Anaeróbios e aeróbios são duas formas de existência de organismos na Terra. Este artigo é sobre microorganismos.
Os anaeróbios são microrganismos que se desenvolvem e se multiplicam em um ambiente que não contém oxigênio livre. Microrganismos anaeróbios são encontrados em quase todos os tecidos humanos a partir de focos pioinflamatórios. Eles são classificados como condicionalmente patogênicos (existem em humanos no nome e se desenvolvem apenas em pessoas com sistema imunológico enfraquecido), mas às vezes podem ser patogênicos (patogênicos).
Existem anaeróbios facultativos e obrigatórios. Os anaeróbios facultativos podem se desenvolver e se multiplicar tanto em ambientes livres de oxigênio quanto em ambientes com oxigênio. São microrganismos como E. coli, Yersinia, estafilococos, estreptococos, shigella e outras bactérias. Os anaeróbios obrigatórios só podem existir em um ambiente anóxico e morrem quando o oxigênio livre aparece no ambiente. Os anaeróbios obrigatórios são divididos em dois grupos:
- bactérias formadoras de esporos, também conhecidas como clostrídios
- bactérias que não formam esporos ou anaeróbios não clostrídios.
Clostridium é o agente causador de infecções por clostrídios anaeróbicos - botulismo, infecções de feridas por clostrídios, tétano. Os anaeróbios não clostrídios são a microflora normal de humanos e animais. Estes incluem bactérias em forma de bastonete e esféricas: bacteróides, fusobacteria, peillonella, peptococcus, peptostreptococcus, propionibacteria, eubacteria e outros.
Mas os anaeróbios não clostrídios podem contribuir significativamente para o desenvolvimento de processos inflamatórios purulentos (peritonite, abscessos pulmonares e cerebrais, pneumonia, empiema pleural, fleuma da região maxilofacial, sepse, otite e outros). A maioria das infecções anaeróbias causadas por anaeróbios não clostrídios são endógenas (de origem interna, causadas por causas internas) e se desenvolvem principalmente com diminuição da resistência do organismo, resistência a patógenos como resultado de lesões, operações, hipotermia e redução da imunidade.
A parte principal dos anaeróbios que desempenham um papel no desenvolvimento de infecções são bacteróides, fusobactérias, peptoestreptococos e bacilos de esporos. Metade das infecções anaeróbicas inflamatórias purulentas são causadas por bacteróides.
- Bacteroides-bastões, 1-15 mícrons de tamanho, imóveis ou em movimento com a ajuda de flagelos. Secretam toxinas que atuam como fatores de virulência (patógenos).
- Fusobactérias são bactérias anaeróbicas obrigatórias em forma de bastonete (sobrevivendo apenas na ausência de oxigênio) que vivem na membrana mucosa da boca e dos intestinos, podem ser imóveis ou móveis, contêm uma forte endotoxina.
- Peptoestreptococos são bactérias esféricas, dispostas em dois, quatro, aglomerados irregulares ou cadeias. São bactérias não flageladas que não formam esporos. Peptococci é um gênero de bactérias esféricas representadas por uma única espécie P.niger. Dispostos individualmente, em pares ou em grupos. Os peptococos não possuem flagelos e não formam esporos.
- Veionella é um gênero de diplococos (bactérias de forma coco, cujas células estão dispostas em pares), dispostas em cadeias curtas, imóveis, não formam esporos.
- Outras bactérias anaeróbicas não clostridiais que são isoladas de focos infecciosos de pacientes são bactérias propiônicas, volinela, cujo papel é menos estudado.
Clostridium é um gênero de bactérias anaeróbicas formadoras de esporos. Clostrídios vivem nas membranas mucosas do trato gastrointestinal. Clostrídios são principalmente patogênicos (causadores de doenças) para humanos. Eles secretam toxinas altamente ativas específicas para cada espécie. O agente causador da infecção anaeróbica pode ser um tipo de bactéria ou vários tipos de microorganismos: anaeróbios-anaeróbicos (bacteróides e fusobactérias), anaeróbios-aeróbicos (bacteróides e estafilococos, clostrídios e estafilococos)
Aeróbios são organismos que precisam de oxigênio livre para a vida e reprodução. Ao contrário dos anaeróbios, os aeróbios participam do processo de geração da energia de que necessitam. Os aeróbios incluem animais, plantas e uma parte significativa dos microrganismos, entre os quais estão isolados.
- aeróbios obrigatórios - são aeróbios "estritos" ou "incondicionais", recebem energia apenas de reações oxidativas envolvendo oxigênio; estes incluem, por exemplo, algumas espécies de Pseudomonas, muitos saprófitos, fungos, Diplococcus pneumoniae, bacilos da difteria
- no grupo de aeróbios obrigatórios, os microaerófilos podem ser distinguidos - para sua atividade vital, eles precisam de um baixo teor de oxigênio. Quando liberados no ambiente normal, esses microrganismos são suprimidos ou mortos, uma vez que o oxigênio afeta negativamente a ação de suas enzimas. Estes incluem, por exemplo, meningococos, estreptococos, gonococos.
- aeróbios facultativos - microorganismos que podem se desenvolver na ausência de oxigênio, por exemplo, um bacilo de levedura. A maioria dos micróbios patogênicos pertence a este grupo.
Cada microrganismo aeróbio tem sua própria concentração mínima, ótima e máxima de oxigênio em seu ambiente, que é necessária para seu desenvolvimento normal. Aumentar o teor de oxigênio além do limite “máximo” leva à morte de micróbios. Todos os microrganismos morrem em uma concentração de oxigênio de 40-50%.
