Чем отличаются аэробы от анаэробов

Аэробная и анаэробная среда - Статья в Екатеринбурге

При выполнении гематологических исследований используются два типа организмов аэробные и анаэробные. Они отличаются потребностью в наличии кислорода в окружающей среде. Аэробные микроорганизмы могут функционировать только при наличии кислорода, в то время, как анаэробные в нем совсем не нуждаются.

Классификация этих видов проводится на основе реакции на наличие или отсутствие кислорода. Из-за этого аэробные и анаэробные микроорганизмы по-разному выполняют свои функции в процессе клеточного дыхания.

Особенности аэробных микроорганизмов

Аэробные микроорганизмы не могут существовать без кислорода. Он необходим им для роста, развития и участвует в процессах размножения. Благодаря кислороду они способны окислять моносахариды, например, глюкозу.

Генерация энергии в этих микроорганизмах происходит при гликолизе. После него следует цикл Кребса и цепь переноса электронов. Среды, насыщенные кислородом – отличная питательная среда для таких микроорганизмов. Примеры аэробов – бациллы и нокардии.

Типы аэробов

Аэробные микроорганизмы классифицируют по уровню необходимого для жизнедеятельности кислорода:

• Облигатные аэробы или аэрофилы. В обязательном порядке нуждаются в кислороде. Они используют его для клеточного дыхания и окисления органических веществ – сахаров и жиров, из которых получают энергию. Примеры облигатных аэробных микроорганизмов - Nocardia, Mycobacterium tuberculosis и Vibrio cholerae.
• Микроаэрофильные аэробы. Обладают способностью выживать при малых концентрациях кислорода (около 10 процентов). Пример – Хеликобактер пилори.

Бактерии, нуждающиеся в кислороде для выживания, легко выделяются при культивировании в жидкой среде. Так для полноценной жизнедеятельности им необходим кислород, то чтобы выжить они всплывают на поверхность.

В процессе энергетического обмена эти микроорганизмы не используют кислород. Для этого им необходимы марганец, сера, кобальт, азот, метал или железо. В процессе образования энергии анаэробные микроорганизмы подвергаются ферментации. Для выживания они используют энергию, производимую при анаэробных процессах брожения:

• Молочной кислоты;
• Этанола.

Классификация анаэробных микроорганизмов также определяется по уровню токсичности кислорода:

• Аэротолерантные. Для выживания кислород им не требуется, а его присутствие не наносит им вреда. Пример – лактобациллы.
• Облигатные. Для таких микроорганизмов кислород губителен. Они живут и растут только при полном его отсутствии в среде. Пример – клостридии, метаносарцины.
• Факультативные. На их развитие и жизнедеятельность не влияет наличие кислорода. Они могут жить как при его наличии, так и при отсутствии. Пример – кишечная палочка.

Анаэробы не способны выживать в среде, богатой кислородом. Для облигатных разновидностей он токсичен, а вот факультативным видам он не вредит.

Сходства между аэробами и анаэробами

• Являются прокариотическими микроорганизмами.
• Их начальная стадия клеточного дыхания – гликолиз.
• Их основу составляют патогенные болезнетворные микроорганизмы.
• Применяются в различных сферах промышленности.

Различия аэробов и анаэробов

Отличительные особенности микроорганизмов представлены в таблице.

Аэробы и анаэробы требуют различных по уровню кислорода питательных сред для выживания. Аэробным микроорганизмам кислород необходим для энергетического обмена, а анаэробные микроорганизмы его не используют. Вместо этого они используют нитраты, серу и метан. Именно поэтому ключевыми отличиями этих микроорганизмов являются типы конечных акцепторов электронов, которые используются в процессе клеточного дыхания.

Внимание! Компания Медика Групп занимается продажей автоматических микробиологических анализаторов и флаконов с питательными средами, но не оказывает услуги по сбору или расшифровке результатов анализов крови.

Поделиться ссылкой:

Аэробные и анаэробные бактерии | В чем различие?

• Какие именно бактерии используются в станциях биологической очистки и в чем отличие одних от других?
• Что нельзя делать, чтобы ваша колония бактерий в септике не погибла?

Читайте в статье.

Бактерии живут во всем окружающем нас мире, в земле, воздухе, на вашем рабочем столе и экране телефона. Основная классификация бактерий основана на том, необходим ли им кислород для жизнедеятельности или нет.

Анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде и способны жить в различных средах, где нет света и кислорода, например, в почве, в желудочно-кишечном тракте животных и человека и т.д. Анаэробные бактерии отвечают за гниение, процессе их деятельности органические соединения постепенно разлагаются с выделением метана, который и является причиной неприятного гнилостного запаха.

Анаэробные бактерии царствуют в пластиковых септиках

Пластиковые септики представляют собой емкость с небольшими отверстиями, иногда разделенную перегородками. Малое количество кислорода дает плодородную среду для появления и развития этих бактерий. Отходы в таком септике не перерабатываются полностью - часть из них образуют твердый осадок, оседая на дно и медленно перегнивая. Степень очистки стоков в таком септике не превышает 30-40%, а темная, влажная среда способствует развитию вредных микроорганизмов, в связи с чем, воду и отходы с такого септика нельзя использовать для удобрения - это может привести к заражению. С небольшой периодичностью такие септики необходимо откачивать ассенизаторской машиной.

Наглядный пример принципа работы такого септика - обычный деревянный туалет, имеющий характерный запах работы анаэробных организмов.

Именно анаэробные микроорганизмы вызывают воспалительно-гнойные заболевания различных видов:

• гангрены;
• абсцессы;
• пневманию;
• менингиты;
• инфекции глубоких тканей;
• некрозы и другие заболевания инфекционного характера.

Однако другой подвид анаэробных бактерий также являются частью нормальной микрофлоры кишечника человека и полости рта. Таким образом, различные подвиды анаэробов могут быть как полезными, так и опасными для человека. 

Аэробные бактерии

Другой группой бактерий выступают аэробные микроорганизмы. Они живут только в присутствии кислорода и вызывают не гниение, а окисление органики в процессе синтеза энергии, при этом выделяется тепло и углекислота, а не метан, поэтому неприятного запаха в процессе переработки отходов жизнедеятельности человека не возникает. Органические отходы под действием аэробов преобразуются в активный ил и чистую, прозрачную воду. Именно на этом принципе работает любая автономная канализация для загородного дома: как чешский Топас, так и его русский аналог - Юнилос Астра, и недавно появившиеся станции Евробион и Биодека.

С помощью постоянной подачи кислорода и поступления органических отходов в станцию биологической очистки, поддерживается существование колонии аэробных бактерий. После переработки сточных вод, чистая вода из автономной канализации удаляется в канаву или дренажный колодец, а активный ил оседает на дне и стенках станции. Активный ил достаточно чистить раз в 3-6 месяцев, в зависимости от активности эксплуатации. Сточные воды очищаются до 98% и чистая вода из станции может использоваться для полива не плодовых деревьев, газонов, мытья дорожек, веранды или машины.

Как попадают бактерии в автономную канализацию

Бактерии в автономной канализации появляются естественным образом после начала ее использования, дополнительное добавление бактерий в нее не требуется. При грамотной установке и эксплуатации согласно рекомендациям производителя, в дальнейшем покупка бактерий также является лишней тратой денег. Первым признаком неправильной работы станции является сильный гнилостный запах из нее, если его нет, то бактерии в вашей станции отлично справляются со своей задачей. В случае появления неприятного запаха из канализации, обратитесь в компанию, которая производила установку станции, возможно, дело вовсе не в гибели бактерий, а в поломке какой-либо системы.

Как уберечь бактерии от гибели?

1. Пользуйтесь станцией регулярно, так как бактериям нужна пища. При этом лить в станцию кефир, молоко и прочую человеческую еду также не нужно, бактерии питаются отходами человеческой деятельности.
2. При долгом отсутствии в доме (например, в зимнее время), консервируйте станцию.
3. Не используйте средства, содержащие хлор, фенол, щелочи, кислоты, альдегиды и т.д. В основном, поколение современных моющих средств не содержат вышеперечисленные вещества, тем не менее стоит внимательно читать этикетку.
4. Пользуйтесь мягкой туалетной бумагой, не спускайте в канализацию мусор, овощные очистки, предметы гигиены и т.д.
5. Проводите регулярное сервисное обслуживание самостоятельно или при помощи специалиста компании.

В чем разница между аэробами и анаэробами?

Микроорганизмы, особенно бактерии, подразделяются на несколько групп в зависимости от различных характеристик, таких как внешний вид, культуральные свойства, потребность в энергии и питательных веществах, способность к биосинтезу, оптимальная температура роста, потребность в кислороде и другие. Одной из классификаций, используемых для разделения бактерий, является потребность в кислороде, которая делит партию на две основные группы, а именно аэробы или виды бактерий, которым обычно требуется кислород для роста, и анаэробы или бактерии, которым не нужен кислород для роста.

Кислород (O ₂ ) является важной молекулой для метаболизма, роста и выживания многих видов микробов, однако некоторые группы не могут выжить в присутствии кислорода, в то время как другие находятся между этими двумя и считаются толерантными к кислороду микробами. . В биохимических реакциях с участием кислорода образуются высокореактивные молекулы, такие как свободные радикалы пероксида водорода и супероксида, которые наносят вред организму. Чтобы бороться с действием этих молекул, у бактерий есть ферменты, которые превращают свободные радикалы в более безопасные формы соединений кислорода, такие как вода. Некоторые микробы, аэробы, обладают такими ферментами, как каталаза, пероксидаза и супероксиддисмутаза, которые участвуют в кислородном обмене. Другие, анаэробы, не обладают ферментами для преобразования этих свободных радикалов, поэтому они не могут выжить в присутствии кислорода в окружающей среде.

Первая группа, называемая аэробами, делится на три класса, а именно облигатные аэробы, которым требуется кислород для их метаболизма и биосинтеза в основном для аэробного дыхания, факультативные аэробы, с другой стороны, не нуждаются в кислороде, но могут оптимально расти в его присутствие, и последний - микроаэрофильные аэробы, которые используют очень минимальное количество кислорода для своего метаболизма, потому что у них есть некоторые чувствительные к кислороду молекулы внутри клетки. Аэробные бактерии способны использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов и превращать его в воду.

Другая группа – это анаэробы, которые подразделяются на два класса. Аэротолерантные анаэробы - это те, которые не нуждаются в кислороде, но выживают даже при наличии кислорода, но не могут использовать кислород в своем метаболизме. С другой стороны, облигатные анаэробы не смогут выжить, если в их среду будет введен кислород. По сравнению с аэробами анаэробы используют другие молекулы, такие как углекислый газ, сера и ацетат, в качестве конечного акцептора электронов во время энергетического метаболизма.

Существуют определенные биохимические реакции, используемые для классификации бактерий на основе их потребности в кислороде. Красители-индикаторы окислительно-восстановительной реакции обычно добавляют в среду, чтобы определить, может ли неизвестная бактерия использовать кислород. Краситель резазурин - это обычно используемый краситель для демонстрации анаэробных условий и использования кислорода, его цвет меняется с синего на розовый при восстановлении, что указывает на реакцию с кислородом. Интенсивность изменения цвета обычно связана с потребностью бактерий в кислороде, присутствующих в среде. Этот метод обычно применяется в молоке для демонстрации анаэробных условий в молоке.

Некоторые исследователи, как правило, сталкиваются с проблемами при использовании обычных методов для определения потребности бактерий в кислороде, поскольку не все виды бактерий можно культивировать в лаборатории, в то время как другие, особенно некоторые анаэробные бактерии, очень чувствительны к присутствию необходимого им кислорода строгие методы поддержания анаэробных условий. Однако с помощью новых технологий, таких как технологии секвенирования, можно легко определить потребность в кислороде и другие биохимические характеристики. Полногеномное секвенирование дает целостное представление обо всех характеристиках, которыми обладает организм. Его можно использовать, чтобы узнать, есть ли в организме гены, кодирующие ферменты, используемые в кислородном обмене. С другой стороны, специальные методы секвенирования, такие как секвенирование транскриптома, можно использовать для наблюдения за реакцией бактерий на изменения условий роста, такие как изменение концентрации кислорода.

Ссылки

1. Арбер, В. Генетическая изменчивость: молекулярные механизмы и влияние на микробную эволюцию. FEMS Microbiology Reviews , 2000, 24(1) 1-7.
2. Каракашев Д., Галабова Д., Симеонов И. Простой и экспресс-тест для дифференциации аэробных и анаэробных бактерий. Всемирный журнал микробиологии и биотехнологии , 2003, 19: 233-238.

* Только для исследовательских целей. Не для использования в диагностических процедурах или других клинических целях.

• Имя
• * Телефон
• * Электронная почта
• Организация:
• * Интересующие услуги и продукты:
• Описание Проекта

Аэробные и анаэробные тренировки | Nuffield Health

• Обзор

Обзор

Вернуться к топ

Фил Голдинг Nuffield Health Старший персональный тренер