Дыхание бактерий

Для осуществления биологических синтезов помимо питательных веществ бактерии нуждаются в определенном количестве энергии. Универсальным аккумулятором химической энергии в клетке является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), которая образуется в результате дыхания, биологического окисления, основанного на окислительно-восстановительных реакциях или брожении. Молекулы АТФ синтезируются в результате переноса электрона от первичного донора к конечному акцептору. Конечным акцептором электронов, чаще всего, выступает молекулярный кислород, О₂, и тогда осуществляется аэробное дыхание. Если в качестве акцептора электронов выступают неорганические соединения (NO₂, SO₄, SO₃), возникает анаэробное дыхание.

В том случае, когда продукты органического субстрата служат одновременно и донорами и акцепторами водорода, метаболический процесс называется брожением (ферментацией).

Дыхание бактерий

ТИПЫ ФЕРМЕНТЫ

АЭРОБЫ АНАЭРОБЫ

ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ

ОБЛИГАТНЫЕ ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ СПОСОБЫ ВЫРАЩИВАНИЯ

ГИДРОЛАЗЫ

ЭКЗО- И ЭНДОФЕРМЕНТЫ

ТРАНСФЕРАЗЫ

МИКРОАЭРОФИЛЫ КАПНЕИЧЕСКИЕ

ИЗОМЕРАЗЫ

КОНСТИТУТИВНЫЕ

И ИНДУЦИБЕЛЬНЫЕ

ЛИАЗЫ И ЛИГАЗЫ

Подавляющее большинство патогенных бактерий являются аэробами. По потребности в кислороде бактерии можно разделить на 5 групп:

1. Строгие (облигатные) аэробы, рост этих микроорганизмов прекращается в отсутствие О₂. К ним относятся, например, менингококки.

2. Строгие (облигатные) анаэробы не переносят доступа воздуха, так как образующиеся токсические производные кислорода (перекись водорода, супероксидный и гидроксильный радикалы, синглетный кислород) губительны для самих же бактерий из-за отсутствия у них ферментов (каталазы, пероксидазы, супероксиддисмутазы), разрушающих эти токсические продукты. К строгим анаэробам относятся клостридии столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторые бактероиды. Среди множества патогенных бактерий их количество невелико.

3. Факультативные анаэробы наиболее обширная группа патогенных микроорганизмов, которые способны использовать в качестве акцепторов электронов как молекулярный кислород, так и органические соединения, а так же переключатся на процесс брожения в отсутствии молекулярного кислорода.

4. Микроаэрофильные бактерии хорошо растут при сниженном парциальном давлении кислорода, но при повышенном содержании СО₂ (представители рода Brucella).

5. Аэрофилы нуждаются в повышенном содержании кислорода (холерный вибрион, возбудители дифтерии, туберкулеза).