Облигатно-анаэробные микроорганизмы – что это такое

Что представляют собой облигатно-анаэробные микроорганизмы

Жизнь — очень цепкая штука. Однажды зародившись, теперь она не собирается никуда уходить. Микроорганизмы распространены буквально в каждом уголке земного шара, от сдавленных чудовищным давлением пластов горной породы до запущенных человеком орбитальных станций.

Природа приспосабливается к удивительному разнообразию внешних условий, иногда даже превосходя границы людского воображения. Известнейшим примером этого является плесень на международной космической станции «Мир», выросшая снаружи иллюминаторов. То есть в открытом космосе.

Поэтому уже совершенно не удивляет то, что микро-, а иногда и макроорганизмы способны жить и процветать там, где человеку не выжить. Но всё же иногда природа удивляет своей внезапной противоречивостью, как будто некоторые организмы прибыли к нам с других планет. Одним из таких внезапных противоречий является облигатная анаэробность. Чтобы понять, что это такое, нужно разобрать процесс дыхания.

Дыхание

Для человека дыхание — это вентилирование лёгких воздухом для поглощения кислорода и вывода углекислого газа. Кислород нужен не только человеку, но многим другим организмам. Все эти организмы входят в одну большую группу — аэробы.

Термин «аэроб» происходит от греческого «аэр» — «воздух», и «биос» — «жизнь». Нетрудно догадаться, что таким термином обозначают те организмы, которым для жизни необходим воздух. А точнее, свободный молекулярный кислород, растворённый в этом воздухе.

Анаэробы используют вместо окислительного субстратное фосфорилирование, в котором фосфат переносится на аденозиндифосфат напрямую с определённого промежуточного продукта. Такой продукт должен обладать особыми свойствами, чтобы реакция протекала только в одном направлении. Этими свойствами, например, обладают нитраты, креатинфосфорная кислота и прочие.

Анаэробные микроорганизмы встречаются везде, даже в человеческом теле. Клетки поперечно-полосатой мускулатуры являются факультативными — необязательными — анаэробами, или факультативными аэробами, смотря с какой точки зрения смотреть.

В обычных условиях они используют кислород для процессов запасания и освобождения энергии. Но при тяжёлых нагрузках мышцы раздуваются, пережимая собственный кровоток. Начинается явление гипоксии — пониженного содержания кислорода. В этих условиях клетки мышц начинают осуществлять анаэробное окисление глюкозы.

Облигатная анаэробность

Как и облигатные аэробы, которым жизненно необходим кислород, существуют и облигатные анаэробы — микроорганизмы, которым жизненно необходимо отсутствие кислорода. Как уже упоминалось, кислород является агрессивным окислителем. Аэробные организмы имеют особую систему защиты от этого — антиоксидантную систему.

Облигатные анаэробы не имеют в себе ферментов-антиоксидантов, поэтому они вынуждены либо жить в среде без кислорода, либо окружать себя антиоксидантным барьером. Без этого барьера в кислородной среде они быстро гибнут.