%.

С помощью определенных биохимических реакций бактерии классифицируются в зависимости от их потребности в кислороде.Индикаторные красители окислительно-восстановительной реакции, добавленные к другим средам, могут определить, что неизвестные бактерии могут использовать кислород. Для демонстрации анаэробных условий и использования кислорода используется краситель резазурин. Это указывает на реакцию восстановления кислорода, изменяя цвет с синего на розовый. Здесь интенсивность изменения цвета связана с потребностью в кислороде бактерий, присутствующих в среде. Эти методы обычно используются для демонстрации анаэробного состояния молока.

Некоторые исследователи обнаружили некоторые проблемы при использовании обычных методов определения потребности бактерий в кислороде.Эти анаэробные бактерии очень чувствительны к кислородной среде. Но новые технологии с технологиями секвенирования можно использовать для определения потребности в кислороде и других биохимических характеристик, поддерживающих рост бактерий.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Требования к кислороду для патогенных бактерий • Microbe Online

Последнее обновление 21 июня 2021 г.

Потребность бактерий в кислороде отражает механизм, используемый ими для удовлетворения своих энергетических потребностей.В зависимости от потребности в кислороде бактерии можно разделить на следующие категории:

Аэробы

Аэробы растут в окружающем воздухе, который содержит 21% кислорода и небольшое количество (0,03%) углекислого газа. Часть энергии аэробы получают за счет гликолиза, но большую часть энергии они получают за счет аэробного дыхания (через цикл Кребса и окислительное фосфорилирование). Аэробам необходим молекулярный кислород в качестве конечного акцептора электронов, поэтому они не могут расти в его отсутствие.Например, Bacillus cereus .

Среди аэробов культурам быстро делящихся клеток требуется больше кислорода, чем культурам медленно делящихся клеток.

В культуральной пробирке, содержащей питательный бульон, облигатные аэробы растут у поверхности; где атмосферный кислород диффундирует в среду; облигатные анаэробы растут около дна трубки, где до них доходит мало или совсем нет свободного кислорода.

Облигатные аэробы

Им абсолютно необходим свободный кислород для роста.Например, Pseudomonas aeruginosa , Mycobacterium tuberculosis. Большинство облигатных аэробов получают достаточное количество кислорода из питательного бульона или на поверхности затвердевшей агаризованной среды, но некоторым требуется больше; в таких случаях газообразный кислород барботируется через среду или в среду инкубации.

Анаэробы

Анаэробы не могут расти в присутствии кислорода, кислород для них токсичен. Анаэробы не используют свободный O2 в качестве конечного акцептора электронов, вместо этого они используют неорганические кислородсодержащие молекулы, такие как нитрат (NO ₃ -), нитрит (NO ₂ -) и сульфат (SO₄²-), в процессе, называемом анаэробное дыхание.Поскольку анаэробы используют меньше метаболических путей, они производят меньше молекул АТФ, чем аэробные организмы.

Их метаболизм часто является ферментативным, при котором они восстанавливают доступные органические соединения до различных конечных продуктов, таких как органические кислоты и спирты.

Основная классификация важных с медицинской точки зрения бактерий

Облигатные анаэробы

Облигатные анаэробы уничтожаются свободным кислородом. Эти бактерии растут только при условии высокой интенсивности восстановления. Clostridium perfringens , Clostridium botulinum и т. Д.

Облигатные анаэробы убиваются не газообразным кислородом, а высокореактивной и токсичной формой кислорода, называемой супероксидом и пероксидом водорода. У
облигатных анаэробов отсутствуют ферменты супероксиддисмутазы и каталазы для нейтрализации свободных радикалов кислорода, поэтому они поддаются
токсическому воздействию супероксида и перекиси водорода. Вы можете найти подробные механизмы о «как кислород убивает » в конце этого сообщения в блоге.

Факультативные анаэробы

Факультативные анаэробы — это разносторонние организмы, способные расти как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Они используют кислород, если он есть, но могут работать без него. Когда присутствует кислород, они предпочтительно используют кислород в качестве конечного акцептора электронов и осуществляют аэробный метаболизм, но они переходят к анаэробному метаболизму, когда кислород отсутствует. например, Enterobacteriaceae семейства , Staphylococcus aureus и т. д.

Аэротолерантные анаэробы

Это анаэробные бактерии, которые не погибают под воздействием кислорода. Аэротолерантные анаэробы могут выжить в присутствии кислорода, но не используют его в своем метаболизме. Lactobacillus , например, всегда улавливает энергию путем ферментации, независимо от того, содержит ли окружающая среда кислород.

Capnophiles

Капнофильные (или любящие углекислый газ) бактерии требуют повышенной концентрации углекислого газа (5–10%) и примерно 15% кислорода.Это условие может быть достигнуто с помощью сосуда для свечей (3% углекислого газа) или инкубатора с углекислым газом, сосуда или пакетов. Примеры капнофильных бактерий включают Haemophilus influenzae , Neisseria gonorrhoeae и т.д. .

Микроаэрофилы

Микроаэрофилы (mipkro-aer`o-filz) — это те группы бактерий, которые могут лучше всего расти при пониженном содержании кислорода (от 5% до 10%) и повышенных концентрациях углекислого газа (от 8% до 10%). Более высокое кислородное напряжение может им мешать.

В питательном бульоне они растут ниже поверхности среды в культуральной пробирке на уровне, где доступность кислорода соответствует их потребностям. Эту среду можно получить в специально разработанных банках или пакетах. Микроаэрофилы, такие как Campylobacter , также являются капнофилами. Они процветают в условиях низкого содержания кислорода и высокой концентрации углекислого газа. Примерами микроаэрофилов являются Campylobacter jejuni , Helicobacter pylori и т. Д.

Сводка

Облигатные аэробы	Облигатные анаэробы
Аэробные организмы нуждаются в кислороде для своего роста и выживания в кислороде	Организмам необходим кислород для их роста и выживания	расти и выжить в анаэробной среде
Требуется достаточное количество кислорода (~ 21%) для выживания	Кислород токсичен для них и не выживает в присутствии кислорода
Выполните аэробное дыхание	Выполните анаэробное дыхание
Вырабатывает больше энергии за счет аэробного дыхания	Вырабатывает меньше энергии, поскольку показывает анаэробное дыхание
В тесте в культуральной пробирке растут вблизи поверхности питательной среды в пробирке	, растут внизу трубки
Mycobacterium tuberculosis, Lactobacillus, Nocardia являются одними из облигатных аэробных бактерий	Bacterium рода Clostridium, Fusobacterium, Bacteroides, Prevotella, и большинство морских бактерий 000 9395

ангулируется затем ферментируют или дышат анаэробно

Классификация	Характеристики		Обязательные клоны , Не имеют ферментативных путей.Обычно продуцируют супероксиддисмутазу	Mycobacterium Pseudomonas Bacillus
Микроаэрофильный	Требуется низкое, но не полное давление кислорода	Campylobacter Helicobacter	Большинство бактерий, например, Enterobacteriaceae
Облигатные анаэробы	Недостаток супероксиддисмутазы Обычно не хватает каталазы Ферментеры Не могут использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов

* Мнеомоника: азы анаэробиоза

Почему кислород токсичен для некоторых бактерий и как бактерии выводят токсичные метаболиты кислорода?

Несколько исследований показывают, что аэробы могут выжить в присутствии кислорода только благодаря сложной системе защиты.Без этой защиты ключевые ферментные системы организмов не могут функционировать, и организмы умирают.
Облигатные анаэробы, которые живут только в отсутствие кислорода, не обладают защитными механизмами, которые делают возможной аэробную жизнь, и поэтому не могут выжить в воздухе.

Устойчивость к кислороду связана со способностью бактерии детоксифицировать супероксид и перекись водорода, образующиеся в результате аэробного дыхания.

Ассимиляция глюкозы в аэробных условиях приводит к окончательному образованию супероксида свободных радикалов (O ₂ ^— ).Супероксид восстанавливается ферментом супероксиддисмутаза до газообразного кислорода и пероксида водорода (H ₂ O ₂ ). Впоследствии токсичная перекись водорода, образующаяся в этой реакции, превращается в воду и кислород с помощью фермента , каталазы , который содержится в аэробных и факультативных бактериях, или с помощью различных пероксидаз, которые содержатся в некоторых аэротолерантных анаэробах.

Облигатные аэробы и большинство факультативных анаэробов имеют как супероксиддисмутазу, так и каталазу.

No related posts.