Стрептококк это анаэроб или аэроб
Стрептококки — это грамположительные кокки, в основном аэробы.
Классификация стрептококков основана на типе гемолиза, который они вызывают на кровяном агаре, и на антигенных свойствах полисахарида клеточной стенки. По типу гемолиза выделяют α-гемолитические, β-гемолитические и γ-негемолитические стрептококки. По антигенным различиям выделяют 20 групп стрептококков, обозначаемых латинскими буквами от А до V (классификация Р. Лансфилд).
Наиболее патогенный стрептококк – это α-гемолитический стрептококк группы А – Streptococcus pyogenes. Он вызывает ангину, скарлатину, рожу, импетиго и сепсис. Сенсибилизация может вызвать узловатую эритему, ревматизм и острый гломерулонефрит. Кроме полисахаридного антигена Streptococcus pyogenes имеют и другие поверхностные антигены (типы М, Т и R), их используют для эпидемиологических исследований.
М-антиген – важный фактор вирулентности; с ним связана выработка типоспецифического иммунитета; некоторые стрептококки, обладающие М-антигеном, вызывают гломерулонефрит. Streptococcus pyogenes вырабатывает следующие виды экзотоксинов.
• Стрептолизин О: повреждает клетки, связываясь с холестерином в мембранах; обладает кардиотоксическим действием у многих животных, возможно, и у человека; мощный антиген.
• Стрептолизин S: обладает гемолитической активностью, механизм его действия неизвестен; не обладает антигенными свойствами.
• Дезоксирибонуклеаза, стрептокиназа, гиалуронидаза: возможно, способствуют распространению инфекции в тканях.
• Эритрогенный (пиогенный) токсин: его вырабатывают лишь некоторые штаммы; обладает антигенными свойствами.
Streptococcus viridans (α-гемолитический стрептококк) – основной возбудитель подострого инфекционного эндокардита; анаэробные стрептококки часто вызывают хирургический и послеродовой сепсис.
Инфекции, вызванные Streptococcus pyogenes, распространены в странах умеренного климата. Чаще заражаются дети, заболеваемость возрастает зимой. Инфекция нередко протекает бессимптомно, до 20% детей – бактерионосители.
Источник инфекции – бактерионоситель или больной (в особенности при инфекции верхних дыхательных путей). Дети чаще становятся переносчиками инфекции, чем взрослые. Выздоравливающий более заразен, чем носитель. У носителей инфекция чаще локализуется в глотке, чем в носу, однако в последнем случае количество бактерий и их вирулентность выше.
Самый частый путь передачи инфекции – воздушно-капельный: со слюной или мокротой при кашле и чихании. Другой путь – контактно-бытовой: через рукопожатия и предметы домашнего обихода. Употребление зараженных продуктов (чаще всего – молока) может вызвать вспышки ангины и скарлатины.
Исход заражения зависит от вирулентности бактерий и устойчивости организма. При высоком антибактериальном иммунитете стрептококки гибнут либо остаются на поверхности кожи, не причиняя вреда. При снижении иммунитета или высокой вирулентности стрептококков поверхностная инфекция вызывает ангину или импетиго, а более глубокая – лимфаденит и сепсис. Если бактерии вырабатывают много эритрогенного токсина, а антитоксический иммунитет снижен, развивается скарлатина.
1. Стрептококки: мазок гноя (окраска по Граму). Стрептококки – грам-положительные бактерии круглой или овальной формы диаметром 0,5-0,75 мкм, соединенные между собой попарно либо в цепочки неравной длины. Они неподвижны и не образуют спор. В свежей культуре могут образовывать капсулу; большинство стрептококков – аэробы или факультативные анаэробы, и лишь некоторые – облигатные анаэробы или микроаэрофилы.
2. Культура на кровяном агаре. Некоторые аэробные стрептококки вырабатывают растворимый гемолизин, под действием которого на свежем кровяном агаре образуется прозрачная зона гемолиза. Подобное явление называют гемолизом. Колонии имеют диаметр менее 1 мм и окружены прозрачной бесцветной зоной, внутри которой эритроциты полностью лизированы. Гемолиз бывает особенно выражен при культивировании Streptococcus pyogenes в анаэробных условиях, в присутствии кислорода гемолиза может не быть. При α-гемолизе зона гемолиза непрозрачна и имеет зеленоватый оттенок.
