Введення
харчування дихання мікроорганізм бактерія
Як відомо, мікроорганізми черпають енергію, необхідну для підтримки їх життєдіяльності, за рахунок різного роду процесів окислення органічних (а іноді і неорганічних) речовин. При цьому окислення відбувається шляхом відщеплення від субстратів водню (або електронів). Водень переноситься по ланцюзі ферментів і в кінцевому підсумку з'єднується з киснем, утворюючи воду. Анаеробний ж спосіб добування енергії характеризується тим, що вільний кисень в ньому не бере участі, а органічні субстрати окислюються тільки за рахунок відщеплення водню. Освобождающийся водень або приєднується до продуктів розпаду того ж самого органічної речовини, або виділяється в газоподібному стані.
Типи дихання мікроорганізмів
Дихання мікробів являє собою біологічне окислення різних органічних сполук і деяких мінеральних речовин. У підсумку окислювально-відновних процесів і бродіння утворюється теплова енергія, частина якої використовується мікробної клітиною, а решта виводиться в навколишнє середовище.
В даний час окислення визначають як процес відібрання водню (дегидрирование), а відновлення - його приєднання. Ці ж терміни застосовують до реакцій, пов'язаних з переносом протонів і електронів або тільки електронів. При окисленні речовини відбувається втрата електронів, а при відновленні - їх при-з'єднання. Вважають, що перенесення водню і перенесення електронів - еквівалентні процеси.
Здатність сполук або елементів віддавати або приймати електрони обумовлюється окислювально-відновним потенціалом. За пропозицією М. Кларка, його позначають Гн2 (негативний логарифм парціального тиску газоподібного водню). Це ступінь насичення середовища киснем або воднем. Діапазон J Н2 коливається від 0 до 42,6. При П12 <., 28 середовище характеризується відновними властивостями, при НТ2,.> 28 окисними, при iil2, рівним 28, середа нейтральна.
Аероби живуть при більш високому окислювально-відновному потенціалі (ili2 14-35), анаероби-при більш низькому (Гн2 0-12). Попи Н1 (про тони), якими вони по суті і є, переносяться проти електрохімічного градієнта, тобто з середовища з меншою концентрацією в середу, де їх багато. Процес перенесення протонів пов'язаний з споживанням енергії. Проникнення іонів водню через мембрану відбувається не за законами осмосу, а активно, за допомогою насоса, який називається водневої помпою. Таким чином, біологічні перетворення в цитоплазмі мікробної клітини пов'язані з рухом протонів і електронів, але це не просте електричне рух, а складний біохімічний процес, який здійснюється за допомогою ферментів. Останні каталізують реакції, прискорюють розрив ковалентних зв'язків і тим самим знижують енергію активації.
Електроенергія, що виробляється мікробами, може бути використана навіть в деяких приладах. В даний час сконструйовані передавачі, що працюють на біологічній електроенергії, її виробляють мікроорганізми, що харчуються цукром, розчиненим у морській воді. (Аеробне дихання мікроорганізмів - це процес, при якому останнім акцептором водню (протонів і електронів) є молекулярний кисень. В результаті окислення, головним чином складних органічних сполук, утворюється енергія, яка виділяється в середу або накопичується в макроергічних фосфатних зв'язках АТФ. Розрізн...
