Ինչպես են բակտերիաները շնչում: Աերոբների եւ անաերոբների մասին: Prokaryotic շնչառության առանձնահատկությունները

Երկրի վրա գրեթե բոլոր կենդանի օրգանիզմները շնչառական գործընթաց են պահանջում: Թթվածինը կենդանիների, բույսերի, պաշտամունքների, շատ բակտերիաների շնչառական շղթայում ամենատարածված օքսիդանտներից մեկն է: Սակայն ոչ բոլորն էլ գիտեն, թե որքան մեր մարմինը տարբերվում է միկրոօրգանիզմների փոքր բջիջների կառուցվածքի բարդությունից: Հարց է առաջանում. Ինչպես են բակտերիաները շնչում: Արդյոք նրանց էներգիան էներգիա ստանալու տարբեր են:

Արդյոք բոլոր բակտերիաները թթվածնի շնչում:

Ոչ բոլորը գիտեն, որ թթվածինը միշտ չէ, որ պարտադիր բաղադրիչ է շնչառական շղթայում: Այն խաղում է, առաջին հերթին, էլեկտրոն ընդունող դերը, ուստի այդ գազը լավ է օքսիդացնում եւ համագործակցում է ջրածնի պրոտոնների հետ: ATP- ն է պատճառը, որ բոլոր կենդանի օրգանիզմները շնչում են: Այնուամենայնիվ, շատ տիպի բակտերիաները առանց թթվածնի չեն անում եւ դեռ ստանում են այնպիսի ախորժելի էներգիայի աղբյուր, ինչպիսին է ադրենոզին եռֆոսֆատը: Ինչպես են շնչում այդ տեսակի բակտերիաները:

Մեր մարմնում շնչառության ընթացքը անցնում է երկու փուլով: Առաջիններից մեկը, ադեորոբիկ, չի պահանջում թթվածնի ներկայությունը խցում, եւ դրա համար անհրաժեշտ է միայն ածխածնային աղբյուրներ եւ ջրածնի պրոտոնների ընդունողներ: Երկրորդ փուլը `աէրոբը, տեղի է ունենում բացառապես թթվածնի ներկայությամբ եւ բնութագրվում է փուլային փուլային արձագանքների մեծ քանակությամբ:

Բակտերիաներում, որոնք չեն թթվածնի թթվածին եւ չեն օգտագործում շնչառության համար, ապա միայն անաէրոբ փուլն է ընթանում: Վերջում, միկրոօրգանիզմները ստանում են ATP- ն, սակայն դրա գումարը շատ տարբեր է շնչառության երկու փուլով անցնողից: Ստացվում է, որ ոչ բոլոր բակտերիաները թթվածնի շնչում:

ATP- ը էներգիայի ունիվերսալ աղբյուր է

Կարեւոր է ցանկացած օրգանիզմի համար պահպանել կենսական գործառույթները: Հետեւաբար, անհրաժեշտ էր, որ էվոլյուցիայի ընթացքում գտնել էներգիայի աղբյուրներ, որոնք, երբ օգտագործվում են, կարող են բավարար ռեսուրսներ ապահովել բջիջում բոլոր անհրաժեշտ ռեակցիաների հոսքի համար: Նախ, մանրէների ֆերմենտացիա տեղի ունեցավ, այսպես կոչված, glycolysis- ի փուլը կամ պրկարիոտիկ շնչառության ագարակային փուլը: Հետո միայն ավելի բարդ բազմալեզու օրգանիզմներում զարգացան հարմարվողականությունը, որի շնորհիվ մթնոլորտային թթվածնի մասնակցությամբ շնչառական արդյունավետությունը զգալիորեն աճեց: Այսպիսով, բջջային շնչառության աերոբիկ փուլ էր :

Ինչպես են բակտերիաները շնչում: Դպրոցական կենսաբանության դասընթացի 6-րդ դասարանը ցույց է տալիս, որ ցանկացած օրգանիզմի համար կարեւոր է որոշակի քանակությամբ էներգիա ստանալ: Էվոլյուցիայի ընթացքում սկսեց պահպանվել հատուկ սինթեզված մոլեկուլների մեջ, որը կոչվում է ադրենոսին եռֆոսֆատ:

ATP- ը macroergic նյութ է, որը հիմնված է pentose ածխածնի օղակաձեւ, ազոտային բազան (adenosine): Ֆոսֆորի մնացորդները թողնում են այն, որի միջեւ ձեւավորվում են բարձր էներգետիկ կապեր: Երբ դրանցից մեկը ոչնչացվում է, մոտավորապես 40 կՋ է արձակվում, եւ մեկ ATP մոլեկուլը կարող է պահպանել առավելագույնը երեք ֆոսֆորի մնացորդներ: Այսպիսով, եթե ATP- ը խախտում է ADP- ին (adenoside diphosphate), ապա բջիջը կախված է 40 կգ էներգիայից: Եվ, ընդհակառակը, պահպանումը տեղի է ունենում ADP- ի ֆոսֆորման միջոցով ATP- ին `էներգիայի ծախսերով:

