Класификация на бактериите по вид на дишането - биологично окисление
Според нуждата на микроорганизмите от кислород се разграничават пет групи (фиг. 10):
1. Задължителни (строги) аероби Те са в състояние да получават енергия само чрез дишане и следователно задължително се нуждаят от молекулярен кислород. Енергията се получава чрез окислителния метаболизъмлизъм, използващ кислород като терминалприет електронен акцептор в реакцията, катализиранzaned цитохром оксидаза. Пример: представители на раждането Псевдомонада и Бацил.
2. Задължителни (строги) анаероби те не са в състояние да растат и да се размножават в присъствието на кислород, тъй като нямат ензими, които разграждат токсичните кислородни съединения. За тях, като вид оксидферментация, по време на която се случва прехвърлянето на електрони от донорния субстрат към акцепторния субстрат. Техният метаболизъм е ферментативен. Пример: микроорганизми на раждането Клостридий и Бактероиди.
3. Факултативни анаеробив състояние да расте и да се размножава както вналичието на кислород и при негово отсъствие. Те имат смесен тип метабоLism и може да се използваизползвайте както молекулен кислород, така и органични съединения като крайни електронни акцептори. Процесът на получаване на енергия от тяхМоже да се осъществи с кислородно дишане в присъствието на кислород и при негово отсъствие да се премине към ферментация. Пример: Ешерихия коли и Saccharomyces.
4. Микроаерофили се нуждаят от ниско съдържание на свободен кислород от 2-10%. Естественото местообитание на микроаерофилите е лигавичният слой, покриващ епитела на стомаха, където концентрацията на кислород е ниска. Микроаерофилите имат ензими, които се инактивират при контакт със силни окислители и са активни само при ниски стойностикислородно налягане, например ferхидрогеназа. Много микроаерофилни бактерии растат по-бързо в излишък на въглероден диоксид (до 20%), поради което се наричат капнофили. Пример: Helicobacter pylori, Campylobacter.
5. Аеротолерантни микроорганизмиможе да расте в присъствието на атмосферен кислород, но не го използва като енергиен източник. Те извършват анаеробен метаболизъм (ферментация), но са устойчиви на кислород в обичайните му концентрации. Пример: Streptococcus pyogenes, Lactobacillus.
Аероби Микроаерофилни Незадължителни анаероби Аеротолерантни
микроорганизми анаероби микроорганизми
Фигура: 10. Естеството на растежа на бактериите с различни нужди от кислород
Различното физиологично съотношение на микроорганизмите към кислорода е свързано сте имат ензимни системи, които им позволяват да съществуват в кислородна атмосфера. Трябва да се отбележи, че при окислителните процеси, протичащи в кислородна атмосфера, се образуват токсични продукти на окисляване (H2O2 - водороден прекис и O2
- свободни кислородни радикали), Тези съединения причиняват пероксидация на ненаситени мастни киселини и окисляване на SH-групи протеини.
Таблица 15. Ензими на бактерии с различни нужди от кислород
* Супероксиддизуматазата се намира в много тежки анаероби и присъствието на този ензим корелира с тяхната устойчивост на кислород.
За неутрализиране на токсичните форми на киселинарод микроорганизми, способни да бъдатв нейната атмосфера, преди всичко имат специфични ензими каталаза, пероксидаза, както и мощна ензимна система за неутрализиране на най-токсичните кислородни радикали, която се нарича супероксид дисмутаза. В анаеробите тези ензими отсъстват, както и системата за регулиране на редокс потенциала, поради което натрупването на съединения, токсични за клетъчните мембрани, причинява тяхното разкъсване и неизбежна смърт. Биохимично анаеробното дишане протича според вида на ферментационните процеси.