Дәріс микробиология ғылымының тарихы және даму кезеңдері
жүктеу/скачать 1,17 Mb. Pdf көрінісі
|
| Толық тотығу. Микроорганизмдердің негізгі энергия көзі көмірсулар боп табылады.
Олар ыдырағанда маңызды аралық өнім пирожүзім қышқылы (пируват) түзіледі. Пирожүзім қышқылының толық тотығуы үшкарбон қышқылының циклінде (Кребс циклі) және тыныс алу тізбегінде өтеді (21-сурет). Аэробтық жағдайда глюкозаның ыдырауы нәтижесінде тотығу процесі аяғына дейін – көмірқышқыл газы және су түзіліп, көп мөлшерде энергия босап шыққанша жүреді: С 6
12 О 6 + 6О 2 = 6Н 2 О + СО
2 + 2884,8 кДж. Бұл гексозаның потенциалдық энергиясының қорына, басқаша айтқанда оның жасыл өсімдіктердегі көмірқышқыл газы мен судан фотосинтезделген мөлшеріне сәйкес келеді. Сутегінің электронының оттегіне берілуі тыныс алу тізбегі арқылы, немесе электрондарды тасымалдау тізбегі арқылы жүзеге асырылады. Тыныс алу тізбегі – бұл мембранадағы тыныс алу ферменттерінің жүйесі. Мембрана жасушаның цитоплазмасымен жанасады, нәтижесінде олар өз ара әрекеттеседі. Жартылай тотығу. Аэробтардың барлығы бірдей тотығу реакциясын соңына дейін жеткізе алмайды. Ортада көмірсулар мөлшері артық болған жағдайда энергия жинақталған жартылай тотығу өнімдері түзіледі. Қанттың жартылай аэробтық тотығуының соңғы өнімдеріне лимон қышқылы, алма қышқылы, қымыздық қышқылы, янтарь қышқылы сияқты органикалық қышқылдар және т.б. болуы мүмкін. Олар зең саңырауқұлақтарынан түзіледі. Сірке қышқылды бактериялардың тыныс алуы дәл осылайша жүзеге асады. Бұл жағдайда этил спирті тотыққанда көмір қышқыл газы мен су емес, сірке қышқылы мен су түзіледі: СН 3
2 ОН + О
2 = СН
3 СООН + Н
2 О + 494,4 кДж. Сірке қышқылды бактериялары әсерінен этил спиртінің тотығуы көмірқышқыл газы мен су түзілгенше жүре беруі мүмкін: СН 3
2 ОН + 3О
2 = 2СО
2 + 3Н
2 О + 1366 кДж.
Кейбір
бактерияларда тыныс
алу процесі
барысында бейорганикалық қосылыстардың тотығуы өтеді. Мысалы, нитрификация кезінде нитрификациялаушы бактериялар бастапқыда аммиакты азотты қышқылға, ал кейіннен азот қышқылына дейін тотықтырады. Бұл жағдайларда сәйкесінше: бірінші кезеңде 274,9 кДж, ал екінші кезеңде – 87,6 кДж энергия бөлінеді. І. 2NH 3
2 = 2HNO
2 + 2Н
2 О + 274,9 кДж. ІІ. 2HNO 2 + О 2 = 2HNO
3 + 87,6 кДж. Анаэробтық тыныс алу молекулалық оттегінің қатысуынсыз жүзеге асады. Анаэробтық тыныс алу және ашу түрлері белгілі. Анаэробтық тыныс алуда сутегінің акцепторы оттегін оңай беріп, тотықсызданған түрге айналатын тотыққан бейорганикалық заттар болып табылады. Денитрификация және десульфофикация (сульфатредукция) осылайша өтеді. Нитраттар аммиакқа немесе молекулярлық азотқа дейін тотықсызданса, сульфаттар сутегіне дейін тотықсызданады. Нитраттардың аммиакқа немесе молекулярлық азотқа дейін тотықсыздануы нитратредуктаза ферментінің көмегімен іске асады. Егер ортада оттегі болса аталған ферменттің қызметі тежелінеді. Сондықтан нитраттардың тотықсыздануы тек қана анаэробтық жағдайда өтеді.
жағдайда сутегінің соңғы акцепторы болып қанықпаған байланыстары бар органикалық заттардың молекуласы табылады. Күрделі органикалық қосылыстар (спирттер, органикалық қышқылдар) ашу кезінде аралық өнімдерге дейін ыдырайды. Бөлінген аз энергияны микробтар пайдаланбайды, сондықтан ол толығымен қоршаған ортаға шығарылады. Мысалы, гексозалар (глюкоза) молекуласы ашығанда 117,3 кДж энергия босап шығады. Бұл осы заттың аэробтық тотыққандағы бөлетін энергиясынан 24,5 есе аз: С 6 Н 12 О 6 = 2С
2 Н 5 ОН + 2СО 2 + 117,3 кДж. Анаэробтық микробтар көбінесе азотсыз қосылыстарды органикалық қышқыл және басқа өнімдерді түзе отырып тотықтырады. Анаэробтық ашудың мысалы ретінде аттас бацилланың көмегімен жүзеге асатын майқышқылды ашуды келтіруге болады. Ашудың барлық түрлері пирожүзім қышқыл түзілгенше бірдей өтеді. Пирожүзім қышқылының одан әрі түрленуі микробтың қасиетіне байланысты. Гомоферментативтік сүтқышқылды бактериялар оны сүт қышқылына, ал ашытқылар этил спиртіне түрлендіреді. Микробтардағы анаэробтық процесті алғаш рет 1861 жылы француз ғалымы Луи Пастер ашты. Ол, «Ашу дегеніміз – ауасыз өмір» деп жазған. Академик А.И. Опарин жерде бәрінен бұрын анаэробтар өмір сүрген, өйткені тіршілік пайда болғанда оттегі болмаған деп санайды. Дәл осындай пікірді басқа ғалымдар да қолдайды. жүктеу/скачать 1,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|