Инфекции кожи и слизистых оболочек
3. Стрептококковая ангина: губы. Губы становятся глянцевыми и приобретают вишнево-красный оттенок. В углах рта иногда видны мокнущие трещины.
4. Шейный лимфаденит. Распространение инфекции из небных миндалин может вызвать гнойный шейный лимфаденит. У детей младшего возраста припухлость шеи может быть весьма значительной даже при умеренных изменениях миндалин. В подобных случаях иногда ошибочно диагностируют эпидемический паротит.
5. Катаральная ангина. Катаральная ангина может иметь как вирусную, так и стрептококковую природу, поэтому без лабораторной диагностики судить об этиологии трудно. На снимке видно, что гиперемия распространяется по своду неба на отечный язычок. У детей до трех лет местные проявления выражены слабо, налетов обычно нет. В отсутствие лечения заболевание приобретает затяжной характер, долго сохраняется субфебрильная температура. Диагностику могут затруднить боль в животе и рвота.
6. Катаральная ангина. У детей старшего возраста и взрослых заболевание начинается остро и проявляется болью в горле, недомоганием, лихорадкой, головной болью. Зев воспален, миндалины отечные, более чем в половине случаев покрыты белым или желтоватым налетом. Шейные и подчелюстные лимфоузлы увеличены и болезненны. В данной возрастной группе болезнь обычно проходит быстро.
7. Фолликулярная ангина. Выраженность гиперемии слизистой бывает различна, ткани вокруг нагноившихся фолликулов иногда почти не изменены.
8. Перитонзиллярный абсцесс. Проникновение стрептококков из миндалин в окружающие мягкие ткани приводит к быстрому нарастанию отека, а зачастую — к нагноению. Становится трудно открывать рот, возникает сильная боль при глотании, голос становится гнусавым. Передняя стенка зева выбухает, смещая язычок в противоположную сторону. В дальнейшем формируется абсцесс, о чем свидетельствует появление на слизистой желтого пятна; в этом месте затем происходит вскрытие и опорожнение абсцесса. При назначении антибиотиков на ранней стадии заболевания, как правило, удается остановить развитие инфекции и предотвратить формирование абсцесса.
9. Ангина Людвига: вид спереди. Флегмона подчелюстной области (ангина Людвига) – очень опасное осложнение ангины, кариеса или лимфаденита. Чаще всего ангина Людвига вызвана стрептококками, реже – смешанной анаэробной флорой.
10. Ангина Людвига: вид сбоку.
11. Ангина Людвига: дно рта. Воспалительный отек деформирует дно рта и затрудняет глотание. Отек гортани может развиться внезапно и привести к асфиксии.
12. Бледный носогубный треугольник и сыпь на туловище. Скарлатину вызывают штаммы Streptococcus pyogenes, вырабатывающие эритрогенный токсин. Ворота инфекции – обычно глотка, реже – раны, ожоги и другие повреждения кожи, например везикулы при ветряной оспе. Если воротами инфекции служит кожа, то говорят о раневой скарлатине. Инфекция родовых путей может стать причиной послеродовой скарлатины.
Скарлатина начинается с резкого подъема температуры, боли в горле и рвоты. При легком течении рвота может отсутствовать, иногда нет и боли в горле. Сыпь появляется в первые 24-36 часов и распространяется по телу сверху вниз. Ярко-красные щеки и подбородок контрастируют с бледным носогубным треугольником. Покраснение других участков кожи выражено в разной степени, на этом фоне выделяется мелкоточечная пятнистая сыпь. Она наиболее заметна вокруг шеи и на верхней части туловища. На дистальных отделах конечностей пятна могут сливаться. Бледность носогубного треугольника бывает и при других болезнях, особенно часто – при крупозной пневмонии.
Осложнения скарлатины подразделяют на две группы: гнойно-септические (ринит, синусит, средний отит и гнойный лимфаденит) и инфекционно-аллергические (ревматизм и гломерулонефрит).
13. Мелкоточечная сыпь на туловище. Сыпь особенно заметна на шее и на груди, где она напоминает покрасневшую гусиную кожу.
14. Сыпь на бедре. Пятнистую сыпь на конечностях бывает трудно отличить от сыпи при краснухе, однако характерный вид слизистой рта и зева позволяет поставить правильный диагноз.
15. Раневая скарлатина. В отсутствие антитоксического иммунитета всасывание эритрогенного токсина из зараженной раны или повреждения кожи приводит к скарлатине. Типичная сыпь возникает даже в тех случаях, когда стрептококки не распространяются за пределы раны.
16. Симптом Пастиа. При обильной сыпи часто появляются темно-красная пигментация и петехии в кожных складках, например в локтевых сгибах (симптом Пастиа). Пигментация сохраняется и после того, как сыпь бледнеет.
17. Шелушение на кисти. Через 4-5 дней после появления сыпи начинается шелушение кожи. Сначала небольшие участки шелушения возникают на шее и верхней части туловища, а к концу второй недели шелушение распространяется на кисти и стопы. Выраженность шелушения в разных случаях неодинакова: чем обильнее сыпь, тем оно сильнее. Когда сыпи уже нет, шелушение может помочь поставить диагноз, хотя оно бывает не только при скарлатине. Шелушение начинается с образования небольших отверстий, окруженных ободком эпидермиса, который затем отслаивается и превращается в чешуйки.
18. Шелушение на кисти. К концу второй недели начинается шелушение вокруг ногтевых валиков, толстый эпидермис ладоней и подошв может отслаиваться большими пластами.
19. Белый земляничный язык. В течение первых 1-2 дней язык покрывается белым налетом, сквозь который проглядывают увеличенные красные сосочки. Небо покрыто темно-красными пятнами, иногда на нем обнаруживают отдельные петехии. Зев ярко-красный, на миндалинах бывает белый налет.
20. Красный земляничный язык. Через несколько дней налет отслаивается с верхушки и боковых поверхностей языка. На снимке видна красная глянцевая поверхность языка с выступающими сосочками и островками белого налета.
21. Бабочка. Развитию рожи нередко предшествует инфекция верхних дыхательных путей. Дегенеративные изменения кожи, частые у пожилых, также предрасполагают к глубокому проникновению инфекции. Рожа обычно локализуется на лице или на ногах: стрептококки попадают на них с пальцев рук. Проникая через мелкие повреждения кожи, стрептококки распространяются с током лимфы. Иногда рожа возникает из-за стрептококкового заражения операционной раны, трофической язвы или пупочной ранки у новорожденного.
Инкубационный период не превышает недели. Болезнь начинается остро: с лихорадки и озноба. В течение нескольких часов больной испытывает зуд и жжение в области пораженного участка, затем возникает резкое покраснение кожи, которое быстро распространяется. Воспаленный участок имеет четкие границы и возвышается над здоровой кожей. В центре покраснения может образоваться пузырь, после вскрытия которого остается обнаженная мокнущая поверхность. Рожа лица часто возникает на одной щеке, затем распространяется через переносицу на другую, приобретая форму бабочки.
22. Рожа лица: острый период. В остром периоде веки иногда отекают настолько, что глаз не открывается, ресницы при этом склеиваются гноем.
23. Рожа лица: период выздоровления. После того как воспаление стихает, остается гиперпигментация и шелушение. Эти участки еще в течение нескольких месяцев особенно чувствительны к солнечным лучам и холоду.
24. Флегмонозная рожа: острый период. Инфекция может проникнуть в подкожные ткани и вызвать флегмону (флегмонозная рожа). Часто образуется пузырь с серозно-гнойным содержимым, который затем вскрывается. Может развиться некроз пораженных тканей (гангренозная рожа).
25. Рожа ноги: период выздоровления. Голень отечна, кожа гиперпигментирована и шелушится. Лимфангит приводит к хроническому лимфостазу: это предрасполагает к рецидивам рожи.
26. Импетиго на лице. Импетиго – одна из форм пиодермии, очень заразная болезнь, ее вызывают и стрептококки, и стафилококки. К развитию импетиго предрасполагают экзема, педикулез, чесотка и грибковая инфекция. Гнойные пузыри вначале появляются на лице – вокруг рта и носа — и очень быстро распространяются на другие части тела. Пузыри засыхают с образованием корок. Стрептококковое импетиго отличается от стафилококкового золотистым цветом корок.
27. Импетиго на голени. Местное применение антибиотиков малоэффективно, поскольку доступ препаратов затруднен из-за толстых корок. Поражение кожи нефритогенными штаммами стрептококка может вызвать острый гломерулонефрит.
28. Флегмона. Проникновение стрептококков через кожу и слизистые может привести к развитию флегмоны. Поражение лимфатических сосудов ведет к лимфангиту и лимфадениту, а проникновение стрептококков в кровоток вызывает сепсис. При флегмоне воспаленный участок имеет менее четкие границы, чем при роже, и сопровождается нагноением.
29. Сепсис. Проникновение Streptococcus pyogenes в кровоток приводит к метастатическим поражениям, например, как в данном случае, к флегмоне. В клинической картине сепсиса ведущее место занимает нарушение общего состояния, поэтому поражение отдельных органов отходит на второй план.
30. Абсцесс головного мозга. Поступление в кровоток малого количества низковирулентных стрептококков может вызвать лишь незначительное нарушение общего состояния. Однако они могут оседать во внутренних органах (например, головном мозге), что ведет к абсцессам. Обычно такие стрептококки – микроаэрофилы или анаэробы. Абсцессы могут долгое время протекать бессимптомно.
31. Подострый инфекционный эндокардит. Streptococcus viridans (α-гемолитический стрептококк, зеленящий стрептококк) – часть нормальной микрофлоры рта. При болезнях зубов и десен Streptococcus viridans может попасть в кровоток и вызвать инфекционный эндокардит (особенно на патологически измененных клапанах). Единственным проявлением инфекционного эндокардита может быть длительная лихорадка. Основные методы диагностики – посев крови и эхокардиография.
При подостром инфекционном эндокардите вегетации на клапанах более массивные, мягкие и рыхлые, чем при ревматизме. Сами клапаны повреждаются в меньшей степени, чем при остром инфекционном эндокардите (самый частый возбудитель которого – Staphylococcus aureus). Небольшие эмболы, отрывающиеся от наружного слоя вегетации, большей частью оседают в почках и головном мозге. Они редко содержат бактерии, и поэтому вызванные ими инфаркты протекают без осложнений. (Стрелками показаны вегетации.)
32. Подострый инфекционный эндокардит: гистологический препарат клапана сердца. Вегетации состоят из трех слоев: наружный имеет эозинофильную окраску и зернистую структуру. Он состоит из фибрина и тромбоцитов. Стрептококки располагаются в среднем слое, а внутренний образован воспаленной створкой клапана. Наружный слой – частый источник мелких эмболов (А – миокард, В – створка клапана, С – наружный слой вегетации).
33. Подострый инфекционный эндокардит: подногтевые кровоизлияния. Отложение иммунных комплексов в стенках сосудов может приводить к кровоизлияниям в конъюнктиву, слизистую рта и под ногти. На подушечках пальцев рук и ног образуются маленькие болезненные узелки – узелки Ослера. Часто развивается гломерулонефрит.
Сенсибилизация к стрептококкам
34. Узловатая эритема: локализация сыпи. Сыпь при узловатой эритеме состоит из болезненных узлов диаметром 1-5 см. Сыпь обычно локализуется на голенях; также могут быть поражены руки и лицо. Узловатая эритема чаще встречается у молодых. Она вызвана сенсибилизацией, в том числе к β-гемолитическим стрептококкам. Общее состояние нарушается в разной степени; часто имеется лихорадка и увеличение лимфоузлов.
35. Узловатая эритема. Вначале узлы красные и болезненные, в процессе обратного развития они меняют цвет, как синяк. Узлы не изъязвляются и не оставляют рубцов.
36. Кольцевидная эритема. Кольцевидная эритема также вызвана сенсибилизацией к стрептококкам. Сыпь имеет вид кольцевидных красных пятен, локализуется на туловище. Кольцевидная эритема чаще встречается у детей, иногда – на фоне ревматической атаки.
Представители царства Дробянки, а также некоторые водоросли и паразитические черви и грибы характеризуются особой формой окисления органических веществ, происходящей в отсутствие молекулярного кислорода или же при низкой его концентрации. Организмы, живущие в бескислородной среде, – это анаэробы. Факультативные и облигатные виды, а также примеры их жизнедеятельности и классификация будут рассмотрены нами в данной статье.