Os anaeróbios obrigatórios são obviamente um exemplo de formas de vida anaeróbicas primitivas. Isso é consistente com a teoria da origem da vida na Terra, segundo a qual os organismos primários do nosso planeta eram anaeróbios. Uma análise bioquímica comparativa leva à conclusão de que o metabolismo energético de todos os organismos, sem exceção, é baseado nas mesmas cadeias de reações notavelmente semelhantes que não estão associadas ao consumo de oxigênio livre - reações que ocorrem nas células dos anaeróbios modernos (de acordo com A.I. Oparin).[ ...]
Um organismo obrigatório (do latim - obrigatório) é um organismo estritamente especializado para um certo tipo de nutrição, respiração, fatores ambientais (monófagos, necrófagos, aeróbios, anaeróbios, etc.).[ ...]
Anaeróbio - um organismo que pode viver em um ambiente livre de oxigênio. Existem anaeróbios obrigatórios - vivendo permanentemente em um ambiente livre de oxigênio e facultativos - capazes de viver tanto sem oxigênio quanto em sua presença (organismos de esgotos urbanos, tanques de sedimentação primária, etc.).[ ...]
Anaeróbios obrigatórios - organismos que são incapazes de viver em um ambiente de oxigênio (algumas bactérias).[ ...]
Os anaeróbios obrigatórios incluem os gêneros Desulfovibrio, Desuljotomaculum, algumas espécies do gênero Bacillus. Os bacilos são encontrados entre vários grupos ecológicos de microrganismos e se adaptam a qualquer regime de oxigênio.[ ...]
Em aeróbios obrigatórios e anaeróbios facultativos, na presença de oxigênio, o catabolismo ocorre em três estágios: preparatório, livre de oxigênio e oxigênio. Como resultado, as substâncias orgânicas se decompõem em compostos inorgânicos. Em anaeróbios obrigatórios e anaeróbios facultativos, com falta de oxigênio, o catabolismo ocorre nos dois primeiros estágios: preparatório e anóxico. Como resultado, são formados compostos orgânicos intermediários que ainda são ricos em energia.[ ...]
Esporos de anaeróbios mesófilos e termofílicos obrigatórios - agentes causadores de bombardeio - em alimentos enlatados antes da esterilização são determinados: após registrar um aumento da contaminação do produto antes da esterilização - imediatamente, após registrar um defeito bacteriológico, se a produção desse tipo de comida enlatada continuar - imediatamente, controle preventivo, pelo menos 1-2 vezes por semana para cada tipo de conserva de cada linha.[ ...]
O citoplasma dos anaeróbios tem composição e estrutura semelhantes às dos aeróbios. O citoplasma de alguns anaeróbios contém inclusões do nutriente de reserva granulosa, um polissacarídeo semelhante ao amido. Em cortes ultrafinos, essa substância pode ser vista na forma de leves inclusões esféricas (Fig. 45). Corpos lipídicos (gotas de ácido poli-p-hidroxibutírico) são raros no citoplasma de anaeróbios obrigatórios.[ ...]
Essas bactérias também são muito sensíveis ao oxigênio. Assim, as diferenças entre anaeróbios obrigatórios e aeróbios referem-se principalmente ao fornecimento enzimático de oxidação terminal. Em anaeróbios, o oxigênio livre não pode ser usado como aceptor final de hidrogênio.[ ...]
As bactérias do ácido butírico são anaeróbias obrigatórias, ou seja, anaeróbias estritas. Eles são extremamente difundidos na natureza: até 90% das amostras de solo, em regra, contêm representantes desse grupo de bactérias.[ ...]
As bactérias verdes são anaeróbias estritas e fototróficas obrigatórias. Uma exceção são os representantes do gênero Chloroflexis. Eles crescem apenas em condições aeróbicas, tanto na luz quanto no escuro. No entanto, mesmo bactérias fototróficas que crescem bem no escuro se desenvolvem melhor na presença de luz. Dependendo do organismo, as condições ideais de iluminação para seu crescimento podem ser diferentes. Algumas espécies crescem bem com pouca luz (100-300 lux), outras com luz mais forte (700-2000 lux).[ ...]
Um número significativo de bactérias - aeróbios obrigatórios e anaeróbios facultativos - é capaz de existir devido ao uso da poluição da água (impurezas) como fonte de nutrição. Ao mesmo tempo, parte das substâncias orgânicas utilizadas é gasta nas necessidades energéticas e a outra parte é gasta na síntese do corpo celular. Parte da substância consumida para as necessidades energéticas é completamente oxidada pela célula, ou seja, em CO2, H2O, >N3. Os produtos da oxidação - o metabólito - são excretados da célula para o ambiente externo. As reações de síntese da substância celular também ocorrem com a participação do oxigênio. A quantidade de oxigênio necessária pelos microrganismos para todo o ciclo da reação de síntese e produção de energia é DBO.[ ...]
Além da glicólise, os anaeróbios facultativos possuem outras formas de geração anaeróbica de ATP associadas à descarboxilação dos ácidos α-cetoglutárico e pirúvico, à eliminação de seus grupos carboxila e à formação de CO2. Essa complexa cadeia de reações de várias etapas ainda não foi suficientemente estudada. Mas de tudo o que foi dito, segue-se que o conjunto de enzimas nos tecidos dos anaeróbios facultativos deve, se não qualitativamente, pelo menos quantitativamente e em termos da natureza da regulação da atividade, diferir significativamente do que ocorre nos aeróbios obrigatórios. , e permitem que eles extraiam energia de processos oxidativos aeróbicos e anaeróbicos.[ ...]
Ao estudar o efeito do oxigênio no desenvolvimento de anaeróbios obrigatórios, foi demonstrado que o oxigênio não tem efeito prejudicial sobre anaeróbios se o ORP do ambiente for baixo. De fato, se agentes redutores que reduzem ORP são adicionados ao meio, alguns microrganismos anaeróbios são capazes de crescer em tais meios sob condições aeróbicas. Em geral, os anaeróbios podem ser atribuídos a esses microrganismos, cujo crescimento e desenvolvimento estão confinados a substratos naturais privados de oxigênio livre e com baixo potencial redox.[ ...]
De acordo com Campbell e Postgate, todos os anaeróbios formadores de esporos com capacidade constante de reduzir sulfatos foram isolados em um novo gênero - BeviHo-1; Inclui anaeróbios obrigatórios com bastonetes gram-negativos, retos ou curvos que incham em formas termofílicas. Os esporos são formados de forma terminal ou subterminal. A composição do DNA varia de 41,7-49,2 mol.% G + C.[ ...]
A maioria das bactérias roxas sulfurosas são anaeróbias estritas e fototróficas obrigatórias, ou seja, seu crescimento só é possível sob iluminação. Apenas três espécies são conhecidas por crescer na presença de ar, e não apenas na luz, mas também no escuro, ainda que lentamente. Estes são A. roseus, E. shaposhnikovii e T. roseopersicina. Todas as bactérias púrpuras não sulfurosas também crescem em condições anaeróbicas, mas são principalmente aeróbias facultativas. Até recentemente, acreditava-se que o crescimento de bactérias roxas no escuro só é possível em condições aeróbicas ou microaerofílicas, pois na ausência de luz elas recebem energia no processo de respiração. No entanto, foi recentemente estabelecido que R. rubrum e vários representantes de Rhodopseudomonas crescem no escuro e sob condições estritamente anaeróbicas devido à fermentação de certos substratos orgânicos. As bactérias roxas sulfurosas E. shaposhnikovii e T. roseopersicina parecem ter a mesma possibilidade.[ ...]
Assim, apesar de os saprófagos anaeróbios, obrigatórios e facultativos, constituírem uma parte menor dos componentes da comunidade, eles desempenham um papel importante no ecossistema, pois apenas eles são capazes de respirar nas camadas inferiores livres de oxigênio do sistema privado de luz. Ao ocupar esses habitats inóspitos, eles “economizam” energia e materiais, tornando-os disponíveis para a maioria dos aeróbios. Assim, o que parece ser uma forma "ineficiente" de respirar acaba por ser parte integrante da exploração "eficiente" dos recursos energéticos e materiais pelo ecossistema como um todo. Por exemplo, a eficiência do tratamento de efluentes, que é fornecido por um ecossistema heterotrófico gerenciado pelo homem, depende da consistência entre as atividades de saprófagos anaeróbios e aeróbios.[ ...]
O efeito tóxico do oxigênio atmosférico no crescimento e desenvolvimento de anaeróbios obrigatórios e a atração por um baixo potencial redox, segundo conceitos modernos, pode ser explicado pelo fato de que o oxigênio molecular e o ORP elevado podem causar oxidação irreversível de enzimas vitais que determinam a principais processos de seu metabolismo. [ . ..]
Methanobacterium omelianskii, Bad. formicicum, Methanosarcina barkeri são anaeróbios obrigatórios e são relativamente difíceis de isolar. Cultura ruim. formicicum decompõe o ácido fórmico com a formação de vários produtos de decomposição, e a direção do processo depende do potencial redox do meio. Em condições de anaerobiose relativa, conforme estabelecido por JI. V. Omelyansky j ácido fórmico se decompõe com a formação de hidrogênio e dióxido de carbono; ao mesmo tempo, o potencial do meio nutriente diminui para hH2 12-12,9 e são criadas condições anaeróbicas. Após a decomposição em condições anaeróbicas e uma diminuição do rH2 para 6-7, o ácido fórmico se decompõe com a formação de metano; na faixa de valores hH2 16-22, a decomposição do ácido fórmico ocorre apenas com a formação de dióxido de carbono.[ ...]
Este capítulo fala sobre as bactérias anaeróbias formadoras de esporos, e apenas sobre as obrigatórias, ou seja, aqueles organismos que não são capazes de se desenvolver em condições aeróbicas, ao contrário dos facultativos, capazes de viver tanto pela respiração, usando oxigênio molecular, quanto por a "respiração de nitrato" ou fermentação de várias substâncias orgânicas sob condições anaeróbicas. Deve-se notar que as bactérias anaeróbias portadoras de esporos são menos estudadas do que as aeróbias, devido às dificuldades significativas que os pesquisadores encontram no isolamento e cultivo de anaeróbios.[ ...]
Gênero Peptococcus. Células solitárias, aos pares, tétrades, agregadas. Anaeróbios obrigatórios com atividade proteolítica e fermentação de vários compostos orgânicos. A temperatura ideal é de 37°C. A espécie tipo é Peptococcus niger, que produz um pigmento preto. Eles vivem nas fezes, sujeira, no corpo humano e são capazes de causar infecções sépticas sob certas condições.[ ...]
A anaerobiose também é característica de microrganismos anaeróbios facultativos. Ao contrário deste último, os anaeróbios obrigatórios não podem se desenvolver na presença de oxigênio; além disso, o oxigênio na forma molecular é venenoso para os anaeróbios.[ ...]
Os resultados de seis estudos, nos quais nove tipos diferentes de anaeróbios obrigatórios e facultativos foram usados em condições anaeróbicas, crescendo em sete substratos diferentes, deram um valor médio de UCcal = 0,130 g/kcal.[ ...]
Microrganismos pertencentes a diferentes grupos taxonômicos podem oxidar o hidrogênio molecular. Entre eles estão os anaeróbios estritos, os anaeróbios facultativos e os aeróbios obrigatórios. Anaeróbios e aeróbios facultativos com esta propriedade incluem Escherichia coli, Paracoccus denitrificans, Streptococcus faecalis e alguns representantes: Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenes, Acetobacter, Azotobacter, Mycobacterium, Nocardia, Proteus, bem como certos tipos de algas verdes e azuis.[ ...]
Se concordarmos com a afirmação (bastante convincentemente fundamentada pelos dados da fisiologia e bioquímica comparativa) de que os anaeróbios obrigatórios são um exemplo de formas primitivas de vida na Terra, então surge a questão de saber se a origem e evolução dos anaeróbios foram refletidas na composição e estrutura de seu DNA - o detentor da informação genética. Hoje é bem conhecido que os ácidos desoxirribonucleicos de todo o mundo orgânico têm um único plano estrutural e, por outro lado, há possibilidades ilimitadas de variações na composição e estrutura desses compostos. É bastante lógico pensar que o surgimento do DNA na história da vida na Terra foi um fator muito importante e, provavelmente, até decisivo na diferenciação e isolamento de novos grupos e espécies de seres vivos. Uma vez que são os ácidos nucléicos que estão diretamente relacionados à hereditariedade e variabilidade, eles devem ser a base material do processo evolutivo.[ ...]
Esses resultados permitem concluir que o papel principal nos processos de decomposição anaeróbia da matéria orgânica é desempenhado por bactérias anaeróbias obrigatórias. No entanto, a detecção sistemática de aeróbios e anaeróbios facultativos nos conteúdos dos digestores indica que esses microrganismos também participam da destruição de substâncias orgânicas e, sob certas condições, seu número pode aumentar significativamente. Assim, quando a glicose é adicionada ao líquido fermentado, o número de bactérias aeróbicas e anaeróbicas facultativas aumenta de 1 X 10b para 3,2 X 109 células/ml (citado em ).[ ...]
Quando a estação de tratamento está sobrecarregada com poluição orgânica, quando a quantidade de ar que entra não é suficiente, desenvolvem-se anaeróbios obrigatórios (incondicionais) ou facultativos, para os quais o oxigênio é prejudicial.[ ...]
Na segunda fase da fermentação alcalina ou metano, metano e ácido carbônico são formados a partir dos produtos finais da primeira fase como resultado da atividade vital de bactérias metanogênicas - anaeróbios obrigatórios não portadores de esporos, muito sensíveis às condições ambientais . As espécies estudadas de bactérias metanogênicas pertencem a três gêneros: Methanobacterium, Methanococcus, Methanosarcina.[ ...]
Alguns microrganismos anaeróbios usam oxigênio ligado, que faz parte de compostos como sulfatos ou nitratos, como aceptor. Na presença de oxigênio, eles têm respiração aeróbica e, em ambientes livres de oxigênio, usam o oxigênio dos nitratos como aceptor, reduzindo-os a nitrogênio ou seus óxidos inferiores. Bactérias que reduzem sulfatos a sulfeto de hidrogênio no processo de respiração são anaeróbios obrigatórios, por exemplo, VeviNowsh-gyu (keiUipcans.[ ...]
Diferentes espécies e gêneros de bactérias não estão igualmente relacionados à adaptação. Alguns se adaptam mais rapidamente às mudanças de condições, outros mais lentamente. Bactérias do gênero Rseuiotopaz se adaptam melhor que outras.[ ...]
Mas são conhecidos animais que podem viver igualmente normalmente tanto com uma boa disponibilidade de oxigênio, quanto com um teor extremamente baixo dele, e com uma ausência quase completa, e mesmo aqueles que não apenas não precisam de oxigênio, mas são até prejudiciais. Os primeiros são chamados de anaeróbios facultativos, os últimos são obrigatórios. Os primeiros incluem tartarugas aquáticas e muitos peixes que levam um estilo de vida bentônico. O fato é que na água de fundo o teor de oxigênio pode atingir até 15% do valor observado quando a água está saturada de ar.[ ...]
A utilização de métodos de microscopia eletrônica, que permitem estudar a distribuição de desidrogenases em células inteiras, mostra que as desidrogenases em bactérias anaeróbias portadoras de esporos estão obviamente também associadas a membranas, que desempenham um papel importante nos organismos vivos, especialmente nos processos do metabolismo energético. Ao mesmo tempo, em outros anaeróbios, a redução de aceptores de elétrons também é observada no citoplasma. Talvez esses fenômenos estejam associados a um conjunto diferente de enzimas em diferentes espécies ou a uma redução inespecífica de corantes no citoplasma.[ ...]
O esgotamento do oxigênio molecular in situ leva a uma desaceleração na liberação de calor, e o suprimento de oxigênio devido à convecção também diminui de acordo. Ao mesmo tempo, o acúmulo de dióxido de carbono durante a etapa de compostagem cria condições microaerofílicas, que levam a um aumento no número de anaeróbios primeiro facultativos e depois obrigatórios. Ao contrário do metabolismo aeróbio, em que a mineralização dos resíduos é muitas vezes conseguida com a ajuda de um tipo de bactéria, a biodegradação anaeróbia requer o metabolismo conjunto de microrganismos de diferentes espécies que fazem parte de uma população mista. Essa população de microrganismos interagindo entre si é capaz de utilizar vários aceptores de elétrons inorgânicos, muitas vezes em uma sequência correspondente à liberação de energia durante essa reação. Como a maioria das bactérias requer certos aceptores de elétrons, essa sequência leva a mudanças significativas na composição da população microbiana. Espécies que são capazes de utilizar aceitadores mais oxidados ganham vantagens termodinâmicas e, portanto, cinéticas.[ ...]
Assim, a conversão da matéria orgânica nos tanques de metano ocorre em duas etapas: fermentação do substrato em ácidos graxos (não metanogênicos) e formação de CH4 e CO2 a partir de ácidos graxos (metanogênicos). Durante o primeiro estágio, o papel principal é desempenhado por bactérias anaeróbicas dos gêneros Clostridium, Bacteroides, etc. .[ ...]
A presença de ácidos no meio causa sua reação ácida. Além do SFA, os produtos da decomposição da primeira fase são álcoois graxos inferiores, aminoácidos, alguns aldeídos e cetonas, glicerina, bem como dióxido de carbono, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio, amônia e alguns outros compostos. Esta fase do processo é realizada por bactérias pertencentes a anaeróbios facultativos (bactérias do ácido lático, ácido acético, ácido propiônico, etc.) e anaeróbios obrigatórios (bactérias do ácido butírico, celulose, acetonobutil, etc.).[ ...]
A fermentação passa pelas etapas de formação do ácido pirúvico com sua posterior transformação. A fonte de nitrogênio para as bactérias butíricas são peptonas, aminoácidos e sais de amônio, algumas das bactérias também usam nitrogênio livre. Os carboidratos servem como fonte de energia e carbono para eles. Os agentes causadores da fermentação butírica são anaeróbios obrigatórios. São bastonetes grandes e móveis formadores de esporos com 3-10 mícrons de comprimento e 0,5-1,5 mícrons de diâmetro. A temperatura ideal para o seu desenvolvimento é 35-37°C, os valores limite de pH são 6-8.[ ...]
As bactérias fotossintéticas são principalmente organismos aquáticos (marinhos e de água doce); na maioria dos casos, desempenham um papel insignificante na produção de matéria orgânica. Mas eles são capazes de funcionar em condições geralmente desfavoráveis para a maioria das plantas verdes e, em sedimentos aquáticos, participam do ciclo de alguns elementos. Por exemplo, as bactérias sulfurosas verdes e roxas desempenham um papel importante no ciclo do enxofre (veja a Figura 4.5). Esses anaeróbios obrigatórios (capazes de vida apenas na ausência de oxigênio) são encontrados na camada limite entre as zonas oxidada e reduzida em sedimentos ou água, onde a luz dificilmente penetra. Essas bactérias podem ser observadas nos sedimentos lamacentos do intertidal, onde muitas vezes formam camadas rosa ou roxas distintas diretamente abaixo das camadas verdes superiores de algas que vivem na lama (em outras palavras, no limite superior do anaeróbio, ou reduzido, zona, onde há luz, mas pouco oxigênio). Em um estudo de lagos japoneses (Takahashi e Ichimura, 1968), foi calculado que a participação de bactérias fotossintéticas de enxofre na maioria dos lagos representa apenas 3-5% da produção anual total de fotossíntese, mas em lagos estagnados ricos em H2S, essa participação sobe para 25%. Bactérias fotossintéticas não sulfurosas, pelo contrário, são geralmente aeróbicas facultativas (capazes de funcionar tanto na presença quanto na ausência de oxigênio). Na ausência de luz, eles, como muitas algas, podem se comportar como heterótrofos. Assim, a fotossíntese bacteriana pode ser útil em águas poluídas e eutróficas, em relação às quais seu estudo se intensifica agora, mas não pode substituir a fotossíntese "real" pela liberação de oxigênio, do qual depende toda a vida na Terra.[ ...]
Diazotróficos de vida livre são mais vulneráveis à erosão de terras aráveis. Nos primeiros estágios de degradação, os mecanismos de fixação anaeróbica de nitrogênio são rapidamente suprimidos devido à diminuição da quantidade da parte lábil da matéria orgânica (Khaziev, 1982; Khaziev e Bagautdinov, 1987). O pool de diazotróficos é extremamente sensível ao substrato de carbono. Os anaeróbios obrigatórios do gênero Clostridium, em contraste com as formas aeróbicas que funcionam em uma ampla gama de compostos C, incluindo ácidos húmicos e fúlvicos, usam um fluxo estreito de carboidratos (Klevenskaya, 1974; Mishustin e Emtsev, 1974). A composição diversificada do fundo de carboidratos dos solos da série chernozem da Sibéria Ocidental (Klevenskaya, 1991) fornece energia suficiente e nível trófico de clostrídios, contribuindo para sua certa predominância em solos não afetados pela erosão. A transformação da comunidade microbiana intensifica-se com o desenvolvimento da erosão na encosta da exposição sul, onde, como se sabe, a espessura do horizonte húmus é menor em comparação com os homólogos setentrionais, e os processos de mineralização da matéria orgânica e nitrogênio são mais intensos (Chuyan, Chuyan, 1993).[ ...]
