ภาระผูกพันแบบไม่ใช้ออกซิเจน ทุกอย่างเป็นจริงยกเว้น ความเป็นพิษของออกซิเจนและรูปแบบของออกซิเจนต่อสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจน วัฒนธรรมบริสุทธิ์คือกลุ่มแบคทีเรียจำนวนหนึ่ง

Anaerobes และ aerobes เป็นสิ่งมีชีวิตสองรูปแบบบนโลก บทความนี้เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์

Anaerobes เป็นจุลินทรีย์ที่พัฒนาและเพิ่มจำนวนในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนอิสระ จุลินทรีย์ไร้ออกซิเจนพบได้ในเนื้อเยื่อของมนุษย์เกือบทั้งหมดจากจุดโฟกัสที่เป็นหนองอักเสบ พวกมันจัดอยู่ในประเภทฉวยโอกาส (มีอยู่ในมนุษย์และพัฒนาเฉพาะในผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอเท่านั้น) แต่บางครั้งพวกมันก็สามารถทำให้เกิดโรคได้ (ก่อให้เกิดโรค)

มีแอนแอโรบีที่มีความสามารถและมีภาระผูกพัน แอนแอโรบีแบบปัญญาสามารถพัฒนาและสืบพันธุ์ได้ทั้งในสภาพแวดล้อมที่เป็นพิษและออกซิเจน เหล่านี้คือจุลินทรีย์เช่น Escherichia coli, Yersinia, Staphylococci, Streptococci, Shigella และแบคทีเรียอื่น ๆ แอนแอโรบีที่ผูกมัดสามารถดำรงอยู่ได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนและตายเมื่อมีออกซิเจนอิสระปรากฏอยู่ในสิ่งแวดล้อม แอนแอโรบีที่ถูกผูกมัดแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

• แบคทีเรียที่สร้างสปอร์ หรือที่เรียกว่า คลอสตริเดีย
• แบคทีเรียที่ไม่สร้างสปอร์หรือแบคทีเรียชนิดไม่ใช้ออกซิเจนที่ไม่ใช่คลอสตริเดียม

Clostridia เป็นสาเหตุเชิงสาเหตุของการติดเชื้อ clostridial แบบไม่ใช้ออกซิเจน - โรคพิษสุราเรื้อรัง, การติดเชื้อบาดแผลจาก clostridial, บาดทะยัก แอนแอโรบีที่ไม่ใช่คลอสตริเดียมเป็นจุลินทรีย์ปกติของมนุษย์และสัตว์ เหล่านี้รวมถึงแบคทีเรียที่มีรูปร่างเป็นแท่งและทรงกลม: แบคเทอรอยด์, ฟิวโซแบคทีเรีย, เปิลเนลลา, เปปโตคอกคัส, เปปโตสเตรปโตคอกคัส, โพรพิโอไนแบคทีเรีย, ยูแบคทีเรีย และอื่นๆ

แต่แอนแอโรบีที่ไม่ใช่ clostridial สามารถมีส่วนสำคัญในการพัฒนากระบวนการอักเสบเป็นหนอง (เยื่อบุช่องท้องอักเสบ, ฝีของปอดและสมอง, โรคปอดบวม, empyema เยื่อหุ้มปอด, เสมหะของบริเวณใบหน้าขากรรไกร, การติดเชื้อ, หูชั้นกลางอักเสบและอื่น ๆ ) การติดเชื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจนส่วนใหญ่ที่เกิดจากแอนแอโรบีที่ไม่ใช่คลอสตริเดียมนั้นเกิดขึ้นจากภายนอก (ต้นกำเนิดภายใน เกิดจากสาเหตุภายใน) และพัฒนาส่วนใหญ่โดยมีความต้านทานของร่างกายลดลง การต้านทานต่อผลกระทบของเชื้อโรคอันเป็นผลมาจากการบาดเจ็บ การผ่าตัด อุณหภูมิร่างกายต่ำ และภูมิคุ้มกันลดลง .

ส่วนหลักของแอนแอโรบิกที่มีบทบาทในการพัฒนาการติดเชื้อ ได้แก่ แบคทีเรีย, ฟิวโซแบคทีเรีย, เปปโตสเตรปโตคอกคัส และสปอร์บาซิลลัส ครึ่งหนึ่งของการติดเชื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นหนองอักเสบเกิดจากแบคทีเรีย

• แบคทีเรียเป็นแท่งขนาด 1-15 ไมครอน เคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความช่วยเหลือของแฟลเจลลา พวกมันหลั่งสารพิษที่ทำหน้าที่เป็นปัจจัยของความรุนแรง (ที่ก่อให้เกิดโรค)
• Fusobacteria เป็นแบคทีเรียที่มีรูปร่างคล้ายแท่ง (มีชีวิตอยู่ได้ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนเท่านั้น) ซึ่งอาศัยอยู่บนเยื่อเมือกของปากและลำไส้ ไม่สามารถเคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ได้ และมีเอนโดทอกซินที่รุนแรง
• Peptostreptococci เป็นแบคทีเรียรูปทรงกลม ซึ่งอยู่ในกลุ่ม 2, 4 เป็นกลุ่มหรือเป็นกลุ่มไม่ปกติ เหล่านี้เป็นแบคทีเรียแฟลเจลเลตและไม่สร้างสปอร์ Peptococci เป็นสกุลของแบคทีเรียทรงกลมซึ่งมีตัวแทนจากสปีชีส์หนึ่งคือ P. niger ตั้งอยู่เดี่ยว เป็นคู่ หรือเป็นกลุ่ม Peptococci ไม่มีแฟลเจลลาและไม่สร้างสปอร์
• Veyonella เป็นสกุลของ diplococci (แบคทีเรียรูปก้นกบ เซลล์จัดเรียงเป็นคู่) จัดเรียงเป็นสายสั้น ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ และไม่ก่อให้เกิดสปอร์
• แบคทีเรียแอนแอโรบิกที่ไม่ใช่ clostridial อื่น ๆ ที่แยกได้จากจุดโฟกัสที่ติดเชื้อของผู้ป่วยคือแบคทีเรียโพรพิโอนิก volinella ซึ่งมีบทบาทที่มีการศึกษาน้อย

Clostridia เป็นสกุลของแบคทีเรียไร้ออกซิเจนที่สร้างสปอร์ Clostridia อาศัยอยู่บนเยื่อเมือกของระบบทางเดินอาหาร Clostridia ส่วนใหญ่ทำให้เกิดโรค (ก่อให้เกิดโรค) ในมนุษย์ พวกมันหลั่งสารพิษที่มีฤทธิ์สูงโดยเฉพาะสำหรับแต่ละสายพันธุ์ สาเหตุที่ทำให้เกิดการติดเชื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจนอาจเป็นแบคทีเรียประเภทเดียวหรือจุลินทรีย์หลายประเภท: แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบไม่ใช้ออกซิเจน (แบคทีเรียและฟิวโซแบคทีเรีย) แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบแอโรบิก (แบคทีเรียและสตาฟิโลคอกคัส, คลอสตริเดียและสตาฟิโลคอกคัส)

แอโรบเป็นสิ่งมีชีวิตที่ต้องการออกซิเจนอิสระเพื่อความอยู่รอดและสืบพันธุ์ แอโรบีต่างจากแอนแอโรบีตรงที่มีออกซิเจนเกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตพลังงานที่ต้องการ แอโรบส์ ได้แก่ สัตว์ พืช และจุลินทรีย์ส่วนสำคัญซึ่งแยกออกจากกัน

• แอโรบีบังคับคือแอโรบี "เข้มงวด" หรือ "ไม่มีเงื่อนไข" ที่ได้รับพลังงานจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนเท่านั้น เหล่านี้รวมถึงตัวอย่าง pseudomonads บางชนิด saprophytes หลายชนิด เชื้อรา Diplococcus pneumoniae คอตีบบาซิลลัส
• ในกลุ่มของแอโรบีที่มีภาระผูกพันสามารถแยกแยะไมโครแอโรไฟล์ได้ - พวกมันต้องการปริมาณออกซิเจนต่ำในการทำงาน เมื่อปล่อยออกสู่สภาพแวดล้อมภายนอกตามปกติ จุลินทรีย์ดังกล่าวจะถูกระงับหรือตาย เนื่องจากออกซิเจนส่งผลเสียต่อการทำงานของเอนไซม์ ซึ่งรวมถึง meningococci, streptococci, gonococci เป็นต้น
• แอโรบีแบบปัญญาคือจุลินทรีย์ที่สามารถพัฒนาได้หากไม่มีออกซิเจน เช่น ยีสต์บาซิลลัส จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มนี้

