Como respiran as bacterias? Aerobios e anaerobios. Peculiaridades da respiración procariótica

Practicamente todos os seres vivos na Terra necesitan un proceso de respiración. O osíxeno é un dos oxidantes máis comúns na cadea respiratoria de animais, plantas, protistas, moitas bacterias. Non obstante, non todo o mundo sabe o que o noso corpo difire na complexidade da estrutura a partir de pequenas células de microorganismos. Xorde a pregunta: ¿como respiran as bacterias? É a súa forma de obter enerxía da nosa diferente?

¿Todas as bacterias respiran o osíxeno?

Non todo o mundo sabe que o osíxeno non sempre é un compoñente obrigatorio na cadea respiratoria. Xoga, en primeiro lugar, o papel dun aceptor de electróns, polo que este gas se oxida ben e interactúa cos protones de hidróxeno. A ATP é a razón pola que todos os organismos vivos respiran. Non obstante, moitos tipos de bacterias non necesitan de osíxeno, e aínda reciben unha fonte tan estimada de enerxía como a trifosfato de adenosina. Como respiran as bacterias deste tipo?

O proceso de respiración no noso corpo pasa por dúas etapas. O primeiro deles - anaeróbico - non require a presenza de osíxeno na célula, xa que só se necesitan fontes de carbono e aceptores de protóns de hidróxeno. A segunda etapa - aeróbica - ten lugar exclusivamente en presenza de osíxeno e caracterízase por unha gran cantidade de reaccións por etapas.

Nas bacterias que non absorben o osíxeno e non o utilizan para respirar, só o estadio anaeróbico avanza. No seu extremo, os microorganismos tamén reciben ATP, pero a súa cantidade é moi diferente á que obtemos despois de pasar por dúas etapas de respiración. Resulta que non todas as bacterias respiran o osíxeno.

ATP é unha fonte universal de enerxía

É importante que calquera organismo manteña as súas funcións vitais. Polo tanto, era necesario no proceso de evolución atopar fontes de enerxía que, cando se empreguen, poidan proporcionar recursos suficientes para o fluxo de todas as reaccións necesarias na célula. Primeiro houbo fermentación nas bacterias: a chamada etapa da glicólise ou o estadio anaerobio da respiración procariótica. E só despois, en organismos multicelulares máis sofisticados, desenvolveron adaptacións, grazas á cal, coa participación do osíxeno atmosférico, a eficacia respiratoria aumentou notablemente. Entón, houbo un estadio aeróbico de respiración celular.

Como respiran as bacterias? A 6ª nota do curso de bioloxía escolar mostra que para calquera organismo é importante obter unha certa cantidade de enerxía. No proceso de evolución, comezou a almacenarse en moléculas sintetizadas especialmente chamadas trifosfato de adenosina.

O ATP é unha sustancia macroergética baseada nun anel de carbono de pentosa, unha base nitrogenada (adenosina). Deixanse residuos fosfóricos, entre os que se forman enlaces de alta enerxía. Cando un deles é destruído, libéase unha media de aproximadamente 40 kJ e unha molécula de ATP é capaz de almacenar un máximo de tres residuos de fósforo. Así, se o ATP se descompón en ADP (difosfato de adenosídeos), a célula obtén 40 kJ de enerxía no proceso de desfosforilación. E, pola contra, o almacenamento ten lugar pola fosforilación do ADP ao ATP co gasto enerxético.

A glicólise dá ás células bacterianas 2 moléculas de trifosfato de adenosina, cando a etapa aeróbica da respiración pode completar a célula inmediatamente con 36 moléculas desta sustancia. Polo tanto, a resposta á pregunta "Como se respira a bacteria?" É a seguinte: o proceso de respiración para moitos procariotas é a formación de ATP sen a presenza e os custos de osíxeno.

Como respiran as bacterias? Tipos de respiración

En relación ao osíxeno, todos os procariotas están divididos en varios grupos. Entre eles:

1. Anerobos obrigatorios.
2. Anerobos opcionais.
3. Obligatnye aerobes.

O primeiro grupo consiste só en aquelas bacterias que non poden vivir en condicións de acceso ao osíxeno. O2 para eles é tóxico e leva á morte celular. Exemplos de tales bacterias son procariotas puramente simbióticos que viven dentro doutro organismo en ausencia de osíxeno.

O segundo grupo une tales tipos de procariotas que se multiplican e crecen activamente en ausencia de osíxeno, pero a súa pequena porcentaxe no medio non produce consecuencias letales. Estas bacterias inclúen saprofitos e algúns parasitos.

Como respiran as bacterias do terceiro grupo? Estes procariotas difieren porque poden vivir só en condicións de boa aerolización. Se non hai suficiente osíxeno no aire, estas células morren rapidamente, porque necesitan O2 para respirar.

Como difiere a fermentación da respiración de osíxeno?

A fermentación nas bacterias é o mesmo proceso de glicólise que, en diferentes tipos de procariotas, pode producir diferentes produtos de reacción. Por exemplo, a fermentación de ácido láctico leva á formación dun subproducto do ácido láctico, a fermentación alcohólica - etanol e dióxido de carbono, ácido acético-butano (ácido butanoico), etc.

O alento de osíxeno é unha cadea completa de procesos que comezan co paso da glicólise coa formación de ácido pirúvico e termina coa liberación de CO2, H2O e enerxía. As últimas reaccións teñen lugar en presenza de osíxeno.

Como respiran as bacterias? Bioloxía (6º grado) no curso escolar de microbioloxía

Na escola, só recibimos un simple coñecemento de como se produce o proceso de procariotas respiratorias. Non hai mitocondrias nestes microorganismos, con todo, hai mesosomas - salientes da membrana citoplasmática dentro da célula. Pero estas estruturas non son o papel máis importante na respiración das bacterias.

Dado que a fermentación é unha especie de glicólise, ten lugar no citoplasma de procariotas. Tamén hai numerosas enzimas necesarias para levar a cabo toda a cadea de reaccións. En todas as bacterias, sen excepción, primeiro fórmanse dúas moléculas de ácido pirúvico, como no home. E só entón se transforman noutros subprodutos, que dependen do tipo de fermentación.

Conclusión

O mundo dos procariotas, malia a aparente sinxeleza da organización celular, está cheo de momentos complexos e ás veces inexplicables. Agora hai unha resposta a como realmente respiran as bacterias, porque non todas elas necesitan oxíxeno. Pola contra, a maioría adaptouse a usar outra forma menos práctica de obter fermentación enerxética.