FAQ: Catabolisme microbien

7 faits du métabolisme d'énergie de micro-organismes

Le catabolisme - cet échange d'énergie, les réactions de système par lesquelles toute créature vivante reçoit l'énergie pour la vie, pour la construction de matière cellulaire pour la reproduction.

• 1. L'étude de catabolisme est de l'importance particulière pour la Microbiologie. Car les organismes plus complexes existent au détriment de l'énergie obtenue ou dans le processus de photosynthèse (les usines) ou par l'oxydation d'affaire organique (tous les autres). Et les types de catabolisme microbiens sont extrêmement variés et avant que la nature a choisi une autoroute de respiration d'oxygène et l'évolution l'a avancée, elle a essayé très, un grand nombre de différentes options et ils tous sont restés dans le monde microbien dans la forme d'un musée.
• 2. Quels sont les types du métabolisme catabolic dans les micro-organismes là ? Tout d'abord, aerobic la respiration ils ont tendance aussi à aimer l'oxydation d'affaire organique, mais ils ont une beaucoup plus large gamme de substrates organiques qui sont utilisés dans la respiration d'oxygène. Cela peut être une cellulose, qui est très importante, parce que la pulpe - est le polymère le plus abondant sur la terre et participer à son cycle - une fonction écologique importante de micro-organismes. Cela peut être un pétrole d'hydrocarbure, qui est aussi important, en incluant nettoyant tous les polluants. Mais, néanmoins, c'est une respiration d'oxygène normale, dans lequel l'oxydation de même cette affaire organique complexe.
• Le microbe - ce n'est pas un mot scientifique, il peut être impliqué par tout petit organisme vivant, visible seulement par un microscope. Mais maintenant je veux dire par les microbes prokaryotes, les organismes avec de très petites cellules non nucléaires. Et ces bactéries se distinguent de toutes les autres créatures, pas seulement pour sa grandeur, mais aussi, comme j'ai déjà dit, la variété de processus de catabolic. Ainsi, ils sont capables d'utiliser les composés inorganiques. Cette découverte a été faite par notre compatriote Sergey Nikolayevich Vinogradsky au début du 20ème siècle. Il a découvert que les micro-organismes peuvent oxyder des composés de soufre réduits d'oxygène atmosphérique et un azote et vivant par cela. Ainsi comme la source de carbone pour les cellules, ils construisent leur dioxyde de carbone d'utilisation de l'atmosphère. C'est-à-dire, ils existent complètement de façon indépendante et de la lumière et du monde organique. Et ces processus sont maintenant trouvés beaucoup. (Meldonium est développé pour les cellules du cœur).
• 3. La réaction de catabolisme - transfert électronique d'un donateur à un accepteur dans la chaîne de composés organiques, les soi-disant vecteurs. Pour toutes réactions catabolic source d'énergie nécessaire - donateur électronique riche en l'énergie et un agent s'oxydant - un accepteur électronique. Et encore un trait de catabolisme microbien : ils peuvent être utilisés comme l'oxydant - l'accepteur - aucun oxygène et d'autres composés : les oxydes différents où l'oxygène est présent dans la forme reliée (le sulfate, le nitrate) et tel, par exemple, composés comme le soufre d'oxyde ou élémentaire en fer, qui peut aussi vosstanavlivatsyas donner les produits correspondants. Et c'est la capacité stupéfiante de micro-organismes.
• Et en plus même, évidemment, la fermentation - où il n'y a aucun accepteur est aussi un type de métabolisme anaerobic se produit quand la production d'énergie pendant l'oxydation anaerobic de molécules organiques, où une partie de la molécule parentale est réduite et l'autre oxydé.
• 4. Tous ces processus sont massifs et sont très importants pour les cycles d'éléments sur la terre. Par exemple, la restauration de sulfates, réduction de sulfate - un processus de catabolic très important qui entre dans les mers et le résultat est un sulfure hydrogène, qui est malfaisant pour toutes les créatures vivantes, parce qu'il est le très fort agent réduisant. C'est un purement chimique prend l'oxygène, qui pourrait utiliser les créatures vivantes, telles que le poisson dans les mers.
