1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Особливості дихання бактерій

Особливості дихання бактерій

Щоб переробляти живильні речовини, які надходять в мікроорганізми, їм необхідно багато енергії. Вона також необхідна для розмноження і росту. Щоб отримати енергію, мікроорганізми дихають.

Дихання бактерій полягає в тому, що органічні речовини, які мають більш складну формулу, окислюються до більш простих. При цьому процесі вивільняється біоенергія.

Де живуть бактерії

У мікробіології прийнято було вважати дихання біологічним окисленням органічних речовин киснем. Але відкриття анаеробів, яким для отримання енергії кисень не потрібен, перевернуло уявлення про це поняття повністю.

Класифікація за типом дихання

Щоб отримати необхідну біоенергію для життя і живлення з органічних і неорганічних речовин:

  • одні бактерії використовують для цього О2;
  • для інших він, навпаки, смертельний;
  • а треті прекрасно пристосовуються до будь-яких умов і будь-якому його змісту.

Враховуючи таку сутність, їх ділять за способом на два типи:

  • аеробні, для яких необхідний кисень;
  • анаеробні ─ ті, для яких він згубний.

У грибів, так само як у бактерій, два типи дихання: аеробне і анаеробне.

Яскравий приклад грибів-анаеробів ─ дріжджі.

Процес вироблення енергії анаеробних грибів відбувається в цитоплазмі і носить назву гліколіз.

Такі їстівні гриби, як лисички, білі, моховики, і багато інших дихають так само, як рослини і інші аеробні форми життя. Процес вироблення енергії у аеробних грибів і рослин відбувається в мітохондріях.

Способи дихання бактерій

Рослини є аеробами і їм, щоб дихати, необхідний О2, а продуктом його переробки є вуглекислий газ. Але на відміну від грибів у рослин, як і у синьо-зелених водоростей, паралельно з диханням відбувається процес фотосинтезу.

Рослини і синьо-зелені водорості при цьому виділяють О2 більше ніж поглинають, коли дихають. При відсутності сонячного світла рослини тільки дихають. І при нестачі кисню рослини гинуть. Але це не відноситься до факультативних форм.

Аеробні мікроорганізми

У процесі дихання аеробні бактерії перетворять окислення органіки у воду і вуглекислий газ. При повному окисленні виділяється вся енергія. Якщо відбувається неповне окислення органіки, то частина, яка не виділилася, буде залишатися в продуктах їх харчування.

Автотрофи потрібну їм енергію отримують за рахунок неорганічних речовин, а гетеротрофи – з органічних.

Враховуючи потребу мікроорганізмів в кисні, вчені виділили такі класифікації:

  • облігатні;
  • факультативні;
  • мікроаерофіли;
  • капнеїчні.

Облігатні аероби

Облігатні (строгі) здатні існувати, тільки в тому випадку, якщо в середовищі є наявність вільного О2 не менше 21%. Яскравим прикладом облігатних форм є оцтовокислі мікроорганізми, яким для життєдіяльності та харчування необхідна велика кількість О2.

Також до суворих аеробів відносять:

  • рослини;
  • тварини;
  • багато типів грибів.

Навіть невеликий брак вільного кисню призводить до того, що сповільнюється ріст і розвиток аеробів.

Факультативні аероби

До умовних (факультативних) відносять тих аеробів, життєдіяльність яких може протікати як за участю О2, так і без нього. Частина аеробів добре розвивається при його великій кількості, іншим, навпаки, необхідний малий відсоток.

Це обумовлено тим, що одні аероби разом з ферментами переносять водень на вільні сполуки, а деякі переносять разом з воднем і кисень. Залежно від відсотка вмісту О2 такі мікроорганізми здатні міняти метаболічні процеси і змінювати використання вільного кисню на продукти бродіння. Їх вміння пристосовуватися як в кисневмісному середовищі, так і в анаеробної призвело до великого числа видів.

Мікроаерофіли

Це тип аеробів, сутність життя яких залежить від низького вмісту (близько 2%) кисню. На відміну від інших аеробів для дихання у бактерій цього типу необхідний О2 зі зниженою концентрації. Багато хто з них, наприклад, Helicobacter pylori, яка викликає гастрит і виразку шлунка, а також Streptococcus pyogenes, відомий як збудник фарингіту, погано переносять нормальну концентрацію О2. Ця їхня сутність застосовується при лікуванні захворювань із застосуванням препаратів, які імітують атмосферне О2.

Капнеїчні

У мікробіології вид мікроорганізмів, яким для дихання потрібен не тільки О2, але і СО2, носить назву капнеїчні.

Для дихання цих мікроорганізмів О2 не потрібен. Це називається бродінням. Потрібну енергію вони отримують шляхом розщеплення складних молекул органіки на прості. Процес бродіння відбувається в результаті розпаду глюкози без наявності повітря, наприклад, спиртове бродіння, де глюкоза перетворюється в спирт і виділяється вуглекислий газ.

У результаті такого бродіння виділяється біоенергія, температура субстрату підвищується на кілька градусів. Життєдіяльність такого виду добре видна при бродінні і нагріванні зерна, сіна, силосу.

Основними особливостями анаеробів є:

  • Утворення метану. Цей біопроцес відбувається в результаті діяльності метанових бактерій шляхом розкладання органічних сполук.
  • Утворення сірководню. Це є продуктом роботи сірководневих бактерій.

Винне бродіння

Анаероби діляться на два види:

  • факультативні;
  • облігатні.

Факультативні види можуть дихати і в кисневмісному середовищі, і там, де кисень відсутній. Найяскравіші представники облігатних мікроорганізмів:

  • стрептококи;
  • кишкова паличка;
  • стафілококи;
  • ієрсинії;
  • шигели.

Облігатні форми гинуть там, де є вільний О2. Анаеробні облігатні види представлені двома типами:

  • спороутворюючими (клостридіями);
  • неспороутворюючими.

Спороутворюючі часто є збудниками багатьох інфекційних захворювань:

  • ботулізму;
  • гнійних інфекцій;
  • правця.

Неспороутворюючі є жителями організмів людини і тварин.

Часто вони є збудниками таких інфекційних захворювань, як:

  • пневмонія;
  • перитоніт;
  • отит;
  • абсцес головного мозку і легень;
  • сепсис та інші.

Їх розвиток відбувається в основному при:

  • переохолодженні;
  • зниженні загальної опірності організму;
  • травмах.

У життєдіяльності мікробів, грибів і рослин є багато схожих хімічних процесів, але тільки бактерії здатні існувати в будь-якому середовищі, при будь-яких температурах, що призвело до їх розселенню на планеті в таких масштабах.

ПОДІЛИТИСЯ: