De første dyrene trengte nesten ikke oksygen. Hva er forskjellen mellom aerobe og anaerobe bakterier? Hva er sirkulasjonssystemets rolle

Alle levende organismer er delt inn i aerobe og anaerobe, inkludert bakterier. Derfor er det to typer bakterier i menneskekroppen og i naturen generelt - aerobe og anaerobe. Aerober må få oksygenå leve, mens det er ikke nødvendig i det hele tatt eller ikke nødvendig. Begge typer bakterier spiller en viktig rolle i økosystemet, og deltar i nedbrytningen av organisk avfall. Men blant anaerobe er det mange arter som kan gi helseproblemer hos mennesker og dyr.

Mennesker og dyr, samt de fleste sopp osv. - alle obligatoriske aerober som trenger å puste og inhalere oksygen for å overleve.

Anaerobe bakterier er på sin side delt inn i:

• fakultativ (betinget) - krever oksygen for mer effektiv utvikling, men kan klare seg uten det;
• obligat (obligatorisk) - oksygen er dødelig for dem og dreper etter en tid (det avhenger av arten).

Anaerobe bakterier er i stand til å leve på steder der det er lite oksygen, som menneskets munnhule og tarm. Mange av dem forårsaker sykdommer i de områdene av menneskekroppen hvor det er mindre oksygen - halsen, munnen, tarmene, mellomøret, sår (koldbrann og abscesser), inne i akne, etc. I tillegg finnes det også nyttige typer som hjelper fordøyelsen.

Aerobe bakterier, sammenlignet med anaerobe bakterier, bruker O2 til cellulær respirasjon. Anaerob respirasjon betyr en energisyklus som er mindre effektiv til å produsere energi. Aerob respirasjon er energien som frigjøres av den komplekse prosessen der O2 og glukose metaboliseres sammen i mitokondriene til en celle.

Under intens fysisk anstrengelse kan menneskekroppen oppleve oksygen sult. Dette fører til en overgang til anaerob metabolisme i skjelettmuskulaturen, som produserer melkesyrekrystaller i muskelen fordi karbohydrater ikke brytes helt ned. Etter dette begynner musklene senere å verke (sårhet) og behandles ved å massere området for å få fart på oppløsningen av krystallene og skylle dem naturlig ut i blodbanen over tid.

Anaerobe og aerobe bakterier utvikler og formerer seg under gjæring - prosessen med nedbrytning av organiske stoffer ved hjelp av enzymer. I dette tilfellet bruker aerobe bakterier oksygenet som finnes i luften til energiomsetning, sammenlignet med anaerobe bakterier, som ikke trenger oksygen fra luften for dette.

Dette kan forstås ved å utføre et eksperiment for å identifisere typen ved å dyrke aerobe og anaerobe bakterier i flytende kultur. Aerobe bakterier vil samle seg på toppen for å inhalere mer oksygen og overleve, mens anaerobe bakterier vil heller samle seg i bunnen for å unngå oksygen.

Nesten alle dyr og mennesker er obligate aerober, som krever oksygen for respirasjon, mens stafylokokker i munnen er et eksempel på fakultative anaerober. Individuelle menneskelige celler er også fakultative anaerobe: de går over til melkesyregjæring hvis oksygen ikke er tilgjengelig.

En kort sammenligning av aerobe og anaerobe bakterier

1. Aerobe bakterier bruker oksygen for å holde seg i live.
   Anaerobe bakterier krever minimalt med oksygen eller dør til og med i nærvær (avhengig av arten) og unngår derfor O2.
2. Mange arter blant disse og andre typer bakterier spiller en viktig rolle i økosystemet, og deltar i nedbrytningen av organiske stoffer - de er nedbrytere. Men sopp er viktigere i denne forbindelse.
3. Anaerobe bakterier er ansvarlige for en rekke sykdommer, fra sår hals til botulisme, stivkrampe og mer.
4. Men blant anaerobe bakterier er det også de som er gunstige, for eksempel bryter de ned plantesukker som er skadelig for mennesker i tarmen.

Biologer har oppdaget flercellede skapninger i Middelhavet som ikke bruker oksygen til sine vitale funksjoner. Inntil nå ble det antatt at oksygenfri metabolisme bare er karakteristisk for encellede organismer og virus. Forskernes artikkel, der de beskriver uvanlige skapninger, dukket opp i tidsskriftet BMC Biology. Nature News-portalen skriver kort om arbeidet.

Skapninger som måler mindre enn en millimeter lever på dybder på mer enn 3 tusen meter. De tilhører gruppen Loricifera, mikroskopiske marine virvelløse dyr. Utad ser de ut som poser, fra åpningen av hvilke "tentakler" dukker opp.

Tidligere hadde forskere allerede funnet flercellede organismer på steder uten oksygen, men eksperter var ikke sikre på om de bodde der permanent. Forfatterne av det nye verket mener at loricifera de oppdaget alltid lever i et ekstremt oksygenfattig miljø.

"Vanlige" flercellede organismer får energi ved hjelp av spesielle organeller kalt mitokondrier, som krever oksygen for å fungere. Loricephera, funnet i Middelhavet, får energi ved å bruke andre organeller - hydrogenosomer. Hydrogenosomer krever ikke oksygen for å fungere, og de er også tilstede i mikroorganismer som lever i fravær av O2.

Detaljer

Basert på materialer: Lenta.ru

Populære fora

Velg forum Velge bil Tuning og bilstereo Reparasjon/vedlikehold Bilforsikring Billån Lovgivning Kjøreskole Erfaringsutveksling Problemer på veiene Puel og smøremidler og drivstoffsystemer Dekk og hjul Bilvern Trafikkpoliti/trafikkpoliti/ulykker Motorsport Bilhumor Kjøp / Selg Alfa Romeo forum Audi forum Bmw forum Chevrolet forum Chrysler forum Daewoo Fiat forum Ford forum Honda forum Hyundai forum Kia forum Land Rover forum Lexus forum Mazda forum Mercedes Benz forum Mitsubishi forum Nissan forum Opel forum Peugeot forum Porsche forum Saab forum Subaru forum Toyota forum Volkswagen forum Volvo forum VAZ forum ZAZ forum

Besøk våre populære fora. Her kan du finne ut nødvendig informasjon, få råd om viktige saker, og bare chatte.

I Moskva døde komponisten Evgeny Krylatov, forfatter av populære barnesanger, i en alder av 86. «Faren min døde i morges på sykehuset. Han hadde dobbel lungebetennelse, sa komponistens datter Maria Krylatova til TASS.
Krylatov ble født i en arbeiderklasse...

For fem år siden ble Boris Nemtsov drept på Bolshoy Moskvoretsky-broen.

29. februar finner Nemtsov-marsjen sted i Moskva. Ordførerens kontor godkjente en prosesjon med deltagelse av 30 tusen mennesker langs ruten fra Strastnoy Boulevard til Sakharov Avenue. "Det blir politisk...

Opprørere og tyrkiske tropper i Idlib angriper russiske militærfly, melder Interfax, som siterer en rapport fra Rossiya-24.
«Det syriske militæret blir bokstavelig talt reddet av luftfart. Egen og russisk. Fly fra det syriske luftforsvaret og russiske romfartsstyrker gang på gang...

En bergingsbil er en spesiell type spesialutstyr; den er designet for å transportere, laste og losse kjøretøy som ikke kan kjøre selvstendig. Dette skjer vanligvis fordi viktige elementer i bilen har gått i stykker eller som en konsekvens av en alvorlig...

En elektrisk kompressor har sluttet å være en luksusvare - nå er den en praktisk og nødvendig ting, til stede i nesten alle sett med biltilbehør.
Når du kjøper en enhet, vil ikke alle bileiere umiddelbart kunne nevne forskjellene mellom forskjellig utstyr i denne klassen og...

Oksygen er nødvendigvis inkludert i levende materie. Det er usannsynlig at det kan erstattes i levende systemer med noe annet element.

Men i tillegg til kjemisk bundet oksygen, trenger de aller fleste organismer også fritt molekylært oksygen for respirasjon.

Det faktum at oksygen brukes i respirasjon, og ikke andre gasser, forklares av dets egenskaper: oksygen kommer lett inn i kjemiske forbindelser med mange stoffer, og disse reaksjonene er ledsaget av frigjøring av termisk energi. Noen ganger frigjør for eksempel lysende dyr og bakterier også lysenergi. Det er ingen annen substans som, når den reagerer med kroppsstoffer, vil sikre frigjøring av så store mengder energi.

Atmosfærisk oksygen er spesielt nødvendig for høyerestående dyr. Fugler og landpattedyr kan ikke leve uten det selv i noen få minutter. Vannpattedyr, tilpasset lange opphold under vann (fra 15 minutter til 1 time og 45 minutter), bruker det faktisk ikke mindre, siden de skaper en tilførsel av luft i lungene.

Således, på planeter hvis atmosfære er blottet for eller inneholder lite oksygen, kan det knapt være skapninger som ligner på jordens dyr. La oss imidlertid ikke foregripe spørsmålet og la oss se om liv i det hele tatt kan eksistere uten atmosfærisk oksygen eller med en liten mengde av det.

Ifølge en rekke forskere dukket oksygen i jordens atmosfære opp som et resultat av den vitale aktiviteten til grønne planter. Tilsynelatende, da livet på planeten vår bare begynte, var det ikke oksygen i atmosfæren. De første organismene som planter senere dukket opp fra, krevde ikke fritt oksygen, de var anaerobe. Primære grønne planter, åpenbart, hadde heller ikke ennå funksjon av respirasjon. Denne prosessen oppsto først på neste trinn av evolusjonen.

Blant moderne organismer er det også mange anaerobe. Dette er noen bakterier og gjærsopp. De puster ikke oksygen, men får energi fra oksidasjon av ulike stoffer. Dette er "oksygenfri respirasjon" eller gjæring. Det finnes typer mikrober som oksygen er giftig for og forårsaker døden; Det er også de som kan leve uten oksygen, men når det er tilgjengelig, bruker de det til respirasjon, som går sammen med gjæring.

Hos grønne planter og laverestående dyr er forholdet til oksygen også ekstremt mangfoldig. Alle grønne planter respirerer, men svingninger i mengden oksygen inn miljø ikke har en merkbar effekt på pusteintensiteten. Først når innholdet i atmosfæren synker til 2-1 % (10-20 ganger mindre enn normalt), reduseres respirasjonshastigheten til de fleste plantearter. Samtidig begynner anaerob metabolisme, på grunn av hvilken planten kan leve i noen tid selv i fullstendig fravær av oksygen.

Oksygenbehovet til vannplanter er enda mindre, siden vann vanligvis inneholder betydelig mindre oksygen enn atmosfæren. Vannet i enkelte reservoarer inneholder 2000 ganger mindre oksygen enn i luften.

Til slutt viser noen nye studier at i det indre vevet til en plante er sammensetningen av det gassformige miljøet ofte blottet for selv en fjern likhet med den vanlige sammensetningen av luft. Respirasjonen her er nær anaerob. Blant dyr, mange protozoer og flercellede virvelløse dyr lever og formerer seg også med en ubetydelig mengde oksygen og selv i fullstendig fravær Dusinvis av arter og ciliater, amøber og flagellater, som lever i nesten oksygenfattig silt, i kloakk, i stillestående innsjøvann, er konstant under i det vesentlige anaerobe forhold. av dem kan leve i nærvær av oksygen, men fra et oksygenrikt miljø fortrenger de andre organismer.