A formação da microflora do digestor ocorre devido a microrganismos que caíram junto com esgoto ou sedimento. Em termos de composição de espécies, a biocenose dos digestores é muito mais pobre do que as biocenoses aeróbicas, das quais foram isoladas apenas cerca de 50 espécies de bactérias capazes de realizar a primeira etapa de divisão da poluição - a etapa de formação ácida. Juntamente com os anaeróbios obrigatórios, os anaeróbios facultativos também podem ser encontrados no digestor. O número total de bactérias no sedimento varia de 1 a 15 mg/ml. O produto final do processo de fermentação deste grupo de microrganismos são ácidos graxos inferiores, dióxido de carbono, íons de amônio, sulfeto de hidrogênio.[ ...]
ÁREA DE ALIMENTAÇÃO (águas) - região. influxo de precipitação, águas superficiais ou subterrâneas no aquífero (ST SEV 2086-80). ÁREA DE DESCARGA (água) - região. saídas de águas subterrâneas para a superfície da terra, em reservatórios ou cursos d'água, bem como seu transbordamento para aquíferos adjacentes (ST SEV 2086-80). Consulte Descarregamento. Arborização - restauração ou criação de áreas florestais por meio da semeadura de sementes de plantas lenhosas, plantio de suas mudas ou promoção de reflorestamento natural (por exemplo, no desenvolvimento de escombreiras). Veja reflorestamento. ORGANISMO OBRIGATÓRIO [de lat. obrigatório] - um organismo estritamente especializado para um certo tipo de nutrição, respiração, ambiente (monófagos, anaeróbios, etc.).[ ...]
Esses micróbios receberam esse nome por sua capacidade de movimentos oscilatórios rápidos (do latim "vibrare" - oscilar). Vibrios têm a forma de bastões curtos em forma de vírgula. Após a divisão, muitas vezes permanecem extremidades ligadas, formando espirais. Eles são incapazes de quebrar a fibra. Muitos usam fenóis e outros compostos cíclicos. O comprimento dos vibrios individuais raramente excede 10 mícrons e seu diâmetro é de 1 a 1,5 mícrons. Alguns deles são anaeróbios estritos, outros são aeróbios obrigatórios ou anaeróbios facultativos (crescendo na presença de oxigênio e em concentração reduzida do mesmo). São principalmente saprófitas, difundidas em rios e lagos poluídos do nosso planeta.[ ...]
Durante a oxidação biológica, ocorrem reações redox, acompanhadas pela remoção de átomos de hidrogênio de alguns compostos (doadores) e sua transferência para outros (aceitadores), ou reações associadas à transferência de elétrons de um doador para um aceptor. Esses processos são realizados com a participação de enzimas pertencentes à classe das oxidorredutases. Os processos de respiração em que o oxigênio molecular é um aceptor de hidrogênio ou elétrons são chamados de aeróbios. Se os aceptores são outros compostos inorgânicos ou orgânicos, esse tipo de respiração é chamado de anaeróbico. De acordo com o tipo de respiração, distinguem-se dois grupos de microrganismos: aeróbios (formas oxibióticas), que requerem oxigênio para a respiração, e anaeróbios (formas anoxibióticas), que se desenvolvem na ausência de oxigênio. Não há diferença acentuada entre eles. Juntamente com aeróbios e anaeróbios estritos (obrigatórios), existem microrganismos que podem viver na presença de oxigênio e sem ele. Estes são microaerófilos, o teor ideal de oxigênio no ar para o qual é de 0,5-1%, e anaeróbios facultativos. Assim, Escherichia coli é um anaeróbio facultativo.
A., morrendo na presença de oxigênio livre no ambiente... Grande Dicionário Médico
Veja Organismos Anaeróbios. Dicionário geológico: em 2 volumes. M.: Nedra. Editado por K. N. Paffengolts et al. 1978 ... Enciclopédia Geológica
Enciclopédia Moderna
- (organismos anaeróbios) são capazes de viver na ausência de oxigênio atmosférico; alguns tipos de bactérias, leveduras, protozoários, vermes. A energia para a vida é obtida pela oxidação de substâncias orgânicas, menos frequentemente inorgânicas, sem a participação de ... ... Grande Dicionário Enciclopédico
Anaeróbios- (do grego uma partícula negativa, ar aer e bios vida), organismos que podem viver e se desenvolver na ausência de oxigênio livre; alguns tipos de bactérias, leveduras, protozoários, vermes. Os anaeróbios obrigatórios ou estritos desenvolvem-se ... ... Dicionário Enciclopédico Ilustrado
Organismos (principalmente procariontes) que podem viver na ausência de oxigênio livre no ambiente. Obrigar A. receber energia como resultado da fermentação (bactérias de ácido butírico, etc.), respiração anaeróbica (metanógenos, bactérias redutoras de sulfato ... Dicionário de microbiologia
Oi, pl. (unidade anaeróbica, a; m.). Biol. Organismos capazes de viver e se desenvolver na ausência de oxigênio livre (cf. aeróbios). ◁ Anaeróbico, oh, oh. Ah, bactérias. Ah, a infecção. * * * anaeróbios (organismos anaeróbicos), capazes de viver na ausência de ... ... dicionário enciclopédico
I Anaeróbios (prefixo negativo grego an + aēr ar + b vida) são microrganismos que se desenvolvem na ausência de oxigênio livre em seu ambiente. Eles são encontrados em quase todas as amostras de material patológico com ... ... Enciclopédia Médica
Organismos anaeróbios, anaeróbios, anoxibiontes (do grego uma partícula negativa e aeróbios), organismos que podem viver e se desenvolver na ausência de oxigênio livre e receber energia para a vida por divisão ... ... Grande Enciclopédia Soviética
ANAERÓBIOS- (do grego uma partícula negativa, aer ar e bios vida), organismos que podem viver e se reproduzir na ausência de atm. oxigênio. Eles recebem energia para a vida dividindo Ch. arr. orgânico substâncias sem a participação de oxigênio livre. Dicionário Enciclopédico Veterinário
Os anaeróbios são organismos que obtêm energia na ausência de acesso ao oxigênio por fosforilação do substrato. O termo "anaeróbios" foi introduzido por Louis Pasteur, que descobriu as bactérias de fermentação butírica em 1861.