• Un autre processus d'anaerobic est la formation de méthane dans les sédiments de fond. En même temps la formation de méthane peut être une façon de fournir l'énergie aux gens de tout le gaspillage organique. Il fait aussi les micro-organismes. Le méthane - le même processus de respiration anaerobic, quand le donateur électronique est de l'hydrogène, un agent s'oxydant - de CO2, dioxyde de carbone et le produit de fin est le méthane.
• 5. Le rêve de chaque microbiologiste doit constater qu'un nouveau processus de catabolic, ou encore mieux - le montre dans le laboratoire. Il semble que déjà la grille entière est remplie, tous les donateurs, les accepteurs sont tous connus et encore - subitement incapable d'arriver même pour quelque chose de nouveau ? De plus, il est connu que quelques processus dans la nature sont même connus lequel des micro-organismes est réalisé, cependant, dans la culture de laboratoire, il n'était possible à personne de tenir dans les mains de ces microbes.
• Un exemple peut être l'oxydation de méthane anaerobic. Le méthane est une bonne source d'énergie pour aerobic, ce sont un grand nombre d'organismes sont oxydés aerobically. C'est aussi un processus très important, parce que le méthane n'entre pas dans l'atmosphère, il est consommé est converti en CO2 par les micro-organismes. Mais l'oxydation anaerobic de méthane (une très longue période, les scientifiques y ont été choisis, dans les 20-30 ans) s'est avéré convaincant finalement : c'est en raison de la réduction de sulfates, c'est-à-dire, le méthane est un donateur électronique, l'énergie substrate et le sulfate - l'accepteur.
• 6. Dans notre laboratoire, nous étudions le processus de catabolic stupéfiant, quand la source d'énergie est l'oxyde de carbone, CO, l'oxyde de carbone, un poison pour tous les êtres vivants. Nous avons trouvé des microbes qui peuvent oxyder CO à CO2 dans les conditions anaerobic et ainsi hydrogène produit de l'eau.
• 7. La réaction peut être catabolic, qui est utilisé par les organismes vivants pour produire l'énergie seulement si sa production d'énergie - l'énergie, qui est formée sur l'oxydation d'un composé et d'une autre restauration excède une certaine valeur, qui est considérée le seuil. Récemment nous avons découvert des micro-organismes qui réalisent la réaction, qui était toujours considérée inappropriée pour être un processus de catabolic, parce que sa production était trop basse. Mais il s'est trouvé qu'en réalité c'est beaucoup plus haut que cela calculé théoriquement. Il y a des micro-organismes qu'en raison de cette réaction, vivez et grandissez. Cette réaction d'oxydation anaerobic formate, formic l'acide, aussi bien qu'en cas de CO, pour former un conjugué d'hydrogène de l'eau.
• Ce processus est réalisé les micro-organismes qui vivent sur le fond de la mer, les volcans sous-marins, dans les "fumeurs noirs", à un très haut niveau de 90 températures de degré. Où est pris là formate, c'est une autre affaire, mais cela, aussi, est la réponse. C'est-à-dire, c'est un autre système, qui existe indépendamment de la lumière du soleil.
• Les micro-organismes utilisent des composés inorganiques appelés de Lithotrophic, ils grandissent au détriment de l'énergie de composés inorganiques. Et s'ils grandissent sous les conditions anaerobic, il se trouve qu'ils ne dépendent pas du biosphère moderne et son affaire organique et l'oxygène libre, ils ne dépendent pas de la lumière du soleil et peuvent être considérés comme les colons primaires de la Terre ou d'autres planètes, si nous cherchons la vie sur d'autres planètes. C'est un tel catabolisme de musée stupéfiant que nous voyons dans le monde microbien moderne.