ilovepdf_merged

История открытия анаэробного дыхания

А.Л. Лавуазье (1783-1783 гг.) заложил научные основы учения о роли кислорода в дыхании. Он считал, что дыхание имеет сходство с горением. Каким образом может протекать горение при обычной температуре да еще в водной среде?

Основателем учения о дыхании считают Н.Т. Соссюра, который в 1797-1804 гг. впервые используя количественный анализ, установил, что в темноте растения поглощают столько же О2, сколько выделяют СО2, при этом выделяется и Н2О.

Существенный вклад в изучения сути окислительных процессов и химизма дыхания внесли такие отечественные ученые, как О. Варбург, В.А. Энгельгардт, И.П. Бородин, С.П. Костычев и зарубежные - Г. Виланд, Г. Кребс и др.

Однако, Л. Пастер (1860) первым показал, что брожение есть проявление жизнедеятельности дрожжей, необходи-

мое для их существования в бескислородной среде (т.е. анаэробный процесс).

Он установил, что и у растений в отсутствие О2, кроме СО2, образуется этанол, т.е. у растений также может проходить брожение. Позднее было показано, что этот тип дыхания связан с участием дегидрирующих ферментов, а также коферментов, переносчиков фосфатных групп.

Доцент КГМУ, Г.Н. Наумов

Около 80 лет назад С.Н. Виноградский выделил из почвы

анаэробную бактерию

Clostridium pasteurianum,

фиксирующую газообразный азот.

Доцент КГМУ, Г.Н. Наумов

3 ТИПА ДЫХАНИЯ (в зависимости от конечного акцептора)

2. Анаэробное дыхание –

осуществляется без кислорода воздуха при участии других химических соединений

(Fe, S, N и др.). Перенос электронов

осуществляется на эти соединения как на акцепторы.

Выход энергии значительно ниже - 2 мол. АТФ на 1 моль глюкозы.

Доцент КГМУ, Г.Н. Наумов

При анаэробном дыхании

происходит перенос высокоэнергетической фосфатной группы от молекулы-донора на АДФ с образованием АТФ.

Субстратное фосфорилирование

S-Ф + АДФ= S + АТФ

Доцент КГМУ, Г.Н. Наумов

3 ТИПА ДЫХАНИЯ (в зависимости от конечного акцептора)

3. Брожение - совокупность окислительновосстановительных процессов расщепления

органических веществ в анаэробных условиях.

Конечный акцептор электрона – органические вещества.

В зависимости от преобладающих продуктов различают: спиртовое, уксуснокислое, молочнокислое, пропионовокислое, маслянокислое, метановое и т.д.

При брожении образуются продукты, используемые для синтетических процессов в клетке и СО2.

Доцент Наумов Г.Н., КММИВСО

Ферментативный (бродильный) метаболизм

Доцент КГМУ, Г.Н. Наумов

Токсическое действие О2 на анаэробов

Эффект Пастера – угнетаются анаэробные энергодающие процессы в присутствии О2.

Отсутствуют антиоксидантные ферменты (каталаза,

супероксиддисмутаза - СОД).

Отсутствует регуляция редокс-потенциала – rH, что приводит к его повышению и гибели клетки.

Группы облигатных анаэробов

Доцент КГМУ, Г.Н. Наумов

Методы культивирования анаэробов (удаление О2)

Механические

Физические

Химические

Биологические

Доцент КГМУ, Г.Н. Наумов