Med ubetydelig eller til og med fullstendig fravær av oksygen i miljøet, kan enkelte rundormer, krepsdyrarter (for eksempel copepoder) og elasmobranch bløtdyr leve. Selv blant insekter er det vannlevende former som lever med lite eller ingen oksygen i vannet. Disse er for eksempel larvene til én billeart (Donacia), chironomus-mygg (Chironomus thummi) m.fl.. Utviklingen av chironomus-larver kan nå fleging i vann som inneholder 0,3 mg oksygen per liter, dvs. 1000 ganger mindre enn i vanlig luft

Alle høyere virveldyr trenger oksygen for å puste, men selv i dem kan individuelle kroppsceller midlertidig gå over til anaerob metabolisme, og cellene i enkelte vev krever generelt en liten mengde oksygen. I hovedsak er det bare cellene i sentralnervesystemet til virveldyr som er svært følsom for oksygenmangel.

Behovet for oksygen hos mennesker og høyerestående dyr svinger også avhengig av tilpasning til et bestemt miljø.

Sauer, vant til fjellforhold, føler seg normale i en høyde på 4000 m, hvor oksygen er 35-40 % mindre enn ved havnivå.

Omtrent 6000 moh ligger den høyeste grensen for liv for de fleste dyr. Bare noen få arter av muslignende gnagere og rovfugler finnes i så høye høyder. Men det er usannsynlig at bare den sjeldne atmosfæren og mangelen på oksygen hindrer livet deres enda mer. Livets utvikling her hemmes selvsagt av lave temperaturer og evig is, mangel på jord og plantenæring, sterk vind m.m.

For en person tilpasset livet på sletten, forårsaker en reduksjon i trykk og mengden oksygen alvorlige lidelser - fjellsyke. Men etter spesiell trening kan en person reise seg og bli en stund i en høyde på 7000-8000 m. På høyden av Tibet og i Andesfjellene (i en høyde av 5300 m) er det permanente menneskelige bosetninger, noe som viser at en person kan tilpasse seg halvparten av oksygeninnholdet i atmosfæren sammenlignet med det som er tilgjengelig ved havnivå.

Hos disse menneskene absorberer alt kroppsvev oksygen mye mer energisk, deres hemoglobininnhold og oksygenkapasitet i blodet økes.

I eksperimenter med dyr ble det funnet at under akklimatisering i fjellforhold oppstår en energisk "kamp" i kroppen for tilførsel av oksygen til vevene. Celler begynner å bruke oksygen mer fullstendig på grunn av økt aktivitet av oksidative enzymer. I tillegg blir vev mer tolerante for oksygenmangel og kan til og med bytte til en anaerob type respirasjon.

I laboratoriet ble det utført studier på insekter, det viste seg at hos arter av insekter som lever ved havnivå, hvor trykket er ca 760 mm Hg, slutter hjertet å virke ved et trykk på 25-20 mm Hg. De kan fortsatt lever hvis oksygenet er 30 ganger høyere mindre enn i atmosfæren Men artene som lever i fjellene i en høyde av 1000 m er mye mer stabile. Hjertepulsasjonen deres ble fortsatt observert ved et trykk på 15 mm kvikksølv. Hos insekter som lever i enda høyere høyder (3200 m) stoppet hjertet bare ved et trykk på 5 mm kvikksølv. , dvs. ved en slik sjeldenhet av atmosfæren, som eksisterer omtrent i en høyde på 100-200 km fra jorden.

Så mulighetene for å leve med mangel på oksygen for terrestriske organismer er ganske store. Men samtidig har de fleste av dem en kraftig nedgang i aktiviteten. Uten å gå i forkant og uten å gå inn i en diskusjon av spørsmålet om liv utenfor jorden, vil vi likevel påpeke at for eksempel på Mars kan behovet til organismer for oksygen, med samme vitale energi, være mindre enn på Mars. Jord. Faktum er at på grunn av den mindre størrelsen og lavere tettheten til Mars, er tyngdekraften fra den nesten 3 ganger mindre enn på jorden, og funksjonen til organer vil kreve betydelig mindre energi oppnådd gjennom respirasjon. I tillegg, ved lave miljøtemperaturer, er vev og celler mettet med oksygen med mindre oksygen i miljøet.

Til slutt er det kjent at cellene til organismer er i stand til å akkumulere og bruke elementer som finnes i naturen i ekstremt små mengder, i en spredt tilstand. Derfor ville det ikke være overraskende om organismer med en liten mengde oksygen i miljøet utvikler ulike tilpasninger for å fange opp oksygen.

Dette betyr at hvis det på planetene som er tilgjengelige for vår studie er så lite oksygen at det ikke kan oppdages fra Jorden ved hjelp av spektralanalyse, er dette ennå ikke en grunn til å nekte muligheten for liv på dem. Selvfølgelig setter en liten mengde oksygen grenser for eksistensen av dyr som våre virveldyr, med deres høye energinivå av metabolisme og høyere nervøs aktivitet. Men organismer med en annen struktur kan eksistere.

Bedømmelsen om hvordan livet kan være med en liten mengde oksygen trenger ikke å forenkles. Hvis det var mulig å fastslå at det i tidligere tidsepoker var mer oksygen av biogen opprinnelse i atmosfæren på Mars enn nå, så ville det vært nødvendig å anta at livet på Mars ble fattigere, men samtidig kunne noen få svært spesialiserte former oppstå.

Hvis du finner en feil, merk en tekst og klikk Ctrl+Enter.

1. Alle blader har årer. Hvilke strukturer er de dannet av? Hva er deres rolle i transporten av stoffer gjennom anlegget?

Venene er dannet av vaskulære-fibrøse bunter som trenger gjennom hele planten, og forbinder dens deler - skudd, røtter, blomster og frukt. De er basert på ledende vev, som utfører aktiv bevegelse av stoffer, og mekaniske. Vann og mineraler oppløst i den beveger seg i planten fra røttene til de overjordiske delene gjennom vedens kar, og organiske stoffer beveger seg gjennom silrørene til basten fra bladene til andre deler av planten.

I tillegg til ledende vev inneholder venen mekanisk vev: fibre som gir bladplaten styrke og elastisitet.

2. Hva er sirkulasjonssystemets rolle?

Blod frakter næringsstoffer og oksygen gjennom hele kroppen, og fjerner karbondioksid og andre avfallsstoffer. Dermed utfører blodet åndedrettsfunksjonen. Hvite blodceller utfører beskyttende funksjon: De ødelegger patogener som har kommet inn i kroppen.

3. Hva består blod av?

Blod består av en fargeløs væske - plasma og blodceller. Det er røde og hvite blodlegemer. Røde blodlegemer gir blodet sin røde farge fordi de inneholder et spesielt stoff - pigmentet hemoglobin.

4. Tilbud enkle kretser lukkede og åpne sirkulasjonssystemer. Pek ut hjertet, blodårene og kroppshulen.

Opplegg for et åpent sirkulasjonssystem

5. Tilby et eksperiment som beviser bevegelsen av stoffer i hele kroppen.

La oss bevise at stoffer beveger seg gjennom hele kroppen ved å bruke eksemplet med en plante. La oss legge et ungt skudd av et tre i vann farget med rødt blekk. Etter 2-4 dager, ta skuddet ut av vannet, vask av blekket fra det og skjær av et stykke av den nedre delen. La oss først vurdere et tverrsnitt av skytingen. Kuttet viser at treverket har blitt rødt.

Så skjærer vi langs resten av skuddet. Røde striper dukket opp i områder med flekkete kar som er en del av treet.

6. Gartnere forplanter noen planter ved hjelp av kuttede grener. De planter grenene i bakken og dekker dem med en krukke til de er helt rotfestet. Forklar betydningen av krukken.

Under boksen dannes høy konstant fuktighet på grunn av fordampning. Derfor fordamper planten mindre fuktighet og visner ikke.

7. Hvorfor falmer avskårne blomster før eller siden? Hvordan kan du forhindre deres raske tilbakegang? Lag et diagram over transport av stoffer i avskårne blomster.

Avskårne blomster er ikke en fullverdig plante, fordi de har fått fjernet hestesystemet, noe som sørget for tilstrekkelig (som naturen har tenkt) opptak av vann og mineraler, samt deler av bladene, som sørget for fotosyntese.

Blomsten visner hovedsakelig fordi det ikke er nok fuktighet i snittplanten eller blomsten på grunn av økt fordampning. Dette begynner fra klippeøyeblikket og spesielt når blomsten og bladene har vært uten vann i lang tid og har en stor fordampningsflate (kuttet syrin, kuttet hortensia). Mange drivhusavskårne blomster synes det er vanskelig å tolerere forskjellen mellom temperatur og fuktighet på stedet der de ble dyrket og tørrheten og varmen i stuer.

Men en blomst kan falme eller bli gammel, denne prosessen er naturlig og irreversibel.

For å unngå falming og forlenge levetiden til blomster, bør en bukett med blomster være i en spesiell pakke som tjener til å beskytte den mot knusing, penetrasjon av sollys og varmen fra hendene. På gaten er det lurt å bære buketten med blomstene vendt ned (fuktighet vil alltid strømme direkte til knoppene mens blomstene overføres).

En av hovedårsakene til at blomster visner i en vase er en reduksjon i sukkerinnholdet i vevet og dehydrering av planten. Dette skjer oftest på grunn av blokkering av blodårer av luftbobler. For å unngå dette, senkes enden av stilken i vann og et skrått kutt lages med en skarp kniv eller beskjæringssaks. Etter dette fjernes ikke blomsten lenger fra vannet. Hvis et slikt behov oppstår, gjentas operasjonen igjen.

Før du legger avskårne blomster i vann, fjern alle nedre blader fra stilkene, og fjern også torner fra roser. Dette vil redusere fordampningen av fuktighet og hindre rask utvikling av bakterier i vannet.

8. Hva er rollen til rothår? Hva er rottrykk?

Vann kommer inn i planten gjennom rothår. Dekket med slim, i nær kontakt med jorda, absorberer de vann med mineraler oppløst i det.

Rottrykk er kraften som forårsaker enveis bevegelse av vann fra røtter til skudd.

9. Hva er betydningen av vannfordampning fra blader?

En gang i bladene fordamper vann fra overflaten av cellene og kommer ut i atmosfæren i form av damp gjennom stomata. Denne prosessen sikrer en kontinuerlig oppadgående vannstrøm gjennom planten: etter å ha gitt opp vann, begynner cellene i bladmassen, som en pumpe, å intensivt absorbere det fra karene som omgir dem, der vann kommer inn gjennom stammen fra roten.

10. I vår oppdaget gartneren to ødelagte trær. I den ene skadet mus delvis barken, i en annen gnagde harer en ring på stammen. Hvilket tre kan dø?

Et tre hvis stamme har blitt gnagd av harer kan dø. Som et resultat vil det indre laget av bark, kalt bast, bli ødelagt. Løsninger av organiske stoffer beveger seg gjennom den. Uten deres tilstrømning vil celler under skaden dø.

Kambiet ligger mellom bark og tre. Om våren og sommeren deler kambiet seg kraftig, noe som resulterer i at nye floemceller avsettes mot barken og nye treceller mot treet. Derfor vil levetiden til treet avhenge av om kambiumet er skadet.

En vanlig hypotese om dyrs opprinnelse har blitt utfordret. De eldste av dem trengte ikke å vente til havene var mettet med oksygen.

Det generelt aksepterte synet er at utviklingen av dyr ble hemmet av mangel på oksygen i vannet. Men dagens svamper, som er svært nær de første dyrene på planeten, trives i nesten fullstendig fravær av oksygen.

Tilsynelatende levde de mest primitive dyrene fortsatt i vann der det nesten ikke fantes dette dyrebare elementet. Med andre ord, liv oppsto først for å skape dagens oksygenrike hav, ikke omvendt.

Daniel Mills fra Syddansk Universitet og hans kolleger tok flere havsvamper, Halichondria panicea, fra det oksygenrike vannet i en dansk fjord og plasserte dem i et akvarium, hvorfra oksygenet gradvis ble pumpet ut. Selv når oksygennivået falt med 200 ganger sammenlignet med atmosfæriske nivåer, varte svampene de ti dagene som ble tildelt dem av forskere. Hvis moderne svamper kan leve med denne mengden oksygen, så kan de første dyrene også, hvorfor ikke?