Дыхание бактерий и его типы

Дыхание, оно же биологическое окисление у микроорганизмов, конструктивно представляет собой совокупность многочисленных биохимических процессов, результатом которых становится освобожденная энергия, которая необходима для жизнедеятельности всех клеток микроб.

Все виды физиологических процессов, будь то движение и рост или размножение, а также образование спор с капсулами и даже производство токсинов, могут быть осуществлены лишь при условии постоянного притока энергии. Микроорганизмы могут добывать энергию путем окисления разнообразных химических соединений, например, углеводов, преимущественно глюкозы, а также спиртов и органических кислот или жиров.

Типы дыхания микроорганизмов

Сущность же окисления заключается в том, что любое из окисляемых веществ отдает электроны, а то, которое восстанавливается, в свою очередь, их получает. По типу дыхания микроорганизмы условно разделяются на облигатные или строгие аэробы, а также облигатные анаэробы. Третий тип составляют факультативные или необязательные анаэробы.

Облигатные аэробы, как микобактерии туберкулеза и прочие, живут, а также развиваются лишь при условии свободного доступа кислорода. Их реакции окисления имеют место только при наличии молекулярного кислорода, который помогает высвобождать большое количество энергии. Ярким примером может считаться окисление глюкозы в аэробных условиях.

Существуют также микроаэрофилы, нуждающиеся в небольших объемах кислорода. К таким относят некоторые лептоспиры и бруцеллы. Что до облигатных анаэробов, как клостридии столбняка или бактерии ботулизма, то они могут жить и даже размножаться лишь в отсутствие свободного кислорода в воздухе. Дыхание анаэробов осуществляется путем ферментации субстрата при образовании небольшого объема энергии.

В случае анаэробного разложения 1 моль глюкозы выделяет энергии на порядок меньше, нежели при аэробном варианте дыхания. Наличие же свободного кислорода для всех облигатных анаэробов губительно. Это следует обьяснять тем, что при кислороде конечным продуктом при окислении органических соединений является всем хорошо известная перекись водорода. И поскольку анаэробы не могут производить фермент каталазу, который расщепляет перекись водорода, то она и накапливается, оказывая токсическое воз действие на бактерии.

Факультативные анаэробы имеют свойство размножаться и при молекулярном кислороде, и при его отсутствии. К ним надо отнести подавляющее большинство патогенных или сапрофитных бактерий. Разложение органических веществ в условиях без кислорода сопровождается выделением определенного количества энергии. Это получило название брожения. Сегодня выделяют несколько видов брожения, как спиртовое, то есть, с дрожжами, молочнокислое, с участием молочнокислых бактерий, а также масляно-кислое, которое обусловлено масляно-кислыми бактериями.