Анаэробные организмы

Образование перекиси водорода обнаружено в ряде ферментных и биологических систем, но лишь в том случае, когда система не содержит тяжелых металлов или ферментов каталазы и пероксидазы, которые обе разлагают перекись водорода. Как показано на стр. 347, эти ферменты способствуют либо прямому разложению перекиси, либо ее удалению путем участия в реакциях. Перекись водорода обнаружена в целом ряде реакций, катализированных разными окисляющими ферментами (оксидазами) и пуриновой дегидрогеназой молока. Перекись водорода не обнаружена в клетках, которые требуют кислорода для своего обмена (аэробных), так как такие клетки всегда содержат каталазу, но она была найдена при действии кислорода на некоторые бактерии, лишенные каталазы, например на пневмококки и стрептококки с анаэробным существованием. Перекись водорода угнетает рост анаэробных организмов типов, указанных выше. Это доказывает, что разрушение таких организмов, наблюдающееся при действии воздуха, может протекать за счет образования перекиси водорода, являющейся ядом для процесса их обмена. Имеются доказательства, что антибактериальная активность человеческой слюны обусловлена присутствием стрептококков. Так, эфирные экстракты стрептококков подавляют рост дифтерийных бактерий и стафилококков, и этот эффект приписывается содержанию перекиси водорода [117]. Этот и другие антисептические эффекты перекиси водорода рассматриваются ниже при анализе применения перекиси водорода в медицине (см. стр. 512 и сл.). [c.67]

Различают аэробные и анаэробные процессы. Каждому из них соответствует жизнедеятельность аэробных и анаэробных организмов. [c.263]

Анаэробные организмы не нуждаются в молекулярном кислороде и получают энергию за счет окислительно-восстановительных внутримолекулярных реакций. Процессы освобождения энергии протекают под влиянием комплекса дегидрирующих ферментов и называются бродильными. Образующиеся при этом соединения используются в реакциях синтеза для построения органического вещества клетки. [c.47]

Различают аэробные и анаэробные процессы. Каждому из них соответствует жизнедеятельность аэробных и анаэробных организмов. Сжигание (дыхание) или окисление (нитрификация) — аэробные процессы, а спиртовое, метановое, маслянокислое, пропионовокислое брожение — анаэробные процессы. [c.270]

Оказалось, что процессы, близкие к процессам спиртового брожения или гликолиза в мышце, широко распространены и являются основным источником энергии для многих анаэробных организмов . Выяснение процессов гликолиза и спиртового брожения было одной из первых фундаментальных проблем биохимии, решенной с применением методов органической химии, что заложило теоретические и методические основы современной молекулярной биохимии. [c.366]

Первоначально молекулярный кислород появился внутри клетки, и это сразу же создало проблему взаимодействия клетки с О2. Очевидно, что у первых фотосинтезирующих организмов, продуцировавших молекулярный кислород, не было ферментных систем не только для выгодного использования этого акцептора, но и для его нейтрализации в клетке. Не было их также и у других существовавших анаэробных форм жизни. Поэтому можно предполагать, что первый тип взаимодействия с О2 базировался на резко отрицательном отношении к нему клетки. Пример этого — многочисленные данные по высокой токсичности молекулярного кислорода для современных облигатно анаэробных организмов. [c.327]

Токсическое действие молекулярного кислорода на аэробные и анаэробные организмы. Кислород служит конечным акцептором электронов при аэробном дыхании и поэтому нужен всем аэробным организмам. Еще со времен Пастера, изучавшего образование масляной кислоты бактериями, известно, что кислород токсичен для строго анаэробных видов. Неожиданностью явилось то, что кислород может оказывать токсическое действие и на аэробные организмы. Поэтому у большинства организмов имеются ферменты, способные защищать клетку от токсичных продуктов, образующихся из Оз- [c.246]

До сих пор нет доказательств участия в процессе фиксации азота окислительных стадий, хотя было высказано предположение, что окислительные реакции могли бы поставлять энергию на первых этапах фиксации. Все экспериментальные данные свидетельствуют в пользу восстановительного пути фиксации N2 для аэробных, факультативно анаэробных и анаэробных организмов. [c.595]

Перечислите основные этапы катаболизма глюкозы у микроорганизмов. В чем особенности катаболизма анаэробных организмов [c.210]

Почвенные микроорганизмы делятся на две категории а) аэробные организмы (окисляющие), то есть живущие в присутствии воздуха они в основном полезны для сельского хозяйства б) анаэробные организмы (восстанавливающие), то есть живущие без доступа воздуха они довольно вредны для сельского хозяйства. [c.72]

Анаэробные организмы — организмы, не использующие кислород в качестве акцептора электронов для окисления органических веществ. [c.548]

Клетки, в которых 1имеются необходимые ферменты и требуемое соотношение между восстановленной и окисленной формами ферредоксина, могут использовать реакцию (11-14) для включения СОг в пируват. Сукцинил-СоА может аналогичным образом взаимодействовать с СОз, давая я-кетоглутарат (гл. 8, разд. К, 3). Это обусловливает обратимость единственной необратимой стадии в цикле трикарбоновых кислот. Используя эти реакции, фотосинтетнческие бактерии и некоторые анаэробные организмы осуществляют восстановительный цикл трикарбоновых кислот. Вместе с реакцией (11-14) этот цикл обеспечивает полное превращение СО2 в пируват. [c.475]

Известен еще один тип синтеза АТФ, получивший название субстратного фосфорилирования. В отличие от окислительного фосфорилирования, сопряженного с переносом электронов, донором активированной фосфорильной группы ( РО3Н2), необходимой для регенерации АТФ, являются интермедианты процессов гликолиза (гл. 18) и цикла трикарбоновых кислот (гл. 19). Во всех этих случаях окислительные процессы приводят к образованию высокоэнергетических соединений 1,3-дифосфоглицерата (гликолиз), сукцинил-КоА (цикл трикарбоновьгх кислот), которые при участии соответствующих ферментов способны фосфорилировать АДФ и образовывать АТФ. Трансформация энергии на уровне субстрата является единственным путем синтеза АТФ в анаэробных организмах. Этот процесс синтеза АТФ позволяет поддерживать интенсивную работу скелетных мышц в периоды кислородного голодания. Следует помнить, что он является единственным путем синтеза АТФ в зрелых эритроцитах, не имеющих митохондрий. [c.192]

Компоненты смешивают, pH смеси доводят до 7,3—7,4. Смесь кипятят для растворения агара, стерилизуют автоклавированием и охлаждают до 60 °С в водяной бане. Скорлупу яйца дезинфицируют спиртом и дают ей обсохнуть. Яйцо разбивают и отделяют желток от белка. Желток с соблюдением правил асептики переносят в расплавленный агар и перемешивают до получения однородной суспензии. Разливают в чашки и оставляют для затвердения. Работая с анаэробными организмами, чашки используют в течение 4 ч после приготовления или хранят их в анаэробном боксе. [c.75]

Протекание р-ции слева направо в тканях млекопитающих и др. аэробных организмах - необходимый этап тринарбоно-вых кислот цикла. У анаэробных организмов обратная р-ция служит источником фумарата - конечного акцептора электронов в окислит.-восстановит. р-циях. [c.212]

Дегидрогеназы а-кетокислот продуцируют производные СоА, кото рые могут вступать в биосинтетические реакции. С другой стороны, ацилпроизводные СоА могут расщепляться с образованием АТР. Пиру-ват-формиат-лиазная система также составляет часть системы, генерирующей АТР у анаэробных организмов [например, в смещанном кис-ютном брожении у энтеробактерий, в том числе у Е. соН (гл. 9, разд. Е, 2)]. Эти две реакции представляют пару важных процессов, обеспечивающих фосфорилирование на субстратном уровне. По этой причине на рис. 8-19 они выделены. Их следует сравнить с двумя ранее рассмотренными примерами фосфорилирования на субстратном уровне (рис. 8-4 и 8-3). [c.275]

Метановое брожение осадков стачных вод может происходить в мезофильных углопчях, когда температура бродящей массы осадка поддерживается в пределах 20— 35°С, или в термофильных условиях при температуре 50— 55°С. Каждому типу процесса брожения соответствует специфическая микрофлора анаэробных организмов — мезофильная или термофильная. Интенсивность сбраживания осадка тем больше, чем выше температура сбраживаемой массы (см. рис. 19). Однако, как следует из графика, для мезофильного процесса максимальная температура сбраживания не должна быть выше 35— 37°С, а для термофильного — вынге 57—60°С. [c.186]

Один из центральных вопросов современной биохимии заключаете в том, каким образом поток электронов по цепи переносчиков приэодц к образованию АТР. Вопрос этот очень важен, так как большая часть АТР, образующегося в аэробных и некоторых анаэробных организмах, генерируется именно в процессе окислительного фосфорилирования. Более того, энергия, улавливаемая в процессе фотосинтеза, идет на образование АТР с помощью очень сходного процесса. Механизм генерирования АТР может быть тесно связан с функционированием мембран при транспорте ионов. Вполне возможно, что механизм окислительного фосфорилирования в известном смысле является обратным механизму использования энергии АТР для мышечного сокращения. [c.391]

