Os primeiros animais quase não necessitavam de oxigênio. Qual é a diferença entre bactérias aeróbicas e anaeróbicas? Qual é o papel do sistema circulatório

Todos os organismos vivos são divididos em aeróbios e anaeróbios, incluindo bactérias. Portanto, existem dois tipos de bactérias no corpo humano e na natureza em geral – aeróbicas e anaeróbicas. Aeróbios devem receber oxigênio viver, enquanto não é necessário ou não é obrigatório. Ambos os tipos de bactérias desempenham um papel importante no ecossistema, participando da decomposição de resíduos orgânicos. Mas entre os anaeróbios existem muitas espécies que podem causar problemas de saúde em humanos e animais.

Pessoas e animais, assim como a maioria dos cogumelos, etc. - todos aeróbios obrigatórios que precisam respirar e inalar oxigênio para sobreviver.

As bactérias anaeróbias, por sua vez, são divididas em:

• facultativo (condicional) - requer oxigênio para um desenvolvimento mais eficiente, mas pode prescindir dele;
• obrigatório (obrigatório) - o oxigênio é letal para eles e mata depois de algum tempo (depende da espécie).

As bactérias anaeróbicas são capazes de viver em locais onde há pouco oxigênio, como a cavidade oral e os intestinos humanos. Muitos deles causam doenças nas áreas do corpo humano onde há menos oxigênio - garganta, boca, intestinos, ouvido médio, feridas (gangrena e abscessos), acne interna, etc. Além disso, também existem tipos úteis que auxiliam na digestão.

As bactérias aeróbicas, em comparação com as bactérias anaeróbicas, utilizam O2 para a respiração celular. A respiração anaeróbica significa um ciclo energético menos eficiente na produção de energia. A respiração aeróbica é a energia liberada pelo processo complexo onde o O2 e a glicose são metabolizados juntos dentro das mitocôndrias de uma célula.

Durante intenso esforço físico, o corpo humano pode sofrer falta de oxigênio. Isso causa uma mudança para o metabolismo anaeróbico no músculo esquelético, que produz cristais de ácido láctico no músculo porque os carboidratos não são completamente decompostos. Depois disso, os músculos começam a doer (dor) e são tratados massageando a área para acelerar a dissolução dos cristais e liberá-los naturalmente na corrente sanguínea com o tempo.

Bactérias anaeróbicas e aeróbicas se desenvolvem e se multiplicam durante a fermentação - o processo de decomposição de substâncias orgânicas com a ajuda de enzimas. Nesse caso, as bactérias aeróbias utilizam o oxigênio presente no ar para o metabolismo energético, em comparação com as bactérias anaeróbias, que não necessitam do oxigênio do ar para isso.

Isso pode ser entendido através da realização de um experimento para identificar o tipo por meio do cultivo de bactérias aeróbias e anaeróbicas em cultura líquida. As bactérias aeróbicas se reunirão na parte superior para inalar mais oxigênio e sobreviver, enquanto as bactérias anaeróbicas se reunirão na parte inferior para evitar o oxigênio.

Quase todos os animais e humanos são aeróbios obrigatórios, necessitando de oxigênio para respirar, enquanto os estafilococos na boca são um exemplo de anaeróbios facultativos. As células humanas individuais também são anaeróbias facultativas: elas mudam para a fermentação do ácido láctico se o oxigênio não estiver disponível.

Uma breve comparação entre bactérias aeróbicas e anaeróbicas

1. As bactérias aeróbicas usam oxigênio para permanecerem vivas.
   As bactérias anaeróbicas requerem um mínimo de oxigênio ou até morrem na sua presença (dependendo da espécie) e, portanto, evitam o O2.
2. Muitas espécies entre esses e outros tipos de bactérias desempenham um papel importante no ecossistema, participando da decomposição de substâncias orgânicas - são decompositoras. Mas os cogumelos são mais importantes neste aspecto.
3. As bactérias anaeróbicas são responsáveis ​​por uma variedade de doenças, desde dores de garganta até botulismo, tétano e muito mais.
4. Mas entre as bactérias anaeróbicas também existem aquelas que são benéficas, por exemplo, elas decompõem no intestino os açúcares vegetais que são prejudiciais aos humanos.

