Предыдущая Следующая
Аэробные и анаэробные
организмы. Аэробными организмами называются такие организмы, которые
способны жить и развиваться только при наличии в среде свободного кислорода,
используемого ими в качестве окислителя. К аэробным организмам принадлежат все
растения, большинство простейших и многоклеточных животных, почти все грибы, то
есть подавляющее большинство известных видов живых существ. У животных жизнь в
отсутствие кислорода (анаэробиоз) встречается как вторичное приспособление.
Аэробные организмы осуществляют биологическое окисление главным образом посредством
клеточного дыхания. В связи с образованием при окислении токсичных продуктов неполного
восстановления кислорода, аэробные организмы обладают рядом ферментов (каталаза,
супероксиддисмутаза), обеспечивающих их разложение и отсутствующих или слабо
функционирующих у облигатных анаэробов, для которых кислород оказывается вследствие
этого токсичным. Наиболее разнообразна дыхательная цепь у бактерий, обладающих
не только цитохромоксидазой, но и другими терминальными оксидазами. Особое
место среди аэробных организмов занимают организмы, способные к фотосинтезу, -
цианобактерии, водоросли, сосудистые растения. Выделяемый этими организмами
кислород обеспечивает развитие всех остальных аэробных организмов. Организмы,
способные развиваться при низкой концентрации кислорода (Ј
1 мг/л), называются микроаэрофилами.
Анаэробные организмы способны жить и развиваться при отсутствии в
среде свободного кислорода. Термин «анаэробы» ввел Луи Пастер, открывший в 1861
году бактерии маслянокислого брожения. Распространены они главным образом среди
прокариот. Метаболизм их обусловлен необходимостью использовать иные
окислители, чем кислород. Многие анаэробные организмы, использующие
органические вещества (все эукариоты, получающие энергию в результате
гликолиза), осуществляют различные типы брожения, при которых образуются
восстановленные соединения - спирты, жирные кислоты. Другие анаэробные
организмы - денитрифицирующие (часть из них восстанавливает окисное железо),
сульфатвоссстанавливающие, метанообразующие бактерии - используют неорганические
окислители: нитрат, соединения серы, СО2. Анаэробные бактерии разделяются
на группы маслянокислых и т.д. в соответствии с основным продуктом обмена.
Особую группу анаэробов составляют фототрофные бактерии. По отношению к О2
анаэробные бактерии делятся на облигатных, которые неспособны использовать его
в обмене, и факультативных (например, денитрифицирующие), которые могут
переходить от анаэробиоза к росту в среде с О2. На единицу биомассы
анаэробные организмы образуют много восстановленных соединений, основными
продуцентами которых в биосфере они и являются. Последовательность образования
восстановленных продуктов (N2, Fe2+, H2S, CH4),
наблюдаемая при переходе к анаэробиозу, например в донных отложениях,
определяется энергетическим выходом соответствующих реакций. Анаэробные
организмы развиваются в условиях, когда О2 полностью используется
аэробными организмами, например в сточных водах, илах.
Предыдущая Следующая
|