Зачем нужно дыхание
Уточним, что мы будем говорить о так называемом внутреннем, или клеточном, дыхании. Его главной задачей является получение энергии из веществ, прежде всего глюкозы, поступающих в клетку. Если в процессах окисления принимает участие кислород – организмы называются аэробами. Если же особь получает порцию энергии путем субстратного фосфорилирования без притока молекул О2 – это организмы-анаэробы.
Данный термин, введенный Луи Пастером в 1861 году, вначале касался только некоторых видов прокариот, осуществляющих маслянокислое брожение. В современной микробиологии под этим названием объединены все организмы, использующие в виде конечного акцептора не кислород, а нитраты, водород или органические соединения. Дыхательные цепи аэробов, факультативных и облигатных анаэробов, которые мы рассмотрим далее, осуществляют процессы энергетического обмена, благодаря которым происходит окисление глюкозы, аминокислот и жиров до CO2 , H2O и NH3. Отметим также, что анаэробный обмен веществ менее эффективен, чем кислородный. Это объясняется тем, что для роста в отсутствие кислорода требуется больше субстрата, например, глюкозы. Энергии в результате бескислородного расщепления выделяется тоже меньше. Например, при гликолизе – 2 моль АТФ из каждой молекулы глюкозы, тогда как при кислородном расщеплении синтезируется 36 молекул аденозинтрифосфорной кислоты.
Многообразие анаэробов
В современную классификацию входят различные виды организмов, прежде всего бактерий. Например, факультативные анаэробы – это одно- или многоклеточные виды прокариот, растений или грибов, катаболизм которых не требует наличия О2. Но его присутствие в цитозоле клетки или во внешней среде не является для особи смертельным. Например, к ним относятся бактерии-возбудители заболеваний человека: ангинозный стрептококк, гемолитический стафилококк. Факультативными анаэробами являются и некоторые виды бактерий, чья жизнедеятельность полезна для человека. Так, термофильный стрептококк, расщепляющий лактозу до С3Н6О3, используется в производстве кисломолочных продуктов: сметаны, ряженки, мягких сортов сыра. В медицине он незаменим при производстве пробиотиков, используемых для профилактики энтероколитов и диареи различной этиологии. Продолжая рассматривать классификацию анаэробов, обратим внимание на макроаэрофилов, живущих в среде, где концентрация О2 не превышает 0,5-1 %.
Среди них многие патогенные для человека виды, например, стрептококки, вызывающие фарингит и болезнь Лайма. Другие виды факультативных аэробов обитают в желудочно-кишечном тракте человека, провоцируя различные типы гастритов, а также язву желудка. Возбудителем вышеперечисленных заболеваний является хорошо известный Хеликобактер. Большое количество макроаэрофилов, относящихся к факультативным анаэробам, требуют для своего метаболизма повышенного содержания углекислого газа. Таких прокариот называют капнофилами.
Дыхательная цепь факультативных анаэробов
Продолжим изучать особенности метаболизма этой группы бактерий. В лабораторных условиях установили, что их можно определить в растворе органических веществ, содержащем различную массовую долю кислорода. Эти анаэробы будут скапливаться ближе к нижней части пробирки, где концентрация О2 невысока. Это объясняется тем, что факультативные анаэробы – это бактерии, на которые малые дозы кислорода не оказывают серьезного повреждающего действия. Ранее мы упоминали о том, что у бактерий некоторых групп, например, денитрифицирующих, конечным акцептором служат нитраты – соединения азота, прошедшие окисление.
Роль ферментов в катаболизме бактерий
В обмене веществ микроорганизмов важная функция осуществляется каталитической системой, представленной цитохромами, каталазой, флавиновыми энзимами, пероксидазой. Так, флавопротеиды играют роль элемента, соединяющего субстрат и молекулы кислорода, которые затем восстанавливаются до пероксида водорода. Учитывая тот факт, что факультативные анаэробы – это микроорганизмы, обмен веществ которых происходит как при наличии О2, так и в бескислородной среде, можно выделить два типа этих прокариот. Рассмотрим их более подробно.