Os biólogos descobriram criaturas multicelulares no Mar Mediterrâneo que não utilizam oxigênio para suas funções vitais. Até agora, acreditava-se que o metabolismo livre de oxigênio era característico apenas de organismos unicelulares e vírus. O artigo dos pesquisadores, no qual descrevem criaturas incomuns, foi publicado na revista BMC Biology. O portal Nature News escreve brevemente sobre o trabalho.

Criaturas que medem menos de um milímetro vivem em profundidades superiores a 3 mil metros. Pertencem ao grupo Loricifera, invertebrados marinhos microscópicos. Externamente, parecem bolsas, de cuja abertura emergem “tentáculos”.

Anteriormente, os investigadores já tinham encontrado organismos multicelulares em locais privados de oxigénio, mas os especialistas não tinham a certeza se viviam ali permanentemente. Os autores do novo trabalho acreditam que os loricifera que descobriram vivem sempre num ambiente extremamente pobre em oxigénio.

Organismos multicelulares “comuns” obtêm energia usando organelas especiais chamadas mitocôndrias, que requerem oxigênio para funcionar. Loricephera, encontrada no Mar Mediterrâneo, obtém energia a partir de outras organelas - hidrogenossomas. Os hidrogenossomos não necessitam de oxigênio para funcionar e também estão presentes em microrganismos que vivem na ausência de O2.

Detalhes

Baseado em materiais: Lenta.ru

Fóruns populares

Selecione um fórum Selecionando um carro Tuning e áudio do carro Reparação / manutenção Seguro de carro Empréstimo de carro Legislação Escola de condução Troca de experiências Problemas nas estradas Puel e lubrificantes e sistemas de combustível Pneus e rodas Proteção do carro Polícia de trânsito / polícia de trânsito / acidentes Automobilismo Humor automobilístico Comprar / Vender Fórum Alfa Romeo Fórum Audi Fórum BMW Fórum Chevrolet Fórum Chrysler Fórum Daewoo Fiat Fórum Ford Fórum Honda Fórum Hyundai Fórum Kia Fórum Land Rover Fórum Lexus Fórum Mazda Fórum Mercedes Benz Fórum Mitsubishi Fórum Nissan Fórum Opel Fórum Peugeot Fórum Porsche Fórum Saab Fórum Subaru Fórum Toyota Volkswagen fórum Fórum Volvo Fórum VAZ Fórum ZAZ

Visite nossos fóruns populares. Aqui você pode encontrar as informações necessárias, obter conselhos sobre assuntos importantes e apenas conversar.

Em Moscou, o compositor Evgeny Krylatov, autor de canções infantis populares, morreu aos 86 anos. “Meu pai morreu esta manhã no hospital. Ele teve pneumonia dupla”, disse a filha do compositor, Maria Krylatova, à TASS.
Krylatov nasceu numa classe trabalhadora...

Há cinco anos, Boris Nemtsov foi morto na ponte Bolshoy Moskvoretsky.

No dia 29 de fevereiro acontecerá a Marcha Nemtsov em Moscou. A prefeitura aprovou uma procissão com a participação de 30 mil pessoas ao longo do percurso do Boulevard Strastnoy até a Avenida Sakharov. “Será político...

Rebeldes e tropas turcas em Idlib estão atacando aeronaves militares russas, relata a Interfax, citando um relatório da Rossiya-24.
“Os militares sírios estão literalmente a ser salvos pela aviação. Próprio e russo. Aeronaves da Força Aérea Síria e das Forças Aeroespaciais Russas repetidas vezes...

O guincho é um tipo especial de equipamento especial, projetado para transportar, carregar e descarregar veículos que não podem dirigir de forma independente. Isso geralmente acontece porque elementos importantes do carro quebraram ou como consequência de um problema grave ...

O compressor elétrico deixou de ser um item de luxo - agora é algo prático e necessário, presente em quase todos os conjuntos de acessórios automotivos.
Ao adquirir um aparelho, nem todo proprietário de carro poderá identificar imediatamente as diferenças entre os diversos equipamentos desta classe e...