สำหรับจุลินทรีย์แอโรบิกแต่ละตัวจะมีความเข้มข้นของออกซิเจนขั้นต่ำ เหมาะสม และสูงสุดในสภาพแวดล้อมที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาตามปกติ การเพิ่มขึ้นของปริมาณออกซิเจนเกินขีดจำกัด "สูงสุด" นำไปสู่การตายของจุลินทรีย์ จุลินทรีย์ทั้งหมดตายที่ความเข้มข้นของออกซิเจน 40-50%

การเผาผลาญอาหาร

เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าแอนแอโรบีต้องตายเมื่อมีออกซิเจน เนื่องจากไม่มีเอนไซม์ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตสและคาตาเลส ซึ่งประมวลผลซูเปอร์ออกไซด์ที่เป็นอันตรายถึงชีวิตที่เกิดขึ้นในเซลล์เมื่อมีออกซิเจน แม้ว่าสิ่งนี้จะเป็นจริงในบางกรณี กิจกรรมของเอนไซม์ข้างต้นถูกพบในแอนแอโรบีบางชนิด และยีนที่รับผิดชอบต่อเอนไซม์เหล่านี้และโปรตีนที่เกี่ยวข้องก็ถูกพบในจีโนมของพวกมัน แอนแอโรบีที่ถูกผูกมัดดังกล่าวรวมถึง ตัวอย่างเช่น คลอสตริเดียม บิวทิริคัม และเมทานาโนซาร์ซินา บาร์เครี แต่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไม่สามารถดำรงอยู่ได้เมื่อมีออกซิเจน

มีสมมติฐานอื่นๆ อีกหลายข้อที่จะอธิบายว่าทำไมแอนแอโรบีที่เข้มงวดจึงมีความไวต่อออกซิเจน:

1. โดยการสลายตัว ออกซิเจนจะเพิ่มศักยภาพรีดอกซ์ของสิ่งแวดล้อม และศักยภาพสูงในทางกลับกัน จะยับยั้งการเจริญเติบโตของแอนแอโรบีบางชนิด ตัวอย่างเช่น เมทาโนเจนเติบโตที่ศักย์รีดอกซ์น้อยกว่า -0.3 V
2. ซัลไฟด์เป็นส่วนประกอบสำคัญของเอนไซม์บางชนิด และโมเลกุลออกซิเจนจะออกซิไดซ์ซัลไฟด์ให้เป็นซัลไฟด์ และขัดขวางการทำงานของเอนไซม์
3. การเจริญเติบโตสามารถถูกระงับได้โดยการขาดอิเล็กตรอนสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ เนื่องจากอิเล็กตรอนทั้งหมดถูกใช้เพื่อลดออกซิเจน

เป็นไปได้มากว่าความไวของแอนแอโรบิกที่เข้มงวดต่อออกซิเจนนั้นเกิดจากปัจจัยเหล่านี้รวมกัน

แทนที่จะใช้ออกซิเจน แอนาโรบีต้องใช้ตัวรับอิเล็กตรอนทางเลือกสำหรับการหายใจของเซลล์ เช่น ซัลเฟต ไนเตรต เหล็ก แมงกานีส ปรอท และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียรีดิวซ์ซัลเฟตซึ่งอาศัยอยู่เป็นจำนวนมากในตะกอนทะเลด้านล่าง ทำให้เกิดกลิ่นไข่เน่าในสถานที่เหล่านี้เนื่องจากการปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์ พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการหายใจดังกล่าวจะน้อยกว่าในระหว่างการหายใจด้วยออกซิเจน และตัวรับอิเล็กตรอนทางเลือกข้างต้นไม่ได้ให้พลังงานในปริมาณที่เท่ากัน

ผู้แทน

แบคทีเรียและคลอสตริเดียมเป็นตัวอย่างของแอนแอโรบีตที่เข้มงวดที่ไม่สร้างสปอร์และก่อตัวเป็นสปอร์ตามลำดับ

ตัวอย่างอื่นๆ ของแอนแอโรบีแบบบังคับ ได้แก่ Peptostreptococcus, Treponema, Fusiform, Porphyromonas, Veillonella และ Actinomyces

หมายเหตุ

1. คิม บยอง ฮง และเจฟฟรีย์ ไมเคิล แกดด์ สรีรวิทยาของแบคทีเรียและการเผาผลาญ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์, เคมบริดจ์, สหราชอาณาจักร 2551.
2. ANAEROBIC BACILLI (ลิงก์ที่เข้าถึงไม่ได้ - ประวัติ) สืบค้นเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2552 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 29 มกราคม 2552

บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจน และ บังคับตัวแทนแบบไม่ใช้ออกซิเจน บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจน

พวกมันได้รับพลังงานโดยการหมัก (ซึ่งตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายคือสารประกอบอินทรีย์) หรือโดยการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน ซึ่งสารประกอบที่มีออกซิเจนอนินทรีย์ (ไนเตรต, ซัลเฟต, CO2) เป็นตัวรับอิเล็กตรอน พืชไร้ออกซิเจนที่ถูกผูกมัดนั้นปลูกภายใต้สภาวะที่ไม่เป็นพิษหรือที่ความดันออกซิเจนบางส่วนต่ำ เมื่อมีออกซิเจน แบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะตาย ความทนทานต่อออกซิเจนของแบคทีเรียขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส คาตาเลส และเปอร์ออกซิเดส ซึ่งจะทำให้ออกซิเจนที่เป็นพิษต่อแอนแอโรบีไม่ทำงาน

แบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ไม่ก่อให้เกิดสปอร์ (ไม่ใช่คลอสตริเดียม) เป็นกลุ่มแบคทีเรียกลุ่มใหญ่ที่อยู่ในสกุลและตระกูลต่างๆ พวกมันแสดงด้วยแท่งแกรมบวกและแกรมลบ cocci รวมถึงรูปแบบที่ซับซ้อนและแตกแขนง ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียฉวยโอกาสซึ่งมีอิทธิพลเหนือจุลินทรีย์ปกติของมนุษย์และสัตว์ การติดเชื้อที่เกิดจากแอนแอโรบีที่ไม่ใช่คลอสตริเดียมมักเกิดในผู้ป่วยที่มีภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องเป็นการติดเชื้อจากภายนอกแบบฉวยโอกาส (การติดเชื้ออัตโนมัติ)

วัสดุสำหรับการวิจัยคือหนองหรือเนื้อเยื่อที่ได้รับผลกระทบเลือด ดำเนินการตรวจแบคทีเรียรวมถึงกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์และการตรวจทางแบคทีเรียภายใต้สภาวะที่ไม่อาศัยออกซิเจน พืชผลจะถูกวางไว้ในแอนนาโรสแตทหรือแอนแอโรบ็อกซ์ สำหรับการตรวจหาแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบเร่งจะใช้โครมาโทกราฟีแบบแก๊ส-ของเหลว, ELISA, RIF ฯลฯ จำเป็นต้องมียาปฏิชีวนะ ใน MMA ตั้งชื่อตาม I.M. Sechenov เสนอวิธีการฟลูออเรสเซนต์และเลเซอร์ฟลูออเรสเซนต์สำหรับการวินิจฉัยโรคอักเสบเป็นหนองที่เกิดจากไม่ใช้ออกซิเจนแบบด่วน

ด้วยวิธีฟลูออเรสเซนต์ในการตรวจจับแอนแอโรบีในสารตั้งต้นทางชีวภาพ วัสดุที่อยู่ในการศึกษา (หนอง การเพาะเลี้ยงปฐมภูมิ การเพาะเลี้ยงบริสุทธิ์) จะถูกฉายรังสีด้วยแสงที่มีความยาวคลื่น 400-420 นาโนเมตร การสังเกตจะดำเนินการผ่านตัวกรองสีเหลืองที่ปิดกั้น เมื่อมีสารไร้อากาศหรือผลิตภัณฑ์จากพวกมัน จะสังเกตเห็นการเรืองแสงสีแดงเข้ม-แดง

วิธีเลเซอร์ฟลูออเรสเซนต์ช่วยให้คุณตรวจจับแอนแอโรบีในสารตั้งต้นหรือในร่างกายโดยตรง วิธีการเหล่านี้ช่วยลดเวลาที่ต้องใช้ในการวินิจฉัยและการเลือกการรักษาที่ตรงเป้าหมายได้อย่างมาก

การวินิจฉัยทางจุลชีววิทยา. วัสดุสำหรับการศึกษาอาจเป็นซีรั่มในเลือดของผู้ป่วยและของเหลวที่ไหลออกจากอวัยวะที่ได้รับผลกระทบ (น้ำยาล้างจาน เสมหะ ฯลฯ) วิธีการทางเซรุ่มวิทยา: ELISA และ RIF - เพื่อระบุแอนติเจน RPGA และ ELISA - เพื่อตรวจจับแอนติบอดี วิธีการทางแบคทีเรียใช้ในการระบุมัยโคพลาสมาของอวัยวะสืบพันธุ์ พืชบนอาหารเลี้ยงเชื้อจะถูกรับชมด้วยกำลังขยายต่ำในวันที่ 3-5 ของการฟักตัว วิธีอณูพันธุศาสตร์: PCR, DNA-DNA hybridization

ข้าว. 3.124.

ตารางที่ 3.50. ปัจจัยความรุนแรงของแบคทีเรียไม่ใช้ออกซิเจน (NAB) ที่ไม่สร้างสปอร์ (ไม่ใช่คลอสตริเดียม)

เห็นได้ชัดว่าสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นตัวอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจนในยุคแรกๆ ซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎีการกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกซึ่งสิ่งมีชีวิตปฐมภูมิของโลกของเราเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน การวิเคราะห์ทางชีวเคมีเปรียบเทียบนำไปสู่ข้อสรุปว่าการเผาผลาญพลังงานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้นนั้นขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาลูกโซ่ที่คล้ายกันอย่างน่าทึ่งซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการใช้ออกซิเจนอิสระ - ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเซลล์ของแอนแอโรบีสมัยใหม่ (ตาม A.I. Oparin) .[...]

สิ่งมีชีวิตบังคับ (จากภาษาละติน - บังคับ) เป็นสิ่งมีชีวิตที่เชี่ยวชาญเฉพาะด้านโภชนาการ การหายใจ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางประเภทอย่างเคร่งครัด (โมโนฟาจ เนื้อร้าย เนื้อร้าย แอโรบี แอนแอโรบี ฯลฯ)[...]

แอนแอโรบีเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน มีสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งอาศัยอยู่ตลอดเวลาในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนและเป็นปัญญา - สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ทั้งโดยปราศจากออกซิเจนและในที่ที่มีมันอยู่ (สิ่งมีชีวิตของท่อระบายน้ำในเมือง ถังตกตะกอนหลัก ฯลฯ)[...]

สิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนได้ (แบคทีเรียบางชนิด)[...]

ชนิดไม่ใช้ออกซิเจนแบบบังคับ ได้แก่ สกุล Desulfovibrio, Desuljotomaculum และสกุล Bacillus บางชนิด Bacilli พบได้ในกลุ่มจุลินทรีย์ในระบบนิเวศต่างๆ และปรับให้เข้ากับระบบการให้ออกซิเจน[...]

ในแอโรบิกบังคับและแอนแอโรบีแบบปัญญาเมื่อมีออกซิเจน catabolism เกิดขึ้นในสามขั้นตอน: การเตรียมการ, ปราศจากออกซิเจนและออกซิเจน ส่งผลให้สารอินทรีย์แตกตัวเป็นสารประกอบอนินทรีย์ ในแอนแอโรบีแบบบังคับและแอนแอโรบีแบบปัญญา เมื่อขาดออกซิเจน แคทาบอลิซึมจะเกิดขึ้นในสองขั้นตอนแรก: ขั้นเตรียมการและปราศจากออกซิเจน เป็นผลให้เกิดสารประกอบอินทรีย์ขั้นกลางที่ยังคงอุดมไปด้วยพลังงาน[...]

สปอร์ของแอนแอโรบีกแบบมีโซฟิลิกและเทอร์โมฟิลิกซึ่งเป็นสาเหตุของการทิ้งระเบิดในอาหารกระป๋องก่อนการฆ่าเชื้อจะถูกกำหนด: หลังจากลงทะเบียนการปนเปื้อนที่เพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์ก่อนการฆ่าเชื้อ - ทันทีหลังจากการลงทะเบียนข้อบกพร่องทางแบคทีเรีย หากการผลิตอาหารกระป๋องประเภทนี้ยังคงดำเนินต่อไป - ทันทีควบคุมป้องกันอย่างน้อยสัปดาห์ละ 1-2 ครั้งสำหรับอาหารกระป๋องแต่ละประเภทจากแต่ละไลน์[...]

ไซโตพลาสซึมของแอนแอโรบีมีองค์ประกอบและโครงสร้างคล้ายกับไซโตพลาสซึมของแอโรบี ไซโตพลาสซึมของแอนแอโรบีบางชนิดมีสารอาหารสำรองแกรนูโลซารวมอยู่ด้วย ซึ่งเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่มีลักษณะคล้ายแป้ง ในส่วนบางเฉียบ สารนี้สามารถมองเห็นได้ในรูปแบบของการรวมทรงกลมแสง (รูปที่ 45) เนื้อไขมัน (หยดของกรดโพลี-พี-ไฮดรอกซีบิวทีริก) หาได้ยากในไซโตพลาสซึมของแอนแอโรบี[...]

แบคทีเรียเหล่านี้มีความไวต่อออกซิเจนมากเช่นกัน ดังนั้นความแตกต่างระหว่างแอนแอโรบีและแอโรบีที่ผูกมัดเกี่ยวข้องกับการสนับสนุนของเอนไซม์ในการเกิดออกซิเดชันที่เทอร์มินัลเป็นหลัก ในระบบไม่ใช้ออกซิเจน ออกซิเจนอิสระไม่สามารถใช้เป็นตัวรับไฮโดรเจนขั้นสุดท้ายได้[...]

แบคทีเรียกรดบิวทีริกมีหน้าที่ต้องไม่ใช้ออกซิเจน เช่น แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนอย่างเข้มงวด มีลักษณะแพร่หลายอย่างมาก: ตามกฎแล้วตัวอย่างดินมากถึง 90% มีตัวแทนของแบคทีเรียกลุ่มนี้[...]

แบคทีเรียสีเขียวเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวดและมีโฟโตโทรฟบังคับ ข้อยกเว้นคือตัวแทนของสกุลคลอโรเฟล็กซิส พวกมันเติบโตได้เฉพาะในสภาวะที่มีออกซิเจนเท่านั้น ทั้งในที่มีแสงสว่างและในความมืด อย่างไรก็ตาม แม้แต่แบคทีเรียที่เจริญเติบโตได้ดีในที่มืดก็ยังพัฒนาได้ดีกว่าเมื่อมีแสงอีกด้วย สภาพแสงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเจริญเติบโตอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสิ่งมีชีวิต บางชนิดเจริญเติบโตได้ดีในที่มีแสงน้อย (100-300 ลักซ์) ส่วนบางชนิดเจริญเติบโตได้ดีในที่มีแสงจ้ากว่า (700-2000 ลักซ์)[...]

แบคทีเรียจำนวนมาก - แอโรบีและแอนแอโรบีแบบบังคับ - สามารถดำรงอยู่ได้โดยใช้สารปนเปื้อนในน้ำ (สิ่งเจือปน) เป็นแหล่งโภชนาการ ในกรณีนี้ สารอินทรีย์ที่ใช้แล้วส่วนหนึ่งจะถูกใช้ไปกับความต้องการพลังงาน และอีกส่วนหนึ่งถูกใช้ไปกับการสังเคราะห์ร่างกายของเซลล์ สารส่วนหนึ่งที่ใช้ไปกับความต้องการพลังงานจะถูกออกซิไดซ์โดยเซลล์จนถึงจุดสิ้นสุด เช่น เป็น CO2, H2O, >III3 ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชัน - สารเมตาบอไลต์ - จะถูกลบออกจากเซลล์ออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก ปฏิกิริยาการสังเคราะห์สารในเซลล์ก็เกิดขึ้นจากการมีส่วนร่วมของออกซิเจน ปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ต้องการตลอดวงจรการสังเคราะห์และการผลิตพลังงานคือ BOD[...]

