Բացել գլխավոր ցանկը
աերոբ և անաերոբ բակտերիաները հայտնաբերվում են O2 գրադիենտով հեղուկ սննդամիևավայրում։ # Օբլիգատիվ աերոբներ բակտերիաները կուտակվում են փորձանոթի վերին մասում, որ կարողանան մաքսիմալ քանակուփյամբ թթվածին կլանել։ # Օբլիգատիվ անաերոբներ բակտերիաները կուտակվում են փորձանոթի ստորին մասում, որ խուսափեն թթվածնից։ # Ֆակուլտատիվներ բակտերիաները կուտակվում են փորձանոթի վերին մասում, սակայն նրանք կարող են հայտնաբերվել միջավայրի ողջ ծավալում, քանի որ կախված չեն O2 ից։ # Միկրոաէռոֆիլներ կուտակվում են փորձանոթի վերին մասում, նրանց համար օպտիմալ է թթվածնի փոքր կոնցետրացիան։ # աերոտոլերանտներ կախված չեն թթվածնի կոնցենտրացիայից և փւրձանոթում հավասարաչափ տարածվում են։ Անաերոբները — օրգանիզմներ են, որոնք ընդունակ են ստանալ էներգիա թթվածնի բացակայության պայմաններում, սուբստրատային ֆոսֆորիլացում ճանապաւհով։ “Անաերոբներ” տերմինը 1861 թ.ին մցրել է Լուի Պաստյորը, ով հայտնաբերել էր կաթնաթթվային խմորման բակտերիաները։ Անաերոբ շնչառությունը կենսաքիմիական ռեակցիաների ամբողջություն է, որը ընթանում է կենդանի օրգանիզմների բջիջներում։ Այս դեպքում որպես պրոտոնների վերջնական ակցեպտոր հանդիսանում է ոչ թե թթվածինը այլ ուրշ նյութեր (օրինակ, նիտրատներ)։

Անաերոբները օրգանիզմներ են, որոնք իրենց զարգացման և կենսագործունեության համար թթվածին չեն պահանջում։ Անաերոբների համար էներգիայի աղբյուր է հանդիսանում սուբստրատային ֆոսֆորիլացումը։ “Անաերոբներ” տերմինը 1861 թ.-ին մտցրել է Լուի Պաստյորը, ով հայտնաբերել էր կաթնաթթվային խմորման բակտերիաները։ Անաերոբ շնչառությունը կենսաքիմիական ռեակցիաների ամբողջություն է, որը ընթանում է կենդանի օրգանիզմների բջիջներում։ Այս դեպքում որպես պրոտոնների վերջնական ակցեպտոր հանդիսանում է ոչ թե թթվածինը այլ ուրշ նյութեր (օրինակ, նիտրատներ)։ Անաերոբները ընդգրկում են միկրո և մակրոմակարդակների մի շարք առանձնյակներ։

Ըստ թթվածնի նկատմամբ պահանջարկի տարբերում են՛

  • Օբլիգատ/պարտադիր անաերոբներ-թթվածնի առկայությունը վնասակար է[1][2]:
  • աերոտոլերանտ օրգանիզմներ - չեն կարող օգտագործել թթվածին կենսագործունեության համար և անտարբեր են նրա հանդեպ[3]:
  • Ֆակուլտատիվ անաերոբներ - կարող են ապրել առանց թթվածնի, բայց վերջինիս առկայության դեպքում կօգտագործեն այն[3]:

Բովանդակություն

Թթվածնի և նրա միացությունների տոքսիկությունը անաերոբ օրգանիզմների համարԽմբագրել

Թթվածին պարունակող միջավայրը ագրեսիվ է համարվում կյանքի օրգանական ձևերի համար։ Դա պայմանավորված է թթվածնի ակտիվ ձևերի առաջացմամբ, որոնք շատ ավելի տոքսիկ են, քան մոլեկուլային թթվածինը O2։ Օրգանիզմները թթվածնի առկայության դեպքում կարողանում են գոյատևել շնորհիվ ֆունկցիոնալ հակաօքսդանտային սիստեմի առկայության, վերջինս ընդունակ է օրգանիզմի ներքին միջավայրից վերացնել սուպեռօքսիդ անիոնը (O2 -) , ջրածնի պերօքսիդը (H2O2), սինգլետային թթվածինը (O•) և մոլեկուլային թթվածինը (Օ2) ։ Ամենից հաճախ նման պաշտպանությունը իրականանում է մի կամ մի քանի ֆերմենտներով.

  • Սուպերօքսիդդիսմուտազ, վերացնում է սուպերօքսիդ անիոնն առանց էներգետիկ ելքի։
  • Կատալազ, վերացնում է ջրածնի պերօքսիդը (H2O2) առանց էներգետիկ ելքի։
  • Ցիտոքրոմ -իրականացնում է էլեկտրոնների տեղափոխումը ՆԱԴH ից O2 ի վրա։ Այս պրոցեսն ապահովում է օրգանիզմը էներգիայով։

աերոբ օրգանիզմները հիմնականում պարունակում են երեք ցիտոքրոմներ, ֆակուլտատիվ անաերոբները՝ մեկ կամ երկու, օբլիգատ անաերոբները ցիտոքրոմներ չեն պարունակում։ Անաերոբ միկրոօրգանիզմները ակտիվորեն ազդում են միջավայրի վրա, ստեղծելով միջավայրի համապատասխան օքսիդավերականգնողական պոտենցիալը։ Լրացուցիչ հակաօքսիդանտային պաշտպանությունը կարող է իրականանալ ցածրամոլեկուլյառ անտիօքսիդանտների սինթեզով կամ կուտակմամբ դրանցից են վիտամիններ C,A,E, կիտրոնաթթու և այլ թթուներ։

Էներգիայի ապահովումը սուբստրատային ֆոսֆորիլացման ճանապարհով։ Խմորում։ ՓտումԽմբագրել

Որոշ անաերոբներ կարող են էներգիա ստանալ ամինաթթուների և նրանց միացությունների (պեպտիդներ, սպիտակուցներ) կատաբոլիզմի ճանապարհով։ Նման պրոցեսներն անվանում են փտում։ Անաերոբ միկրոօրգանիզմները հեքսոզներին ճեղքում են տարբեր ճանապարհներով

  • Գլիկոլիզ, որից հետո նյութը ենթարկվում է խմորման։
  • Օքսիդատիվ պենտոզաֆոսֆատային ցիկլ (այլ կերպ ֆոսֆոգլիկոնատային ցիկլ կամ հեքսոզոմոնոֆոսֆատային ցիկլ)
  • Էնտնեռի-Դուդոռովի ճանապարհ (առավել հատկանշական է երբ սուբստրատ է հանդիսանում գլուկոնային, մաննանային, հեքսուռոնային թթուները)

Գլիկոլիզը բնորոշ է միայն անաերոբներին և կախված արգասիքների տեսակից տարբերում են՝ կաթնաթթվային, սպիրտային, մրջնաթթվային, պրոպիոնաթթվային, մեթանային և այլ խմորումներ։

Անաերոբ օրգանիզմների մետաբոլիզմԽմբագրել

Անաերոբ օրգանիզմների մետաբոլիզմը ընդգրկում է մի քանի տարբեր խմբեր

  • Օրգանիզմներ, որոնք կարող են օգտագործել անաերոբ շնչառությունը (այլ օքսիդիչներ ծծումբ, ազոտ, քլորիդներ, քրոմատներ, պերմանգանատներ)
  • Ֆոտոտրոֆ անաերոբներ- օգտագործում են ցիկլիկ ֆոտոսինթետիկ ֆոսֆորիլացումը (օգտագործում են ճառագայթային էներգիան առավել հաճախ արևի էներգիան)
  • Օրգանիզմներ, որոնց էներգետիկ փոխանակությունը հիմնված է բարձրաէներգետիկ միացությունների կատաբոլիզմի վրա։

Անաերոբ օրգանիզմների կուլտիվացումԽմբագրել

Անաերոբ օրգանիզմների կուլտիվացմամբ զբաղվում է մանրէաբանությունը։ Կուլտիվացման համար անհրաժեշտ է ապահովել յուրահատուկ միկրոֆլորա, հեռացնել թթվածինը կամ փոխարինել այն յուրահատուկ գազային խառնուրդով։ Մանրէաբանների կողմից առաջարկվել են անաերոբների կուլտիվացման մի շարք մեթոդներ, որոնց ժամանակ բակտերիաները պահում են ազոտով լցված գլավբոքսերում կամ բակտերիաները ներարկում են երկշաքիլավորների մեջ, որտեղ սահմանափակ թթվածնով միջավայր է։ GasPak համակարգը մեկուսացված կոնտեյներ է, որում անաերոբ միջավայր է ստեղծվում ջրի և նատրիումի բորոհիդրիդի, նատրիումի բիկարբոնատի հետ փոխազդեցության ճանապարհով։ Ռեակցիայի ժամանակ առաջանում է ջրածին և ածխածնի երկօքսիդ հետո ջրածինը պալադիում կատալիզատորի առկայությամբ փոխազդում է թթվածնի հետ առաջացնելով ջուր ինչի հետևանքով թթվածնի քանակը ինտենսիվորեն նվազում է, դրանով նպաստավոր պայման է ստեղծվում բակտերիաների աճի համար[4]։

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Prescott LM, Harley JP, Klein DA (1996)։ Microbiology (3rd ed.)։ Wm. C. Brown Publishers։ էջեր 130–131։ ISBN 0-697-29390-4 
  2. Brooks GF, Carroll KC, Butel JS, Morse SA (2007)։ Jawetz, Melnick & Adelberg's Medical Microbiology (24th ed.)։ McGraw Hill։ էջեր 307–312։ ISBN 0-07-128735-3 
  3. 3,0 3,1 Hogg, S. (2005)։ Essential Microbiology (1st ed.)։ Wiley։ էջեր 99–100։ ISBN 0-471-49754-1 
  4. "GasPak System". Accessed May 3, 2008.