باکتری های بی هوازی و عفونت های بی هوازی چیست. چگونه باکتری ها تنفس می کنند؟ هوازی و بی هوازی. ویژگی های پروکاریوت های تنفسی

یک موجودات هوازی

هوازی و en باکتری های هوازی  قبلاً در یک ماده مغذی مایع با توجه به شیب غلظت O2 مشخص شده است:
1. هوازی تعهدی  (نیاز به اکسیژن) باکتری ها بیشتر  در بالای لوله جمع شده تا حداکثر اکسیژن جذب شود. (استثنا: مایکوباکتریوم - رشد فیلم بر روی سطح به دلیل غشای موم-لیپید.)
2. بی هوازی را الزام آور کنید  باکتری ها در پایین جمع می شوند تا از اکسیژن جلوگیری کنند (یا از رشد جلوگیری می کنند).
3. اختیاری  باکتری ها به طور عمده در قسمت بالایی جمع آوری می شوند (از گلایکولیز سودمندتر است) ، با این حال ، آنها می توانند در کل محیط یافت شوند ، زیرا آنها مستقل از O 2 هستند.
4- ریزگردها  در بالای لوله جمع آوری می شود ، اما بهینه آنها غلظت کم اکسیژن است.
5- تحمل هوایی  بی هوازی ها به غلظت اکسیژن پاسخ نمی دهند و به طور مساوی در کل لوله آزمایش توزیع می شوند.

بی هوازی  - ارگانیسم هایی که در صورت عدم دسترسی به اکسیژن توسط فسفوریلاسیون بستر ، انرژی دریافت می کنند ، محصولات نهایی اکسیداسیون ناقص بستر را می توان اکسید کرد تا در حضور گیرنده نهایی پروتون نهایی توسط موجودات فسفوریلاسیون اکسیداتیو ، انرژی بیشتری به شکل ATP تولید کند.

بی هوازی ها گروه گسترده ای از ارگانیسم ها ، میکرو و کلان هستند:

  • میکروارگانیسم های بی هوازی  - گروه گسترده ای از پروکاریوت ها و برخی از تک یاخته ها.
  • ماکروارگانیسم ها - قارچ ها ، جلبک ها ، گیاهان و بعضی از حیوانات (کلاس foraminifera ، بیشتر کرم های کرم (کلاس پوسته پوسته ها ، کوره ها ، کرم های گرد (به عنوان مثال ، کرم گرد)).

علاوه بر این ، اکسیداسیون بی هوازی گلوکز نقش مهمی در کار عضلات مچ دار حیوانات و انسان ها (به ویژه در حالت هیپوکسی بافت) ایفا می کند.

طبقه بندی بی هوازی

با توجه به طبقه بندی شده در میکروبیولوژی ، آنها اینگونه تشخیص می دهند:

  • بی هوازی جسمی
  • بی هوازی Kapneist و میکروآروفیل ها
  • بی هوازی بی هوازی
  • بی هوازی نسبتاً شدید
  • بی هوازی اجباری

اگر بدن قادر باشد از یک مسیر متابولیکی به مسیر دیگر (مثلاً از تنفس بی هوازی به هوازی و برعکس) تغییر کند ، پس به طور مشروط به آن اشاره می شود بی هوازی جسمی .

تا سال 1991 ، یک کلاس در میکروبیولوژی متمایز بود. بی هوازی capneistنیاز به غلظت کم اکسیژن و غلظت بالای دی اکسید کربن (نوع گاوی بروسلا - ب. سقط جنین)

ارگانیسم بی هوازی نسبتاً شدید در محیطی با O2 مولکولی زنده می ماند ، اما چند برابر نمی شود. ریزگردها در محیطی با فشار جزئی جزئی O 2 قادر به زنده ماندن و تکثیر هستند.

اگر بدن قادر به "تغییر" از نوع بی هوازی تنفس به هوازی نیست ، اما در صورت وجود اکسیژن مولکولی نمی میرد ، پس از آن به گروه تعلق دارد بی هوازهای هوایی. به عنوان مثال ، اسید لاکتیک و بسیاری از باکتریهای اسید بوتیریک

تعهد  بی هوازها در حضور اکسیژن مولکولی O 2 می میرند - به عنوان مثال ، نمایندگان باکتری های جنس و باستان: باکتریها, فوزوباکتریوم, Butyrivibrio, متانوباکتریوم) چنین بی هوازی ها به طور مداوم در یک محیط عاری از اکسیژن زندگی می کنند. بی هوازی اجباری شامل برخی باکتری ها ، مخمرها ، فلژل ها و مایع های مایع است.

سمیت اکسیژن و اشکال آن برای موجودات بی هوازی

محیط حاوی اکسیژن نسبت به اشکال زندگی ارگانیک تهاجمی است. این به دلیل شکل گیری گونه های واکنش پذیر اکسیژن در طول زندگی یا تحت تأثیر اشکال مختلف تشعشع یونیزه کننده است که به طور قابل توجهی از اکسیژن مولکولی O 2 سمی تر هستند. عاملی که تعیین کننده قابلیت زنده ماندن یک ارگانیسم در یک محیط اکسیژن است ، وجود یک سیستم آنتی اکسیدانی کاربردی است که قادر به از بین بردن: آنیون سوپراکسید (O2 -) ، پراکسید هیدروژن (H2 O 2) ، اکسیژن منفرد (O.) ، و همچنین اکسیژن مولکولی ( O 2) از محیط داخلی بدن. بیشتر اوقات ، چنین محافظتی توسط یک یا چند آنزیم تأمین می شود:

  • سوپراکسید دیسموتاز از بین بردن آنیون سوپراکسید (O 2 -) بدون فواید انرژی برای بدن
  • کاتالیز از بین بردن پراکسید هیدروژن (H 2 O 2) بدون فواید انرژی برای بدن
  • سیتوکروم- آنزیمی مسئول انتقال الکترون از NAD H به O 2. این روند مزایای انرژی قابل توجهی را برای بدن به همراه دارد.

اغلب ارگانیسم های هوازی حاوی سه سیتوکروم ، بی هوازی جسمی - یک یا دو ، بی هوازی های واجب حاوی سیتوکروم نیستند.

میکروارگانیسم های بی هوازی می توانند به طور فعال بر محیط زیست تأثیر بگذارند و پتانسیل ردوکس مناسب محیط را ایجاد کنند (مانند Cl.perfringens). برخی از فرهنگهای بذر میکروارگانیسم های بی هوازی ، قبل از شروع به تکثیر ، pH 2 0 را از یک مقدار به پایین می آورند ، و خود را با یک مانع بهبودی محافظت می کنند ، برخی دیگر - مقاوم به هوازی - در طول زندگی پراکسید هیدروژن تولید می کنند و pH 2 0 را بالا می برند.

علاوه بر این ، گلیکولیز فقط برای بی هوازی ها مشخص است ، که بسته به محصولات واکنش نهایی به چندین نوع تخمیر تقسیم می شوند:

  • تخمیر لاکتیک - جنس لاکتوباسیلوس ,استرپتوکوک , بیفیدوباکتریوم  و همچنین برخی از بافتهای حیوانات چند سلولی و انسان.
  • تخمیر الکلی - ساکارومایست ، کاندیدا (ارگانیسم های پادشاهی قارچ)
  • اسید فرمیک - خانواده انتروباکتریها
  • بوتیریک اسید - برخی از انواع کلستریدیا
  • propionic acid - propionobacteria (به عنوان مثال Propionibacterium acnes)
  • تخمیر هیدروژن مولکولی - برخی از انواع کلستریدیا ، تخمیر استیکلند
  • تخمیر متان - به عنوان مثال ، متانوباکتریوم

در نتیجه تجزیه گلوکز ، 2 مولکول مصرف می شود و 4 مولکول ATP سنتز می شوند. بنابراین ، عملکرد کل ATP 2 مولکول ATP و 2 مولکول NAD · H2 است. پیروات بدست آمده در طول واکنش ، بسته به نوع تخمیر ناشی از آن ، توسط سلول به روشهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

تضاد تخمیر و پوسیدگی

در فرایند تکامل ، آنتاگونیسم بیولوژیکی میکرو فلورای تخمیر و پراکنده تشکیل و تلفیق شد:

تجزیه کربوهیدرات ها توسط میکروارگانیسم ها با کاهش قابل توجهی در محیط همراه است ، در حالی که تجزیه پروتئین ها و اسیدهای آمینه با افزایش (قلیایی) همراه است. سازگاری هر یک از ارگانیسم ها با یک واکنش خاص محیطی نقش مهمی در طبیعت و زندگی انسان ایفا می کند ، به عنوان مثال به دلیل فرآیندهای تخمیر ، از پوسیدگی سیلو ، سبزیجات تخمیر شده و لبنیات جلوگیری می شود.

کشت ارگانیسم های بی هوازی

جداسازی فرهنگ بی هوازی خالص شماتیک است

کشت ارگانیسم های بی هوازی عمدتاً وظیفه میکروبیولوژی است.

برای پرورش بی هوازی از روشهای خاصی استفاده می شود که جوهر آن از بین بردن هوا یا جایگزینی آن با مخلوط گاز تخصصی (یا گازهای بی اثر) در ترموستات های بسته شده است.   - بی هوازی .

راه دیگر برای رشد بی هوازی (اغلب میکروارگانیسم ها) در محیط مواد مغذی ، اضافه کردن مواد کاهش دهنده (گلوکز ، فرمت سدیم و غیره) است که پتانسیل ردوکس را کاهش می دهد.

رسانه های فرهنگ مشترک برای ارگانیسم های بی هوازی

برای محیط عمومی ویلسون - بلر  پایه آگار با افزودن گلوکز ، سولفیت سدیم و دی کلرید آهن است. کلستریدیا به دلیل کاهش سولفیت به آنیون سولفید ، مستعمرات سیاه رنگی را روی این محیط تشکیل می دهد که در صورت ترکیب با کاتیون های آهن (II) ، نمکی سیاه به دست می دهد. به عنوان یک قاعده ، مستعمرات سیاه بر روی این محیط در اعماق ستون آگار ظاهر می شوند.

چهارشنبه کیتا - طاروززی  متشکل از گوشت و آبگوشت پپتون ، 0.5 gluc گلوکز و تکه هایی از گوشت کبد یا گوشت چرخ کرده برای جذب اکسیژن از محیط است. قبل از کاشت ، محیط را به مدت 20 تا 30 دقیقه در یک حمام آب جوش گرم می کنیم تا هوا از محیط خارج شود. پس از کاشت ، ماده مغذی بلافاصله با یک لایه پارافین یا روغن پارافین ریخته می شود تا آن را از اکسیژن جدا کند.

روشهای کشت عمومی ارگانیسم های بی هوازی

گاسپاک  - سیستم از نظر شیمیایی ثبات مخلوط گاز را تضمین می کند ، که برای رشد بیشتر میکروارگانیسم های بی هوازی قابل قبول است. در یک ظرف بسته شده ، هیدروژن و دی اکسید کربن در نتیجه واکنش آب با قرص های سدیم بوروهیدرید و بی کربنات سدیم تشکیل می شود. سپس هیدروژن با اکسیژن مخلوط گاز روی یک کاتالیزور پالادیوم واکنش نشان می دهد تا آب تشکیل شود ، که در حال حاضر دوباره وارد هیدرولیز بوروهیدرید می شود.

این روش توسط Brewer و Olgaer در سال 1965 پیشنهاد شد. توسعه دهندگان یک بسته یک زمانه را تولید می کنند که هیدروژن تولید می کند ، که بعدا توسط آنها به دسته هایی که دی اکسید کربن تولید می کنند و دارای یک کاتالیزور داخلی می باشد ، بهبود یافته است.

زایسلر روش  استفاده می شود برای جداسازی فرهنگ های خالص بی هوازی سازنده اسپور. برای این کار تلقیح شده روی محیط Kitt-Tarozzi ، آن را به مدت 20 دقیقه در دمای 80 درجه سانتیگراد گرم کنید (برای از بین بردن فرم رویشی) ، محیط را با پارافین مایع پر کنید و به مدت 24 ساعت در یک ترموستات قرار دهید. سپس برای کاشت محصولات زراعی خالص روی آگار قند خون کاشته می شود. پس از 24 ساعت کشت ، مستعمرات مورد علاقه مورد مطالعه قرار می گیرند - آنها در محیط کیت- تاروززی (با کنترل بعدی خلوص فرهنگ جدا شده) تحقیق می شوند.

روش فورتنر

روش فورتنر - محصولات زراعی روی یک ظرف پتری با یک لایه ضخیم متوسط \u200b\u200bساخته می شوند ، که به صورت نصف توسط یک شیار باریک بریده شده در آگار تقسیم می شود. نیمی از آن با کشت باکتریهای هوازی و دیگری بی هوازی تلقیح می شود. لبه های فنجان با پارافین ریخته شده و در یک ترموستات انکوبه می شوند. در ابتدا ، رشد میکرو فلورای هوازی مشاهده می شود ، و سپس (پس از جذب اکسیژن) ، رشد هوازی به طور ناگهانی متوقف می شود و رشد بی هوازی شروع می شود.

روش وینبرگ  مورد استفاده برای به دست آوردن فرهنگهای خالص بی هوازیهای واجب. ارقام رشد یافته در محیط کیتا-طاروزی به مایع قند منتقل می شوند. سپس با یک پیپت یکبار مصرف پاستور ، مواد به لوله های باریک (لوله Vignal) با آگار قند گوشت-پپتون منتقل می شوند و پیپت را به انتهای لوله فرو می کنند. لوله\u200cهای تلقیح شده به سرعت خنک می شوند که به شما امکان می دهد مواد باکتریایی را در ضخامت آگار سخت شده برطرف کنید. لوله ها در یک ترموستات انکوبه شده و کلنی های رشد یافته مورد بررسی قرار می گیرند. اگر یک مستعمره مورد علاقه در جای خود پیدا شود ، برش ایجاد می شود ، مواد آن به سرعت گرفته شده و روی محیط کیتا-طاروزی (با کنترل بعدی خلوص فرهنگ جدا شده) کاشته می شوند.

روش پرتز

روش پرتز  - یک کشت باکتریایی در آگار آگار گداخته و سرد شده وارد می شود و زیر لیوان قرار داده شده بر روی چوب چوب پنبه (یا قطعات کبریت) در یک ظرف پتری ریخته می شود. روش حداقل از همه قابل اعتماد است ، اما بسیار ساده برای استفاده.

رسانه های فرهنگ تشخیصی متفاوت

  • چهارشنبه گیسا  ("ردیف موتلی")
  • چهارشنبه Ressel  (راسل)
  • چهارشنبه پلاسکیروا  یا باکتوآگار "F"
  • بیسموت سولفیت آگار

چهارشنبه گیسا: یک محلول 0.5٪ از کربوهیدرات خاص (گلوکز ، لاکتوز ، مالتوز ، مانیتول ، ساکارز و غیره) و یک شاخص اسید آندره آندره به 1٪ آب پپتون اضافه می شود و درون لوله های آزمایشی ریخته می شود که در آن یک شناور قرار می گیرد تا محصولات گازی تشکیل شده در طول تجزیه هیدروکربن ها.

محیط کشتی  (راسل) برای بررسی خصوصیات بیوشیمیایی انتروباکتریها (شیگلا ، سالمونلا) استفاده می شود. این گیاه حاوی آگار آگار مغذی ، لاکتوز ، گلوکز و نشانگر (برموتیمول آبی) است. رنگ متوسط \u200b\u200b، سبز چمن است. معمولاً در لوله\u200cهای آزمایشی 5 میلی لیتری با سطح آجدار تهیه می شود. کاشت با تزریق در اعماق ستون و سکته مغزی روی سطح آجدار انجام می شود.

چهارشنبه پلاسکیروا (Bactoagar Zh) یک ماده تشخیصی و تشخیصی افتراقی است ، زیرا رشد بسیاری از میکروارگانیسم ها را مهار می کند ، و رشد باکتری های بیماری زا (عوامل ایجاد کننده تب حصبه ، تب پاراتیفوئید ، دیزل) را تقویت می کند. باکتریهای منفی لاکتوز بر روی این محیط مستعمرات بی رنگ ایجاد می کنند و باکتری های منفی لاکتوز آنهایی قرمز رنگ را تشکیل می دهند. این ماده شامل آگار ، لاکتوز ، سبزهای درخشان ، نمکهای صفراوی ، نمکهای معدنی ، شاخص (قرمز خنثی) است.

بیسموت سولفیت آگار  به منظور جداسازی سالمونلا به شکل خالص خود از مواد آلوده طراحی شده است. حاوی هیدرولیز تریپتیک ، گلوکز ، فاکتورهای رشد سالمونلا ، سبز درخشان و آگار است. خصوصیات دیفرانسیل محیط بر اساس توانایی سالمونلا در تولید سولفید هیدروژن ، در مقاومت آنها در برابر سولفید ، سبز درخشان و سیسمونی بیسموت استوار است. مستعمرات به رنگ مشکی گوگرد بیسموت گوگرد مشخص شده اند (این روش شبیه محیط است ویلسون - بلر).

متابولیسم موجودات بی هوازی

متابولیسم موجودات بی هوازی چندین زیر گروه مختلف دارد.

تقریباً تمام موجودات زنده روی زمین به یک فرآیند تنفس نیاز دارند. اکسیژن یکی از رایج ترین اکسید کننده ها در حیوانات ، گیاهان ، پروتئین ها و بسیاری از باکتری ها است. با این حال ، همه نمی دانند که بدن ما چقدر از نظر پیچیدگی ساختار با سلولهای کوچک میکروارگانیسم ها تفاوت دارد. این سؤال پیش می آید: چگونه باکتری ها نفس می کشند؟ آیا روش آنها برای به دست آوردن انرژی با روش های ما متفاوت است؟

آیا همه باکتری ها اکسیژن را تنفس می کنند؟

همه نمی دانند که اکسیژن همیشه یک جزء اساسی در زنجیره تنفسی نیست. قبل از هر چیز ، نقش گیرنده الکترونی را بازی می کند ؛ بنابراین ، این گاز به خوبی اکسید می شود و با پروتون های هیدروژن در تعامل است. ATP دلیل تنفس موجودات زنده است. با این حال ، بسیاری از انواع باکتری ها بدون اکسیژن انجام می دهند ، و هنوز هم چنین منبع انرژی ارزشمندی مانند آدنوزین تری فسفات دریافت می کنند. باکتری های این نوع چگونه تنفس می کنند؟

روند تنفس در بدن ما در دو مرحله ادامه می یابد. اولین مورد این ، بی هوازی ، نیاز به اکسیژن در سلول ندارد و فقط به منابع کربن و پذیرنده پروتونهای هیدروژن احتیاج دارد. مرحله دوم - هوازی - منحصراً با حضور اکسیژن پیش می رود و با تعداد زیادی از واکنش های مرحله ای مشخص می شود.

در باکتری هایی که اکسیژن را جذب نمی کنند و از آن برای تنفس استفاده نمی کنند ، فقط مرحله بی هوازی ادامه می یابد. در پایان ، میکروارگانیسم ها نیز ATP را دریافت می کنند ، اما میزان آن با آنچه که پس از طی دو مرحله تنفس می گیریم بسیار متفاوت است. معلوم است که همه باکتری ها اکسیژن را تنفس نمی کنند.

ATP - منبع جهانی انرژی

مهم است که هر ارگانیسم عملکردهای مهم خود را حفظ کند. بنابراین ، در فرایند تکامل لازم بود که منابع انرژی پیدا کنیم که در صورت استفاده ، بتوانند منابع کافی را برای همه واکنشهای لازم در سلول فراهم کنند. اول ، تخمیر در باکتری ها ظاهر شد: به اصطلاح مرحله گلیکولیز یا مرحله بی هوازی تنفس پروکاریوت ها. و تنها پس از آن دستگاههای ارگانیسمهای چند سلولی پیشرفته تری توسعه یافتند که به لطف آنها ، با مشارکت اکسیژن جوی ، راندمان تنفسی به میزان قابل توجهی افزایش یافت. بنابراین یک مرحله هوازی وجود داشت

چگونه باکتری ها تنفس می کنند؟ درجه 6 دوره زیست شناسی مدرسه نشان می دهد که برای هر ارگانیسم دریافت مقدار مشخصی از انرژی بسیار مهم است. در فرآیند تکامل ، این ماده در مولکولهای سنتز شده مخصوص این ، به نام آدنوزین تری فسفات ، جمع آوری شد.

ATP یک ماده کلان است که اساس آن حلقه کربن پنتوز ، پایه نیتروژن (آدنوزین) است. باقیمانده های فسفر از آن جدا می شوند ، که بین آن اوراق قرضه پر انرژی تشکیل می شود. هنگامی که یکی از آنها نابود شود ، به طور متوسط \u200b\u200bحدود 40 کیلو جی آزاد می شود و یک مولکول ATP قادر است حداکثر سه باقیمانده فسفر را ذخیره کند. بنابراین ، اگر ATP به ADP (آدنوزید دی فسفات) تجزیه شود ، در آن زمان سلول 40 کیلوژول انرژی در طول دفسفوریلاسیون دریافت می کند. در مقابل ، ذخیره سازی با فسفوریلاسیون ADP به ATP با هزینه انرژی اتفاق می افتد.

گلیکولیز به سلول باکتریایی 2 مولکول آدنوزین تری فسفات ، که فاز هوازی تنفس ، پس از اتمام ، می تواند 36 مولکول از این ماده را فوراً تأمین کند. بنابراین ، این سؤال "چگونه باکتری ها نفس می کشند؟" جواب را می توان به این شرح داد: روند تنفس برای بسیاری از پروکاریوت ها در تشکیل ATP بدون حضور و مصرف اکسیژن تشکیل می شود.


چگونه باکتری ها تنفس می کنند؟ انواع تنفس

با توجه به اکسیژن ، همه پروکاریوت ها به چند گروه تقسیم می شوند. از جمله آنها:

  1. بی هوازی اجباری.
  2. بی هوازی اختیاری.
  3. ایروبیک های اجباری.

گروه اول فقط شامل آن دسته از باکتری هایی است که در شرایط دسترسی به اکسیژن قادر به زندگی نیستند. O2 برای آنها سمی است و منجر به مرگ سلول می شود. نمونه هایی از چنین باکتری ها پروکاریوتهای کاملاً همزیستی هستند که در غیاب اکسیژن در داخل ارگانیسم دیگری زندگی می کنند.

چگونه باکتری های گروه سوم تنفس می کنند؟ این پروکاریوت ها با این واقعیت متمایز می شوند که می توانند تنها در شرایط هوازی سازی خوب زندگی کنند. اگر اکسیژن کافی در هوا وجود نداشته باشد ، چنین سلول هایی به سرعت می میرند ، زیرا برای تنفس به O2 نیاز دارند.


تخمیر با تنفس اکسیژن چگونه متفاوت است؟

تخمیر باکتری همان فرآیند گلیکولیز است انواع مختلف  پروکاریوت می تواند محصولات مختلف واکنش ایجاد کند. به عنوان مثال ، منجر به تشکیل یک محصول جانبی از اسید لاکتیک ، تخمیر الکلی - اتانول و دی اکسید کربن ، اسید بوتیریک - اسید بوتیریک (بوتانوئیک) و غیره می شود.

تنفس اکسیژن یک زنجیره کامل از فرآیندهای است که با مرحله گلیکولیز با تشکیل آغاز می شود و با انتشار CO2 ، H2O و انرژی به پایان می رسد. واکنش های اخیر در شرایط اکسیژن صورت می گیرد.

چگونه باکتری ها تنفس می کنند؟ زیست شناسی (درجه 6) دوره مدرسه میکروبیولوژی

آنها در مدرسه تنها ساده ترین دانش را در مورد چگونگی روند تنفس پروکاریوت ها به ما دادند. این میکروارگانیسم ها میتوکندری ندارند ، با این وجود مزوزوم وجود دارد - برآمدگی غشای سیتوپلاسمی به داخل سلول. اما این ساختارها مهمترین نقش را در تنفس باکتری ها ندارند.