O oxigênio está necessariamente incluído na matéria viva. É improvável que possa ser substituído nos sistemas vivos por qualquer outro elemento.

Mas, além do oxigênio quimicamente ligado, a grande maioria dos organismos também precisa de oxigênio molecular livre para respirar.

O fato de o oxigênio ser utilizado na respiração, e não outros gases, é explicado por suas propriedades: o oxigênio entra facilmente em compostos químicos com muitas substâncias, e essas reações são acompanhadas pela liberação de energia térmica. Às vezes, por exemplo, animais luminosos e bactérias também liberam energia luminosa. Não existe outra substância que, ao reagir com as substâncias do corpo, garanta a liberação de tão grandes quantidades de energia.

O oxigênio atmosférico é especialmente necessário para animais superiores. Aves e mamíferos terrestres não conseguem viver sem ele nem por alguns minutos. Os mamíferos aquáticos, adaptados a longas permanências debaixo d'água (de 15 minutos a 1 hora e 45 minutos), na verdade não a utilizam menos, pois criam um suprimento de ar nos pulmões.

Assim, em planetas cuja atmosfera é desprovida ou contém pouco oxigênio, dificilmente poderão existir criaturas semelhantes aos animais da Terra. No entanto, não vamos pré-julgar a questão e vamos ver se a vida pode existir sem oxigénio atmosférico ou com uma pequena quantidade dele.

Segundo vários cientistas, o oxigênio na atmosfera terrestre surgiu como resultado da atividade vital das plantas verdes. Aparentemente, quando a vida em nosso planeta estava apenas começando, não havia oxigênio em sua atmosfera. Os primeiros organismos dos quais as plantas emergiram posteriormente não necessitavam de oxigênio livre; eles eram anaeróbicos. As plantas verdes primárias, obviamente, também ainda não tinham a função de respirar. Este processo surgiu apenas no próximo estágio de evolução.

Entre os organismos modernos também existem muitos anaeróbios. Estas são algumas bactérias e leveduras. Eles não respiram oxigênio, mas recebem energia da oxidação de diversas substâncias. Esta é a “respiração sem oxigênio” ou fermentação. Existem tipos de micróbios para os quais o oxigênio é venenoso e causa a morte; Há também quem viva sem oxigênio, mas quando ele está disponível, utiliza-o para a respiração, que acompanha a fermentação.

Nas plantas verdes e nos animais inferiores, a relação com o oxigênio também é extremamente diversificada. Todas as plantas verdes respiram, mas as flutuações na quantidade de oxigênio ambiente não têm um efeito perceptível na intensidade da respiração. Somente quando seu conteúdo na atmosfera diminui para 2-1% (10-20 vezes menos que o normal) a taxa de respiração da maioria das espécies de plantas diminui. Ao mesmo tempo, inicia-se o metabolismo anaeróbico, pelo qual a planta pode viver algum tempo mesmo na completa ausência de oxigênio.

A necessidade de oxigênio das plantas aquáticas é ainda menor, uma vez que a água geralmente contém significativamente menos oxigênio do que a atmosfera. A água em alguns reservatórios contém 2.000 vezes menos oxigênio do que o ar.

Finalmente, alguns novos estudos mostram que nos tecidos internos de uma planta a composição do ambiente gasoso é muitas vezes desprovida de qualquer semelhança remota com a composição habitual do ar. A respiração aqui é quase anaeróbica. Entre os animais, muitos protozoários e invertebrados multicelulares também vivem e se reproduzem com uma quantidade insignificante de oxigênio e mesmo na sua completa ausência Dezenas de espécies e ciliados, amebas e flagelados, vivendo em lodos quase privados de oxigênio, em esgotos, em águas estagnadas de lagos, estão constantemente em condições essencialmente anaeróbicas. deles podem viver na presença de oxigênio, mas em um ambiente rico em oxigênio, eles expulsam outros organismos.

Com ausência insignificante ou mesmo completa de oxigênio no ambiente, algumas lombrigas, espécies de crustáceos (por exemplo, copépodes) e moluscos elasmobrânquios podem viver. Mesmo entre os insetos, existem formas aquáticas que vivem com pouco ou nenhum oxigênio na água. Estas são , por exemplo, as larvas de uma espécie de besouro (Donacia), mosquito chironomus (Chironomus thummi) e outros.O desenvolvimento de larvas de chironomus pode atingir a emplumação em água contendo 0,3 mg de oxigênio por litro, ou seja, 1000 vezes menos do que no ar comum

Todos os vertebrados superiores precisam de oxigênio para respirar, mas mesmo neles, as células individuais do corpo podem mudar temporariamente para o metabolismo anaeróbico, e as células de alguns tecidos geralmente requerem uma pequena quantidade de oxigênio. Essencialmente, apenas as células do sistema nervoso central dos vertebrados são muito sensível à falta de oxigênio.

A necessidade de oxigênio em humanos e animais superiores também varia dependendo da adaptação a um ambiente específico.

As ovelhas, acostumadas às condições montanhosas, sentem-se normais a uma altitude de 4.000 m, onde o oxigênio é 35-40% menor do que ao nível do mar.

Cerca de 6.000 m acima do nível do mar encontra-se o limite máximo de vida para a maioria dos animais. Apenas algumas espécies de roedores e aves de rapina semelhantes a ratos são encontradas em altitudes tão elevadas. Mas é improvável que apenas a atmosfera rarefeita e a falta de oxigênio atrapalhem ainda mais sua vida. O desenvolvimento da vida aqui é, obviamente, dificultado por baixas temperaturas e gelo eterno, falta de solo e alimentos vegetais, ventos fortes, etc.

Para uma pessoa adaptada à vida na planície, a diminuição da pressão e da quantidade de oxigênio causa distúrbios graves - o mal da montanha. Porém, após um treinamento especial, uma pessoa pode subir e permanecer por algum tempo a uma altitude de 7.000-8.000 m. Nas alturas do Tibete e nos Andes (a uma altitude de 5.300 m) existem assentamentos humanos permanentes, mostrando que um Uma pessoa pode adaptar-se a metade do teor de oxigénio na atmosfera em comparação com o disponível ao nível do mar.

Nessas pessoas, todos os tecidos do corpo absorvem oxigênio com muito mais energia, seu conteúdo de hemoglobina e a capacidade de oxigênio do sangue aumentam.

Em experimentos com animais, constatou-se que durante a aclimatação em condições de montanha ocorre uma “luta” energética no corpo pelo fornecimento de oxigênio aos tecidos. As células começam a usar o oxigênio de forma mais completa devido ao aumento da atividade enzimas oxidativas... Além disso, os tecidos tornam-se mais tolerantes à falta de oxigênio e podem até mudar para um tipo de respiração anaeróbica.

No laboratório, foram realizados estudos em insetos, descobriu-se que em espécies de insetos que vivem ao nível do mar, onde a pressão é de cerca de 760 mm Hg, o coração para de funcionar a uma pressão de 25-20 mm Hg. Eles ainda podem viver se o oxigênio for 30 vezes maior do que na atmosfera Mas as espécies que vivem nas montanhas a uma altitude de 1000 m são muito mais estáveis. Sua pulsação cardíaca ainda foi observada a uma pressão de 15 mm de mercúrio. Em insetos que vivem em altitudes ainda mais elevadas (3.200 m), o coração parou apenas a uma pressão de 5 mm de mercúrio. , ou seja, com tal rarefação da atmosfera, que existe aproximadamente a uma altitude de 100-200 km da Terra.

Assim, as possibilidades de viver com falta de oxigênio para os organismos terrestres são bastante grandes. Mas, ao mesmo tempo, a maioria deles apresenta uma diminuição acentuada na atividade. Sem nos precipitarmos e sem entrar na discussão da questão da vida fora da Terra, apontaremos, no entanto, que, por exemplo, em Marte a necessidade dos organismos de oxigénio, com a mesma energia vital, pode ser menor do que em Terra. O fato é que devido ao menor tamanho e menor densidade de Marte, a gravidade dele é quase 3 vezes menor que a da Terra, e o funcionamento dos órgãos exigirá significativamente menos energia obtida pela respiração. Além disso, em baixas temperaturas ambientais, os tecidos e células ficam saturados de oxigênio com menos oxigênio no ambiente.

Por fim, sabe-se que as células dos organismos são capazes de acumular e utilizar elementos encontrados na natureza em quantidades extremamente pequenas, em estado disperso. Portanto, não seria surpreendente se, com uma pequena quantidade de oxigênio no ambiente, os organismos desenvolvessem diversas adaptações para captar oxigênio.

Isso significa que se nos planetas acessíveis ao nosso estudo há tão pouco oxigênio que não pode ser detectado na Terra por meio de análise espectral, isso ainda não é motivo para negar a possibilidade de vida neles. É claro que uma pequena quantidade de oxigênio estabelece limites para a existência de animais como os nossos vertebrados, com seu alto nível de metabolismo energético e maior atividade nervosa. Mas podem existir organismos com uma estrutura diferente.

O julgamento sobre como pode ser a vida com uma pequena quantidade de oxigênio não precisa ser simplificado. Se fosse possível estabelecer que em épocas anteriores havia mais oxigênio de origem biogênica na atmosfera de Marte do que agora, então seria necessário supor que a vida em Marte se tornou mais pobre, mas ao mesmo tempo algumas formas altamente especializadas poderiam surgir.

Se você encontrar um erro, destaque um trecho de texto e clique Ctrl+Enter.

1. Todas as folhas possuem nervuras. De quais estruturas eles são formados? Qual é o seu papel no transporte de substâncias pela planta?

As veias são formadas por feixes vascular-fibrosos que penetram em toda a planta, conectando suas partes - brotos, raízes, flores e frutos. Baseiam-se em tecidos condutores, que realizam a movimentação ativa de substâncias, e mecânicos. A água e os minerais nela dissolvidos movem-se na planta desde as raízes até as partes acima do solo através dos vasos da madeira, e as substâncias orgânicas movem-se através dos tubos de peneira do bastão das folhas para outras partes da planta.

Além do tecido condutor, a veia contém tecido mecânico: fibras que conferem resistência e elasticidade à lâmina foliar.

2. Qual é o papel do sistema circulatório?

O sangue transporta nutrientes e oxigênio por todo o corpo e remove dióxido de carbono e outros resíduos. Assim, o sangue desempenha a função respiratória. Os glóbulos brancos desempenham função protetora: Eles destroem patógenos que entraram no corpo.

3. Em que consiste o sangue?

O sangue consiste em um líquido incolor - plasma e células sanguíneas. Existem glóbulos vermelhos e brancos. Os glóbulos vermelhos dão ao sangue a cor vermelha porque contêm uma substância especial - o pigmento hemoglobina.

4. Oferta circuitos simples sistemas circulatórios fechados e abertos. Aponte o coração, os vasos sanguíneos e a cavidade corporal.

Esquema de um sistema circulatório aberto

5. Ofereça um experimento que comprove o movimento de substâncias por todo o corpo.

Vamos provar que as substâncias se movem por todo o corpo usando o exemplo de uma planta. Vamos colocar um broto de uma árvore em água tingida com tinta vermelha. Após 2 a 4 dias, retire o broto da água, lave a tinta e corte um pedaço da parte inferior. Vamos primeiro considerar um corte transversal da filmagem. O corte mostra que a madeira ficou vermelha.

Em seguida, cortamos o resto da filmagem. Listras vermelhas apareceram em áreas de vasos manchados que fazem parte da madeira.

6. Os jardineiros propagam algumas plantas usando galhos cortados. Eles plantam os galhos no chão e os cobrem com uma jarra até que estejam completamente enraizados. Explique o significado do jarro.

Sob a lata, forma-se alta umidade constante devido à evaporação. Portanto, a planta evapora menos umidade e não murcha.

7. Por que as flores cortadas murcham mais cedo ou mais tarde? Como você pode evitar seu rápido declínio? Faça um diagrama do transporte de substâncias nas flores cortadas.

As flores de corte não são uma planta madura, pois tiveram o sistema equino retirado, o que garantiu a absorção adequada (como pretendido pela natureza) de água e minerais, bem como parte das folhas, o que garantiu a fotossíntese.

A flor murcha principalmente porque não há umidade suficiente na planta ou flor cortada devido ao aumento da evaporação. Isso começa a partir do momento do corte e principalmente quando a flor e as folhas ficam muito tempo sem água e apresentam grande superfície de evaporação (corte lilás, corte hortênsia). Muitas flores cortadas em estufa têm dificuldade em tolerar a diferença entre a temperatura e a umidade do local onde foram cultivadas e a secura e o calor das salas de estar.

Mas uma flor pode murchar ou envelhecer, esse processo é natural e irreversível.

Para evitar o desbotamento e prolongar a vida das flores, um buquê de flores deve estar em uma embalagem especial que sirva para protegê-lo do esmagamento, da penetração da luz solar e do calor das mãos. Na rua, é aconselhável transportar o buquê com as flores voltadas para baixo (a umidade sempre fluirá diretamente para os botões durante a transferência das flores).

Um dos principais motivos do murchamento das flores no vaso é a diminuição do teor de açúcar nos tecidos e a desidratação da planta. Isso acontece com mais frequência devido ao bloqueio dos vasos sanguíneos por bolhas de ar. Para evitar isso, a ponta do caule é imersa em água e é feito um corte oblíquo com faca afiada ou tesoura de poda. Depois disso, a flor não é mais retirada da água. Se tal necessidade surgir, a operação é repetida novamente.

Antes de colocar as flores cortadas na água, remova todas as folhas inferiores dos caules e remova também os espinhos das rosas. Isto reduzirá a evaporação da umidade e evitará o rápido desenvolvimento de bactérias na água.

8. Qual é o papel dos pelos radiculares? O que é pressão raiz?

A água entra na planta através dos pelos das raízes. Cobertos de muco, em contato próximo com o solo, absorvem água com minerais nela dissolvidos.

A pressão da raiz é a força que causa o movimento unidirecional da água das raízes para os brotos.

9. Qual é o significado da evaporação da água das folhas?

Uma vez nas folhas, a água evapora da superfície das células e sai para a atmosfera na forma de vapor através dos estômatos. Este processo garante um fluxo ascendente contínuo de água através da planta: tendo desistido da água, as células da polpa da folha, como uma bomba, começam a absorvê-la intensamente dos vasos que as rodeiam, por onde a água entra pelo caule desde a raiz.

10. Na primavera, o jardineiro descobriu duas árvores danificadas. Em um deles, os ratos danificaram parcialmente a casca; em outro, as lebres roeram um anel no tronco. Qual árvore pode morrer?

Uma árvore cujo tronco foi roído por lebres pode morrer. Como resultado, a camada interna da casca, chamada bastão, será destruída. Através dele passam soluções de substâncias orgânicas. Sem seu influxo, as células abaixo do dano morrerão.

O câmbio fica entre a casca e a madeira. Na primavera e no verão, o câmbio se divide vigorosamente, resultando no depósito de novas células do floema na casca e em novas células da madeira. Portanto, a vida da árvore dependerá de o câmbio estar danificado.

Uma hipótese comum sobre a origem dos animais foi desafiada. Os mais antigos deles não precisaram esperar até que os oceanos estivessem saturados de oxigênio.

A visão geralmente aceita é que a evolução dos animais foi dificultada pela falta de oxigênio na água. No entanto, as esponjas de hoje, que estão muito próximas dos primeiros animais do planeta, prosperam na quase completa ausência de oxigênio.

Aparentemente, os animais mais primitivos ainda viviam em águas onde quase não existia esse precioso elemento. Por outras palavras, a vida surgiu primeiro para criar os oceanos oxigenados de hoje, e não o contrário.

Daniel Mills, da Universidade do Sul da Dinamarca, e os seus colegas retiraram várias esponjas marinhas, Halichondria panicea, das águas ricas em oxigénio de um fiorde dinamarquês e colocaram-nas num aquário, de onde o oxigénio foi gradualmente bombeado para fora. Mesmo quando o nível de oxigênio caiu 200 vezes em comparação com os níveis atmosféricos, as esponjas duraram os dez dias que lhes foram atribuídos pelos cientistas. Se as esponjas modernas conseguem viver com esta quantidade de oxigénio, então os primeiros animais também conseguiriam, porque não?