Todos os microrganismos de acordo com o tipo de respiração são divididos em aeróbios e anaeróbicos. A respiração anaeróbica é um conjunto de reações bioquímicas que ocorrem nas células dos organismos vivos quando outras substâncias (por exemplo, nitratos) são utilizadas como aceptor final de prótons e refere-se a processos do metabolismo energético (catabolismo, dissimilação), que se caracterizam pela oxidação de carboidratos, lipídios e aminoácidos a compostos de baixo peso molecular.
Se um organismo é capaz de mudar de uma via metabólica para outra (por exemplo, de respiração anaeróbica para aeróbica e vice-versa), então é condicionalmente referido como anaeróbios facultativos. Até 1991, em microbiologia, distinguia-se uma classe de anaeróbios capneístas que exigiam baixa concentração de oxigênio e alta concentração de dióxido de carbono (tipo bovino Brucella - B. abortus). Um organismo anaeróbio moderadamente estrito sobrevive em um ambiente com O2 molecular, mas não se reproduz. Microaerófilos são capazes de sobreviver e se multiplicar em um ambiente com baixa pressão parcial de O2. Se um organismo não é capaz de "mudar" de respiração anaeróbica para aeróbica, mas não morre na presença de oxigênio molecular, então pertence ao grupo de anaeróbios aerotolerantes. Por exemplo, ácido lático e muitas bactérias butíricas. Os anaeróbios obrigatórios morrem na presença de oxigênio molecular O2 - por exemplo, representantes do gênero de bactérias e archaea: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Esses anaeróbios vivem constantemente em um ambiente privado de oxigênio. Os anaeróbios obrigatórios incluem algumas bactérias, leveduras, flagelados e ciliados.
Toxicidade do oxigênio e suas formas para organismos anaeróbios
Um ambiente rico em oxigênio é agressivo para as formas de vida orgânicas. Isso se deve à formação de espécies reativas de oxigênio no decorrer da vida ou sob a influência de várias formas de radiação ionizante, que são muito mais tóxicas que o oxigênio molecular O2. O fator determinante da viabilidade de um organismo em um ambiente oxigenado é a presença de um sistema antioxidante funcional capaz de eliminar: ânion superóxido (O2−), peróxido de hidrogênio (H2O2), oxigênio singlete (O) e oxigênio molecular (O2) de o organismo do ambiente interno. Na maioria das vezes, essa proteção é fornecida por uma ou mais enzimas: superóxido dismutase, que elimina o ânion superóxido (O2−) sem benefícios energéticos para o organismo; catalase que elimina o peróxido de hidrogênio (H2O2) sem benefícios energéticos para o organismo; citocromo - uma enzima responsável pela transferência de elétrons de NAD H para O2. Este processo fornece um benefício energético significativo para o corpo. Os organismos aeróbicos geralmente contêm três citocromos, anaeróbios facultativos - um ou dois, anaeróbios obrigatórios não contêm citocromos. A proteção antioxidante adicional pode ser fornecida pela síntese ou acúmulo de antioxidantes de baixo peso molecular: vitamina C, A, E, ácidos cítricos e outros.
Microrganismos anaeróbios são a microflora normal do corpo humano, enquanto em 30-100% dos casos podem ser a causa de doenças pioinflamatórias.
É necessário suspeitar da presença de bactérias anaeróbias no material de teste sob os seguintes critérios: Mau cheiro da amostra de teste, Localização de infecção próxima à membrana mucosa, Infecção após mordida humana ou animal, Gás no material de teste, Tratamento prévio com drogas que são inativas contra anaeróbios (antibióticos: aminoglicosídeos, quinolonas velhas, trimetoprima), Coloração preta de exsudatos contendo sangue, Presença de "grânulos de enxofre" nas secreções, Morfologia única na coloração de Gram, Ausência de crescimento em condições aeróbicas dos microrganismos observados em micropreparações de exsudato, Crescimento na zona anaeróbica do meio nutriente, Crescimento anaeróbio em meio seletivo para anaeróbios, Colônias características em placas de ágar anaeróbio, Fluorescência de colônias em luz ultravioleta.
Diagnóstico microbiológico. Atualmente, os principais métodos diagnósticos são os bacteriológicos com identificação estendida por propriedades bioquímicas, além da cromatografia gasosa (quimiotaxonomia) e PCR (diagnóstico de genes).
Cultivo de organismos anaeróbios. Para o cultivo de anaeróbios, são utilizados métodos especiais, cuja essência é remover o ar ou substituí-lo por uma mistura de gases especializada (ou gases inertes) em termostatos selados - anaerostatos. Outra maneira de cultivar anaeróbios (mais frequentemente microrganismos) em meios nutrientes é adicionar substâncias redutoras (glicose, ácido fórmico de sódio, caseína, sulfato de sódio, tiossulfato, cisteína, tiogluconato de sódio, etc.)
Meios nutrientes gerais para organismos anaeróbicos. Para o meio geral de Wilson-Blair, a base é ágar-ágar com adição de glicose, sulfito de sódio e cloreto ferroso. Os clostrídios formam colônias pretas neste meio reduzindo o sulfito a um ânion sulfeto, que se combina com cátions de ferro (II) para dar um sal preto. Como regra, as formações de colônias pretas neste meio aparecem na profundidade da coluna de ágar. O meio Kitt-Tarozzi consiste em caldo de carne-peptona, 0,5% de glicose e pedaços de fígado ou carne picada para absorver o oxigênio do meio. Antes da semeadura, o meio é aquecido em banho-maria fervente por 20-30 minutos para remover o ar do meio. Após a semeadura, o meio nutriente é imediatamente preenchido com uma camada de parafina ou óleo de parafina para isolá-lo do acesso ao oxigênio. GasPak - o sistema fornece quimicamente uma constância da mistura gasosa aceitável para o crescimento da maioria dos microrganismos anaeróbios. Em um recipiente selado, a água reage com borohidreto de sódio e comprimidos de bicarbonato de sódio para formar hidrogênio e dióxido de carbono. O hidrogênio então reage com o oxigênio da mistura gasosa em um catalisador de paládio para formar água, que já está reagindo com a hidrólise do borohidreto. Este método foi proposto por Brewer e Olgaer em 1965. Os desenvolvedores introduziram um sachê descartável gerador de hidrogênio, que mais tarde foi atualizado para sachês geradores de dióxido de carbono contendo um catalisador interno.
Classificação bactérias anaeróbicas é baseado nos princípios da homologia genotípica, que permite determinar a relação filogenética, além disso, todos os anaeróbios podem ser classificados de acordo com a morfologia e relação com a cor de Gram.
Gram-positivos: bastonetes (Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Mobiluncus), cocos (Anaerococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Coprococcus). Gram-negativos: bastonetes (Bacteroides, Porphyromonas, Prevotella, Fusobacterium, Leptotrichia), cocos (Acidaminococcus, Veillonella, Megasphaera).
Consideremos representantes dos principais grupos taxonômicos de grande importância médica.
Bastonetes Gram-positivos formadores de esporos.
bactérias formadoras de esporos do gêneroClostridium
Anaeróbios formadores de esporos do gênero Clostridium Existem mais de 150 espécies. Os esporos são de forma redonda ou oval, localizados no centro da célula subterminal ou terminalmente, dependendo da espécie do micróbio. O diâmetro do esporo é geralmente maior que o diâmetro da célula, então a célula que contém o esporo parece inchada e se assemelha a um fuso (de lat. clostridium- fuso). Essas bactérias, em condições favoráveis, podem causar gangrena gasosa, tétano, botulismo, enterocolite ulcerativa pseudomembranosa, intoxicação alimentar e outras doenças associadas a lesões clostridiais de vários órgãos e sistemas em humanos.
anaeróbios obrigatórios são, anaeróbios obrigatórios são representantesAnaeróbios obrigatórios (estritos)- organismos que vivem e crescem apenas na ausência de oxigênio molecular no ambiente, é prejudicial para eles.
Metabolismo
Acredita-se amplamente que os anaeróbios obrigatórios morrem na presença de oxigênio devido à ausência das enzimas superóxido dismutase e catalase, que processam o superóxido mortal formado em suas células na presença de oxigênio. Embora em alguns casos isso seja verdade, no entanto, a atividade das enzimas acima mencionadas foi encontrada em alguns anaeróbios obrigatórios, e genes responsáveis por essas enzimas e proteínas relacionadas foram encontrados em seus genomas. Tais anaeróbios obrigatórios incluem, por exemplo, Clostridium butyricum e Methanosarcina barkeri. No entanto, esses organismos são incapazes de existir na presença de oxigênio.
Existem várias outras hipóteses para explicar por que os anaeróbios estritos são sensíveis ao oxigênio:
- Decompondo-se, o oxigênio aumenta o potencial redox do ambiente, e um alto potencial, por sua vez, inibe o crescimento de alguns anaeróbios. Por exemplo, os metanógenos crescem a um potencial redox inferior a -0,3 V.
- O sulfeto é um componente integral de algumas enzimas, e o oxigênio molecular oxida o sulfeto em dissulfeto e, assim, interrompe a atividade da enzima.
- O crescimento pode ser inibido pela falta de elétrons disponíveis para a biossíntese, já que todos os elétrons vão para reduzir o oxigênio.
É mais provável que a sensibilidade dos anaeróbios estritos ao oxigênio se deva a esses fatores combinados.
Em vez de oxigênio, anaeróbios obrigatórios utilizam aceptores de elétrons alternativos para a respiração celular, tais como: sulfatos, nitratos, ferro, manganês, mercúrio, monóxido de carbono (CO). Por exemplo, bactérias redutoras de sulfato, que são encontradas em grande número nos sedimentos marinhos do fundo, causam o cheiro de ovos podres nesses locais devido à liberação de sulfeto de hidrogênio. A energia liberada por tais processos respiratórios é menor do que pela respiração do oxigênio, e os aceptores de elétrons alternativos acima não fornecem uma quantidade igual de energia.
Representantes
Bacteroides e Clostridium são exemplos de anaeróbios estritos não formadores de esporos e formadores de esporos, respectivamente.
Outros exemplos de anaeróbios obrigatórios são Peptostreptococcus, Treponema, Fusiform, Porphyromonas, Veillonella e Actinomyces.
Notas
- Kim, Byung Hong e Geoffrey Michael Gadd. Fisiologia e Metabolismo Bacteriana. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido. 2008.
- BACILOS ANAERÓBICOS (link inacessível - histórico). Recuperado em 10 de março de 2009. Arquivado do original em 29 de janeiro de 2009.
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