از آنجا که تخمیر نوعی گلیکولیز است ، در سیتوپلاسم پروکاریوتها پیش می رود. همچنین تعداد زیادی آنزیم لازم برای انجام کل زنجیره واکنش وجود دارد. بدون استثناء ، همه باکتریها ، مانند انسان ، دو مولکول اسید پیرویک را تشکیل می دهند. و تنها پس از آن آنها به سایر فرآورده های فرعی تبدیل می شوند که به نوع تخمیر بستگی دارد.


نتیجه گیری

دنیای پروکاریوت ها ، با وجود سادگی ظاهری سازماندهی سلولی ، مملو از لحظات پیچیده و گاه غیر قابل توضیح است. اکنون پاسخی در مورد چگونگی تنفس باکتریها وجود دارد ، زیرا همه آنها به اکسیژن احتیاج ندارند. در عوض ، بیشتر آنها برای استفاده از روش كمتر عملی برای تولید انرژی - تخمیر سازگار شده اند.

باکتری ها در همه جای دنیا وجود دارند. آنها همه جا و همه جا هستند و تعداد انواع آنها به سادگی شگفت انگیز است.

بسته به نیاز به اکسیژن در مواد مغذی برای زندگی ، میکروارگانیسم ها به انواع زیر طبقه بندی می شوند.

  • باکتریهای هوازی اجباری که در قسمت بالای مواد مغذی جمع آوری می شوند ، حاوی حداکثر اکسیژن در ترکیب فلور بودند.
  • باکتری های بی هوازی اجباری ، که در قسمت پایینی محیط قرار دارند ، تا حد ممکن از اکسیژن فاصله دارند.
  • باکتری های اختیاری عمدتاً در قسمت بالایی زندگی می کنند ، اما می توانند در سراسر محیط توزیع شوند ، زیرا به اکسیژن وابسته نیستند.
  • ریزگردها غلظت اکسیژن کم را ترجیح می دهند ، اگرچه در قسمت بالای محیط جمع آوری می شوند.
  • بی هوازی هوازدانه به طور مساوی در محیط مواد مغذی توزیع می شود ، نسبت به وجود یا عدم وجود اکسیژن حساس نیست.

مفهوم باکتری های بی هوازی و طبقه بندی آنها

اصطلاح "بی هوازی" به لطف کار لوئیز پاستور در سال 1861 ظاهر شد.

باکتری های بی هوازی میکروارگانیسم هایی هستند که صرف نظر از وجود اکسیژن در محیط مواد مغذی ایجاد می شوند. آنها انرژی می گیرند فسفوریلاسیون بستر. ایروبیک های اختیاری و اجباری و همچنین گونه های دیگر وجود دارد.

مهمترین بی هوازی ها باکتری ها هستند

مهمترین هوازها باکتریها هستند. درباره پنجاه درصد از کل فرآیندهای چرکی و التهابیعوامل ایجاد کننده آن باکتری های بی هوازی هستند و باکتری ها هستند.

باکتریها نوعی از باکتریهای بی هوازی الزام آور گرم منفی هستند. اینها میله هایی با رنگ آمیزی دو قطبی هستند که اندازه آنها از 15/0 تا 5/1 در هر 15 میکرون تجاوز نمی کند. آنها سموم و آنزیم هایی تولید می کنند که می توانند باعث بروز حدت شوند. باکتری های مختلف دارای مقاومت آنتی بیوتیکی متفاوتی هستند: در برابر آنتی بیوتیک ها هم مقاوم و هم حساس هستند.

تولید انرژی در بافتهای انسانی

برخی از بافتهای موجودات زنده مقاومت به کمبود اکسیژن را افزایش داده اند. در شرایط استاندارد ، سنتز آدنوزین تری فسفات بصورت هوازی پیش می رود ، اما با افزایش فشار بدنی و واکنش های التهابی ، مکانیسم بی هوازی به وجود می آید.

آدنوزین تری فسفات (ATP)  اسیدی است که در تولید انرژی توسط بدن نقش مهمی ایفا می کند. گزینه های مختلفی برای سنتز این ماده وجود دارد: یکی هوازی و به اندازه سه بی هوازی.

مکانیسم های بی هوازی سنتز ATP شامل موارد زیر است:

  • فسفوریلاسیون بین کراتین فسفات و ADP.
  • واکنش ترانس فسفوریلاسیون دو مولکول ADP.
  • تجزیه بی هوازی فروشگاه های گلوکز یا گلیکوژن خون.

کشت ارگانیسم های بی هوازی

روش های ویژه ای برای رشد بی هوازی وجود دارد. آنها در جایگزینی هوا با مخلوط های گازی در ترموستات های بسته شده تشکیل شده اند.

روش دیگر رشد میکروارگانیسم ها در یک ماده مغذی است که به آن مواد کاهش دهنده اضافه می شود.

رسانه های مغذی برای موجودات بی هوازی

رسانه های فرهنگ مشترک وجود دارند و دیفرانسیل محیط کشت تشخیصی. موارد کلی شامل ویلسون بلر متوسط \u200b\u200bو کیتا-طاروزی است. تشخيص افتراقي شامل محيط Giss ، محيط Ressel ، محيط Endo ، محيط Ploskirev و Bismuth-sulfite agar است.

پایه واسطه ویلسون-بلر آگار آگار با افزودن گلوکز ، سولفیت سدیم و کلرید فریک است. کلنی های سیاه بی هوازی عمدتا در عمق ستون آگار شکل می گیرد.

از محیط راسل (راسل) برای بررسی خصوصیات بیوشیمیایی باکتری هایی مانند شیگلا و سالمونلا استفاده می شود. همچنین حاوی آگار و گلوکز است.

چهارشنبه پلاسکیروا  رشد بسیاری از میکروارگانیسم ها را مهار می کند ، بنابراین برای اهداف تشخیصی دیفرانسیل استفاده می شود. در چنین محیطی ، عوامل ایجاد کننده تب حصبه ، دیزل و سایر باکتری های بیماری زا به خوبی توسعه می یابد.

هدف اصلی آگار بیسموت-سولفیت ایزوله سالمونلا به شکل خالص آن است. این محیط مبتنی بر توانایی سالمونلا در تولید سولفید هیدروژن است. این رسانه مطابق تکنیک کاربردی شبیه به محیط ویلسون-بلر است.

عفونت های بی هوازی

بیشتر باکتری های بی هوازی که در انسان یا حیوان زندگی می کنند می توانند باعث عفونت های مختلفی شوند. به عنوان یک قاعده ، عفونت در دوره ای از ضعف ایمنی یا نقض میکرو فلورای عمومی بدن رخ می دهد. همچنین احتمال ابتلا به پاتوژن های عفونی از محیط به ویژه در اواخر پاییز و زمستان وجود دارد.

عفونت های ناشی از باکتری های بی هوازی معمولاً با فلور غشاهای مخاطی انسان همراه است ، یعنی با زیستگاه های اصلی بی هوازی. به عنوان یک قاعده ، در چنین عفونت هایی چندین بیماری زا به طور همزمان  (حداکثر 10)

تعداد دقیق بیماری های ناشی از بی هوازی تقریباً غیرممکن است که به دلیل جمع آوری دشوار مواد برای تجزیه و تحلیل ، حمل نمونه ها و کشت باکتری ها ، امکان پذیر نیست. بیشتر اوقات ، این نوع باکتری ها در بیماری های مزمن یافت می شوند.

عفونت های بی هوازی افراد در هر سنی را تحت تأثیر قرار می دهد. در عین حال ، سطح بیماریهای عفونی در کودکان بالاتر است.

باکتری های بی هوازی می توانند باعث ایجاد بیماریهای مختلف داخل جمجمه (مننژیت ، آبسه ها و…) شوند. توزیع معمولاً با جریان خون رخ می دهد. در بیماری های مزمن بی هوازی می تواند باعث آسیب شناسی در سر و گردن شود: اوتیت مدیا ، لنفادنیت ، آبسه. این باکتری ها هم برای دستگاه گوارش و هم برای ریه خطرناک هستند. با وجود بیماری های مختلف سیستم تناسلی زن ، خطر ابتلا به عفونت های بی هوازی نیز وجود دارد. بیماری های مختلف مفاصل و پوست می تواند نتیجه رشد باکتری های بی هوازی باشد.

علل عفونت های بی هوازی و علائم آنها

همه فرایندها منجر به بروز عفونت می شوند که طی آن باکتری های بی هوازی فعال وارد بافت ها می شوند. همچنین ، ایجاد عفونت ها می تواند باعث اختلال در خونرسانی و نکروز بافت (آسیب های مختلف ، تومورها ، ادم ، بیماری عروقی) شود. عفونت های حفره دهان ، نیش حیوانات ، بیماری های ریوی ، بیماری های التهابی اندام های لگن و بسیاری از بیماری های دیگر نیز می تواند در اثر بی هوازی ایجاد شود.

در ارگانیسم های مختلف ، عفونت به طرق مختلف بروز می کند. این تحت تأثیر نوع پاتوژن و وضعیت سلامتی انسان است. با توجه به دشواری های مرتبط با تشخیص عفونت های بی هوازی ، نتیجه گیری اغلب بر اساس مفروضات است. در برخی از خصوصیات عفونت ناشی از بی هوازی غیر کلستریدی.

اولین علائم عفونت بافتی با هوازی عبارتند از: خستگی ، ترومبوفلبیت ، تشکیل گاز. برخی از تومورها و نئوپلاسم ها (روده ، رحم و سایر موارد) نیز با ایجاد میکروارگانیسم های بی هوازی همراه هستند. با عفونت های بی هوازی ، ممکن است بوی نامطبوع ظاهر شود ، با این وجود عدم وجود آن بی هوازی را به عنوان یک عامل عفونی از بین نمی برد.

ویژگی های دریافت و حمل نمونه

اولین مطالعه برای شناسایی عفونت های ناشی از بی هوازی ، معاینه بینایی است. ضایعات مختلف پوستی یک عارضه شایع است. همچنین ، اثبات فعالیت باکتریایی وجود گاز در بافتهای آلوده خواهد بود.

برای تحقیقات آزمایشگاهی و ایجاد یک تشخیص دقیق ، قبل از هر چیز ، شما باید بصورت شایسته ای انجام دهید نمونه ای از ماده دریافت کنید  از منطقه آسیب دیده برای این کار از یک تکنیک ویژه استفاده کنید که به لطف آن فلور طبیعی در نمونه ها قرار نمی گیرد. بهترین روش آسپیراسیون مستقیم سوزن است. بدست آوردن مواد آزمایشگاهی توسط اسمیر توصیه نمی شود ، اما ممکن است.

نمونه های نامناسب برای تجزیه و تحلیل بیشتر شامل موارد زیر است:

  • خلط حاصل از خود دفع می شود.
  • نمونه های حاصل از برونکوسکوپی
  • سواب از قوس واژن.
  • ادرار با ادرار رایگان؛
  • مدفوع

برای تحقیق می توان استفاده کرد:

  • خون
  • مایع پلور؛
  • آسپیرات ترشح
  • چرک حاصل از حفره آبسه.
  • مایع مغزی نخاعی؛
  • ریه های سوراخ دار.

نمونه حمل و نقل  لازم است در اسرع وقت در یک ظرف مخصوص یا کیسه پلاستیکی با شرایط بی هوازی ، از آنجا که حتی تعامل کوتاه مدت با اکسیژن می تواند باعث مرگ باکتری ها شود. نمونه های مایع به صورت آزمایشگاهی یا سرنگ منتقل می شوند. سواب های نمونه در لوله های دی اکسید کربن یا در محیط های از پیش آماده شده حمل می شوند.

در صورت تشخیص عفونت بی هوازی ، برای درمان کافی باید از اصول زیر پیروی کنید:

  • سموم تولید شده توسط بی هوازی ها باید خنثی شوند.
  • زیستگاه باکتری ها باید تغییر یابد.
  • توزیع بی هوازی ها باید بومی سازی شود.

برای رعایت این اصول آنتی بیوتیک ها در درمان استفاده می شوند، که هم بی هوازی و هم موجودات هوازی را تحت تأثیر قرار می دهد ، زیرا اغلب فلور در عفونت های بی هوازی مخلوط می شود. در این حالت ، تعیین داروها ، پزشک باید ترکیب کمی و کمی میکرو فلورا را ارزیابی کند. ابزاری که در برابر پاتوژن های بی هوازی فعال است عبارتند از: پنی سیلین ها ، سفالوسپورین ها ، کلوپامفنیکلول ، فلوروکینولو ، مترانیدازول ، کارباپنم ها و موارد دیگر. برخی داروها اثر محدودی دارند.

در بیشتر موارد ، از مداخله جراحی برای كنترل زیستگاه باكتریها استفاده می شود كه این امر در درمان بافت های آسیب دیده ، تخلیه آبسه ها و اطمینان از گردش خون طبیعی بیان می شود. به دلیل خطر عوارض تهدید کننده زندگی نباید از روش های جراحی چشم پوشی کرد.

گاهی اوقات استفاده کنید روش های درمانی کمکیو همچنین به دلیل دشواری های مرتبط با تعیین دقیق عامل ایجاد کننده عفونت ، از روش تجربی استفاده می شود.

همچنین با ایجاد عفونت های بی هوازی در حفره دهان ، همچنین توصیه می شود تا حد امکان میوه و سبزیجات تازه به رژیم غذایی اضافه کنید. سیب و پرتقال مفید ترین هستند. گوشت و فست فود را محدود کنید.

باکتری ها بیش از 3.5 میلیارد سال پیش ظاهر شدند و اولین ارگانیسم های زنده در سیاره ما بودند. این به لطف گونه های هوازی و بی هوازی باکتری های روی زمین است که زندگی به دنیا آمد.

امروزه آنها از نظر گونه ها و گروه گسترده ای از موجودات پروکاریوتی (بی هسته) یکی از متنوع ترین ها هستند. تنفس متفاوت باعث شده است که آنها را به هوازی و بی هوازی و تغذیه به پروکاریوتهای هتروتروفیک و اتوتروفیک تقسیم کنیم.

طبقه بندی پروکاریوت ها

تنوع گونه های این غیر هسته ای بسیار زیاد است: علم فقط 10،000 گونه را توصیف کرده است و تخمین زده می شود که بیش از یک میلیون گونه باکتری وجود داشته باشد. طبقه بندی آنها بسیار پیچیده است و براساس مشترک بودن ویژگی ها و ویژگی های زیر انجام می شود:

  • مورفولوژیکی - شکل ، روش حرکت ، توانایی تشکیل اسپور و سایر موارد)؛
  • فیزیولوژیکی - تنفس با اکسیژن (هوازی) یا یک نوع عاری از اکسیژن (باکتری های بی هوازی) ، به دلیل ماهیت محصولات متابولیکی و سایر موارد.
  • بیوشیمیایی؛
  • تشابه خصوصیات ژنتیکی.

به عنوان مثال ، طبقه بندی مورفولوژیکی بر اساس ظاهر ، همه باکتری ها را به عنوان زیر تقسیم می کند:

  • میله شکل
  • گناهکار
  • کروی

طبقه بندی فیزیولوژیکی با توجه به اکسیژن ، همه پروکاریوت ها را به:

  • بی هوازی - میکروارگانیسم هایی که تنفس آنها به حضور اکسیژن آزاد نیاز ندارد.
  • هوازی - میکروارگانیسم هایی که برای زندگی خود به اکسیژن احتیاج دارند.

پروکاریوتهای بی هوازی

میکروارگانیسم های بی هوازی کاملاً با اسم آنها سازگار است - پیشوند معنی این کلمه را انکار می کند ، هوایی هوایی و زندگی است. معلوم می شود - زندگی بدون هوا ، موجوداتی که نفس آنها به اکسیژن رایگان احتیاج ندارد.

میکروارگانیسم های بدون اکسیژن به دو گروه تقسیم می شوند:

  • بی هوازی جناحی - قادر به وجود هم در محیط حاوی اکسیژن و هم در غیاب آن.
  • میکروارگانیسم های واجب - در اثر وجود اکسیژن آزاد در محیط در حال مرگ.

این گروه واجب را با توجه به احتمال تشکیل اسپور به شرح زیر تقسیم می کند:

  • کلستریدی شکل دهنده اسپور - باکتری های گرم مثبت ، که اکثر آنها دارای حرکت هستند ، با متابولیسم شدید و تنوع زیاد مشخص می شوند.
  • بی هوازی غیر کلستریدی گرم مثبت است و جزئی از میکرو فلورای انسانی است.

Clostridia خواص

باکتری های بی هوازی سازنده اسپور در مقادیر زیادی در خاک و دستگاه گوارش حیوانات و انسان یافت می شوند. در میان آنها ، بیش از 10 گونه که برای انسان سمی هستند شناخته شده است. این باکتری ها اگزوتوکسین های بسیار فعال ویژه ای برای هر گونه تشکیل می دهند.

اگرچه ممکن است یک نوع میکروارگانیسم بی هوازی یک عامل عفونی باشد ، مسمومیت با انجمن های مختلف میکروبی مشخصه تر است:

  • چندین نوع باکتری بی هوازی.
  • میکروارگانیسم های بی هوازی و هوازی (بیشتر اوقات کلستریدیا و استافیلوکوک).

در محیط اکسیژن معمول کاملاً طبیعی است که برای به دست آوردن هوازی های واجب ، استفاده از تجهیزات ویژه و رسانه های میکروبیولوژیکی ضروری است. در حقیقت ، کشت میکروارگانیسم های بدون اکسیژن به ایجاد شرایطی کاهش می یابد که در آن دسترسی هوا به محیط هایی که پروکاریوت ها در آن کشت می شوند کاملاً مسدود شده است.

در مورد تجزیه و تحلیل میکروبیولوژیکی برای بی هوازی های واجب ، روش های نمونه گیری و روش انتقال نمونه به آزمایشگاه از اهمیت بالایی برخوردار است. از آنجا که میکروارگانیسم های واجب بلافاصله تحت تأثیر هوا از بین می روند ، نمونه باید یا در یک سرنگ هوایی یا در رسانه های تخصصی در نظر گرفته شده برای چنین حمل و نقل ذخیره شود.

میکروارگانیسم های هوازی

هوازها به میکروارگانیسم هایی گفته می شوند که تنفس آنها بدون اکسیژن آزاد غیرممکن است و کشت آنها روی سطح مواد مغذی صورت می گیرد.

با توجه به میزان وابستگی به اکسیژن ، تمام هوازها به:

  • اجباری (هوازی) - فقط با غلظت بالای اکسیژن در هوا می تواند توسعه یابد.
  • میکروارگانیسم های هوازی جویایی ، با کاهش مقدار اکسیژن.

خصوصیات و ویژگی های هوازی

هوازی ، آب و هوا و به طور فعال در گردش مواد دخیل هستند. باکتری هایی که هوازی هستند توسط اکسیداسیون مستقیم متان (CH 4) ، هیدروژن (H2) ، ازت (N2) ، سولفید هیدروژن (H 2 S) ، آهن (Fe) تنفس می شوند.

میکروارگانیسم های هوازی اجباری که برای انسان بیماری زا هستند شامل باسیلوس توبرکل ، پاتوژن های تولیارمی و وباوریو وبا می باشد. همه آنها به میزان اکسیژن بالایی برای زندگی احتیاج دارند. باکتری های هوازی اختیاری مانند سالمونلا قادر به تنفس با اکسیژن بسیار کمی هستند.

میکروارگانیسم های هوازی که در جو اکسیژن نفس می کشند می توانند در فشار بسیار وسیعی با فشار جزئی از 0.1 تا 20 اتمسفر وجود داشته باشند.

کشت هوازی

این به معنی استفاده از یک محیط مناسب برای فرهنگ است. شرایط لازم کنترل کمی جو اکسیژن و ایجاد دمای مطلوب است.

تنفس و رشد هوازها به صورت كدورت در رسانه های مایع یا در مورد رسانه های متراكم به صورت كلنی ها آشكار می شوند. به طور متوسط \u200b\u200bحدود 18 تا 24 ساعت برای رشد هوازی در شرایط ترموستاتیک لازم است.

خواص عمومی هوازی و بی هوازی

  1. همه این پروکاریوتها هسته برجسته ای ندارند.
  2. با جوانه زدن یا تقسیم تبلیغ کنید.
  3. هنگام تنفس ، در نتیجه فرآیند اکسیداسیون ، هر دو موجودات هوازی و بی هوازی توده های عظیمی از مانده های آلی را تجزیه می کنند.
  4. باکتری ها تنها موجودات زنده ای هستند که تنفس آنها نیتروژن مولکولی را به یک ترکیب آلی متصل می کند.
  5. ارگانیسم های هوازی و بی هوازی قادر به تنفس در طیف گسترده ای از دما هستند. طبقه\u200cبندی وجود دارد که براساس آن موجودات غیر سلولی غیر هسته\u200cای به:
  • روانی - شرایط زندگی در منطقه 0 درجه سانتیگراد؛
  • مزوفیلیک - دمای فعالیت حیاتی از 20 تا 40 درجه سانتیگراد؛
  • ترموفیلیک - رشد و تنفس در دمای 50-75 درجه سانتی گراد رخ می دهد.

باکتری های هوازی میکروارگانیسم هایی هستند که به عملکرد طبیعی اکسیژن نیاز دارند. او برخلاف همه بی هوازی های موجود در آنها ، او همچنین در فرآیند تولید انرژی مورد نیاز برای تولید مثل شرکت می کند. این باکتریها هسته برجسته ندارند. آنها با جوانه زدن یا تقسیم ضرب می شوند و اکسیداسیون محصولات سمی مختلفی را برای بهبودی ناقص تشکیل می دهند.

ویژگی های هوازی

بسیاری از مردم نمی دانند که باکتری های هوازی (به عبارت ساده هوازی) ارگانیسم هایی هستند که می توانند در خاک ، هوا و آب زندگی کنند. آنها به طور فعال در چرخه مواد شرکت می کنند و دارای چندین آنزیم ویژه هستند که تجزیه آنها را تضمین می کنند (به عنوان مثال ، کاتالاز ، سوپراکسید دیسموتاز و دیگران). این باکتری ها با اکسیداسیون مستقیم متان ، هیدروژن ، ازت ، سولفید هیدروژن و آهن تنفس می شوند. آنها می توانند در فشار وسیعی از فشار هوای 1/0 تا 20 اتمسفر در محدوده وسیعی وجود داشته باشند.

کشت باکتریهای گرم منفی و گرم مثبت هوازی نه تنها استفاده از یک ماده مغذی مناسب برای آنها بلکه کنترل کمی جو اکسیژن و حفظ دمای مطلوب را نشان می دهد. برای هر میکروارگانیسم این گروه ، حداقل و حداکثر غلظت اکسیژن در محیط اطراف آن وجود دارد که برای تولید مثل و توسعه طبیعی آن لازم است. بنابراین ، هم کاهش و هم افزایش میزان اکسیژن فراتر از "حداکثر" منجر به متوقف شدن فعالیت این میکروب ها می شود. تمام باکتری های هوازی در غلظت اکسیژن 40 تا 50 درصد می میرند.

انواع باکتری های هوازی

با توجه به میزان وابستگی به اکسیژن آزاد ، همه باکتری های هوازی به انواع زیر تقسیم می شوند:

1. ایروبیک های اجباری - این ایروبیسمهای "بی قید و شرط" یا "سخت" هستند که فقط در صورت زیاد بودن غلظت اکسیژن در هوا می توانند توسعه پیدا کنند ، زیرا با مشارکت آن انرژی از واکنش های اکسیداتیو دریافت می کنند. این موارد عبارتند از:

2. هوازی اختیاری  - میکروارگانیسم هایی که حتی با مقدار بسیار کمی اکسیژن تولید می شوند. متعلق به این گروه است.