Գլյոլոլիզը տալիս է մանրէքի բջիջների 2 մածուկ adenosine triphosphate, երբ շնչառության aerobic փուլը կարող է ավարտել բջիջը անմիջապես այս 36 նյութերի հետ: Հետեւաբար, «Ինչպես են բակտերիաները շնչում» հարցի պատասխանը. Շատ պրոկարիոտների շնչառական գործընթացը ATP- ի ձեւավորումն է `առանց թթվածնի ներկայության եւ արժեքի:

Ինչպես են բակտերիաները շնչում: Շնչառության տեսակները

Թթվածին վերաբերող բոլոր պրոկարիոտները բաժանվում են մի քանի խմբերի: Նրանց թվում են `

1. Պարտադիր anaerobes.
2. Լրացուցիչ anaerobes.
3. Օպտիմալ aerobes.

Առաջին խումբը բաղկացած է միայն այն բակտերիաներից, որոնք չեն կարող ապրել թթվածնի հասանելիության պայմաններում: O2 նրանց համար թունավոր է եւ հանգեցնում է բջիջների մահվան: Նման բակտերիաների օրինակները զուտ սիմբիոտիկ պրոկարիոտ են, որոնք թթվածնի բացակայության պայմաններում ապրում են այլ օրգանիզմում:

Երկրորդ խումբը միավորում է այնպիսի պրոկարիոտների, որոնք ակտիվորեն բազմապատկվում եւ աճում են թթվածնի բացակայության պայմաններում, սակայն շրջակա միջավայրում դրա փոքր տոկոսը չի հանգեցնում մահացու հետեւանքների: Նման բակտերիաները ներառում են saprophytes եւ որոշ parasites.

Ինչպես երրորդ խմբերի բակտերիաները շնչում են: Այս պրոկարիոտները տարբերվում են այն բանից, որ նրանք կարող են ապրել միայն լավ օժանդակության պայմաններում: Եթե օդի մեջ թթվածին բավարար չէ, նման բջիջները արագ են մահանա, քանի որ շնչառության համար անհրաժեշտ են O2:

Ինչպես է խմորում տարբերվում թթվածնի շնչից:

Մանրէների ֆերմենտացումը նույն գործընթացն է, որը տարբեր պրակարիոտներով կարող է տարբեր ռեակցիաներ արտադրել: Օրինակ, կաթնաթթվի ֆերմենտացիան հանգեցնում է կաթնաթթվի հավելանյութի ձեւավորմանը, ալկոհոլային ֆերմենտացմանը `էթանոլին եւ ածխածնի երկօքսիդին, նավթի-թթու-բուտան (բութանոիկ թթուն) եւ այլն:

Թթվածնային շունչը հանդիսանում է պրոցեսների լիակատար շղթա, որը սկսվում է գլյոլոլիզի քայլով ` pyruvic թթվի ձեւավորման հետ եւ ավարտվում է CO2, H2O եւ էներգիայի թողարկումով: Վերջին ռեակցիաները տեղի են ունենում թթվածնի ներկայությամբ:

Ինչպես են բակտերիաները շնչում: Կենսաբանություն (6-րդ դասարան), միկրոկենսաբանության դպրոցական դասընթացում

Դպրոցում մեզ տրվեց միայն պարզ գիտելիքներ, թե ինչպես են առաջանում պրոկարիոտների շնչառության գործընթացը: Այս միկրոօրգանիզմներում միտոքոնդրիա գոյություն չունի, սակայն կան մեզոսոմներ `բջիջների ներսում ցիտոպլազմիկ մեմբրանի հեռացումները: Սակայն այդ կառույցները չեն խաղում բակտերիաների շնչառության մեջ ամենակարեւոր դերը:

Քանի որ ֆերմենտացիան մի տեսակ glycolysis, դա տեղի է ունենում մեջ cytoplasm եւ prokaryotes. Կան նաեւ բազմաթիվ ֆերմենտներ, որոնք անհրաժեշտ են ողջ ռեակցիաների իրականացման համար: Բոլոր բակտերիաներում, առանց բացառության, առաջին հերթին ձեւավորվում են պիրուվիթ թթվի երկու մոլեկուլ, ինչպես մարդը: Եվ միայն այն ժամանակ նրանք վերածվում են այլ արտադրանքների, որոնք կախված են խմորումից:

Եզրակացություն

Պրոքարիոտների աշխարհը, չնայած բջջային կազմակերպության ակնհայտ պարզությանը, լի է բարդ եւ երբեմն հասկանալի պահերին: Այժմ կա պատասխան, թե ինչպես են բակտերիաները շնչում, որովհետեւ ոչ բոլորն են թթվածին: Ընդհակառակը, շատերը հարմարվել են օգտագործել էներգիայի ֆերմենտացման այլ, ոչ պակաս գործնական միջոց: