Спосабы атрымання энергіі бактэрыямі.

Жывым арганізмам даступны два віды энергіі: светлавая і хімічная. Для пракарыёт характэрны розныя спосабы атрымання энергіі. Найбольш старажытная група бактэрый выкарыстоўвае хімічную энергію браджэння. Большасць пракарыёт атрымліваюць энергію пры аэробным дыханні. У факультатыўных і аблігатных анаэробаў адбываецца анаэробнае дыханне. Хемалітатрофы выкарыстоўваюць энергію аэробнага акіслення адноўленых неарганічных злучэнняў. Фотааўтатрофныя бактэрыі спажываюць як светлавую энергію, так і хімічную энергію акіслення арганічных і неарганічных рэчываў.

Браджэнне – найбольш прымітыўны спосаб атрымання энергіі. У якасці субстратаў браджэння выкарыстоўваюцца розныя арганічныя рэчывы – вугляводы, арганічныя кіслоты, спірты, амінакіслоты і інш. Прадуктамі браджэнняў з’яўляюцца арганічныя кіслоты, спірты, ацэтон, СО², Н₂. Браджэнне эвалюцыйна папярэднічае дыханню і звязана з дыханнем. Агульным этапам для браджэння і дыхання з'яўляецца гліколіз.

Браджэнне – анаэробны працэс расшчаплення арганічных пажыўных рэчываў на простыя арганічныя і неарганічныя для атрымання энергіі. Працэс праходзіць у дзве стадыі: спачатку субстрат акісляецца без удзелу кіслароду з атрыманнем ПВК, потым прадукты акіслення аднаўляюцца, прымаючы на сябе вадарод. Шляхоў акіслення субстрату тры, адзін з іх – гліколіз.

Пры спіртовым браджэнні акцэптарам вадароду з’яўляецца воцатны альдэгід.

Энергетычны выхад браджэння складае толькі 2 молі АТФ на моль глюкозы. Для параўнання, энергетычны выхад дыхання – 38 молей АТФ.

Назвы відам браджэння даюцца па ўтвараным прадуктам. Асноўныя віды браджэння – спіртавое, малочна-кіслае, масляна-кіслае – адкрыты Л. Пастэрам у 1861 г.

Узбуджальнікі спіртавога браджэння – дражджа-выя грыбкі, шэраг пракарыёт.

С₆Н₁₂О₆ → 2СН₃СН₂ОН+2СО₂+2АТФ

Выкарыстоўваецца ў харчовай прамысловасці, вінаробстве.

Малочна-кіслае браджэнне ажыццяўляюць бактэрыі роду Streptococcus. Выкарыстоўваецца для атрымання кісламалочных прадуктаў, заквашвання, сіласавання. Жывуць у страваводзе чалавека.

С₆Н₁₂О₆ →2 СН₃СНОНСООН+196,65 кДж/моль

Пры м аслена-кіслым браджэнні адноўлены вадародам прадукт распадаецца і вадарод выдзяляецца ў паветра:

С₆Н₁₂О₆ → СН₃СН₂СН₂СООН + 2СО₂ + 2Н₂

Энергетычны выхад – 3,3 моль АТФ на моль глюкозы. Ўзбуджальнікі – бактэрыі роду Clostridium. Гэта шматлікі род аблигатных анаэробаў, якія зброджваюць вугляводы і бялкі, АМК, азоцістыя злучэнні. З іх жыццядзейнасцю звязаны працэсы аманіфікацыі, раскладання рэшткаў раслін і жывёл, «фіксацыі» азоту.

Clostridium botulinum вызываюць порчу прадуктаў і вылучаюць таксін батулін (ад лац. вotulus – каўбаса), які выклікае параліч дыхання. Прадстаўнікі роду Clostridium з'яўляюцца узбуджальнікамі слупняку (таксін уздзейнічае на нервовую сістему) і газавай гангрэны (раскладанне бялкоў тканак).

Пры аэробным дыханні акцэптарам электронаў (вадароду) з'яўляецца кісларод. Субстраты дыхання акісляюцца ў гліколізе і цыкле Крэбса. Маецца дыхальны ланцуг, у якім адбываецца акісляльнае фасфараляванне. Аэробных дыханне характэрна для аэробных гетеротрофных бактэрый, некаторых аўтатрофаў (цыянабактэрыі).

Маюцца пракарыёты, якія атрымліваюць энергію шляхам няпоўнага аэробнага акіслення арганічных рэчываў. Прадстаўнікі – воцатнакіслыя бактэрыі, якія акісляюць спірт да воцатнай кіслаты. Маюць дыхальную ланцуг. Акцептором вадароду служыць кісларод. Працэс памылкова называюць браджэннем.

Пры анаэробных дыханні акісленне субстрату і акісляльнае фасфараляванне адбываецца гэтак жа, як пры аэробным. Аднак акцэптарамі вадароду замест кіслароду з'яўляюцца неарганічныя злучэнні, у прыватнасці нітраты – NO₃^- (дэнітріфікуючыя бактэрыі), сульфаты – SO₄^2- (сульфатаднаўляльныя бактэрыі), сера, СО₂ (метанаўтваральныя бактэрыі), жалеза – Fe³⁺. Адсюль адрозніваюць віды дыхання: нітратнае, сульфатнае, карбанатнае, жалезнае і інш.

Ураўненне дэнітрыфікацыі:

С₆Н₁₂О₆ + 4NО₃^- → 6СО₂ +6Н₂О + 2N₂ + энергія

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: