FAQ: catabolismo microbico

7 fatti sul metabolismo di energia di microrganismi

Il catabolismo - questo scambio di energia, le reazioni di sistema da cui qualsiasi creatura vivente riceve l'energia per vita, per la costruzione di materiale cellulare per allevamento.

• 1. Lo studio su catabolismo ha l'importanza particolare per Microbiologia. Poiché gli organismi più complessi esistono a scapito di energia ottenuta o nel processo di fotosintesi (gli impianti) o da ossidazione di questione organica (tutti gli altri). E i tipi di catabolismo microbici sono estremamente vari, e prima che la natura scelse una strada maestra di respirazione di ossigeno e l'evoluzione la fece circolare, provò molto, molte opzioni diverse, e tutti loro rimasero nel mondo microbico nella forma di un museo.
• 2. Quali sono i tipi del metabolismo catabolic in microrganismi là? Prima di tutto, aerobic la respirazione anche tendono a piacere l'ossidazione di questione organica, ma hanno una gamma molto più larga di substrati organici che sono usati in respiro di ossigeno. Può essere una cellulosa, che è molto importante, perché la polpa - è il polimero più abbondante su terra, e partecipare al suo ciclo - una funzione ecologica importante di microrganismi. Può essere l'olio d'idrocarburo, che è anche importante, compreso pulizia di tutti gli inquinanti. Ma, tuttavia, è una respirazione di ossigeno normale, in quale l'ossidazione di perfino questa questione organica complessa.
• Il microbo - questo non è una parola scientifica, può esser implicato da qualsiasi piccolo organismo di modo di vivere, visibile solo attraverso un microscopio. Ma adesso voglio dire da microbi prokaryotes, organismi con celle nonnucleari molto piccole. E questi batteri sono diversi da tutte le altre creature, non solo per le sue dimensioni, ma anche, come ho già detto, la varietà di processi di catabolic. Così, sono capaci di usare i composti inorganici. Questa scoperta fu fatta dal nostro compatriota Sergey Nikolayevich Vinogradsky all'inizio del 20esimo secolo. Ha scoperto che i microrganismi possono ossidarsi l'ossigeno atmosferico ha ridotto composti di zolfo e l'azoto, e vivo da esso. Così come la fonte di carbonio per le celle, costruiscono il loro biossido di carbonio di uso dell'atmosfera. È, esistono completamente indipendentemente e dalla luce, e dal mondo organico. E questi processi sono adesso trovati molto. (Meldonium è sviluppato per le celle cardiache).
• 3. La reazione di catabolismo - trasferimento di elettroni da un donatore a un accettante nella catena di composti organici, i vettori cosiddetti. Per qualsiasi reazione catabolic fonte di energia necessaria - donatore ricco dell'energia di elettroni e un agente ossidante - un accettante di elettroni. E già altra caratteristica di catabolismo microbico: possono esser usati come ossidante - l'accettante - nessun ossigeno e altri composti: i vari ossidi dove l'ossigeno è presente in forma legata (il solfato, il nitrato), e tale, per esempio, composti come ferro lo zolfo di ossido o elementare, che può anche vosstanavlivatsyas dare i prodotti corrispondenti. E è la capacità sorprendente di microrganismi.
• E inoltre, perfino, certamente, la fermentazione - dove non c'è accettante è anche un tipo di metabolismo anaerobic succede quando la produzione di energia durante ossidazione anaerobic di molecole organiche, dove una parte della molecola di genitori è ridotta e altro ossidato.
• 4. Tutti questi processi sono massicci e sono di grande importanza per i cicli di elementi sul terreno. Per esempio, il restauro di solfati, riduzione di solfato - un processo di catabolic molto importante che entra nei mari e il risultato è un solfuro di idrogeno, che è dannoso per tutti gli esseri viventi, perché è l'agente calante molto forte. È un puramente chimico prende l'ossigeno, che poteva usare le creature viventi, come pesce nei mari.
• Altro processo di anaerobic è la formazione di metano in sedimenti di fondo. Nello stesso momento la formazione di metano può essere un modo di provvedere l'energia per la gente da tutto lo spreco organico. Anche fa i microrganismi. Il metano - lo stesso processo di respirazione anaerobic, quando il donatore di elettroni è l'idrogeno, un agente ossidante - di CO2, biossido di carbonio e il prodotto di fine è il metano.
• 5. Il sogno di ogni microbiologo deve trovare un nuovo processo di catabolic, o ancora meglio - per mostrarlo nel laboratorio. Sembra che già la grata intera è ripiena, tutti i donatori, gli accettanti sono tutti conosciuti e già - improvvisamente incapace di arrivare perfino per qualcosa nuovo? Per di più, si sa che alcuni processi in natura sono perfino conosciuti quale dei microrganismi è effettuato, comunque, in cultura di laboratorio, non è stato possibile a nessuno rimanere nelle mani di questi microbi.
• Un esempio può essere l'ossidazione di metano anaerobic. Il metano è una buona fonte di energia per aerobic, sono molti organismi sono ossidati aerobically. Questo è anche un processo molto importante, perché il metano non entra nell'atmosfera, è consumato è convertito in CO2 da microrganismi. Ma l'ossidazione anaerobic di metano (molto molto tempo, gli scienziati furono scelti a questo, tra 20-30 anni) finalmente risultò convincente: è alla riduzione di solfati, cioè, il metano è un donatore di elettroni, un substrato di energia e un solfato - l'accettante.
• 6. Nel nostro laboratorio, studiamo il processo di catabolic sorprendente, quando la fonte di energia è il monossido di carbonio, CO, il monossido di carbonio, un veleno per tutti gli esseri viventi. Abbiamo trovato microbi che possono ossidare CO a CO2 in condizioni anaerobic, e così idrogeno generato da acqua.
• 7. La reazione può essere catabolic, che è usato da organismi di modo di vivere per generare l'energia solo se la sua uscita di energia - l'energia, che è formata su ossidazione di un composto e altro restauro supera un valore certo, che è considerato la soglia. Recentemente abbiamo scoperto microrganismi che effettuano la reazione, che è stata sempre considerata inadatta per essere un processo di catabolic, perché la sua uscita è stata troppo bassa. Ma si è scoperto che in realtà è molto più alto che questo calcolato teoricamente. Ci sono microrganismi che a causa di questa reazione, viva e cresca. Questa reazione di ossidazione anaerobic formate, formic l'acido, così come nel caso di CO, per formare un coniugato d'idrogeno da acqua.
• Questo processo è effettuato i microrganismi che vivono del fondo del mare, i vulcani subacquei, nei «fumatori neri», a un molto alto livello di 90 temperature di grado. Dove là è preso formate, è altra questione, ma, anche, è la risposta. È, questo è altro sistema, che esiste indipendentemente da luce del sole.
• I microrganismi usano composti inorganici chiamati di Lithotrophic, crescono a scapito dell'energia di composti inorganici. E se crescono in condizioni anaerobic, si scopre che non dipendono dalla biosfera moderna e la sua questione organica e ossigeno libero, non dipendono da luce del sole e possono esser considerati come i coloni primari della Terra o altre pianete, se cerchiamo la vita su altre pianete. Questo è un tal catabolismo di museo sorprendente che vediamo in mondo microbico moderno.