Образование протопорфириногена IX (5а) из копропорфирино-гена III (4) сводится к окислительному декарбоксилированию боковых карбоксиэтильных группировок в кольцах А и В (положения 3 и 8) до винильных групп. Гипотетическая последовательность этих групп в кольцах А и В показана на схеме (18). Для проявления каталитической активности соответствующего фермента необходимо присутствие молекулярного кислорода, однако в анаэробных организмах могут использоваться и другие акцепторы электронов. [c.654]

Наконец, в механизме (а) предусматривается окислительный процесс с участием р-водородного атома и пиррольной N—Н-связи, в результате которого образуется промежуточное основание Шнффа это основание вследствие своей электроноакцепторности способствует декарбоксилированию с образованием винильной группы. Этот механизм аналогичен некоторым реакциям биологического декарбоксилирования, катализируемым ферментами с пи-ридоксальфосфатной и тиамннпирофосфатной группировками. В настоящее время невозможно сделать выбор между этими тремя механизмами (см. схему 20), однако очевидно, что при биосинтезе гена в анаэробных организмах осуществление механизма (б),пред- [c.656]

Семейство A tinomy eta eae и род A tinomy es входят во все упомянутые нами и другие системы классификаций актиномицетов, однако в разных системах они объединяют совершенно различные организмы. В род A tinomy es зарубежные ученые включают анаэробные организмы, мицелий которых расчленяется на палочковидные и кокковидные фрагменты. [c.96]

Акцепторы электронов. Поскольку в работе реактора с активным илом принципиальным является то обстоятельство, что через смесь ила и воды продувают воздух, то анаэробные бактерии вряд ли способны выживать в нем длительное время. Анаэробные условия могли бы сохраняться внутри флокул ила, но флокулы часто разрушаются и формируются заново. Факультативные анаэробные организмы, впрочем, способны выживать в таких изменяющихся (но все-таки преимущественно аэробных) условиях. [c.90]

Массообмен в биологаческих системах связан не только с доставкой кислорода к клеткам аэробных видов и теплообменом, но и с выделением диоксида углерода как конечного продукта различных катализируемых реакций, транспортом других веществ через клеточные мембраны (в том числе — анаэробных организмов) [c.266]

Интересны попытки ряда исследователей качественно и количественно охарактеризовать различные физиологические типы бактерий, которые участвуют в неметаногенной ферментации. При этом авторы использовали метод селективных питательных сред, содержащих в качестве единственного источника углерода и энергии определенные органические субстраты. Недостатком данного метода является то, что на таких средах при подсчете могут быть пропущены бактерии, способные разлагать и использовать внесенный в среду субстрат в конструктивном обмене, но не способные получать из него энергию, и наоборот. Тем не менее таким образом были получены сведения о физиологических группах бактерий, обладающих целлюлолитической, протеолитической и липолитической активностью, а также о сульфатредуцирующих и денитрифицирующих бактериях. К сожалению, большая часть этих работ выполнена без применения анаэробной техники культивирования и касается аэробных и факультативно анаэробных бактерий, роль которых в процессах ферментации органических веществ, очевидно, менее значительна, чем анаэробных организмов. [c.135]

Обе реакции, протекающие с выделением энергии при превращении триозофосфата в пируват, служат для анаэробных организмов важнейшими этапами, доставляющими энергию. В анаэробных условиях все микроорганизмы, сбраживающие углеводы (за немногими исключениями), используют энергию, получаемую в результате окисления глице-ральдегидфосфата в пируват. [c.227]

Анаэробные организмы могут, очевидно, либо осуществлять образование ненасыщенных кислот тем же путем, по без участия кислорода, либо использовать другой путь. В пользу второй альтернативы свидетельствует тот факт, что некоторые анаэробные организмы не способны вводить двойную связь в предобразовапные жирные кислоты. [c.406]

Несмотря на токсичность кислорода для облигатных анаэробов, эти микроорганизмы могут существовать в постоянно аэробных местообитаниях, но в сообществах с аэробными или факультативно анаэробными организмами, которые поглощают О2. Примерами таких сообществ являются циано-бактериальные маты, где верхний слой аэробный и оксигенный, а нижний — анаэробный различные гранулированные осадки, где во внутренней части создаются анаэробные условия микробиота ротовой полости, где облигатно анаэробный Ba teroides gingivalis живет в отложениях зубного камня. [c.99]

Метод используют для культивирования анаэробных организмов или организмов, растущих при низкой концентрации кислорода (микроаэрофилов). Обычно используют пробирку с питательной агаризованной средой. Благодаря небольшой поверхности и достаточно большой глубине агара в пробирке по сравнению с чашкой доступ ы1Слорода внутрь агара ограничивается. Посев производят прямой проволочкой (без петли), или бактериологической иглой. Небольшое количество культуры (твердой или жидкой) берут кончиком иглы и затем вертикально прокалывают ею агар (рис. 12.7). Культура растет в агаре во все стороны от линии прокола. [c.50]

Как же повлияло накопление молекулярного кислорода в атмосфере на анаэробные организмы, положившие начало жизни на Земле В мире, богатом кислородом, который не мог быть ими использован, такие организмы оказались в невыгодных условиях. Некоторые из них, без сомнения, вымерли. Другие либо развили способность к дыханию, либо нашли экологические ниши, практически лишенные кислорода, и продолжили в них анаэробное существование. По всей вероятности, существовал и третий класс организмов, который выбрал значительно более хитрую и неизмеримо более богатую отлаленными последствиями стратегию выживания. Считается, что организмы этого класса вступили в симбиоз с аэробными клетками, а затем образовали с ними прочную ассоциацию. Это - наиболее привлекательное объяснение возникновения современных клеток эукариотического типа (схема 1-1), о которых в основном и пойдет речь в книге. [c.27]

Для большинства клеток животных гликолиз служит лишь прелюдией к стадии 3 катаболизма, так как образующаяся при гликолизе молочная кислота быстро поступает в митохондрии, где полностью окисляется до СО2 и Н2О. Тем не менее у анаэробных организмов (т. е. таких, которые не используют молекулярного кислорода) и тканей (например, скелетных мышц), способных работать в анаэробных условиях, гликолиз может стать основным источником клеточного АТР. В этих сл> чаях вместо того, чтобы подвергнуться расщеплению в митохондриях, молекулы пирувата остаются в цитозоле и в зависимости от вида организма могут превращаться либо в этанол плюс СО2 (в дрожжах), либо в лактат (в мышцах), которые затем выводятся из клеток. Дальнейшее превращение пирувата в этих энергодающих реакциях, называемых брожением, требуется для того, чтобы полностью использовать восстановительный потенциал, полученный в реакции 5 гликолиза, и таким путем регенерировать NAD . необходимый для дальнейшего осуществления гликолиза Гем. разд. 7.4.1). [c.89]

Как уже говорилось в гл. 1, прокариотический характер генетической системы органелл, особенно ярко выраженный у хлоропластов, позволяет предполагать, что митохондрии и хлоропласты произошли от бактерий, некогда поглощенных путем эндоцитоза Согласно этой эндосимбиотической гипотезе, клетки эукариот в начале своего эволюционного пути были анаэробными организмами без митохондрий и хлоропластов, а затем вступили в прочный симбиоз с бактериями и приспособили их систему окислительного фосфорилирования для своих нужд (рис. 7-74) Полагают, что событие, приведшее к появлению митохондрий, произошло 1,5 млрд. лет назад, когда в атмосферу поступило значительное количество кислорода, еще до разделения линий животных и растений (см. рис. 7-61). Вероятно, хлоропласты растений и водорослей появились позднее в результате другого эндосимбиоза, когда клеткой были захвачены фотосинтезирующие бактерии, выделяющие молекулярный кислород. Обычно предполагают, что произошло по меньшей мере три независимых события этого рода, так как тогда можно было бы объяснить различие пигментов и других особенностей у современных высших растений и у зеленых, бурых и красных водорослей (см. рис. 7-62). [c.499]

Маргулис полагает, что хозяевами промитохондрий были анаэробные организмы. По мнению де Дюва и его коллег [459—462, 1299], хозяин содержал какую-то предковую форму пероксисомы 18, Е) и, следовательно, был аэробом, но пероксисомы были и остаются неспособными к окислительному фосфорилированию. Таким образом, приобретение промитохондрий все же дало хозяину большие преимущества. Исходные механизмы для окисления, имевшиеся у хозяина, впоследствии могли переключиться на другие функции. Частично основываясь на работе Долина [487], де Дюв более подробно рассмотрел вопрос о происхождении пероксисом. Он предположил, что все пероксисомы у всех эукариотов родственны между собой и должны иметь общего предка. Эту предковую пероксисому он представляет себе как окисляющую частицу с многообразными функциями в метаболизме, в некоторых отношениях сравнимую с митохондрией. Как уже указывалось, они были не способны к накоплению энергии, но использовали образование и расщепление НгОг для передачи избытка электронов и способствовали, очевидно, снятию тех жестких ограничений, которые накладывались на (ферментативный.— Э.Б.) энергетический обмен необходимостью использования метаболитов в качестве конечных акцепторов электронов 13, А). Пути, которыми лишние электроны (в составе НАД-Н или других восстановителей) могли проникать в пероксисомы, подробно обсуждались Герхардтом [677]. [c.193]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология