Anaerob dan aerob adalah dua bentuk keberadaan organisme di bumi. Artikel ini berisi uraian tentang mikroorganisme.

Anaerob adalah mikroorganisme yang berkembang dan berkembang biak di lingkungan yang tidak mengandung oksigen bebas. Mikroorganisme anaerob ditemukan di hampir semua jaringan manusia dari fokus pioinflamasi. Mereka diklasifikasikan sebagai oportunistik (mereka ada pada manusia dalam nama dan berkembang hanya pada orang dengan sistem kekebalan yang lemah), tetapi kadang-kadang mereka dapat menjadi patogen (patogen).

Ada anaerob fakultatif dan obligat. Anaerob fakultatif dapat berkembang dan berkembang biak baik di lingkungan bebas oksigen dan oksigen. Ini adalah mikroorganisme seperti E. coli, Yersinia, staphylococcus, streptococcus, shigella dan bakteri lainnya. Anaerob obligat hanya bisa ada di lingkungan anoksik dan mati ketika oksigen bebas muncul di lingkungan. Anaerob obligat dibagi menjadi dua kelompok:

• bakteri pembentuk spora, atau dikenal sebagai clostridia
• bakteri yang tidak membentuk spora, atau anaerob non-clostridial.

Clostridium adalah agen penyebab infeksi anaerobik clostridial - botulisme, infeksi luka clostridial, tetanus. Anaerob non-clostridial adalah mikroflora normal manusia dan hewan. Ini termasuk bakteri berbentuk batang dan bulat: bacteroids, fusobacteria, peillonella, peptococci, peptostreptococci, propionibacteria, eubacteria dan lain-lain.

Tetapi anaerob non-clostridial dapat secara signifikan berkontribusi pada pengembangan proses inflamasi purulen (peritonitis, abses paru-paru dan otak, pneumonia, empiema pleura, phlegmon daerah maksilofasial, sepsis, otitis, dan lain-lain). Sebagian besar infeksi anaerob yang disebabkan oleh anaerob non-clostridial bersifat endogen (berasal dari internal, disebabkan oleh penyebab internal) dan berkembang terutama dengan penurunan daya tahan tubuh, resistensi terhadap patogen akibat cedera, operasi, hipotermia, dan penurunan kekebalan.

Bagian utama dari bakteri anaerob yang berperan dalam perkembangan infeksi adalah bakterioid, fusobakteri, peptostreptokokus, dan basil spora. Setengah dari infeksi anaerobik inflamasi purulen disebabkan oleh bakterioid.

• Bacteroides-batang, berukuran 1-15 mikron, tidak bergerak atau bergerak dengan bantuan flagela. Mereka mengeluarkan racun yang bertindak sebagai faktor virulensi (patogen).
• Fusobacteria adalah bakteri anaerobik berbentuk batang (bertahan hidup hanya jika tidak ada oksigen) yang hidup di selaput lendir mulut dan usus, dapat bergerak atau tidak bergerak, mengandung endotoksin yang kuat.
• Peptostreptococci adalah bakteri berbentuk bulat, tersusun dalam dua, empat, kelompok atau rantai tidak beraturan. Ini adalah bakteri non-flagel yang tidak membentuk spora. Peptococci adalah genus bakteri bulat yang diwakili oleh spesies tunggal P.niger. Disusun secara tunggal, berpasangan atau berkelompok. Peptokokus tidak memiliki flagela dan tidak membentuk spora.
• Veionella adalah genus diplococci (bakteri berbentuk kokus, sel-selnya tersusun berpasangan), tersusun dalam rantai pendek, tidak bergerak, tidak membentuk spora.
• Bakteri anaerob non-clostridial lainnya yang diisolasi dari fokus infeksi pasien adalah bakteri propionik, volinella, yang perannya kurang dipelajari.

Clostridium adalah genus bakteri anaerob pembentuk spora. Clostridia hidup di selaput lendir saluran pencernaan. Clostridia terutama bersifat patogen (penyebab penyakit) bagi manusia. Mereka mengeluarkan racun yang sangat aktif khusus untuk setiap spesies. Agen penyebab infeksi anaerobik dapat berupa satu jenis bakteri atau beberapa jenis mikroorganisme: anaerob-anaerob (bakteri dan fusobakteri), anaerob-aerob (bakteroid dan stafilokokus, klostridia dan stafilokokus)

Aerob adalah organisme yang membutuhkan oksigen bebas untuk kehidupan dan reproduksi. Tidak seperti anaerob, aerob mengambil bagian dalam proses menghasilkan energi yang mereka butuhkan. Aerob termasuk hewan, tumbuhan, dan sebagian besar mikroorganisme, di antaranya diisolasi.

• aerob obligat - ini adalah aerob "ketat" atau "tanpa syarat", mereka menerima energi hanya dari reaksi oksidatif yang melibatkan oksigen; ini termasuk, misalnya, beberapa spesies Pseudomonas, banyak saprofit, jamur, Diplococcus pneumoniae, basil difteri
• dalam kelompok aerob obligat, mikroaerofil dapat dibedakan - untuk aktivitas vitalnya mereka membutuhkan kandungan oksigen yang rendah. Ketika dilepaskan ke lingkungan normal, mikroorganisme tersebut ditekan atau dibunuh, karena oksigen mempengaruhi kerja enzim mereka. Ini termasuk, misalnya, meningokokus, streptokokus, gonokokus.
• aerob fakultatif - mikroorganisme yang dapat berkembang tanpa adanya oksigen, misalnya, basil ragi. Sebagian besar mikroba patogen termasuk dalam kelompok ini.

Setiap mikroorganisme aerobik memiliki konsentrasi oksigen minimum, optimum dan maksimum di lingkungannya, yang diperlukan untuk perkembangan normalnya. Meningkatkan kandungan oksigen di luar batas "maksimum" menyebabkan kematian mikroba. Semua mikroorganisme mati pada konsentrasi oksigen 40-50%.

Anaerob obligat jelas merupakan contoh bentuk kehidupan anaerobik awal. Ini konsisten dengan teori asal usul kehidupan di Bumi, yang menurutnya organisme utama planet kita adalah anaerob. Analisis biokimia komparatif mengarah pada kesimpulan bahwa metabolisme energi semua organisme tanpa kecuali didasarkan pada rantai reaksi yang sangat mirip yang tidak terkait dengan konsumsi oksigen bebas - reaksi yang terjadi dalam sel-sel anaerob modern (menurut A.I. Oparin).[ ...]

Organisme wajib (dari bahasa Latin - wajib) - organisme yang secara ketat mengkhususkan diri pada jenis nutrisi, respirasi, faktor lingkungan tertentu (monofag, nekrofag, aerob, anaerob, dll.).[ ...]

Anaerob - organisme yang dapat hidup di lingkungan bebas oksigen. Ada anaerob obligat - hidup secara permanen di lingkungan bebas oksigen dan fakultatif - mampu hidup baik tanpa oksigen maupun di hadapannya (organisme selokan kota, tangki sedimentasi primer, dll.).[ ...]

Anaerob obligat - organisme yang tidak dapat hidup di lingkungan oksigen (beberapa bakteri).[ ...]

Anaerob obligat termasuk genus Desulfovibrio, Desuljotomaculum, beberapa spesies dari genus Bacillus. Basil ditemukan di antara berbagai kelompok ekologi mikroorganisme dan beradaptasi dengan rezim oksigen apa pun.[ ...]

Pada aerob obligat dan anaerob fakultatif, dengan adanya oksigen, katabolisme berlangsung dalam tiga tahap: persiapan, bebas oksigen, dan oksigen. Akibatnya, zat organik terurai menjadi senyawa anorganik. Pada anaerob obligat dan anaerob fakultatif, dengan kekurangan oksigen, katabolisme berlangsung dalam dua tahap pertama: persiapan dan anoksik. Akibatnya, terbentuk senyawa organik antara yang masih kaya energi.[ ...]

Spora anaerob mesofilik dan termofilik wajib - agen penyebab pemboman - dalam makanan kaleng sebelum sterilisasi ditentukan: setelah mendaftarkan peningkatan kontaminasi produk sebelum sterilisasi - segera, setelah mendaftarkan cacat bakteriologis, jika produksi jenis makanan kaleng ini berlanjut - segera, kontrol pencegahan, setidaknya 1-2 kali seminggu untuk setiap jenis makanan kaleng dari setiap baris.[ ...]

Sitoplasma anaerob memiliki komposisi dan struktur yang mirip dengan aerob. Sitoplasma beberapa anaerob mengandung inklusi granulosa nutrisi cadangan, polisakarida seperti pati. Pada irisan ultra tipis, zat ini dapat dilihat dalam bentuk inklusi sferis ringan (Gbr. 45). Badan lipid (tetesan asam poli-p-hidroksibutirat) jarang ditemukan di sitoplasma anaerob obligat.[ ...]

Bakteri ini juga sangat sensitif terhadap oksigen. Dengan demikian, perbedaan antara anaerob obligat dan aerob berhubungan terutama dengan penyediaan enzim oksidasi terminal. Dalam anaerob, oksigen bebas tidak dapat digunakan sebagai akseptor hidrogen terakhir.[ ...]

Bakteri asam butirat adalah anaerob obligat, yaitu anaerob ketat. Mereka sangat tersebar luas di alam: hingga 90% sampel tanah, biasanya, mengandung perwakilan dari kelompok bakteri ini.[ ...]

Bakteri hijau adalah anaerob ketat dan fototrof wajib. Pengecualian adalah perwakilan dari genus Chloroflexis. Mereka tumbuh hanya dalam kondisi aerobik, baik dalam terang maupun dalam gelap. Namun, bahkan bakteri fototrofik yang tumbuh dengan baik dalam gelap berkembang lebih baik dengan adanya cahaya. Tergantung pada organisme, kondisi pencahayaan optimal untuk pertumbuhannya mungkin berbeda. Beberapa spesies tumbuh dengan baik dalam cahaya rendah (100-300 lux), yang lain dalam cahaya yang lebih kuat (700-2000 lux).[ ...]

Sejumlah besar bakteri - aerob obligat dan anaerob fakultatif - dapat hidup karena penggunaan polusi air (kotoran) sebagai sumber nutrisi. Pada saat yang sama, sebagian zat organik yang digunakan dihabiskan untuk kebutuhan energi, dan sebagian lagi digunakan untuk sintesis badan sel. Sebagian zat yang dikonsumsi untuk kebutuhan energi dioksidasi sempurna oleh sel, yaitu menjadi CO2, H2O, >N3. Produk oksidasi - metabolit - dikeluarkan dari sel ke lingkungan eksternal. Reaksi sintesis zat seluler juga terjadi dengan partisipasi oksigen. Jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk seluruh siklus reaksi sintesis dan produksi energi adalah BOD.[ ...]

Selain glikolisis, anaerob fakultatif memiliki cara lain untuk menghasilkan ATP anaerob terkait dengan dekarboksilasi asam -ketoglutarat dan piruvat, eliminasi gugus karboksilnya, dan pembentukan CO2. Rantai reaksi multi-tahap yang kompleks ini belum cukup dipelajari. Tetapi dari semua yang telah dikatakan, dapat disimpulkan bahwa kumpulan enzim dalam jaringan anaerob fakultatif harus, jika tidak secara kualitatif, maka setidaknya secara kuantitatif dan dalam hal sifat pengaturan aktivitas, berbeda secara signifikan dari apa yang terjadi pada aerob obligat. , dan memungkinkan mereka untuk menarik energi dari aerobik, dan dari proses oksidatif anaerobik.[ ...]

Ketika mempelajari efek oksigen pada perkembangan anaerob obligat, ditunjukkan bahwa oksigen tidak memiliki efek merugikan pada anaerob jika ORP lingkungan rendah. Memang, jika zat pereduksi yang mereduksi ORP ditambahkan ke media, maka beberapa mikroorganisme anaerobik dapat tumbuh pada media tersebut dalam kondisi aerobik. Secara umum, anaerob dapat dikaitkan dengan mikroorganisme tersebut, pertumbuhan dan perkembangannya terbatas pada substrat alami yang kekurangan oksigen bebas dan memiliki potensi redoks yang rendah.[ ...]

Menurut Campbell dan Postgate, semua anaerob pembentuk spora dengan kemampuan konstan untuk mereduksi sulfat diisolasi dalam genus baru - BeviHo-1; Ini termasuk anaerob obligat dengan batang gram negatif, lurus atau melengkung yang membengkak dalam bentuk termofilik. Spora terbentuk secara terminal atau subterminal. Komposisi DNA berkisar antara 41,7-49,2 mol.% G + C.[ ...]

Sebagian besar bakteri belerang ungu adalah anaerob ketat dan fototrof obligat, yaitu, pertumbuhannya hanya mungkin di bawah penerangan. Hanya tiga spesies yang diketahui tumbuh di hadapan udara, dan tidak hanya dalam terang, tetapi juga dalam gelap, meskipun lambat. Ini adalah A. roseus, E. shaposhnikovii dan T. roseopersicina. Semua bakteri ungu non-sulfur juga tumbuh dalam kondisi anaerobik, tetapi sebagian besar bersifat aerob fakultatif. Sampai saat ini, diyakini bahwa pertumbuhan bakteri ungu dalam gelap hanya mungkin dalam kondisi aerobik atau mikroaerofilik, karena tanpa adanya cahaya mereka menerima energi dalam proses respirasi. Namun, baru-baru ini telah ditetapkan bahwa R. rubrum dan sejumlah perwakilan Rhodopseudomonas tumbuh dalam gelap dan di bawah kondisi anaerobik yang ketat karena fermentasi substrat organik tertentu. Bakteri belerang ungu E. shaposhnikovii dan T. roseopersicina tampaknya memiliki kemungkinan yang sama.[ ...]

Jadi, terlepas dari kenyataan bahwa saprofit anaerobik, baik obligat maupun fakultatif, merupakan bagian yang lebih kecil dari komponen komunitas, mereka tetap memainkan peran penting dalam ekosistem, karena hanya mereka yang mampu melakukan respirasi di tingkat bawah yang bebas oksigen. sistem kekurangan cahaya. Dengan menempati habitat yang tidak ramah ini, mereka "menghemat" energi dan material, membuatnya tersedia untuk sebagian besar aerob. Jadi, apa yang tampak sebagai cara bernapas yang "tidak efisien" ternyata merupakan bagian integral dari eksploitasi "efisien" energi dan sumber daya material oleh ekosistem secara keseluruhan. Misalnya, efisiensi pengolahan air limbah, yang disediakan oleh ekosistem heterotrofik yang dikelola manusia, tergantung pada konsistensi antara aktivitas saprofit anaerobik dan aerob.[ ...]

Efek toksik oksigen udara pada pertumbuhan dan perkembangan anaerob obligat dan daya tarik ke potensial redoks rendah, menurut konsep modern, dapat dijelaskan oleh fakta bahwa oksigen molekuler dan ORP tinggi dapat menyebabkan oksidasi ireversibel enzim vital yang menentukan proses utama metabolisme mereka.[ ..]

Methanobacterium omelianskii, Buruk. formicicum, Methanosarcina barkeri adalah anaerob obligat dan relatif sulit diisolasi. Budaya Buruk. formicicum menguraikan asam format dengan pembentukan berbagai produk dekomposisi, dan arah prosesnya tergantung pada potensial redoks medium. Dalam kondisi anaerobiosis relatif, seperti yang ditetapkan oleh JI. V. Omelyansky j asam format terurai dengan pembentukan hidrogen dan karbon dioksida; pada saat yang sama, potensi media nutrisi menurun ke hH2 12-12,9 dan kondisi anaerobik tercipta. Setelah dekomposisi dalam kondisi anaerobik dan penurunan rH2 menjadi 6-7, asam format terurai dengan pembentukan metana; dalam kisaran nilai hH2 16-22, penguraian asam format hanya terjadi dengan pembentukan karbon dioksida.[ ...]

Bab ini berbicara tentang bakteri anaerob pembentuk spora, dan hanya tentang obligat, yaitu organisme yang tidak dapat berkembang dalam kondisi aerobik, berbeda dengan yang fakultatif, mampu hidup baik karena respirasi, menggunakan oksigen molekuler, dan karena "respirasi nitrat" ​​atau fermentasi berbagai zat organik dalam kondisi anaerobik. Perlu dicatat bahwa bakteri pembawa spora anaerobik kurang dipelajari dibandingkan bakteri aerob, karena kesulitan signifikan yang dihadapi peneliti dalam mengisolasi dan membudidayakan bakteri anaerob.[ ...]

genus Peptokokus. Sel soliter, berpasangan, tetrad, agregat. Anaerob obligat dengan aktivitas proteolitik dan memfermentasi berbagai senyawa organik. Suhu optimal adalah 37 °C. Jenis spesiesnya adalah Peptococcus niger, yang menghasilkan pigmen hitam. Mereka hidup di kotoran, kotoran, di dalam tubuh manusia dan mampu menyebabkan infeksi septik dalam kondisi tertentu.[ ...]

Anaerobiosis juga merupakan karakteristik mikroorganisme anaerob fakultatif. Tidak seperti yang terakhir, anaerob obligat tidak dapat berkembang dengan adanya oksigen, apalagi oksigen dalam bentuk molekul beracun bagi anaerob.[ ...]

Hasil enam studi, di mana sembilan jenis yang berbeda dari anaerob obligat dan fakultatif digunakan dalam kondisi anaerobik, tumbuh pada tujuh substrat yang berbeda, memberikan nilai rata-rata UCcal = 0,130 g/kkal.[ ...]

Mikroorganisme milik kelompok taksonomi yang berbeda dapat mengoksidasi hidrogen molekuler. Di antara mereka ada anaerob ketat, anaerob fakultatif dan aerob obligat. Fakultatif anaerob dan aerob dengan sifat ini termasuk Escherichia coli, Paracoccus denitrificans, Streptococcus faecalis dan beberapa perwakilan: Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenes, Acetobacter, Azotobacter, Mycobacterium, Nocardia, Proteus, serta beberapa jenis ganggang biru-hijau dan hijau. ...]

Jika kita setuju dengan pernyataan (dengan cukup meyakinkan dibuktikan oleh data fisiologi komparatif dan biokimia) bahwa anaerob obligat adalah contoh bentuk awal kehidupan di Bumi, maka muncul pertanyaan apakah asal usul dan evolusi anaerob tercermin dalam komposisi dan struktur DNA mereka - penjaga informasi genetik. Sekarang diketahui bahwa asam deoksiribonukleat dari seluruh dunia organik memiliki rencana struktural tunggal, dan di sisi lain, ada kemungkinan tak terbatas untuk variasi dalam komposisi dan struktur senyawa ini. Cukup logis untuk berpikir bahwa kemunculan DNA dalam sejarah kehidupan di Bumi merupakan faktor yang sangat penting dan, mungkin, bahkan menentukan dalam diferensiasi dan isolasi kelompok dan spesies baru makhluk hidup. Karena asam nukleat yang berhubungan langsung dengan hereditas dan variabilitas, mereka harus menjadi bahan dasar proses evolusi.[ ...]

Hasil ini memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa peran utama dalam proses dekomposisi anaerobik bahan organik dimainkan oleh bakteri anaerob obligat. Namun, deteksi sistematis aerob dan anaerob fakultatif dalam isi digester menunjukkan bahwa mikroorganisme ini juga terlibat dalam penghancuran zat organik, dan dalam kondisi tertentu jumlahnya dapat meningkat secara signifikan. Dengan demikian, ketika glukosa ditambahkan ke dalam cairan fermentasi, jumlah bakteri aerob dan anaerob fakultatif meningkat dari 1 X 10b menjadi 3,2 X 109 sel/ml (dikutip dari ).[ ...]

Ketika pabrik pengolahan kelebihan beban dengan polusi organik, ketika jumlah udara yang masuk tidak cukup, anaerob obligat (tanpa syarat) atau fakultatif berkembang, di mana oksigen berbahaya.[ ...]

Pada fase kedua fermentasi basa atau metana, metana dan asam karbonat terbentuk dari produk akhir fase pertama sebagai hasil dari aktivitas vital bakteri pembentuk metana - anaerob obligat yang tidak berspora, sangat sensitif terhadap kondisi lingkungan . Spesies bakteri pembentuk metana yang dipelajari termasuk dalam tiga genera: Methanobacterium, Methanococcus, Methanosarcina.[ ...]

Beberapa mikroorganisme anaerob menggunakan oksigen terikat, yang merupakan bagian dari senyawa seperti sulfat atau nitrat, sebagai akseptor. Di hadapan oksigen, mereka memiliki respirasi aerobik, dan di lingkungan bebas oksigen mereka menggunakan oksigen nitrat sebagai akseptor, mereduksinya menjadi nitrogen atau oksida yang lebih rendah. Bakteri yang mereduksi sulfat menjadi hidrogen sulfida dalam proses respirasi adalah anaerob obligat, misalnya, VeviNowsh-gyu (keiIncicanus.[ ...]

Spesies dan genera bakteri yang berbeda tidak sama terkait dengan adaptasi. Beberapa beradaptasi lebih cepat dengan perubahan kondisi, yang lain lebih lambat. Bakteri dari genus Rseuiotopaz beradaptasi lebih baik daripada yang lain.[ ...]

Tetapi hewan diketahui dapat hidup secara normal baik dengan ketersediaan oksigen yang baik, dan dengan kandungan oksigen yang sangat rendah, dan dengan ketiadaan yang hampir lengkap, dan bahkan mereka yang tidak hanya tidak membutuhkan oksigen, tetapi bahkan berbahaya. Yang pertama disebut anaerob fakultatif, yang terakhir adalah obligat. Yang pertama termasuk kura-kura air dan banyak ikan yang menjalani gaya hidup bentik. Faktanya adalah bahwa di bagian bawah air kandungan oksigen dapat mencapai hingga 15% dari nilai yang diamati ketika air jenuh dengan udara.[ ...]

Penggunaan metode mikroskop elektron, yang memungkinkan untuk mempelajari distribusi dehidrogenase di seluruh sel, menunjukkan bahwa dehidrogenase pada bakteri pembawa spora anaerobik jelas juga terkait dengan membran, yang memainkan peran besar dalam organisme hidup, terutama dalam proses. dari metabolisme energi. Pada saat yang sama, pada anaerob lain, pengurangan akseptor elektron juga diamati di sitoplasma. Mungkin fenomena ini terkait dengan serangkaian enzim yang berbeda pada spesies yang berbeda atau dengan pengurangan pewarna yang tidak spesifik dalam sitoplasma.[ ...]

Menipisnya oksigen molekuler in situ menyebabkan perlambatan pelepasan panas, dan pasokan oksigen karena konveksi juga berkurang. Pada saat yang sama, akumulasi karbon dioksida selama tahap pengomposan menciptakan kondisi mikroaerofilik, yang menyebabkan peningkatan jumlah fakultatif pertama dan kemudian anaerob obligat. Berbeda dengan metabolisme aerobik, di mana mineralisasi limbah sering dicapai dengan bantuan satu jenis bakteri, biodegradasi anaerobik memerlukan metabolisme bersama mikroorganisme dari spesies yang berbeda yang merupakan bagian dari populasi campuran. Populasi mikroorganisme yang berinteraksi satu sama lain ini dapat menggunakan berbagai akseptor elektron anorganik, seringkali dalam urutan yang sesuai dengan pelepasan energi selama reaksi ini. Karena sebagian besar bakteri memerlukan akseptor elektron tertentu, urutan ini menyebabkan perubahan signifikan dalam komposisi populasi mikroba. Spesies yang mampu menggunakan lebih banyak akseptor teroksidasi memperoleh keuntungan termodinamika dan oleh karena itu kinetik.[ ...]

Dengan demikian, konversi bahan organik dalam tangki metana terjadi dalam dua tahap: fermentasi substrat menjadi asam lemak (non-metanogenik) dan pembentukan CH4 dan CO2 dari asam lemak (metanogenik). Selama tahap pertama, peran utama dimainkan oleh bakteri anaerob dari genus Clostridium, Bacteroides, dll. Tahap kedua dilakukan oleh kelompok unik anaerob obligat - bakteri metana dari genus Methano-bacterium, Methanobacillus, Methanococcus, Methanosarcina .[ ...]

Kehadiran asam dalam medium menyebabkan reaksi asamnya. Selain SFA, produk dekomposisi fase pertama adalah alkohol lemak rendah, asam amino, beberapa aldehida dan keton, gliserin, serta karbon dioksida, hidrogen, hidrogen sulfida, amonia dan beberapa senyawa lainnya. Fase proses ini dilakukan oleh bakteri anaerob fakultatif (bakteri asam laktat, asam asetat, asam propionat, dll.) dan anaerob obligat (bakteri asam butirat, selulosa, asetonobutil, dll.).[ ...]

Fermentasi melewati tahapan pembentukan asam piruvat dengan transformasi selanjutnya. Sumber nitrogen untuk bakteri butirat adalah pepton, asam amino dan garam amonium, beberapa bakteri juga menggunakan nitrogen bebas. Karbohidrat berfungsi sebagai sumber energi dan karbon bagi mereka. Agen penyebab fermentasi butirat adalah anaerob obligat. Ini adalah batang pembentuk spora besar yang bergerak dengan panjang 3-10 mikron dan diameter 0,5-1,5 mikron. Suhu optimal untuk perkembangannya adalah 35-37°C, nilai batas pH adalah 6-8.[ ...]

Bakteri fotosintetik terutama adalah organisme akuatik (laut dan air tawar); dalam kebanyakan kasus mereka memainkan peran yang tidak signifikan dalam produksi bahan organik. Tetapi mereka dapat berfungsi dalam kondisi yang umumnya tidak menguntungkan bagi sebagian besar tanaman hijau, dan dalam sedimen air mereka berpartisipasi dalam siklus beberapa elemen. Misalnya, bakteri belerang hijau dan ungu memainkan peran penting dalam siklus belerang (lihat Gambar 4.5). Anaerob obligat ini (mampu hidup hanya jika tidak ada oksigen) ditemukan di lapisan batas antara zona teroksidasi dan tereduksi dalam sedimen atau air, di mana hampir tidak ada cahaya yang menembus. Bakteri ini dapat diamati di lanau litoral, di mana mereka sering membentuk lapisan merah muda atau ungu yang berbeda langsung di bawah lapisan hijau atas alga yang tinggal di lumpur (dengan kata lain, pada batas paling atas dari zona anaerobik, atau tereduksi, di mana terdapat ringan tapi sedikit oksigen). Dalam studi danau Jepang (Takahashi dan Ichimura, 1968), dihitung bahwa bagian bakteri belerang fotosintesis di sebagian besar danau hanya menyumbang 3-5% dari total produksi tahunan fotosintesis, tetapi di danau stagnan yang kaya H2S, bagian ini naik menjadi 25%. Bakteri fotosintetik non-sulfur, sebaliknya, biasanya aerob fakultatif (mampu berfungsi baik di hadapan dan tanpa oksigen). Dengan tidak adanya cahaya, mereka, seperti banyak ganggang, dapat berperilaku sebagai heterotrof. Dengan demikian, fotosintesis bakteri dapat berguna di perairan yang tercemar dan eutrofik, sehubungan dengan studinya sekarang semakin intensif, tetapi tidak dapat menggantikan fotosintesis "nyata" dengan pelepasan oksigen, yang menjadi sandaran semua kehidupan di Bumi.[ ... ]

Diazotrof yang hidup bebas paling rentan terhadap erosi tanah yang subur. Pada tahap pertama degradasi, mekanisme fiksasi nitrogen anaerobik dengan cepat ditekan karena penurunan jumlah bagian bahan organik yang labil (Khaziev, 1982; Khaziev dan Bagautdinov, 1987). Kumpulan diazotrof sangat sensitif terhadap substrat karbon. Anaerob obligat dari genus Clostridium, berbeda dengan bentuk aerobik yang berfungsi pada berbagai senyawa C, termasuk asam humat dan fulvat, menggunakan aliran karbohidrat sempit (Klevenskaya, 1974; Mishustin dan Emtsev, 1974). Komposisi beragam dana karbohidrat tanah seri chernozem Siberia Barat (Klevenskaya, 1991) memberikan energi yang cukup dan tingkat trofik clostridia, berkontribusi pada dominasi tertentu mereka di tanah yang tidak terpengaruh oleh erosi. Transformasi komunitas mikroba meningkat dengan perkembangan erosi di lereng paparan selatan, di mana, seperti diketahui, dibandingkan dengan rekan-rekan utara, ketebalan cakrawala humus lebih sedikit, proses mineralisasi bahan organik dan nitrogen lebih intens (Chuyan, Chuyan, 1993).[ ...]

Pembentukan mikroflora digester terjadi karena mikroorganisme yang telah jatuh bersama dengan limbah atau sedimen. Dalam hal komposisi spesies, biocenosis digester jauh lebih buruk daripada biocenosis aerobik, di mana hanya sekitar 50 spesies bakteri yang telah diisolasi yang mampu melakukan tahap pertama pemisahan polusi - tahap pembentukan asam. Seiring dengan anaerob obligat, anaerob fakultatif juga dapat ditemukan di digester. Jumlah total bakteri dalam sedimen berkisar antara 1 sampai 15 mg/ml. Produk akhir dari proses fermentasi kelompok mikroorganisme ini adalah asam lemak rendah, karbon dioksida, ion amonium, hidrogen sulfida.[ ...]

FEEDING AREA (perairan) - wilayah. masuknya air hujan, air permukaan atau air tanah ke dalam akuifer (ST SEV 2086-80). UNLOADING AREA (air) - wilayah. outlet air tanah ke permukaan bumi, ke reservoir atau aliran air, serta luapannya ke akuifer yang berdekatan (ST SEV 2086-80). Lihat Membongkar. Penghijauan - restorasi atau pembuatan kawasan hutan dengan menabur benih tanaman berkayu, menanam bibit mereka atau mempromosikan reboisasi alami (misalnya, dalam pengembangan tempat pembuangan sampah). Lihat reboisasi. ORGANISME WAJIB [dari lat. wajib] - organisme yang sangat khusus untuk jenis nutrisi, respirasi, lingkungan tertentu (monofag, anaerob, dll.).[ ...]

Mikroba ini mendapatkan namanya karena kemampuannya untuk melakukan gerakan osilasi yang cepat (dari bahasa Latin "getaran" - untuk berosilasi). Vibrio berbentuk seperti tongkat pendek berbentuk koma. Setelah membelah, ujung-ujungnya sering tetap terhubung, membentuk spiral. Mereka tidak dapat memecah serat. Banyak yang menggunakan fenol dan senyawa siklik lainnya. Panjang vibrio individu jarang melebihi 10 mikron, dan diameternya dari 1 hingga 1,5 mikron. Beberapa dari mereka adalah anaerob ketat, yang lain adalah aerob obligat atau anaerob fakultatif (tumbuh dengan adanya oksigen dan pada konsentrasi yang berkurang). Ini terutama saprofit, tersebar luas di sungai dan danau yang tercemar di planet kita.[ ...]

Selama oksidasi biologis, reaksi redoks terjadi, disertai dengan pelepasan atom hidrogen dari beberapa senyawa (donor) dan transfernya ke yang lain (akseptor), atau reaksi yang terkait dengan transfer elektron dari donor ke akseptor. Proses ini dilakukan dengan partisipasi enzim yang termasuk dalam kelas oksidoreduktase. Proses respirasi di mana molekul oksigen adalah akseptor hidrogen atau elektron disebut aerobik. Jika akseptornya adalah senyawa anorganik atau organik lainnya, maka jenis respirasi ini disebut anaerobik. Menurut jenis respirasi, dua kelompok mikroorganisme dibedakan: aerob (bentuk oksibiotik), yang membutuhkan oksigen untuk respirasi, dan anaerob (bentuk anoksibiotik), yang berkembang tanpa adanya oksigen. Tidak ada perbedaan yang tajam di antara mereka. Seiring dengan aerob dan anaerob yang ketat (wajib), ada mikroorganisme yang dapat hidup dengan adanya oksigen dan tanpa oksigen. Ini adalah mikroaerofil, kandungan oksigen optimal di udara yang 0,5-1%, dan anaerob fakultatif. Jadi, Escherichia coli adalah anaerob fakultatif.

A., sekarat dengan adanya oksigen bebas di lingkungan ... Kamus Besar Kedokteran

Lihat Organisme Anaerobik. Kamus geologi: dalam 2 volume. M.: Nedra. Diedit oleh K. N. Paffegolts dkk. 1978 ... Ensiklopedia Geologi

Ensiklopedia Modern

- (organisme anaerobik) dapat hidup tanpa adanya oksigen di atmosfer; beberapa jenis bakteri, ragi, protozoa, cacing. Energi untuk kehidupan diperoleh dengan mengoksidasi zat organik, lebih jarang zat anorganik tanpa partisipasi bebas ... ... Kamus Ensiklopedis Besar

anaerob- (dari bahasa Yunani partikel negatif, udara dan kehidupan bios), organisme yang dapat hidup dan berkembang tanpa adanya oksigen bebas; beberapa jenis bakteri, ragi, protozoa, cacing. Wajib, atau ketat, anaerob berkembang ... ... Kamus Ensiklopedis Bergambar

Organisme (terutama prokariota) yang dapat hidup tanpa adanya oksigen bebas di lingkungan. Obligat A. menerima energi sebagai hasil fermentasi (bakteri asam butirat, dll.), respirasi anaerob (metanogen, bakteri pereduksi sulfat ... Kamus mikrobiologi

Aduh, hal. (unit anaerob, a; m.). Biol. Organisme yang mampu hidup dan berkembang tanpa adanya oksigen bebas (lih. aerob). Anaerobik, oh, oh. Ah, bakteri. Ah, infeksi. * * * anaerob (organisme anaerob), mampu hidup tanpa adanya ... ... kamus ensiklopedis

I Anaerob (awalan negatif Yunani an + aēr air + b life) adalah mikroorganisme yang berkembang tanpa adanya oksigen bebas di lingkungan mereka. Mereka ditemukan di hampir semua sampel bahan patologis dengan ... ... Ensiklopedia Kedokteran

Organisme anaerob, anaerob, anoksibion ​​(dari bahasa Yunani partikel negatif dan Aerob), organisme yang dapat hidup dan berkembang tanpa adanya oksigen bebas dan menerima energi untuk kehidupan dengan membelah ... ... Ensiklopedia Besar Soviet

ANAEROB- (dari bahasa Yunani partikel negatif, aer udara dan bios hidup), organisme yang dapat hidup dan berkembang biak tanpa adanya atm. oksigen. Mereka menerima energi untuk hidup dengan membelah Ch. arr. organik zat tanpa partisipasi oksigen bebas. Kamus Ensiklopedis Hewan

Anaerob adalah organisme yang memperoleh energi tanpa adanya akses oksigen dengan fosforilasi substrat. Istilah "anaerob" diperkenalkan oleh Louis Pasteur, yang menemukan bakteri fermentasi butirat pada tahun 1861.

Semua mikroorganisme menurut jenis respirasinya dibagi menjadi aerobik dan anaerobik. Respirasi anaerob adalah serangkaian reaksi biokimia yang terjadi dalam sel organisme hidup ketika zat lain (misalnya, nitrat) digunakan sebagai akseptor proton terakhir, dan mengacu pada proses metabolisme energi (katabolisme, disimilasi), yang dicirikan oleh oksidasi karbohidrat, lipid dan asam amino menjadi senyawa dengan berat molekul rendah.

Jika suatu organisme dapat berpindah dari satu jalur metabolisme ke jalur metabolisme lainnya (misalnya, dari respirasi anaerobik ke aerob dan sebaliknya), maka organisme tersebut secara kondisional disebut sebagai anaerob fakultatif. Hingga tahun 1991, dalam mikrobiologi, kelas anaerob kapneistik dibedakan yang membutuhkan konsentrasi rendah oksigen dan konsentrasi tinggi karbon dioksida (jenis sapi Brucella - B. abortus). Organisme anaerobik yang cukup ketat bertahan dalam lingkungan dengan molekul O2, tetapi tidak bereproduksi. Mikroaerofil mampu bertahan hidup dan berkembang biak di lingkungan dengan tekanan parsial O2 yang rendah. Jika suatu organisme tidak dapat "beralih" dari respirasi anaerobik ke aerob, tetapi tidak mati dengan adanya oksigen molekuler, maka organisme tersebut termasuk dalam kelompok anaerob aerotoleran. Misalnya, asam laktat dan banyak bakteri butirat. Anaerob wajib mati di hadapan oksigen molekuler O2 - misalnya, perwakilan dari genus bakteri dan archaea: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Anaerob seperti itu terus-menerus hidup di lingkungan yang kekurangan oksigen. Anaerob obligat termasuk beberapa bakteri, ragi, flagellata dan ciliata.

Toksisitas oksigen dan bentuknya untuk organisme anaerobik

Lingkungan yang kaya oksigen agresif terhadap bentuk kehidupan organik. Ini disebabkan oleh pembentukan spesies oksigen reaktif selama hidup atau di bawah pengaruh berbagai bentuk radiasi pengion, yang jauh lebih beracun daripada oksigen molekul O2. Faktor penentu kelangsungan hidup suatu organisme dalam lingkungan oksigen adalah adanya sistem antioksidan fungsional yang mampu menghilangkan: anion superoksida (O2−), hidrogen peroksida (H2O2), oksigen singlet (O), dan oksigen molekuler (O2) dari organisme lingkungan internal. Paling sering, perlindungan tersebut diberikan oleh satu atau lebih enzim: superoksida dismutase, yang menghilangkan anion superoksida (O2−) tanpa manfaat energi bagi tubuh; katalase yang menghilangkan hidrogen peroksida (H2O2) tanpa manfaat energi bagi tubuh; sitokrom - enzim yang bertanggung jawab untuk transfer elektron dari NAD H ke O2. Proses ini memberikan manfaat energi yang signifikan bagi tubuh. Organisme aerobik paling sering mengandung tiga sitokrom, anaerob fakultatif - satu atau dua, anaerob obligat tidak mengandung sitokrom. Perlindungan antioksidan tambahan dapat diberikan oleh sintesis atau akumulasi antioksidan dengan berat molekul rendah: vitamin C, A, E, sitrat dan asam lainnya.

Mikroorganisme anaerob adalah mikroflora normal tubuh manusia, sedangkan pada 30-100% kasus mereka dapat menjadi penyebab penyakit pioinflamasi.

Adanya bakteri anaerob dalam bahan uji harus dicurigai berdasarkan kriteria berikut: Bau tidak enak dari sampel uji, Lokalisasi infeksi di dekat selaput lendir, Infeksi setelah gigitan manusia atau hewan, Gas dalam bahan uji, Perawatan sebelumnya dengan obat-obatan yang tidak aktif terhadap anaerob (antibiotik: aminoglikosida, kuinolon lama, trimetoprim), Pewarnaan hitam pada eksudat yang mengandung darah, Adanya "butiran belerang" dalam sekret, Morfologi unik pada pewarnaan Gram, Tidak adanya pertumbuhan mikroorganisme dalam kondisi aerobik yang terlihat pada sediaan mikro dari eksudat, Pertumbuhan di zona anaerobik media nutrisi, Pertumbuhan anaerobik pada media selektif untuk anaerob, Koloni karakteristik pada pelat agar anaerob, Fluoresensi koloni dalam sinar ultraviolet.

Diagnostik mikrobiologi. Saat ini, metode diagnostik utama adalah bakteriologis dengan identifikasi yang diperluas berdasarkan sifat biokimia, serta kromatografi gas (kemotaksonomi) dan PCR (diagnostik gen).

Budidaya organisme anaerob. Untuk budidaya anaerob, metode khusus digunakan, yang intinya adalah menghilangkan udara atau menggantinya dengan campuran gas khusus (atau gas inert) dalam termostat tertutup - anaerostat. Cara lain untuk menumbuhkan anaerob (paling sering mikroorganisme) pada media nutrisi adalah dengan menambahkan zat pereduksi (glukosa, asam natrium format, kasein, natrium sulfat, tiosulfat, sistein, natrium tioglukonat, dll.) yang mengikat senyawa peroksida yang bersifat toksik pada anaerob.

Media nutrisi umum untuk organisme anaerob. Untuk media umum Wilson - Blair, bahan dasarnya adalah agar-agar dengan penambahan glukosa, natrium sulfit dan besi klorida. Clostridia membentuk koloni hitam pada media ini dengan mereduksi sulfit menjadi anion sulfida, yang bergabung dengan kation besi (II) untuk menghasilkan garam hitam. Biasanya, formasi koloni hitam pada media ini muncul di kedalaman kolom agar. Media Kitt-Tarozzi terdiri dari kaldu daging-pepton, 0,5% glukosa, dan potongan hati atau daging cincang untuk menyerap oksigen dari media. Sebelum disemai, media dipanaskan dalam penangas air mendidih selama 20-30 menit untuk menghilangkan udara dari media. Setelah disemai, media nutrisi segera diisi dengan lapisan parafin atau minyak parafin untuk mengisolasinya dari akses oksigen. GasPak - sistem kimia memberikan keteguhan campuran gas yang dapat diterima untuk pertumbuhan sebagian besar mikroorganisme anaerobik. Dalam wadah tertutup, air bereaksi dengan tablet natrium borohidrida dan natrium bikarbonat untuk membentuk hidrogen dan karbon dioksida. Hidrogen kemudian bereaksi dengan oksigen dari campuran gas pada katalis paladium untuk membentuk air, yang sudah bereaksi kembali dengan hidrolisis borohidrida. Metode ini diusulkan oleh Brewer dan Olgaer pada tahun 1965. Para pengembang memperkenalkan sachet penghasil hidrogen sekali pakai, yang kemudian ditingkatkan menjadi sachet penghasil karbon dioksida yang mengandung katalis internal.

Klasifikasi bakteri anaerob didasarkan pada prinsip-prinsip homologi genotip, yang memungkinkan untuk menentukan hubungan filogenetik, selain itu, semua anaerob dapat diklasifikasikan menurut morfologi dan hubungannya dengan warna Gram.

Gram-positif: batang (Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Mobiluncus), kokus (Anaerococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Coprococcus). Gram-negatif: batang (Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium, Leptotrichia), cocci (Acidaminococcus, Veillonella, Megasphaera).

Mari kita pertimbangkan perwakilan dari kelompok taksonomi utama yang sangat penting secara medis.

Batang pembentuk spora gram positif.

bakteri pembentuk spora dari genusKlostridium

Bakteri anaerob pembentuk spora dari genus Klostridium Ada lebih dari 150 spesies. Spora berbentuk bulat atau lonjong, terletak di tengah sel secara subterminal atau terminal, tergantung pada spesies mikroba. Diameter spora biasanya lebih besar dari diameter sel, sehingga sel yang mengandung spora terlihat membengkak dan menyerupai gelendong (dari lat. klostridium- poros). Bakteri ini, dalam kondisi yang menguntungkan, dapat menyebabkan gangren gas, tetanus, botulisme, enterokolitis ulseratif pseudomembran, keracunan makanan, dan penyakit lain yang terkait dengan lesi clostridial pada berbagai organ dan sistem pada manusia.

anaerob obligat adalah, anaerob obligat adalah perwakilan
Wajib (ketat) anaerob- organisme yang hidup dan tumbuh hanya tanpa adanya oksigen molekuler di lingkungan, itu merugikan mereka.

Metabolisme

Dipercaya secara luas bahwa anaerob obligat mati dengan adanya oksigen karena tidak adanya enzim superoksida dismutase dan katalase, yang memproses superoksida mematikan yang terbentuk dalam sel mereka dengan adanya oksigen. Meskipun ini benar dalam beberapa kasus, namun, beberapa anaerob obligat telah ditemukan memiliki aktivitas enzim yang disebutkan di atas, dan gen yang bertanggung jawab untuk enzim ini dan protein terkait telah ditemukan dalam genom mereka. Anaerob obligat tersebut meliputi, misalnya, Clostridium butyricum dan Methanosarcina barkeri. Namun organisme ini tidak dapat eksis dengan adanya oksigen.

Ada beberapa hipotesis lain untuk menjelaskan mengapa anaerob ketat sensitif terhadap oksigen:

1. Mengurai, oksigen meningkatkan potensi redoks lingkungan, dan potensi tinggi, pada gilirannya, menghambat pertumbuhan beberapa anaerob. Misalnya, metanogen tumbuh pada potensial redoks kurang dari -0,3 V.
2. Sulfida merupakan komponen integral dari beberapa enzim, dan oksigen molekuler mengoksidasi sulfida menjadi disulfida dan dengan demikian mengganggu aktivitas enzim.
3. Pertumbuhan dapat dihambat oleh kurangnya elektron yang tersedia untuk biosintesis, karena semua elektron digunakan untuk mereduksi oksigen.

Kemungkinan besar sensitivitas bakteri anaerob ketat terhadap oksigen disebabkan oleh kombinasi faktor-faktor ini.

Alih-alih oksigen, anaerob obligat menggunakan akseptor elektron alternatif untuk respirasi sel, seperti: sulfat, nitrat, besi, mangan, merkuri, karbon monoksida (CO). Misalnya, bakteri pereduksi sulfat, yang ditemukan dalam jumlah besar di dasar sedimen laut, menyebabkan bau telur busuk di tempat-tempat ini karena pelepasan hidrogen sulfida. Energi yang dilepaskan oleh proses pernapasan seperti itu lebih kecil daripada respirasi oksigen, dan akseptor elektron alternatif di atas tidak memberikan jumlah energi yang sama.

Perwakilan

Bacteroides dan Clostridium masing-masing adalah contoh anaerob ketat yang tidak membentuk spora dan membentuk spora.

Contoh lain dari anaerob obligat adalah Peptostreptococcus, Treponema, Fusiform, Porphyromonas, Veillonella dan Actinomyces.

Catatan

1. Kim, Byung Hong dan Geoffrey Michael Gadd. Fisiologi dan Metabolisme Bakteri. Cambridge University Press, Cambridge, Inggris. 2008.
2. ANAEROBIC BACILLI (tautan tidak dapat diakses - riwayat). Diakses tanggal 10 Maret 2009. Diarsipkan dari versi asli tanggal 29 Januari 2009.

Mikrobiologi: Bakteri Bakteri patogen Kontaminasi bakteri Toksin Coli Eksotoksin Siklus lisogenik Mikroflora manusia Mikroflora usus Mikroflora kulit Mikroflora vagina Kekhususan substrat Lipofil Osmofil Nafas Aerob (Obligate) Anaerob (Opsional) mewajibkan) Mikroaerofil Nanaerob struktur Dinding sel membran sel Dinding sel: peptidoglikan (N-acetylmuramic acid N-acetylglucosamine asam Diaminopimelic) Hanya pada bakteri Gram-positif: Asam teichoic Asam lipoteichoic Hanya pada bakteri Gram-negatif: Membran luar (Bakteri porins Lipopolisakarida) Ruang periplasma Hanya Mycobacteria: Arabinogalactan Mycolic acid cangkang luar Kapsul bakteri Lapisan tipis S-layer Glycocalyx Sitoskeleton dari prokariota Aerosom Karboksisom Magnetosom Klorosom Pili fimbriae Formulir Bentuk sel bakteri berbentuk L Cocci (Diplococci Tetracocci Micrococci Streptococci Staphylococci Sarcines) Basil (Diplobacilli Streptobacilli) Clostridia Corynebacteria Fusobacteria Coccobacilli Spirochaetes Vibrio Spirilla Christispira Treponema Borrelia Leptospira Genetika dan reproduksi Pembelahan sel prokariotik Konjugasi pada bakteri Transformasi Transduksi Merozigot Bakteriofag (profag lambda fag) Plasmid (F-plasmid R-plasmid Plasmid bakteriosinogenisitas Plasmid Hly-plasmid Ent-plasmid Kolonisasi antigen plasmid Plasmid degradasi bentuk istirahat Endospora Eksospora Kista Myxospora Akinetes Bacteroides Metabolisme Fermentasi (Asam Laktat Alkohol Asam Propionat Asam Butirat Asam Format) Fotosintesis (Cyanobacteria Prochlorophytes Bakteri Hijau Bakteri Ungu) Kemosintesis (Bakteri Besi Bakteri Sulfur Bakteri Pereduksi Sulfat Bakteri Nitrifikasi Bakteri Thion Bakteri Hidrogen) Lihat juga Biofilm Hormogonia Heterocyst

anaerob obligat dan, perwakilan anaerob obligat, anaerob obligat adalah