นอกจากไกลโคไลซิสแล้ว แอนาแอโรบีแบบปัญญายังมีวิธีอื่นในการสร้าง ATP แบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เกี่ยวข้องกับดีคาร์บอกซิเลชันของกรด α-คีโตกลูตาริกและกรดไพรูวิก การกำจัดหมู่คาร์บอกซิลและการก่อตัวของ CO2 ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ซับซ้อนและหลายขั้นตอนนี้ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ แต่จากทั้งหมดที่กล่าวมาทั้งหมด ตามมาด้วยว่าชุดของเอนไซม์ในเนื้อเยื่อของแอนแอโรบีแบบปัญญาประดิษฐ์ หากไม่ใช่ในเชิงคุณภาพ อย่างน้อยก็ในเชิงปริมาณและในธรรมชาติของการควบคุมกิจกรรม ควรแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากสิ่งที่เกิดขึ้นในแอโรบีบังคับ และปล่อยให้พวกมันดึงพลังงานจากแอโรบิก และจากกระบวนการออกซิเดชั่นแบบไม่ใช้ออกซิเจน[...]

เมื่อศึกษาผลกระทบของออกซิเจนต่อการพัฒนาแบบไม่ใช้ออกซิเจนพบว่าออกซิเจนไม่มีผลเสียต่อแบบไม่ใช้ออกซิเจนหาก ORP ของสภาพแวดล้อมต่ำ แท้จริงแล้ว หากเติมสารรีดอกซ์ที่ลดศักยภาพรีดอกซ์ลงในตัวกลาง จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนบางชนิดก็สามารถพัฒนาในตัวกลางดังกล่าวได้ภายใต้สภาวะแบบแอโรบิก โดยทั่วไป จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนสามารถจัดได้ว่าเป็นจุลินทรีย์ที่มีการเจริญเติบโตและการพัฒนาจำกัดอยู่ในสารตั้งต้นตามธรรมชาติซึ่งปราศจากออกซิเจนอิสระและมีศักยภาพรีดอกซ์ต่ำ [...]

จากข้อมูลของ Campbell และ Postgate พบว่าแอนแอโรบีที่ก่อตัวเป็นสปอร์ทั้งหมดซึ่งมีความสามารถในการลดซัลเฟตคงที่นั้นถูกแยกออกเป็นสกุลใหม่ - BevyHo-1;otasi1tum ประกอบด้วยแท่งแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่มีแท่งแกรมลบ ตรงหรือโค้ง บวมในรูปแบบเทอร์โมฟิลิก สปอร์จะเกิดขึ้นที่ปลายหรือใต้ผิวหนัง องค์ประกอบของ DNA มีตั้งแต่ 41.7-49.2 mol.% G+C [...]

แบคทีเรียกำมะถันสีม่วงส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวดและมีโฟโตโทรฟที่มีพันธะผูกพัน กล่าวคือ การเจริญเติบโตของพวกมันจะเกิดขึ้นได้ภายใต้แสงสว่างเท่านั้น มีเพียงสามสายพันธุ์เท่านั้นที่เติบโตในอากาศ ไม่เพียงแต่ในแสงสว่างเท่านั้น แต่ยังเติบโตในความมืดด้วย แม้ว่าจะเติบโตอย่างช้าๆ ก็ตาม เหล่านี้คือ A. roseus, E. shaposhnikovii และ T. roseopersicina แบคทีเรียที่ไม่ใช่ซัลเฟอร์สีม่วงทั้งหมดยังเติบโตได้ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน แต่เป็นแบคทีเรียแอโรบิกโดยหลัก จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เชื่อกันว่าการเจริญเติบโตของแบคทีเรียสีม่วงในความมืดเป็นไปได้เฉพาะภายใต้สภาวะแอโรบิกหรือไมโครแอโรฟิลิกเท่านั้น เนื่องจากในกรณีที่ไม่มีแสงพวกมันจะได้รับพลังงานผ่านการหายใจ อย่างไรก็ตาม เพิ่งมีการพิสูจน์ว่า R. rubrum และตัวแทนของ Rhodopseudomonas จำนวนหนึ่งเติบโตในที่มืดและภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนที่เข้มงวดเนื่องจากการหมักของสารตั้งต้นอินทรีย์บางชนิด แบคทีเรียกำมะถันสีม่วง E. shaposhnikovii และ T. roseopersicina ดูเหมือนจะมีความเป็นไปได้เช่นเดียวกัน[...]

ดังนั้น แม้ว่า saprophage แบบไม่ใช้ออกซิเจนทั้งแบบบังคับและแบบอาศัยปัญญาจะถือเป็นองค์ประกอบส่วนน้อยของชุมชน แต่พวกมันก็มีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศ เนื่องจากมีเพียงพวกมันเท่านั้นที่สามารถหายใจได้ในชั้นล่างที่ขาดออกซิเจนของ ระบบ. ด้วยการครอบครองแหล่งที่อยู่อาศัยที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้ พวกมันจะ "ประหยัด" พลังงานและวัสดุ ทำให้สามารถใช้ได้กับเครื่องบินแอโรบิกส่วนใหญ่ ดังนั้น สิ่งที่ดูเหมือนเป็นวิธีการหายใจที่ "ไม่มีประสิทธิภาพ" กลับกลายเป็นส่วนสำคัญของการใช้พลังงานและทรัพยากรวัสดุอย่าง "มีประสิทธิภาพ" โดยระบบนิเวศโดยรวม ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพของการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งได้รับการรับรองโดยระบบนิเวศเฮเทอโรโทรฟิคที่จัดการโดยมนุษย์ ขึ้นอยู่กับความสอดคล้องระหว่างกิจกรรมของ saprophages แบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบแอโรบิก[...]

ผลกระทบที่เป็นพิษของออกซิเจนในชั้นบรรยากาศต่อการเจริญเติบโตและการพัฒนาของแอนแอโรบิกและแนวโน้มต่อศักย์รีดอกซ์ต่ำตามแนวคิดสมัยใหม่ สามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าออกซิเจนโมเลกุลและศักยภาพรีดอกซ์สูงสามารถทำให้เกิดออกซิเดชันของเอนไซม์ที่สำคัญที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งกำหนด กระบวนการพื้นฐานของการเผาผลาญ [ . ..]

แบคทีเรียที่ผลิตมีเทน Methano bacterium omelianskii, Bad formicicum, Methanosarcina barkeri เป็นแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนและแยกได้ยาก วัฒนธรรมไม่ดี ฟอร์มิคัมสลายกรดฟอร์มิกด้วยการก่อตัวของผลิตภัณฑ์การสลายตัวต่างๆ และทิศทางของกระบวนการขึ้นอยู่กับศักยภาพรีดอกซ์ของสิ่งแวดล้อม ภายใต้สภาวะของแอนแอโรไบโอซิสสัมพัทธ์ ตามที่กำหนดโดย JI V. Omelyansky j กรดฟอร์มิกสลายตัวเป็นไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ในกรณีนี้ศักยภาพของสารอาหารจะลดลงเหลือ gH2 12-12.9 และสร้างสภาวะไร้ออกซิเจน เมื่อสลายตัวภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนและ gH2 ลดลงเหลือ 6-7 กรดฟอร์มิกจะสลายตัวกลายเป็นมีเทน ในช่วงค่า gH2 16-22 การสลายตัวของกรดฟอร์มิกเกิดขึ้นเฉพาะกับการก่อตัวของคาร์บอนไดออกไซด์[...]

บทนี้กล่าวถึงแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งสร้างสปอร์ และเฉพาะแบคทีเรียที่ถูกผูกมัดเท่านั้น กล่าวคือ สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถพัฒนาได้ภายใต้สภาวะแบบแอโรบิก ตรงกันข้ามกับแบคทีเรียที่สามารถดำรงชีวิตได้ทั้งโดยการหายใจ การใช้อ็อกซิเจนโมเลกุล และโดย “ การหายใจด้วยไนเตรต" หรือการหมักสารอินทรีย์ต่างๆ ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน ควรสังเกตว่าแบคทีเรียที่มีสปอร์แบบไม่ใช้ออกซิเจนได้รับการศึกษาน้อยกว่าแบคทีเรียแบบแอโรบิก เนื่องจากความยากลำบากที่สำคัญที่นักวิจัยพบในการแยกและเพาะเลี้ยงแบบไม่ใช้ออกซิเจน[...]

สกุล Peptococcus เซลล์เป็นเซลล์เดี่ยว เป็นคู่ เตตราด และมวลรวม บังคับแอนแอโรบีด้วยกิจกรรมโปรตีโอไลติกและการหมักสารประกอบอินทรีย์หลากหลายชนิด อุณหภูมิที่เหมาะสมคือ 37 °C ชนิดพันธุ์คือ Peptococcus niger ซึ่งผลิตเม็ดสีดำ พวกมันอาศัยอยู่ในอุจจาระ สิ่งสกปรก ในร่างกายมนุษย์ และสามารถทำให้เกิดการติดเชื้อได้ภายใต้สภาวะบางประการ[...]

Anaerobiosis ยังเป็นลักษณะของจุลินทรีย์แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญา ต่างจากแบบหลังตรงที่แอนแอโรบีต้องไม่พัฒนาเมื่อมีออกซิเจน นอกจากนี้ ออกซิเจนในรูปโมเลกุลยังเป็นพิษต่อแอนแอโรบี[...]

ผลการศึกษา 6 ครั้งที่ใช้แอนแอโรบีแบบบังคับและแบบทางปัญญาที่แตกต่างกัน 9 สายพันธุ์ที่เติบโตบนพื้นผิวที่แตกต่างกัน 7 ชนิดภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน ให้ค่าเฉลี่ย UCcal = 0.130 กรัม/กิโลแคลอรี[...]

จุลินทรีย์ที่อยู่ในกลุ่มอนุกรมวิธานที่แตกต่างกันสามารถออกซิไดซ์โมเลกุลไฮโดรเจนได้ ในหมู่พวกเขามีแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวด แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญา และแอโรบิกบังคับ ชนิดไม่ใช้ออกซิเจนและแอโรบิกที่มีคุณสมบัตินี้ ได้แก่ Escherichia coli, Paracoccus denitrificans, Streptococcus faecalis และตัวแทนบางส่วน: Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenes, Acetobacter, Azotobacter, Mycobacterium, Nocardia, Proteus ตลอดจนสาหร่ายสีน้ำเงิน-เขียวและเขียวบางชนิด ...]

หากเราเห็นด้วยกับข้อความ (ซึ่งพิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อด้วยข้อมูลทางสรีรวิทยาและชีวเคมีเปรียบเทียบ) ที่บังคับว่าแอนแอโรบีเป็นตัวอย่างหนึ่งของรูปแบบสิ่งมีชีวิตยุคแรกๆ บนโลก คำถามก็จะเกิดขึ้นว่าต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของแอนแอโรบีนั้นสะท้อนให้เห็นในองค์ประกอบหรือไม่ และ โครงสร้างของ DNA ของพวกเขา - ผู้รักษาข้อมูลทางพันธุกรรม ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่ากรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกในโลกอินทรีย์ทั้งหมดมีแผนโครงสร้างเดียว ในทางกลับกัน มีความเป็นไปได้อย่างไร้ขีดจำกัดสำหรับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและโครงสร้างของสารประกอบเหล่านี้ ค่อนข้างสมเหตุสมผลที่จะคิดว่าการเกิดขึ้นของ DNA ในประวัติศาสตร์ของชีวิตบนโลกมีความสำคัญมากและอาจเป็นปัจจัยชี้ขาดในการสร้างความแตกต่างและการแยกกลุ่มและสายพันธุ์ใหม่ของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากเป็นกรดนิวคลีอิกที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับพันธุกรรมและความแปรปรวน จึงควรเป็นพื้นฐานสำคัญของกระบวนการวิวัฒนาการ[...]

ผลลัพธ์ที่นำเสนอช่วยให้เราสามารถสรุปได้ว่าบทบาทนำในกระบวนการสลายตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจนของสารอินทรีย์นั้นเล่นโดยแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจน อย่างไรก็ตาม การจำแนกแอโรบีและแอนแอโรบีอย่างเป็นระบบในเนื้อหาของเครื่องย่อยบ่งชี้ว่าจุลินทรีย์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับการทำลายสารอินทรีย์ด้วย และภายใต้เงื่อนไขบางประการ จำนวนของพวกมันอาจเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้น เมื่อเติมกลูโคสลงในของเหลวในการหมัก จำนวนแบคทีเรียแอโรบิกและแบคทีเรียแอนแอโรบิกแบบ Facultative จะเพิ่มขึ้นจาก 1 X 106 เป็น 3.2 X 109 เซลล์/มล. (อ้างอิงจาก)[...]

เมื่อโรงบำบัดมีสารปนเปื้อนอินทรีย์มากเกินไป เมื่อปริมาณอากาศที่เข้ามาไม่เพียงพอ จะเกิดภาวะไร้อากาศ (ไม่มีเงื่อนไข) หรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งก่อให้เกิดอันตราย ซึ่งออกซิเจนเป็นอันตราย[...]

ในระยะที่สองของการหมักอัลคาไลน์หรือมีเธน มีเทนและกรดคาร์บอนิกจะเกิดขึ้นจากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของระยะแรกอันเป็นผลมาจากกิจกรรมที่สำคัญของแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดมีเธน - แอนแอโรบีที่มีภาระผูกพันที่ไม่มีสปอร์ ซึ่งมีความไวต่อสภาพแวดล้อมมาก . แบคทีเรียที่ก่อให้เกิดมีเทนที่ศึกษานี้อยู่ใน 3 สกุล ได้แก่ มีธาโนแบคทีเรียม เมทานอค็อกคัส เมธาโนซาซินา[...]

จุลินทรีย์ไร้ออกซิเจนบางชนิดใช้ออกซิเจนที่จับกันซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบ เช่น ซัลเฟตหรือไนเตรต เป็นตัวรับ ในที่ที่มีออกซิเจน พวกมันจะมีการหายใจแบบใช้ออกซิเจน และในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจน พวกมันจะใช้ออกซิเจนไนเตรตเป็นตัวรับ ซึ่งจะลดพวกมันให้เป็นไนโตรเจนหรือออกไซด์ที่ต่ำกว่า แบคทีเรียที่ลดซัลเฟตเป็นไฮโดรเจนซัลไฟด์ในระหว่างการหายใจถือเป็นภาระผูกพันแบบไม่ใช้ออกซิเจน เช่น VevyNouSh-gyu (keiIipsapz.[...]

แบคทีเรียชนิดและสกุลต่าง ๆ มีความสัมพันธ์กับการปรับตัวต่างกัน บางชนิดปรับตัวได้เร็วตามสภาวะที่เปลี่ยนแปลง บางชนิดปรับตัวได้ช้ากว่า แบคทีเรียในสกุล Pseudotopaz ปรับตัวได้ดีกว่าชนิดอื่น[...]

แต่มีสัตว์ที่ทราบกันว่าสามารถมีชีวิตอยู่ได้ตามปกติเท่าๆ กันโดยมีออกซิเจนเพียงพอ และมีปริมาณออกซิเจนต่ำมาก และขาดออกซิเจนเกือบหมด และแม้กระทั่งสัตว์ที่มีออกซิเจนก็ไม่เพียงไม่จำเป็นเท่านั้น แต่ยังเป็นอันตรายอีกด้วย แบบแรกเรียกว่าแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญาส่วนแบบหลัง - บังคับ ในอดีตรวมถึงเต่าน้ำและปลาหลายชนิดที่มีวิถีชีวิตแบบอาศัยอยู่ก้นบึ้ง ความจริงก็คือในน้ำใต้ดิน ปริมาณออกซิเจนสามารถสูงถึง 15% ของค่าที่สังเกตได้เมื่อน้ำอิ่มตัวด้วยอากาศ[...]

การใช้วิธีจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่งทำให้สามารถศึกษาการกระจายของดีไฮโดรจีเนสในเซลล์ทั้งหมดได้แสดงให้เห็นว่าดีไฮโดรจีเนสในแบคทีเรียที่มีสปอร์แบบไม่ใช้ออกซิเจนนั้นมีความเกี่ยวข้องกับเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งมีบทบาทอย่างมากในสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะในกระบวนการ ของการเผาผลาญพลังงาน ในเวลาเดียวกันในแอนแอโรบีอื่น ๆ การฟื้นตัวของตัวรับอิเล็กตรอนก็ถูกพบในไซโตพลาสซึมเช่นกัน บางทีปรากฏการณ์เหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับชุดของเอนไซม์ที่แตกต่างกันในสปีชีส์ต่าง ๆ หรือกับการลดสีย้อมที่ไม่จำเพาะเจาะจงในไซโตพลาสซึม[...]

การสูญเสียโมเลกุลออกซิเจนในแหล่งกำเนิดจะทำให้การปล่อยความร้อนช้าลง และปริมาณออกซิเจนเนื่องจากการพาความร้อนก็ลดลงตามไปด้วย ในเวลาเดียวกัน การสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระหว่างขั้นตอนการทำปุ๋ยหมักจะสร้างสภาวะไมโครแอโรฟิลิก ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มจำนวนของการศึกษาขั้นแรกและจากนั้นจึงทำให้เกิดปฏิกิริยาไม่ใช้ออกซิเจน ต่างจากเมแทบอลิซึมแบบแอโรบิก ซึ่งการทำให้เป็นแร่ของเสียมักจะทำได้โดยใช้แบคทีเรียสายพันธุ์เดียว การย่อยสลายทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจนจำเป็นต้องมีเมแทบอลิซึมร่วมกันของจุลินทรีย์ในสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่เป็นส่วนหนึ่งของประชากรผสม ประชากรจุลินทรีย์ที่มีปฏิสัมพันธ์กลุ่มนี้สามารถใช้ตัวรับอิเล็กตรอนอนินทรีย์ต่างๆ ได้ ซึ่งมักจะอยู่ในลำดับที่สอดคล้องกับการปล่อยพลังงานของปฏิกิริยา เนื่องจากแบคทีเรียส่วนใหญ่ต้องการตัวรับอิเล็กตรอน ลำดับนี้จึงนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในองค์ประกอบของประชากรจุลินทรีย์ ชนิดที่สามารถใช้ตัวรับออกซิไดซ์ได้มากขึ้นจะได้เปรียบทางอุณหพลศาสตร์และดังนั้นจึงมีข้อดีทางจลน์[...]

ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ในถังมีเทนจึงเกิดขึ้นในสองขั้นตอน: การหมักของสารตั้งต้นไปเป็นกรดไขมัน (ไม่ก่อให้เกิดก๊าซมีเทน) และการก่อตัวของ CH4 และ CO2 จากกรดไขมัน (เกิดก๊าซมีเทน) ในระหว่างระยะแรก แบคทีเรียไร้ออกซิเจนในสกุล Clostridium, Bacteroides และอื่นๆ มีบทบาทหลัก ขั้นตอนที่สองดำเนินการโดยกลุ่มแอนแอโรบิกที่มีลักษณะเฉพาะ ได้แก่ แบคทีเรียมีเทนในจำพวก Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus, Methanosarcina[ ...]

การปรากฏตัวของกรดในตัวกลางทำให้เกิดปฏิกิริยาที่เป็นกรด นอกจาก EFA แล้ว ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวในระยะแรกยังมีแฟตตี้แอลกอฮอล์ต่ำกว่า กรดอะมิโน อัลดีไฮด์และคีโตนบางชนิด กลีเซอรอล รวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย และสารประกอบอื่นๆ บางชนิด ขั้นตอนของกระบวนการนี้ดำเนินการโดยแบคทีเรียที่อยู่ในกลุ่มแอนแอโรบีแบบปัญญา (แบคทีเรียกรดแลคติค กรดอะซิติก กรดโพรพิโอนิก ฯลฯ) และแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจน (แบคทีเรียกรดบิวทีริก เซลลูโลส อะซิโตนบิวทิล ฯลฯ)[...]

การหมักดำเนินไปตามขั้นตอนของการก่อตัวของกรดไพรูวิกและการเปลี่ยนแปลงที่ตามมา แหล่งที่มาของไนโตรเจนสำหรับแบคทีเรียกรดบิวริก ได้แก่ เปปโทน กรดอะมิโน และเกลือแอมโมเนียม แบคทีเรียบางชนิดยังใช้ไนโตรเจนอิสระอีกด้วย คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลังงานและคาร์บอนสำหรับพวกมัน สาเหตุเชิงสาเหตุของการหมักกรดบิวริกเป็นภาระที่ไม่ใช้ออกซิเจน เหล่านี้เป็นแท่งขนาดใหญ่ที่สร้างสปอร์เคลื่อนที่ได้ ยาว 3-10 ไมครอน และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5-1.5 ไมครอน อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพัฒนาคือ 35-37° C ค่า pH ที่จำกัดคือ 6-8[...]

แบคทีเรียสังเคราะห์แสงส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตในน้ำ (ทะเลและน้ำจืด) ในกรณีส่วนใหญ่มีบทบาทรองในการผลิตอินทรียวัตถุ แต่พวกมันสามารถทำงานได้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อพืชสีเขียวส่วนใหญ่ และพวกมันมีส่วนร่วมในวงจรของธาตุบางชนิดในตะกอนน้ำ ตัวอย่างเช่น แบคทีเรียกำมะถันสีเขียวและสีม่วงมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรกำมะถัน (ดูรูปที่ 4.5) แอนแอโรบีที่บังคับเหล่านี้ (สามารถมีชีวิตได้เฉพาะในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน) พบได้ในชั้นขอบเขตระหว่างโซนออกซิไดซ์และโซนรีดิวซ์ในตะกอนหรือน้ำ ซึ่งแสงส่องผ่านได้ยาก แบคทีเรียเหล่านี้สามารถสังเกตพบได้ในตะกอนโคลนที่อยู่ระหว่างน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งพวกมันมักจะก่อตัวเป็นชั้นสีชมพูหรือสีม่วงที่ชัดเจนใต้ชั้นสีเขียวด้านบนของสาหร่ายที่อาศัยอยู่ในโคลน (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือที่ด้านบนสุดของเขตไร้ออกซิเจนหรือบริเวณที่ลดลง ซึ่งมี เป็นแสงแต่ออกซิเจนน้อย) . ในการศึกษาทะเลสาบของญี่ปุ่น (Takahashi และ Ichimura, 1968) มีการคำนวณว่าส่วนแบ่งของแบคทีเรียกำมะถันสังเคราะห์แสงในทะเลสาบส่วนใหญ่คิดเป็นเพียง 3-5% ของการผลิตการสังเคราะห์แสงต่อปีทั้งหมด แต่ในทะเลสาบนิ่งที่อุดมไปด้วย H2S สิ่งนี้ ส่วนแบ่งเพิ่มขึ้นเป็น 25% ในทางกลับกันแบคทีเรียสังเคราะห์แสงที่ไม่ใช่ซัลเฟอร์นั้นเป็นแบคทีเรียแบบแอโรบิกแบบปัญญา (สามารถทำงานได้ทั้งในที่ที่มีและไม่มีออกซิเจน) ในกรณีที่ไม่มีแสง พวกมันก็เหมือนกับสาหร่ายหลายชนิดที่สามารถมีพฤติกรรมเหมือนเฮเทอโรโทรฟได้ ดังนั้น การสังเคราะห์ด้วยแสงของแบคทีเรียอาจมีประโยชน์ในน้ำที่มีมลพิษและอยู่ในน้ำที่มียูโทรฟิก ดังนั้นการศึกษาจึงเข้มข้นขึ้นในขณะนี้ แต่ไม่สามารถแทนที่การสังเคราะห์ด้วยแสง "ของจริง" ด้วยการปล่อยออกซิเจน ซึ่งเป็นที่พึ่งของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก[...]

ไดโซโทรฟที่มีชีวิตอิสระมีความเสี่ยงต่อการถูกกัดเซาะพื้นที่เพาะปลูกมากที่สุด ในขั้นตอนแรกของการย่อยสลายกลไกของการตรึงไนโตรเจนแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะถูกระงับอย่างรวดเร็วเนื่องจากปริมาณอินทรียวัตถุที่อยู่ในห้องปฏิบัติการลดลง (Khaziev, 1982; Khaziev, Bagautdinov, 1987) ไดโซโทรฟพูลมีความไวต่อซับสเตรตคาร์บอนอย่างมาก ไม่ใช้ออกซิเจนจากสกุล Clostridium ตรงกันข้ามกับรูปแบบแอโรบิกที่ทำงานบนสารประกอบ C หลายชนิด รวมถึงกรดฮิวมิกและกรดฟุลวิก จะใช้กระแสคาร์โบไฮเดรตแคบ (Klevenskaya, 1974; Mishustin, Yemtsev, 1974) องค์ประกอบที่หลากหลายของกองทุนคาร์โบไฮเดรตของดิน chernozem ของไซบีเรียตะวันตก (Klevenskaya, 1991) ให้พลังงานที่เพียงพอและระดับโภชนาการของ clostridia ซึ่งมีส่วนทำให้มีความโดดเด่นในดินที่ไม่ได้รับผลกระทบจากการกัดเซาะ การเปลี่ยนแปลงของชุมชนจุลินทรีย์ทวีความรุนแรงมากขึ้นด้วยการพัฒนาของการกัดเซาะบนความลาดชันของการสัมผัสทางใต้ซึ่งดังที่ทราบเมื่อเปรียบเทียบกับอะนาล็อกทางตอนเหนือความหนาของขอบฟ้าฮิวมัสจะน้อยกว่าและกระบวนการทำให้เป็นแร่ของอินทรียวัตถุและไนโตรเจน มีความเข้มข้นมากขึ้น (Chuyan, Chuyan, 1993)[...]

จุลินทรีย์ของเครื่องย่อยอาหารเกิดขึ้นเนื่องจากจุลินทรีย์ที่เข้าไปในน้ำเสียหรือตะกอน ในแง่ขององค์ประกอบของสายพันธุ์ biocenosis ของเครื่องย่อยนั้นแย่กว่า biocenose แบบแอโรบิกมากโดยมีเพียงแบคทีเรียประมาณ 50 ชนิดเท่านั้นที่ถูกแยกออกจากพวกมันซึ่งสามารถดำเนินการในระยะแรกของการสลายตัวของสารปนเปื้อน - ขั้นตอนของการเกิดกรด นอกจากแอนแอโรบีที่มีพันธะผูกพันแล้ว แอนแอโรบีเชิงปัญญายังสามารถพบได้ในบ่อย่อยอีกด้วย จำนวนแบคทีเรียทั้งหมดในตะกอนมีตั้งแต่ 1 ถึง 15 มก./มล. ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของกระบวนการหมักของจุลินทรีย์กลุ่มนี้คือกรดไขมันต่ำ คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนียมไอออน ไฮโดรเจนซัลไฟด์[...]

พื้นที่จัดหา (น้ำ) - ภาค การไหลเข้าของการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศ ผิวน้ำ หรือน้ำใต้ดินลงสู่ชั้นหินอุ้มน้ำ (ST SEV 2086-80) พื้นที่ขนถ่าย (น้ำ) - ภูมิภาค การปล่อยน้ำใต้ดินลงสู่พื้นผิวโลก ลงสู่อ่างเก็บน้ำหรือแหล่งน้ำ ตลอดจนการไหลลงสู่ชั้นหินอุ้มน้ำที่อยู่ติดกัน (ST SEV 2086-80) ดูการขนถ่าย การปลูกป่า - การฟื้นฟูหรือการสร้างป่าไม้โดยการหว่านเมล็ดพืชยืนต้น การปลูกต้นกล้า หรือส่งเสริมการฟื้นฟูตามธรรมชาติของป่าไม้ (เช่น เมื่อพัฒนาที่ทิ้งขยะ) ดูการปลูกป่า ภาระหน้าที่ [จาก lat. oY aSh3 - บังคับ] - สิ่งมีชีวิตที่เชี่ยวชาญเฉพาะด้านโภชนาการ การหายใจ สิ่งแวดล้อมบางประเภทอย่างเคร่งครัด (โมโนฟาจ ไร้ออกซิเจน ฯลฯ)[...]

จุลินทรีย์เหล่านี้มีชื่อมาจากความสามารถในการเคลื่อนไหวแบบสั่นอย่างรวดเร็ว (จากภาษาละติน "vibrare" - ถึงการสั่น) Vibrios มีรูปร่างคล้ายแท่งสั้นรูปลูกน้ำ หลังจากการหาร พวกมันมักจะยังคงเชื่อมต่อกันที่ปลายของมัน ก่อตัวเป็นเกลียว พวกเขาไม่สามารถสลายเส้นใยได้ หลายๆ คนใช้ฟีนอลและสารประกอบไซคลิกอื่นๆ ความยาวของวิบริโอแต่ละตัวไม่เกิน 10 ไมครอนและมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 ถึง 1.5 ไมครอน บางชนิดเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวด ส่วนบางชนิดเป็นแบบบังคับแบบแอโรบิกหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญา (เติบโตในที่ที่มีออกซิเจนและมีความเข้มข้นต่ำ) สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็น saprophytes ซึ่งแพร่หลายในแม่น้ำและทะเลสาบที่มีมลพิษในโลกของเรา[...]

ในระหว่างการเกิดออกซิเดชันทางชีวภาพ ปฏิกิริยารีดอกซ์เกิดขึ้นพร้อมกับการกำจัดอะตอมไฮโดรเจนออกจากสารประกอบบางชนิด (ผู้ให้) และการถ่ายโอนไปยังผู้อื่น (ตัวรับ) หรือปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากผู้บริจาคไปยังตัวรับ กระบวนการเหล่านี้ดำเนินการโดยการมีส่วนร่วมของเอนไซม์ที่อยู่ในกลุ่มออกซีรีดักเตส กระบวนการหายใจซึ่งมีโมเลกุลออกซิเจนเป็นตัวรับไฮโดรเจนหรืออิเล็กตรอนเรียกว่าแอโรบิก หากตัวรับเป็นสารประกอบอนินทรีย์หรืออินทรีย์อื่น ๆ การหายใจประเภทนี้เรียกว่าแบบไม่ใช้ออกซิเจน ขึ้นอยู่กับประเภทของการหายใจ มีจุลินทรีย์สองกลุ่ม: แอโรบี (รูปแบบออกซีไบโอติก) ซึ่งต้องใช้ออกซิเจนในการหายใจ และแบบไม่ใช้ออกซิเจน (รูปแบบอะโนซิไบโอติก) ซึ่งพัฒนาในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน ไม่มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างพวกเขา นอกจากแอโรบิกและแอนแอโรบีที่เข้มงวด (บังคับ) แล้ว ยังมีจุลินทรีย์ที่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ในที่ที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน เหล่านี้คือ microaerophiles ซึ่งมีปริมาณออกซิเจนที่เหมาะสมในอากาศคือ 0.5-1% และแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญา ดังนั้น E. coli จึงเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบปัญญา

ฟอสฟอรัส

ในเซลล์แบคทีเรีย ฟอสฟอรัสมีอยู่ในรูปของฟอสเฟต (ส่วนใหญ่เป็นน้ำตาลฟอสเฟต) ในองค์ประกอบของนิวคลีโอไทด์และนิวคลีโอไซด์ ฟอสฟอรัสยังเป็นส่วนหนึ่งของฟอสโฟลิปิดของเยื่อหุ้มต่างๆ ฟอสเฟตมีบทบาทพิเศษในการเผาผลาญพลังงาน การสลายคาร์โบไฮเดรต และในการขนส่งเมมเบรน การสังเคราะห์เอนไซม์ของโพลีเมอร์ชีวภาพจำนวนหนึ่งสามารถเริ่มต้นได้หลังจากการก่อตัวของฟอสฟอรัสเอสเทอร์ของสารประกอบเริ่มต้นเท่านั้น (นั่นคือหลังจากฟอสโฟรีเลชั่น) แหล่งที่มาตามธรรมชาติของฟอสฟอรัสสำหรับแบคทีเรียคือฟอสเฟตอนินทรีย์และกรดนิวคลีอิก มีอยู่ในน้ำซุปและถูกเติมเข้าไปในสารอาหารสังเคราะห์เพิ่มเติม

กำมะถัน

กำมะถันเป็นส่วนหนึ่งของกรดอะมิโนบางชนิด (ซิสเทอีน, เมไทโอนีน), วิตามิน (ไบโอติน, ไทอามีน), เปปไทด์ (กลูตาไธโอน) และโปรตีน มีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์ในสถานะรีดิวซ์ - ในรูปแบบของหมู่ R-SH ซึ่งมีปฏิกิริยาสูงและดีไฮโดรจีเนตได้ง่ายในกลุ่ม R-S-S-R" ส่วนหลังถูกใช้เพื่อสร้างสารประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยสะพานไดซัลไฟด์ (S-S) การให้ความชุ่มชื้นของ สารประกอบเหล่านี้ช่วยลดและทำลายสะพาน ปฏิกิริยาดังกล่าวมีความสำคัญต่อการควบคุมศักยภาพรีดอกซ์ในไซโตพลาสซึมของแบคทีเรีย ส่วนประกอบหลักที่มีกำมะถันของเซลล์แบคทีเรียคือซิสเทอีนซึ่งมีกำมะถันอยู่ในรูปของไทออล (-SH ) กลุ่ม ดังนั้น ซัลเฟอร์ในองค์ประกอบของเมไทโอนีน ไบโอติน ไทอามีน และกลูตาไธโอนจึงมาจากกลุ่มไทออลของซิสเทอีน แม้ว่าซัลเฟอร์จะพบได้ในกรดอะมิโนและโปรตีนในรูปแบบรีดิวซ์ แต่แบคทีเรียส่วนใหญ่ใช้ซัลเฟอร์ในรูปแบบ ซัลเฟต. คำแปลของ ออกซิไดซ์ กำมะถันจากซัลเฟตไอออนไปเป็นรูปแบบรีดิวซ์ในกลุ่มไทออล เรียกว่า การดูดซึมซัลเฟตลดลง.

ในแบคทีเรียจำนวนน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (เช่น แบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนในสกุล Desulfovibrio) การลดซัลเฟตที่สลายตัวซึ่งซัลเฟต ซัลไฟต์ หรือไทโอซัลเฟตถูกใช้เป็นตัวรับอิเล็กตรอนเทอร์มินัล ในกรณีนี้ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) จะเกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์รีดิวซ์ ความสามารถของแบคทีเรียในการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติเป็นคุณลักษณะในการวินิจฉัยแยกโรค แบคทีเรียบางกลุ่ม (เช่น แบคทีเรียซัลเฟอร์ในจำพวก Beggiatoa, Thiothrix) สามารถออกซิไดซ์ไฮโดรเจนซัลไฟด์และธาตุซัลเฟอร์เป็นซัลเฟตได้

ออกซิเจน

ออกซิเจนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ของแบคทีเรียรวมอยู่ในสองวิธี: ทางอ้อม (จากโมเลกุลของน้ำหรือจาก CO2) และทางตรง เอนไซม์พิเศษ - ออกซิเนส - รวมออกซิเจน (O2-) เข้ากับสารประกอบอินทรีย์โดยตรงจากโมเลกุลออกซิเจน (02) ออกซิเดสจำเป็นต่อการสลายตัวของสารหลายชนิด (เช่น อะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน) ที่เอนไซม์อื่นออกฤทธิ์ได้ยาก แบคทีเรียจำนวนมากตอบสนองความต้องการพลังงานผ่านการหายใจ ซึ่งในระหว่างนั้นออกซิเจนจะทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอนและโปรตอนในห่วงโซ่ทางเดินหายใจ แบคทีเรียแบ่งออกเป็นห้ากลุ่มหลักตามความต้องการออกซิเจนในระดับโมเลกุล

แอโรบิกบังคับ (เข้มงวด)พวกเขาสามารถรับพลังงานได้จากการหายใจเท่านั้น และจำเป็นต้องได้รับออกซิเจนโมเลกุล แอโรบิกที่เข้มงวดรวมถึง ตัวอย่างเช่น ตัวแทนของสกุล Pseudomonas

บังคับ (เข้มงวด) แบบไม่ใช้ออกซิเจน. การเจริญเติบโตของแบคทีเรียดังกล่าวสามารถหยุดได้แม้ที่ p02 ต่ำ (เช่นที่ 10 "s atm) เนื่องจากพวกมันขาดเอนไซม์ที่สลายสารประกอบออกซิเจนที่เป็นพิษ (ตัวเร่งปฏิกิริยา, ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส) K บังคับแบบไม่ใช้ออกซิเจนได้แก่ สกุล Bacteroides, Desulfovibrio

แอนนาโรบีเชิงปัญญาเติบโตทั้งในที่ที่มีและไม่มี 02.K แอนนาโรบีเชิงปัญญารวมถึงเอนเทอโรแบคทีเรียและยีสต์หลายชนิดที่สามารถเปลี่ยนจากการหายใจเมื่อมี 02 เป็นการหมักโดยไม่มี 02

แบคทีเรียที่ทนต่ออากาศสามารถเติบโตได้เมื่อมีออกซิเจนในบรรยากาศ แต่อย่าใช้เป็นแหล่งพลังงาน พลังงาน แบคทีเรียที่ทนต่ออากาศได้จากการหมักโดยเฉพาะ (เช่น แบคทีเรียกรดแลคติค)

แบคทีเรียไมโครแอโรฟิลิกแม้ว่าพวกมันต้องการออกซิเจนเพื่อเป็นพลังงาน แต่พวกมันจะเจริญเติบโตได้ดีขึ้นเมื่อมีคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกมันจึงถูกเรียกว่า “จุลินทรีย์ชนิดแคปโนฟิลิก” [จาก grsch. แคปนอส, ควัน, + ฟิลอส, ความรัก1. Microaerophiles ประกอบด้วยแบคทีเรียแอโรบิกส่วนใหญ่ (เช่น แบคทีเรียในสกุล Campylobacter และ Helicobacter) แบคทีเรียสามารถดำรงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนได้ก็ต่อเมื่อมีความทนทานต่อออกซิเจน ซึ่งสัมพันธ์กับความสามารถของเอนไซม์จากแบคทีเรียในการทำให้สารประกอบออกซิเจนที่เป็นพิษเป็นกลาง ขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอนไปยังโมเลกุล 02 พร้อมกัน จะเกิดสิ่งต่อไปนี้: เปอร์ออกไซด์ไอออน 02 (เกิดจากฟลาวินออกซิเดสระหว่างการถ่ายโอน 2e"), อนุมูลซูเปอร์ออกไซด์ (สามารถเกิดขึ้นได้จากแซนทีนออกซิเดส, อัลดีไฮด์ออกซิเดส, NADPH ออกซิเดสระหว่าง การถ่ายโอนของ 1e- ) และไฮดรอกซิลหัวรุนแรง (ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาของอนุมูลซูเปอร์ออกไซด์กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์) ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส เปอร์ออกซิเดส และคาตาเลสเกี่ยวข้องกับการล้างพิษของอนุมูลออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา

ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตสแปลงอนุมูลซูเปอร์ออกไซด์ (สารที่เป็นพิษมากที่สุด) ให้เป็น H2O2 เอนไซม์นี้มีอยู่ในแบคทีเรียแอโรบิกและแอโรโตเลอแรนต์ การเร่งปฏิกิริยาจะเปลี่ยน H2O2 ให้เป็น H20 และ 02 เอนไซม์นี้มีอยู่ในแบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนทุกชนิด แต่ไม่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อแอโรบิก

แอนนาโรบีที่เข้มงวดโดยปกติ ตัวเร่งปฏิกิริยา- และ ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส-เชิงลบ.

เพอรอกซิเดส. ในบรรดาจุลินทรีย์ที่เป็น catalase-negative ทั้งหมด มีเพียงแบคทีเรียกรดแลคติคเท่านั้นที่สามารถเติบโตได้ในที่ที่มีอากาศ ความทนทานต่ออากาศของพวกมันสัมพันธ์กับความสามารถในการสะสม เปอร์ออกซิเดส. เอนไซม์ทำให้ H202 เป็นกลางในการทำปฏิกิริยากับกลูตาไธโอน ในกรณีนี้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะกลายเป็นน้ำ