Оглавление/Munadarija
Aerob mikroorganizmlar.
Zamburug‘lar, ayrim achitqi zamburug‘lari va ko‘pgina bakteriyalar yuqori organlar(o‘simliklar, hayvonlar) singari organik moddalarni to‘liq mineral moddalar – CO2 va suvgacha oksidlaydilar. Bu jarayon nafas olish deyiladi.
Organik birikmalarning havo kislorodi ishtirokida oksidlanishi aerob nafas olish deyiladi. Bu jarayon ikki bosqichdan iborat. Birinchi bosqich reaksiyalar ketma-ketligidan iborat bo‘lib organik substrat СO2-gacha oksidlanadi, ajralib chiqqan vodorod akseptorga ko‘chiriladi. Bu bosqich Krebs sikli yoki uchkarbon kislotalari sikli (UKKS) deyiladi. Ikkinchi bosqich ajralib chiqqan vodorod atomlarining kislorod bilan oksidlanishidan va
ATF hosil bo‘lishi bilan boradi. Bu ikki bosqich substratning to‘liq СO2 va suvga oksidlanishi va biologik foydali (ATF va boshqa birikmalar shaklidagi) energiya hosil bo‘lishi bilan boradi.
Uchkarbon kislotalar siklini umumiy holda quyidagicha tasvirlash mumkin:
СН3СОСООН + 3Н2О = 3СО2 + 10Н+ Uglerodning oddiy manbaini, masalan sirka kislotasini, o‘zlashtiruvchi ayrim mikroorganizmlarda di-va uchkarbon kislotalarining spetsifik sikli mavjud. Bu sikl glioksalat sikli deyilib, u 1957 yilda Kornberg va Krebs tomonidan ochilgan.Anaerob mikroorganizmlar.
Krebs sikli nafas olish zanjiri bilan uzviy bog‘liq. Krebs siklida spetsifik degidrogenazalar tomonidan ajratib olingan vodorod NAD va NADF kofermentlari tomonidan biriktiriladi va flavoproteid hamda turli xil sitoxromlar tomonidan hosil qilingan zanjir bo‘ylab ko‘chiriladi. Bunda sitoxromning oksidlangan shakli piridin yoki flavin degidrogenazalardagi vodorod atomidan elektronni tortib oladi. Natijada vodorod atomi vodorod ioniga (Nq) aylanadi, sitoxromning oksidlangan shakli qaytariladi, ya‘ni sitoxromdagi temir uch valentlidan ikki valentliga aylanadi.
Kelgusida vodorod atomidan olingan elektron sitoxromlardan kislorod atomiga beriladi va u ionlashgan vodorod atomi bilan suv hosil qilib birikishga moyil bo‘lib qoladi.
Bu aytilganlardan sitoxromlar vodorod atomlarining akseptori emas, balki elektronlar ko‘chishida oraliq birikma rolini o‘ynaydi, degan xulosa kelib chiqadi.
Qaytarilgan sitoxrom sitoxromoksidaza fermenti ta‘sirida oksidlanadi.
Ko‘pgina anaerob mikroorganizmlar sitoxrom va sitoxromoksidazalarga ega emas. Shuning uchun muhitda havo kislorodi bo‘lganida vodorod flavin degidrogenaza (FAD) ishtirokida to‘g‘ridan-to‘g‘ri kislorodga ko‘chiriladi. Natijada vodorod peroksidi (N2O2) hosil bo‘ladi. Vodorod peroksidi juda zaharli bo‘lganligi sababli u muhitdan bartaraf qilinishi zarur. Bu jarayon katalaza va peroksidaza fermentlari ta‘sirida amalga oshiriladi. Biroq bu ikki ferment anaerob bakteriyalarda uchramaydi. Shuning uchun kislorodning anaerob mikroorganizmlar uchun zaharliligi vodorod peroksidining hosil bo‘lishi va to‘planishi bilan izohlanadi.
Nafas olish zanjirida vodorod (va elektron) transportida sezilarli miqdorda erkin energiya ajralib chiqadi. Mikroorganizmlar hujayrasida ajralib chiqqan energiyadan foydalanish mexanizmi mavjud bo‘lib, u energiyani energiyaga boy fosfat birikmalari (ATF) shaklida to‘plashdan iborat.
Bu jarayon oksidlanish-fosforlanish deyiladi.
Quyida Krebs siklini qisqacha ko‘rib chiqamiz.
Oksidlanish fosforlanish natijasida pirouzum kislotasi energiyasining katta qismi mikroorganizmlar uchun foydalanishga qo‘l keladi. Glyukozaning to‘liq oksidlanishi quyidagi umumiy reaksiya orqali ifodalanadi:
С6Н12О6+ 6О2 = 6Н2О + 6СО2 + 28,8*105 ж
Nafas olishda ajralib chiqadigan energiya miqdorini ko‘rib chiqamiz. Bir mol glyukoza (180 g) ning to‘liq oksidlanish jarayonida 38 molekula ATF hosil bo‘lishi aniqlanilgan. ATF dagi har bir bog‘da taxminan 3,4*104 j, 38 ta molekulada esa 12,9*105 j energiya mavjud. Kalorimetrda bir mol glyukoza yondirilganida 28,8*105 j energiya ajralib chiqadi. Mikroorganizm hujayrasida glyukoza o‘zgarishga uchraganida 12,9*105 j energiya ajralib chiqadi, yoki hamma energiyaning 44,1 % ajraladi. Glyukozadagi umumiy energiyaning 50 foizidan ortiqi atrof muhitga issiqlik ko‘rinishida tarqaladi.Anaerob mikroorganizmlar.
Shunday qilib, nafas olishda vodorod atomi (yoki elektron) organik moddalardan molekulyar kislorodga ko‘chiriladi, ya‘ni kislorod vodorod akseptori vazifasini bajaradi. Aerob xemoorganotrof mikroorganizmlar nafas olish jarayoni tufayli katta miqdorda energiya oladilar. Faqat bakteriyalar orasida uchraydigan xemolitotroflarda nafas olish jarayoni anorganik birikmalar (masalan, ammiak, H2S, oltingugurt, vodorod va boshqalar)ning kislorod ishtirokida oksidlanib energiya olishiga asoslangan.
Nafas olish jarayonidan farqli ravishda bijg‘ish jarayonida organik moddadan tortib olingan vodorod yana organik moddaga beriladi. Ya‘ni vodorod akseptori vazifasini organik modda o‘taydi. Uning rolini, ko‘p hollarda, bijg‘ish jarayonining o‘zida hosil bo‘lgan organik modda bajaradi. Bijg‘ish jarayonida ajralib chiqqadigan energiya glyukozaning to‘liq SO2 va suvgacha oksidlanishidan hosil bo‘ladigan energiyaga nisbatan juda oz bo‘ladi. Buni glyukozaning anaerob holda sut kislotasigacha va to‘liq SO2 va suvga aerob emirilishidan ajralib chiqqan energiyalarni taqqoslab ko‘rish mumkin: С6Н12О6= 2СН3СНОНСООН + 2,0*105 ж С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 28,8*105 ж
Glyukozani bijg‘itishda hosil bo‘lgan mahsulotlar anaerob sharoitlarda mikrob hujayrasi tomonidan o‘zlashtirilmaydi. Shu sababli hujayradan tashqariga chiqariladi. Lekin bu moddalar glyukoza molekulasida mavjud bo‘lgan energiyaning ma‘lum bir qismini saqlab qoladilar. Shuning uchun anaerob sharoitda faoliyat ko‘rsatadigan mikroorganizm aerob sharoitidagi mikroorganizm oladigan energiyaga teng miqdordagi energiya olishi uchun glyukozani ko‘proq sarflaydi.Anaerob mikroorganizmlar.
Muallif: M.Hamdamov; A.Tashmuratov.
