Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Процессы получения энергии у микроорганизмов. Фототрофы и хемотрофы. Классификация микробов по типу дыхания. Сравнительная характеристика аэробов и анаэробов.
Существует два типа дыхания мкробов – аэробное и анаэробное. Аэробное дыхание микроорганизмов — это процесс, при котором акцептором водорода (протонов и электронов) является молекулярный кислород. В результате окисления, главным образом сложных органических соединений, образуется энергия, которая выделяется в среду или накапливается в макроэргических фосфатных связях АТФ. Различают полное и неполное окисление. Полное окисление. Основной источник энергии у микроорганизмов— углеводы. При их расщеплении, которое происходит разными путями, получается важный промежуточный продукт — пировиноградная кислота. Полное окисление пировиноградной кислоты происходит в цикле трикарбоновых кислот (цикл Креб-са) и дыхательной цепи. В результате расщепления глюкозы в аэробных условиях процесс окисления идет до конца-—до образования углерода диоксида и воды с освобождением большого количества энергии: С6Н12О6 + 6О2 -*■ 6СО2 + 6Н2О + 2874, 3 к Дж. Неполное окисление. Не все аэробы доводят реакции окисления до конца. При избытке углеводов в среде образуются продукты неполного окисления, в которых заключена энергия. Конечными продуктами неполного аэробного окисления сахара могут быть органические кислоты: лимонная, яблочная, щавелевая, янтарная и другие, они образуются плесневыми грибами. Например, осуществляется аэробное дыхание уксуснокислыми бактериями, у которых при окислении этилового спирта образуется уксусная кислота и вода: СН3СН2ОН + О2 -* СН3СООН + Н2О + 494, 4 к Дж. У некоторых бактерий в процессе дыхания происходит окисление неорганических соединений. Примером окисления неорганических соединений могут служить процессы нитрификации, при которых нитрифицирующие бактерии вначале окисляют аммиак до азотистой кислоты, а затем до азотной. В каждом случае при этом выделяется энергия: в первой фазе 274, 9 кДж, во второй—87, 6 кДж. Анаэробное дыхание осуществляется без участия молекулярного кислорода. Различают анаэробное нитратное дыхание, анаэробное сульфатное дыхание и брожение. При анаэробном дыхании акцептором водорода являются окисленные неорганические соединения, которые легко отдают кислород и превращаются в более восстановленные формы, что сопровождается выделением энергии. 1. анаэробное нитратное дыхание — восстановление нитратов до молекулярного азота 2. анаэробное сульфатное дыхание — восстановление сульфатов до сероводорода. 3. Брожение — расщепление органических углеродсо-держащих соединений в анаэробных условиях. Оно характеризуется тем, что последним акцептором водорода служит молекула органического вещества с ненасыщенными связями. Вещество при этом разлагается только до промежуточных продуктов, представляющих собой сложные органические соединения (спирты, органические кислоты). Заключенная в них энергия в небольших количествах выделяется в окружающую среду. При брожении энергии освобождается меньше. Например, при брожении глюкозы освобождается в 24, 5 раза меньше энергии, чем при ее аэробном окислении.
Все виды брожений до образования пировиноградной кислоты протекают одинаково. Дальнейшее превращение пировиноградной кислоты зависит от свойств микроба. Гомофермен-тативные молочнокислые бактерии превращают ее в молочную кислоту, дрожжи — в этиловый спирт и т. д.
|