Виды факультативных бактерий
Аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы – это достаточно полный перечень прокариот, дыхательные цепи которых частично или полностью зависят от наличия в питательном растворе молекул кислорода. Например, аллеротолерантные бактерии, окисляющие молочный сахар, развиваются в присутствии О2, но не используют его в дыхательной цепи. Они синтезируют энергию благодаря реакциям брожения. Другие факультативные анаэробы, например, дрожжевые клетки, в зависимости от химического состава субстрата способны переходить с процесса брожения на кислородное дыхание.
Цитохромы и их значение в метаболизме
Сложные белки – протеиды, включающие гем (железосодержащую простетическую группу) – это цитохромы. Участвуя в клеточном дыхании у бактерий и дрожжей, они являются как донорами, так и акцепторами электрона. Атом железа простетической группы обратимо изменяет свою степень окисления с +2 на +3. Это позволяет цитохромам транспортировать электроны от дегидрогеназ к ацетальдегиду или пировиноградной кислоте. Факультативные аэробы, анаэробы и микроаэрофилы могут иметь акцепторы электронов, представленные молекулами углекислого газа, ионами водорода, аминокислотами.
Значение прокариот-анаэробов в круговороте веществ в природе
Невозможно представить циклы главных органогенных элементов, например, азота, происходящих в биосфере Земли, без участия микроорганизмов. Так как факультативные анаэробы – это прежде всего денитрифицирующие бактерии, то они способны восстанавливать растворимые в почве соли азотной кислоты до N2O или до свободного азота. Денитрификация наиболее активно происходит в почвах, содержащих избыточное количество воды и азотных удобрений. В результате химических реакций молекулы свободного азота вновь возвращаются в атмосферу, замыкая цикл его превращений в природе.
Пробиотики и их значение для человека
Из более чем 500 видов бактерий, населяющих желудочно-кишечный тракт человека, важное место занимают факультативные анаэробы. Это прежде всего представители Родов Lactobacillus, Streptococcus, Candida. Наибольшее их количество располагается в толстом кишечнике. В нем бактерии регулируют перистальтику (движение пищевых масс) и синтезируют витамины группы В и К. Они также участвуют в выработке защитных белков – иммуноглобулинов, а те, в свою очередь, обеспечивают бактерицидность кишечного содержимого. Медицинскими исследованиями установлено, что содержание бактерий в толстом кишечнике человека резко уменьшается после перенесенных инфекционных болезней, вследствие воспалительных процессов, а также после антибиотикотерапии.
Ключевым различием между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами является потребность в кислороде для выживания Аэробных микроорганизмов, в то время как для Анаэробных микроорганизмов он не требуется. То есть Аэробные микроорганизмы используют кислород в процессе энергетического обмена, в то время как Анаэробные микроорганизмы в нём не нуждаются.
Классификации микроорганизмов на Аэробные и Анаэробные производится на основании реакции на кислород. Из-за разницы в этой реакции Аэробные и Анаэробные микроорганизмы обладают различными характеристиками для выполнения своих функций во время клеточного дыхания. Таким образом, Аэробные микроорганизмы осуществляют аэробное дыхание, а анаэробные осуществляют анаэробное дыхание.
- Обзор и основные отличия
- Что такое Аэробные микроорганизмы
- Что такое Анаэробные микроорганизмы
- Сходство между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами
- В чем разница между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами
- Заключение
Аэробные микроорганизмы — это группа микроорганизмов, которые нуждаются в кислороде для своего основного выживания, роста и процесса размножения. Они окисляют моносахариды, такие как глюкоза в присутствии кислорода.
Аэробные микроорганизмы
Основными процессами, генерирующими энергию в аэробах, являются гликолиз, после которого следует цикл Кребса и цепь переноса электронов. Поскольку уровень кислорода не токсичен для этих микроорганизмов, они хорошо растут в насыщенных кислородом средах. И таким образом, они являются облигатными аэробами. Примерами аэробных микроорганизмов являются Бациллы и Нокардии.
Классификация
Облигатные аэробы и микроаэрофилы являются двумя видами аэробов. Основой данной классификации является уровень токсичности кислорода для этих микроорганизмов.
- Облигатные аэробные микроорганизмы, их ещё называют аэрофилы — это микроорганизмы, которым требуется кислород для их клеточного дыхания. Кроме этого они используют кислород для окисления органических соединений, таких сахары и жиры, т.е. для получения энергии. Примером данного микроорганизма является Nocardia, Mycobacterium tuberculosis и Vibrio cholerae.
