Дыхание бактерий

Необходимую для жизнедеятельности энергию бакте­риальная клетка получает за счет экзотермических химических реакций окисления различных химических соединений, обладаю­щих запасами потенциальной энергии.

Сущность процесса дыхания бактерий заключается в проте­кании биохимических реакций, в результате которых образуется АТФ, являющаяся универсальным переносчиком химической энергии между взаимопротивоположными процессами выделе­ния и потребления энергии.

Таким образом, под термином «дыхание» подразумевается окисление органических веществ клетки кислородом, в результа­те чего образуется конечный продукт — углекислый газ.

Одни бактерии для биохимических реакций окисления ис­пользуют свободный кислород. Такой тип дыхания называется аэробным. Микроорганизмы, осуществляющие аэробный тип ды­хания при наличии в атмосфере не менее 20 % кислорода, назы­ваются облигатными аэробами. 1

Другие бактерии получают энергию в результате окисленця, при котором в качестве акцепторов Н₂-электронов выступают не­органические соединения. Такой процесс называется анаэробным

дыханием. Различают два основных типа анаэробного дыхания:

нитратный и сульфатный.

При нитратном типе источником энергии является восста­новление нитратов до азота и аммиака.

Бактерии, использующие нитратный тип анаэробного дыха­ния, относятся к факультативным анаэробам. Среди них: кишеч­ная, дизентерийная, брюшнотифозная палочки, стафилококки, стрептококки и др.

При сульфатном типе в результате окисления соединений образуется сульфат, который восстанавливается до сероводоро­да. Бактерии, использующие сульфатный тип дыхания, относятся к облигатным анаэробам, не способным расти в присутствии кис­лорода, поскольку при аэробном дыхании водородные атомы за­кономерно связываются с кислородом, в результате чего образу­ется чрезвычайно токсичная для бактериальной клетки перекись водорода (Н^О,), которая инактивируется двумя основными фер­ментами — каталазой и пероксидазой.

Облигатные анаэробы не содержат каталазы. Поэтому при наличии кислорода образующаяся перекись водорода оказывает губительное действие на облигатный анаэроб. Среди облигат-ных анаэробов — возбудители столбняка, газовой гангрены, бо­тулизма.

Особую группу по типу дыхания составляют микроаэрофилы. При необходимости использования кислорода микроаэрофилы отличаются от облигатных аэробов тем, что кислород им необхо­дим в значительно меньшем количестве. К микроаэрофилам от­носятся актиномицеты, бруцеллы, лептоспиры.