- Микроаэрофильные микроорганизмы — выживают при низких концентрациях кислорода (около 10%). Примером данного микроорганизма является бактерия Хеликобактер пилори.
Аэробные микроорганизмы это те виды бактерий, которые нуждаются в кислороде для своего основного выживания, роста и процесса размножения. Очень легко выделить эти бактерии путем культивирования массы бактериальных штаммов в некоторой жидкой среде. Поскольку они нуждаются в кислороде для выживания, они, как правило, выходят на поверхность в попытке получить максимум доступного кислорода.
Идентификация Аэробных и Анаэробных бактерий по концентрации кислорода
Классификация
К анаэробным микроорганизмам относятся факультативные анаэробы, аэротолерантные анаэробы и облигатные анаэробы. Основой данной классификации, также и у аэробов, является уровень токсичности кислорода для этих микроорганизмов.
- Аэротолерантные анаэробы — им не требуется кислород для выживания. Присутствие кислорода не вредит этим микроорганизмам. Примером данного микроорганизма является бактерии Лактобациллы.
- Облигатные анаэробы — это микроорганизмы, которые живут и растут только при отсутствии кислорода в окружающей среде, так как он губителен для них. Примером данного микроорганизма является Клостридии (Clostridium butyricum) и Метаносарцины (Methanosarcina barkeri).
- Факультативныеанаэробы — эти микробы могут выживать как в присутствии, так и в отсутствии кислорода. Примером данного микроорганизма является бактероид Кишечная палочка.
Анаэробные микроорганизмы не выживают в богатой кислородом окружающей среде, так как кислород токсичен для облигатных анаэробов. Напротив, избыток кислорода не вредит факультативным анаэробам.
- По своей природе как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы являются прокариотическими.
- Оба этих микроба подвергаются гликолизу, который является первой стадией клеточного дыхания.
- Аэробные и анаэробные состоят из патогенных болезнетворных микроорганизмов.
- Оба типа микробов используются в различных сферах промышленности.
Аэробные против Анаэробных микроорганизмов | |
Аэробные микроорганизмы — это организмы, которым для выживания необходим кислород, поскольку он является конечным акцептором электронов в их клеточном дыхании | Анаэробные микроорганизмы — это микробы, которым не требуется кислород для клеточного дыхания |
Конечные Электронные Акцепторы | |
Кислород является конечным акцептором электронов аэробных микроорганизмов | Сера, Азот, Метан, Железо являются конечными акцепторами электронов анаэробных микроорганизмов |
Процессы, вовлеченные в клеточное дыхание | |
Гликолиз, цикл Кребса и цепь переноса электронов — три стадии клеточного дыхания | Гликолиз и ферментация являются стадиями анаэробного дыхания |
Типы | |
Облигатный, факультативный, аэротолерантный и микроаэрофильный | Облигатные и факультативные анаэробы |
Необходимая среда для роста микробов | |
Облигационные аэробы требуют богатых кислородом сред | Облигатные анаэробы требуют сред, лишенных кислорода |
Токсичность кислорода | |
Для аэробов кислород нетоксичен | Анаэробные микроорганизмы очень токсичны для кислорода |
Наличие кислородных детоксифицирующих ферментов | |
Присутствует в аэробах | Отсутствует в анаэробах |
Эффективность производства энергии | |
Производство энергии высоко в аэробах | Производство энергии в анаэробах низкое |
Примеры | |
Сенная палочка (Bacillus spp), Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), Палочка Коха (Mycobacterium tuberculosis) | Актиномицеты (Actinomyces), Бактероиды (Bacteroides), Пропионовокислые бактерии (Propionibacterium), Вейлонелла (Veillonella), Пептострептококки (Peptostreptococcus), Порфиромонас (Porphyromonas), Клостридии (Clostridium spp) |
Аэробные и Анаэробные микроорганизмы различаются в потребности кислородом для выживания. Аэробные микроорганизмы используют кислород в процессе энергетического обмена, в то время как Анаэробные бактерии его не используют. Анаэробы используют для энергетического обмена такие вещества, как нитраты, сера и метан. Поэтому ключевым различием между Аэробными и Анаэробными микроорганизмами является тип конечного акцептора электронов, который они используют при клеточном дыхании.
Читайте также: