Анаэробные условия что это: Аэробные и анаэробные бактерии | В чем различие?

Аэробные и анаэробные бактерии | В чем различие?

• Какие именно бактерии используются в станциях биологической очистки и в чем отличие одних от других?
• Что нельзя делать, чтобы ваша колония бактерий в септике не погибла?

Читайте в статье.

Бактерии живут во всем окружающем нас мире, в земле, воздухе, на вашем рабочем столе и экране телефона. Основная классификация бактерий основана на том, необходим ли им кислород для жизнедеятельности или нет.

Анаэробные бактерии

Анаэробные бактерии не нуждаются в кислороде и способны жить в различных средах, где нет света и кислорода, например, в почве, в желудочно-кишечном тракте животных и человека и т.д. Анаэробные бактерии отвечают за гниение, процессе их деятельности органические соединения постепенно разлагаются с выделением метана, который и является причиной неприятного гнилостного запаха.

Анаэробные бактерии царствуют в пластиковых септиках

Пластиковые септики представляют собой емкость с небольшими отверстиями, иногда разделенную перегородками. Малое количество кислорода дает плодородную среду для появления и развития этих бактерий. Отходы в таком септике не перерабатываются полностью — часть из них образуют твердый осадок, оседая на дно и медленно перегнивая. Степень очистки стоков в таком септике не превышает 30-40%, а темная, влажная среда способствует развитию вредных микроорганизмов, в связи с чем, воду и отходы с такого септика нельзя использовать для удобрения — это может привести к заражению. С небольшой периодичностью такие септики необходимо откачивать ассенизаторской машиной.

Наглядный пример принципа работы такого септика — обычный деревянный туалет, имеющий характерный запах работы анаэробных организмов.

Именно анаэробные микроорганизмы вызывают воспалительно-гнойные заболевания различных видов:

• гангрены;
• абсцессы;
• пневманию;
• менингиты;
• инфекции глубоких тканей;
• некрозы и другие заболевания инфекционного характера.

Однако другой подвид анаэробных бактерий также являются частью нормальной микрофлоры кишечника человека и полости рта. Таким образом, различные подвиды анаэробов могут быть как полезными, так и опасными для человека. 

Аэробные бактерии

Другой группой бактерий выступают аэробные микроорганизмы. Они живут только в присутствии кислорода и вызывают не гниение, а окисление органики в процессе синтеза энергии, при этом выделяется тепло и углекислота, а не метан, поэтому неприятного запаха в процессе переработки отходов жизнедеятельности человека не возникает. Органические отходы под действием аэробов преобразуются в активный ил и чистую, прозрачную воду. Именно на этом принципе работает любая автономная канализация для загородного дома: как чешский Топас, так и его русский аналог — Юнилос Астра, и недавно появившиеся станции Евробион и Биодека.

С помощью постоянной подачи кислорода и поступления органических отходов в станцию биологической очистки, поддерживается существование колонии аэробных бактерий. После переработки сточных вод, чистая вода из автономной канализации удаляется в канаву или дренажный колодец, а активный ил оседает на дне и стенках станции. Активный ил достаточно чистить раз в 3-6 месяцев, в зависимости от активности эксплуатации. Сточные воды очищаются до 98% и чистая вода из станции может использоваться для полива не плодовых деревьев, газонов, мытья дорожек, веранды или машины.

Как попадают бактерии в автономную канализацию

Бактерии в автономной канализации появляются естественным образом после начала ее использования, дополнительное добавление бактерий в нее не требуется. При грамотной установке и эксплуатации согласно рекомендациям производителя, в дальнейшем покупка бактерий также является лишней тратой денег. Первым признаком неправильной работы станции является сильный гнилостный запах из нее, если его нет, то бактерии в вашей станции отлично справляются со своей задачей. В случае появления неприятного запаха из канализации, обратитесь в компанию, которая производила установку станции, возможно, дело вовсе не в гибели бактерий, а в поломке какой-либо системы.

Как уберечь бактерии от гибели?

1. Пользуйтесь станцией регулярно, так как бактериям нужна пища. При этом лить в станцию кефир, молоко и прочую человеческую еду также не нужно, бактерии питаются отходами человеческой деятельности.
2. При долгом отсутствии в доме (например, в зимнее время), консервируйте станцию.
3. Не используйте средства, содержащие хлор, фенол, щелочи, кислоты, альдегиды и т.д. В основном, поколение современных моющих средств не содержат вышеперечисленные вещества, тем не менее стоит внимательно читать этикетку.
4. Пользуйтесь мягкой туалетной бумагой, не спускайте в канализацию мусор, овощные очистки, предметы гигиены и т.д.
5. Проводите регулярное сервисное обслуживание самостоятельно или при помощи специалиста компании.

Анаэробные условия

В анаэробных условиях не произойдет полного окисления продуктов распада аминокислот. Их превращение пойдет по типу брожения и, кроме углекислого газа и воды, будут накапливаться различные органические вещества. Но и в этом и в другом •случае образуется аммиак. Поэтому процесс разложения белков часто называют аммонификацией. Возбудителями аммонификации белков, наиболее часто встречающимися в почве и водоемах, являются аэробные споровые палочки Bact. subtiiis (сенная палочка), Bact. mesentericus (картофельная палочка), Вас. megatherium, Вас. mycoides (mycoides — грибовидный, так как колонии ее имеют внешнее сходство с колониями плесеней).[ …]

В анаэробных условиях деградация ДДТ проходит значительно быстрее. Очевидно, что при создании условий, оптимальных для развития активных по отношению к ДДТ видов микроорганизмов, скорость детоксикации этого соединения может быть увеличена.[ …]

Очистка в анаэробных условиях происходит под действием анаэробных микроорганизмов, в результате количество органических загрязнителей, содержащихся в сточной воде, уменьшается благодаря превращению их в газы (метан, диоксид углерода) и растворенные соли, а также росту биомассы анаэробных растений. Распад осуществляется в две фазы: сначала органическое вещество превращается в органические кислоты и спирты (первая группа микроорганизмов), а затем органические кислоты и спирты — в метан и диоксид углерода (вторая группа микроорганизмов). [ …]

Существование анаэробных условий может на порядок увеличивать обычное выделение фосфора и поэтому является серьезной угрозой трофическому состоянию озер, особенно когда гидроксид железа дозированно используется для удаления фосфора из водной среды. Когда аэробные условия снова установятся, ортофосфаты, которые не связаны в биохимических процессах, будут опять образовывать хлопьевидные соединения с железом. Процесс будет значительным при концентрации кислорода менее 1—2 г/м3, и поэтому он резко развивается в мелких нестрати-фицированных озерах, в которых отмечаются процессы взмучивания.[ …]

Существование общего предшественника ацетата и ацетоина типа «активного ацетальдегида» предположил Schweet еще в 1951 г. [29]. Убедительные экспериментальные даказательства образования одного и того же промежуточного соединения при окислительном декарбоксилировании, катализируемом ПД из сердца свиньи, и неокислительном декарбоксилировании, осуществляемом пируватдекарбоксилазой из дрожжей, было дано Holzer в 1961 г. [9]. Рассматривая возможные превращения промежуточного продукта в различных ферментных системах, требующих для своего действия ТДФ, автор пришел к выводу, что ОЭТДФ является общим промежуточным соединение при любых превращениях а-кетокислот, связанных с их декарбоксилированием (схема 4).[ …]

Изучение влияния условий аэрации на скорость метаболизма ДДТ в почве показало, что в анаэробных условиях детоксикация ДДТ протекает во много раз быстрее, чем в аэробных (табл. 2).[ …]

Для измерения ф0 в анаэробных условиях (в метантен-ках) лучше применять электрод из золота.[ …]

Надежность метода анаэробно-аэробной очистки позволяет применять различные конструктивные модификации очистных установок, учитывая условия привязки и пожелания заказчика, сохраняя технологические параметры работы. Так, установка «БРИЗ-ЗО» для подземного размещения выполнена в виде четырех резервуаров (каждый 3 3 м) с конусным днищем, примыкающих друг к другу и сообщающихся системой перепуска. Два резервуара работают в анаэробных условиях, третий представляет собой комбинированный аэротенк с эрлифтной аэрацией, четвертый — биореактор, в котором осуществляется процесс глубокой очистки воды. [ …]

Интересной особенностью анаэробных лагун является то, что жидкость во многих из них приобретает красную пигментацию. Это явление обусловливается присутствием фотосинтезирующих серобактерий, относящихся к семейству Thiorhodaceae, которые развиваются в анаэробных условиях при наличии в среде сероводорода и освещении. Очевидная польза этих организмов состоит в том, что они потребляют сероводород и уменьшают неприятный запах лагун.[ …]

Сенаж является консервированным в анаэробных условиях кормом, приготовленным из провяленных, измельченных злаковых и бобово-злаковых смесей трав с влажностью 45…55 %. Консервирование массы достигается выделяющимся углекислым и другими газами. По свойствам сенаж ближе, чем силос, к зеленой траве. В сенаже отсутствует масляная кислота, иногда образующаяся в силосе и придающая ему неприятный запах и вкус, поэтому сенаж хорошо поедается скотом. При правильной технологии приготовления и хранения потери питательных веществ в сенаже составляют лишь 5. . .7 %.[ …]

Нефтяные отложения на дне водоема в анаэробных условиях (при дефиците кислорода) сохраняются длительное время и являются источником вторичного загрязнения водоемов.[ …]

Навоз при плотном способе хранения разлагается в анаэробных условиях (за исключением поверхности штабеля), и в нем сохраняется более или менее постоянное увлажнение. Во время зимнего хранения температура в штабеле поднимается не выше 20—25°, а летом—30—35°. Поэтому такой способ хранения навоза называют иногда «холодным способом». Все поры навоза при плотном хранении максимально насыщаются углекислым газом и парами воды, что препятствует распаду углекислого аммония на свободный аммиак, углекислый газ и воду. Аммиак может быть связан также другими продуктами разложения навоза. Потери органических веществ и азота при плотном способе хранения навоза гораздо меньше, чем при других способах хранения его в штабелях.[ …]

Сравнительно быстрый распад алкилсульфата в аэообных и анаэробных условиях объясняется сравнительно простой их структурой, аналогичной природным соединениям. Торможение распада сульфонола НП-1 обусловливается сильным разветвлением алкильной цепи и содержанием «четвертичных» атомов углерода.[ …]

В большинстве случаев эффективным средством предотвращения развития анаэробных условий в плотных слоях угля является регулярное хлорирование сточных вод, поступающих в адсорберы, или добавление к ним небольших концентраций 4-5 мг/л азотнокислого натрия [40].[ …]

Благодаря высокой способности к разложению в анаэробных условиях пищевые отходы легко „компостируются. Основным препятствием является высокое содержание влаги. Для отходов из мусорных ящиков проблема усложняется, потому что содержание в них влаги намного превосходит содержание влаги в пищевых отходах.[ …]

Как уже указывалось, многие группы бактерий способны й к аэробному, и к анаэробному дыханию (т. е. являются факультативными анаэробами), но важно отметить, что конечные продукты этих двух реакций различны и количество высвобождающейся энергии в анаэробных условиях значительно меньше. В присутствии кислорода почти вся глюкоза превращалась в бактериальную протоплазму и СО2, в отсутствие же кислорода разложение было неполным, гораздо меиьшая часть глюкозы превращалась в вещество клетки, и в среду выделялся ряд органических соединений, для окисления которых требуются дополнительные «специалисты»-бактерии. В общем полное аэробное дыхание во много раз быстрее, чем неполный процесс анаэробного дыхания, если оценивать выход энергии на единицу используемого субстрата.[ …]

БИОГАЗ — газ, близкий к природному газу, образующийся при сбраживании в анаэробных условиях навоза и органических остатков, после переработки сельскохозяйственной продукции и др. Примерный состав биогаза метан — 55—65%, углекислый газ — 35—45%, примеси азота, водорода, кислорода, сероводорода. Б. используется как топливо. На свалках, не оборудованных системами газового дренажа, Б. активно загрязняет приземную атмосферу; является причиной возникновения взрыво- и пожароопасных ситуаций.[ …]

Биохимический процесс очистки сточных вод может протекать в аэробных и анаэробных условиях. Первый происходит в присутствии растворенного в воде кислорода. Этот процесс в сущности представляет собой модификацию протекающего в природе естественного процесса самоочищения водоемов. Биологическое окисление исходных органических загрязнений сточных вод в аэробных условиях гетеротрофными бактериями приводит к образованию новой биомассы, содержащей диоксид углерода, воду и биологически неокисляемые растворенные вещества. Для аэробной биохимической очистки сточны:-: вод используют в основном биологические пруды, аэрируемые лагуны, биофильтры и аэротенки. Наибольшее распространение среди методов биоочистки промышленных сточных вод получили процессы с использованием активного ила, проводимые в аэротенках.[ …]

Рядом исследователей установлена способность микроорганизмов разлагать в анаэробных условиях не только жирные кислоты и спирты, но и такие органические вещества, как углеводороды, фенолы и др. [21, 22]. Поэтому принципиально возможно применение этого метода и для очистки сточных вод других химических производств. [ …]

Сбрасывать волокно-каолинсодержащие сточные воды без очистки недопустимо, так как волокно в анаэробных условиях загнивает, выделяя углекислый газ, метан; белковые соединения разлагаются с выделением сероводорода. Продукты гниения волокна придают воде неприятный вкус, отравляют атмосферный воздух, губительно действуют на рыб, микроорганизмы и растительный мир водоемов. На разложение волокна расходуется кислород водоемов. Взвешенные в воде волокна и наполнители засоряют жабры рыб, что приводит к их гибели.[ …]

Описанные ферментативные процессы составляют первую стадию разложения органических соединений в анаэробных условиях» которая называется кислым или водородным брожением. Образующиеся на первой стадии органические кислоты, спирты и другие соединения затем подвергаются превращениям, которые заканчиваются образованием метана и диоксида углерода.[ …]

Брожением называется такой процесс, при котором ферментативная окислительно-восстановительная реакция проходит в анаэробных условиях при участии одного соединения, а акцептором водорода является один из продуктов реакции. Чаще всего брожение наблюдается при разложении углеводов.[ …]

В ряде случаев степень сохранности пыльцевых зерен низка — они уничтожаются при пожарах. В аридном климате пыльца разрушается за счет анаэробных условий и высокой микробиологической и биохимической активности.[ …]

Помимо бактерий, окисляющих серные соединения, в превращениях серы принимает участие другая группа бактерий, восстанавливающая сульфаты в анаэробных условиях е образованием сероводорода. Они нуждаются в органических источниках и могут использовать сахара, спирты и различные органические кислоты.[ …]

Род Staphylococcus. Представители этого рода отличаются от микрококков тем, что являются факультативными анаэробами и вызывают ферментацию глюкозы в анаэробных условиях с образованием кислоты, кроме того, многие виды стафилококков патогенны. Большинство видов требуют органических источников азота и витаминов для роста. Многие штаммы образуют оранжевый или желтый пигмент. Типовой вид рода — Staphylococcus aureus. [ …]

Специфика почв и культурного слоя Новгорода и Ростова Великого состоит в их переувлажнённости и органогенности. В связи с затруднённым дренажем и развитием анаэробных условий хорошо сохранились древесина (щепа, брёвна) и другие органические остатки.[ …]

Возможно образование более токсичных соединений ртути — метилртути из ее неорганических соединений в результате процессов метилирования, которые могут происходить в аэробных и анаэробных условиях донных отложений (L. Magos, 1975). Помимо токсических свойств, особенностью метилртути является ее высокая стабильность.[ …]

По характеру обмена веществ—это организмы-восстановители. Денитрифицирующие бактерии способны к восстановлению азота до элементарного состояния, сульфатредуцирующие —серу до сероводорода. В анаэробных условиях разложение органики продолжается до водорода; образуются также углеводороды.[ …]

При большом количестве поступивших в грунтовые и подзёмные воды органических загрязнений дефицит кислорода, затраченного на аэробные превращения незначительной части органических веществ, приводит к возникновению анаэробных условий и росту анаэробных бактерий Жизнедеятельность последних сопровождается использованием не только растворенного кислорода, но и кислорода сульфатов и ни тратов с появлением вследствие этого сульфи дов, сероводорода, газообразного азота, аммония и метана, которые являются загрязнителями грунтовых и подземных вод. [ …]

Разработана технология биохимической очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов: Сг , Си2+, 2п2+, №2+, Бе2+, Ре3+. Суть метода заключается в обработке сточной воды накопительной культурой суль-фатвосстанавливающих бактерий, которые в анаэробных условиях при наличии органического питания восстанавливают содержащиеся в воде сульфаты в нерастворимые сульфиды, которые легко отстаиваются и удаляются в виде шлама. Процесс очистки происходит в специальных сооружениях — биовосстановителях.[ …]

Среди бактерий особо важную роль выполняют нитрифицирующие, к которым относятся нитросомонас, нитробактер и др. В аэробной (кислородсодержащей) среде они окисляют аммиак до солей азотистой (нитриты) и азотной (нитраты) кислот. Напротив, в анаэробных условиях протекает обратный процесс — денитрификация, который связан с восстановлением солей азотной кислоты.[ …]

Бактериальное потребление водорода вызывает нарушение ионного равновесия воды. Гидроксильные ионы также вызывают коррозию. Образование сплошного слоя сульфида железа на металле приостанавливает коррозию. Сульфатредуцирующие бактерии в анаэробных условиях вызывают коррозию любого металлического оборудования. Например, ежегодный ущерб от коррозии трубопроводов в Англии составляет 10 млн. фунтов стерлингов, и половину убытков относят за счет деятельности сульфатредуцирующих бактерий.[ …]

Стафилококки, объединяемые в род Staphylococcus, по ряду признаков легко отличимы от сходных с ними микрококков и стрептококков. Это — грамположитель-ные кокки, имеющие правильную шаровидную форму, обладающие активной каталазой, ферментирующие глюкозу в анаэробных условиях с выделением кислоты, как правило, образующие пигмент на питательных средах. Два вида стафилококков имеют различное санитарное и эпидемическое значение.[ …]

Клетки растений соединены между собой особым веществом, которое при образовании тканей выполняет роль цемента при строительстве зданий. Это вещество — соли пектиновой кислоты. С растительными остатками в громадном количестве они попадают в почву, водотоки, водоемы и там в анаэробных условиях подвергаются брожению. В результате этого брожения происходит распад растительной ткани на отдельные клеточки. Этот процесс называется мацерацией.[ …]

Поверхностные воды содержат хром в концентрациях 10 2 -10-3 мг/л, но в ряде случаев максимальная его концентрация много выше — достигает 0,112 мг/л, в водопроводной воде — средняя концентрация составляет 0,0023 мг/л, максимальная — 0,079 мг/л. Соединения хрома (VI) в водоемах очень стабильны; в анаэробных условиях хром (VI) переходит в хром (III), соединения которого выпадают в осадок. В щелочной среде осаждение происходит быстрее.[ …]

Другим газом, создающим парниковый эффект на планете, является метан. Рост его концентрации в воздухе подтвержден экспериментально путем анализа пузырьков газа в полярных льдах (рис. 9.4, б). Основная природная причина образования метана — деятельность особых бактерий, разлагающих в анаэробных условиях (без доступа кислорода) углеводы. Это происходит прежде всего на болотах и в пищеварительном тракте животных. Метан образуется в кучах компоста, на свалках, рисовых полях (везде, где вода и грязь изолируют остатки растений от доступа воздуха), а также при добыче ископаемого топлива. [ …]

Спороносная палочка — возбудитель ботулизма, тяжелого пищевого отравления, — обнаружена в среднем в 9% проб, взятых из почвы в районах Кавказа, Азовского и Каспийского морей, в Приморском крае, на Дальнем Востоке и в Санкт-Петербурге. Попадая на овощи, ягоды, фрукты, рыбу, грибы и другие продукты, при благоприятных анаэробных условиях она из споры превращается в вегетативную форму, продуцирующую токсин (яд). По силе своего действия на организм человека и животного этот токсин превосходит все другие бактериальные токсины и химические яды. Ботулизм зарегистрирован во многих странах мира — в США, Канаде, во Франции, Японии, России.[ …]

Возбудители ботулизма — строгие анаэробы, это подвижные палочки, которые имеют жгутики и образуют споры. При тепловой обработке во время стерилизации плодов, овощей и продуктов их переработки большая часть вегетативных клеток этих бактерий погибает, но могут сохраниться споры. При длительном хранении консервов в анаэробных условиях споры начинают прорастать и из них образуются вегетативные клетки. Вновь народившиеся бактерии способны вырабатывать токсин.[ …]

Метанообразующие бактерии Methano bacterium omelianskii, Bad. formicicum, Methanosarcina barkeri являются облигатными анаэробами и относительно плохо поддаются выделению. Культура Bad. formicicum разлагает муравьиную кислоту с образованием различных продуктов распада, причем направление процесса зависит от окислительно-восстановительного потенциала среды. В условиях относительного анаэробиоза, как установил JI. В. Омелянский [10 ]j муравьиная кислота разлагается с образованием водорода и углекислого газа; при этом потенциал питательной среды снижается до гН2 12—12,9 и создаются анаэробные условия. При разложении в анаэробных условиях и снижении гН2 до 6—7 муравьиная кислота разлагается с образованием метана; в интервале значений гН2 16—22 разложение муравьиной кислоты идет лишь с образованием углекислого газа.[ …]

Удаление азота биохимическим путем осуществляется в две ступени. На первой ступени в аэротенке длительной аэрации в отсутствии углеродсодержащих загрязнений (удаленных в обычном аэротенке) интенсивно происходят процессы нитрификации. На второй ступени применяется денитрификатор — сооружение, изолированное от доступа воздуха. В анаэробных условиях бактерии денитрификаторы используют для своей жизнедеятельности химически связанный кислород нитритов и нитратов и разрушают, таким образом, эти соединения, в результате чего выделяется молекулярный азот. Бактерии денитрификаторы в отличие от нитри-фикаторов — гетеротрофы, а потому в качестве источника углерода они нуждаются в органических веществах. Предложена схема, в которой источником органических веществ служит исходная сточная вода. По этой схеме около 2/з общего расхода воды проходит всю систему сооружений: обычные аэротенки, аэротенки-ни-трификаторы и денитрификаторы, а /з расхода поступает сразу в денитрификатор. Последовательное применение нитрификации и денитрификации позволяет удалить из воды более 70% азота.[ …]

Возможно, что во времена накопления органического углерода в анаэробных условиях фосфор оставался связанным в составе органического вещества и не мог вторично концентрироваться. Фосфатная (и глауконитовая) аутигенная минерализация развивается главным образом в слабо восстановительных условиях; глобальные пики фосфатообразова-ния, возможно, совпадают с началом или концом анаэробных событий. Однако такие локальные факторы, как апвеллинги на шельфах или вокруг подводных гор, могут затмевать эти более долгопериодные региональные эффекты.[ …]

Нитраты можно перевести в свободный азот под действием денитрифицирующих бактерий. В установках с применением биологической очистки часть азота, первоначально находившегося в органических соединениях, отделяется в виде ЫН/, таким образом, вода на выходе из очистителя должна быть хорошо насыщена воздухом, чтобы с помощью нитрифицирующих бактерий перевести ИН/ в ЫОз . В заключение должны быть созданы строго анаэробные условия для превращения с помощью денитрифицирующих бактерий нитратов в элементный азот (уравнение 2.22).[ …]

Концентрация РК в воде изменяется как с глубиной, так и в течение 24-часового цикла. В дневные часы первичные продуценты фотосинтезируют кислород, а животные его потребляют на дыхание. Выше глубины компенсации происходит «чистое» увеличение концентрации РК. Однако в темное время суток растения и животные дышат, вызывая истощение его запасов (рис. 4.15). Амплитуда таких суточных колебаний пропорциональна биомассе первичных продуцентов и может даже привести в ночные часы к формированию анаэробных условий в эвтрофных водоемах, которые имеют более низкую концентрацию РК на глубине.[ …]

Загрязнение сточных вод сульфитными щелоками зависит от степени утилизации их и от объема оборотных циклов водоснабжения. При попадании сточных вод, содержащих сульфитные щелока, в водоем наблюдается резкое изменение свойств воды: появляется окраска, вспенивание, снижается pH, увеличивается содержание взвешенных веществ и начинается быстрое потребление растворенного в воде кислорода. Расходование кислорода на окисление диоксида серы, сульфитов и на биохимическое окисление углеводов может привести к возникновению анаэробных условий в водоеме и нарушению жизнедеятельности аэробных организмов. [ …]

Распад ПАВ, как и любых сложных органических соединений, является многоступенчатым процессом, протекающим с образованием промежуточных продуктов распада. Полнота минерализации ПАВ и промежуточных продуктов распада определяется продолжительностью процесса. Поэтому при заданном режиме работы метантенков возможно накопление ПАВ в объеме сбраживаемой массы. Последнее подтверждается тем, что увеличение дозы загрузки или сокращение продолжительности процесса вызывает более интенсивное торможение сбраживания осадка. Поэтому, на наш взгляд, более правильным является предложение Луценко при оценке степени биохимического распада ПАВ в анаэробных условиях учитывать не только содержание ПАВ в поступающем С3 и выгружаемом Св осадке, но и остающееся количество их в объеме метантенка, а также период сбраживания осадка.[ …]

Анаэробные – определение и примеры

Анаэробный
прил.,[ˌænəˈɹoʊbik]
Определение: без кислорода; анаэроба или относящегося к нему

Table of Contents

Поскольку в значительной степени известно подмножество биологических процессов, которые напрямую связаны с « использованием молекулярного кислорода », другое подмножество остается менее известным. Мы научно называем первые процессы в природе « аэробными ». Менее известны процессы, которые управляются или, скажем так, оптимально протекают только в условиях, когда «молекулярный кислород отсутствует» .

Это отсутствие кислорода называется «анаэробным состоянием» . Очень важный термин в биологической науке, который будет здесь рассмотрен, — это анаэробный . Это не ограничивается только анаэробными условиями. Скорее, это будет широкая сфера, охватывающая множество разнообразных сущностей — организм, клетка, механизм, форма упражнений и еще что-то, что категорически не задействует кислород, может быть анаэробным.

Таким образом, получение обширных знаний о том, что означает анаэробность, становится жизненно важным для изучающего биологические науки. Прочтите статью, чтобы получить четкое представление об анаэробном термине и его универсальном использовании. К концу этой части вы сможете не только дать определение анаэробным, но и узнать, каково их значение в огромном биологическом мире.

Анаэробный Определение

В науке анаэробный определяется следующим образом:

1. Не требует или не может происходить в отсутствие воздуха или свободного молекулярного кислорода
2. Вызванные или связанные с недостатком молекулярного кислорода

Определение анаэробов в биологии остается прежним:

Анаэробы — это уникальная способность организмов, клеток, процессов и жизни продолжаться даже в отсутствие молекулярного кислорода. Переносимость молекулярного кислорода варьируется от облигатных до факультативных анаэробов.

Анаэробная этимология

1. Анаэробный термин происходит от трех греческих терминов, а именно:
   • « ἀν », что в переводе с латинского означает « an », означающее «, а не » на английском языке.
   • « ἀήρ », что в переводе с латинского означает « aḗr », означающее « air » на английском языке.
   • « βίος », что переводится латинским словом « bios », что означает « жизнь » на английском языке.
   • И суффикс «- ic ».
2. Это буквально означает «жизнь без кислорода» .
3. Это было в 1863 году, когда ныне хорошо известный французский бактериолог Луи Пастер ввел термин «
   анаэробные », чтобы определить анаэробный как «уникальную способность организмов, клеток, процессов и жизни продолжаться даже в отсутствие молекулярного кислорода» .
4. Теперь, когда мы знаем, что такое анаэробы, давайте двигаться дальше и узнать о различных значениях этого термина в науке.

Биология Определение:
Слово «анаэробный» определяется как «не требующий кислорода» или описывающее что-то, в чем отсутствует молекулярный кислород. Это может также относиться к анаэробам, способным возникать или процветать в отсутствие воздуха или свободного кислорода. Это отличается от термина аэробный , что означает потребность в воздухе или свободном кислороде.

Этимология: от французского anaérobie, введенного в 1863 году Луи Пастером, от греческого an- («без») + aer («воздух») + bios («жизнь»)

Родственные формы: анаэробный (существительное), анаэробный (наречие)
Родственные термины: анаэробные бактерии, анаэробный процесс, анаэробные упражнения, анаэробное дыхание

1. Анаэробное дыхание

   Когда мы говорим об использовании кислорода, дыхание — это первый биологический процесс, который приходит нам на ум. Это потому, что нас всегда учили, что процесс вдоха (дыхания воздухом) жизненно важен для направления атмосферного кислорода в наши легкие. Легкие – это органы нашего организма, осуществляющие основной процесс дыхания. Теперь представление о дыхании без кислорода может на секунду показаться вам новой концепцией. Но многие живые организмы осуществляют анаэробное дыхание, который представляет собой процесс дыхания в отсутствие кислорода .

   Вместо того, чтобы использовать молекулярный кислород (O ₂ ) в качестве «конечной молекулы-акцептора электронов» в цепи дыхательного метаболизма (цепь переноса электронов), эти организмы склонны полагаться на другие альтернативные молекулы в качестве своего конечного акцептора электронов. Некоторые примеры этих альтернативных конечных акцепторов электронов в анаэробных живых организмах:

   • Нитрат (NO ₃ ^– )
   • Фумарат (C ₄ H ₂ O ₄ ^2- )
   • Сульфат (SO ₄ ^2-)
   • Элементарная сера (S)

   При сравнении аэробного и анаэробного дыхания эффективность анаэробного дыхания меньше. Причина : Все эти альтернативные конечные акцепторы электронов обладают меньшими окислительными способностями, то есть меньшим потенциалом восстановления по сравнению с молекулярным кислородом (O ₂

   ). При анаэробном дыхании выделяется меньше энергии на каждую окисленную молекулу. Это является причиной снижения эффективности анаэробного дыхания.

   Некоторыми примерами организмов, осуществляющих анаэробное дыхание, являются: Finegoldia magna, Methanobrevibacter smithii, Clostridium botulinum, Loricifera, Henneguya zschokkei, Chytridiomycota

   Рисунок 1: Finegoldia magna — это вид анаэробных бактерий, который вызывает ряд проблем у людей. Хотя это обычный обитатель кишечной флоры человека, было замечено, что он также вызывает некоторые заболевания. В 2012 году появился отчет из Индии, где у пациента наблюдался «НЕКРОТИЗИРУЮЩИЙ ФАСЦИИТ» с присутствием только этого вида бактерий. Изображение предоставлено: Misra, RN, 2012.

   Рисунок 2: Chytridiomycota является примером грибов, которые осуществляют анаэробное дыхание для удовлетворения своих метаболических потребностей. Было изучено, что некоторые представители этой группы грибов обитают в рубце травоядных. Эти грибы помогают травоядным в эффективном переваривании

   растительной пищи, богатой целлюлозой.
   A – показывает схематическое изображение видов грибов.
   B – Неокаллимастикс сп. Таллом.
   C-окраска DAPI Neocallimastix sp. Слоевище (DAPI — флуоресцентный краситель, который связывается с ядром).
   Изображение предоставлено Тринчи и др. 1994.

2. Анаэробный метаболизм

   Анаэробный метаболизм — это тип процесса биологического метаболизма, при котором производство АТФ происходит без потребления кислорода, т. е. в отсутствие кислорода.

   В этом типе метаболического процесса фосфат переносится непосредственно от фосфорилированного промежуточного продукта к АДФ. Это приводит к образованию АТФ.

   У человека анаэробный метаболизм осуществляется мышцами при выполнении напряженных упражнений. При недостатке кислорода мышцы переходят на анаэробное дыхание. Это приводит к накоплению в мышцах молочной кислоты, которая является побочным продуктом анаэробного метаболизма.

   Следует дополнительно отметить, что при анаэробном метаболизме спортсмен получает на меньше энергии по сравнению с аэробным метаболизмом. Основной причиной этого меньшего количества энергии является частичное/неполное расщепление молекул глюкозы посредством анаэробного типа метаболизма.

   Еще одно важное замечание: поскольку анаэробный метаболизм производит всего 2 АТФ на молекулу глюкозы, в отличие от 36 АТФ на молекулу глюкозы при аэробном метаболизме, он не может постоянно удовлетворять потребности в энергии для нормальной функции мозга.

   Итак, анаэробный метаболизм во время упражнений в мышцах человека в течение короткого периода времени — это хорошо, но он никогда не сможет превзойти/превзойти аэробный метаболизм, поддерживающий человеческую жизнь .

   Рисунок 3: Анаэробный метаболизм оставляет молочную кислоту в мышцах спортсменов. Изображение предоставлено: Научный факультет средней школы Дирфилда.

3. Анаэробные организмы

   Анаэробные организмы — это организмы, метаболические реакции которых не зависят от присутствия кислорода. Их просто называют «АНАЭРОБЫ». Существует три различных типа анаэробных организмов, а именно;

4. Анаэробная активность

   Анаэробная активность – это способность организма осуществлять анаэробное дыхание.

5. Анаэробная инфекция

   Анаэробные инфекции вызываются анаэробными микроорганизмами. Некоторыми примерами являются некротизирующие инфекции мягких тканей, абсцессы головного мозга, аспирационная пневмония и абсцессы брюшной полости.

   Рисунок 7: Это некоторые участки тела, тесно связанные с медленно растущими анаэробами. Это приводит к развитию анаэробной инфекции. Изображение предоставлено: Медицинская бактериология – Орхусский университет.

6. Анаэробная среда

   Анаэробная среда – это среда, лишенная молекулярного кислорода.

7. Анаэробная система

   Под анаэробной системой понимается не что иное, как анаэробная метаболическая система.

8. Анаэробный порог

   Этот термин используется в отношении физических упражнений и фитнеса. Это означает «пороговое значение потребления кислорода» , выше которого аэробный метаболизм не справляется и не может удовлетворить потребности организма в энергии. В таком случае на помощь приходит добавка анаэробного метаболизма.

9. Анаэробный фитнес, анаэробные упражнения и анаэробные тренировки

   Все это взаимосвязанные термины. И аэробные, и анаэробные упражнения важны для нашей общей физической формы. Аэробные упражнения — это те, которые происходят за счет кислорода в организме человека. Анаэробная тренировка включает в себя упражнения, которые происходят без использования кислорода в организме. Поскольку аэробные и анаэробные упражнения нацелены на различные типы проблем нашего организма, оба они жизненно важны для хорошего результата для здоровья.

   Аэробные и анаэробные упражнения отличаются друг от друга способом их выполнения и конечными целями фитнеса.

   Аэробная тренировка направлена ​​на здоровую сердечно-сосудистую систему. Фитнес-тренеры намеренно планируют аэробные тренировки/упражнения, чтобы клиенты могли похудеть. Разнообразные аэробные тренировки, такие как бег, плавание, прыжки со скакалкой, подъем по лестнице, езда на велосипеде и т. д., предполагают активную аэробную активность. Это иногда также называют « кардио », так как эта форма интенсивных упражнений повышает общую выносливость сердечно-сосудистой системы и улучшает физическую форму. Как частота дыхания, так и частота сердечных сокращений увеличиваются во время аэробных упражнений из-за интенсивной физической активности.

   Анаэробные упражнения отличаются от аэробных в том смысле, что они нацелены на достижение максимальной силы тела в течение «коротких рывков» в течение определенного периода времени. Если вы планируете нарастить мышечную массу и избавиться от лишнего жира, то включение анаэробных упражнений в свой распорядок дня может быть хорошим выбором.

   В отличие от аэробных упражнений преимуществами анаэробных упражнений больше восхищаются те, кто стремится к хорошей мускулатуре. Некоторыми примерами анаэробных упражнений являются тяжелая атлетика, бег на короткие дистанции, высокоинтенсивные интервальные тренировки (HIIT), высокоинтенсивные интервальные упражнения, высокоинтенсивные интервальные упражнения, и т. д. .

   Поскольку при выполнении анаэробных упражнений тело ведет себя по-разному, получение энергии происходит не за счет нормального аэробного дыхания. Энергетические потребности удовлетворяются за счет разрушения мышц тела. Следовательно, отдых после анаэробных упражнений так же важен, как и сами упражнения. Эффект анаэробной тренировки ощущается после нескольких месяцев практики.

   Рисунок 8: Брошюра, показывающая, чем аэробные упражнения и связанные с ними цели отличаются от анаэробных упражнений и их целей. Кредит изображения: ISSA.

Примеры анаэробного дыхания

1. Примеры анаэробного дыхания: диссимилирующая денитрификация , метаногенез
2. Примеры анаэробных бактерий: Cutibacterium acnes, Bacteroides thetaiotaomicron, Peptostreptococcus, Prevotella, Staphylococcus spp. , Salmonella, Shewanella oneidensis
3. Многие другие примеры обсуждались в различных разделах выше
.

Рисунок 9: Процесс анаэробной диссимиляционной денитрификации использует NO ₃ ^– в качестве конечной молекулы-акцептора электронов. Этот процесс широко используется на очистных сооружениях для «удаления лишнего азота» из воды, который в противном случае может привести к эвтрофикации. Изображение предоставлено: Иджеома Оби.0002  

Познакомьтесь с

Loricifera! На этом изображении Loricifera , многоклеточный анаэробный организм. Кредит Фотографии: Р. Дановаро.

Обычно и чаще всего анаэробные организмы одноклеточные по своей природе, так как эффективность анаэробного дыхания меньше по сравнению с аэробным дыханием. При меньшей эффективности трудно поддерживать сложные метаболические потребности многоклеточных организмов. Даже в этом случае есть некоторые организмы, которые превосходят все шансы и обладают как многоклеточностью, так и анаэробными способностями.

Таким исключительным примером являются Loricifera. Анаэробное дыхание поддерживает многоклеточные тела представителей Loricifera.

Loricifera — это тип, принадлежащий к надтипу Ecdysozoa (подцарства Eumetazoa, Царство Animalia). Эти организмы проводят почти всю свою жизнь на дне Средиземного моря. Такие условия лишены всякого молекулярного кислорода из-за отсутствия аэрации воды на такой глубине, поэтому природа наделила их уникальной способностью осуществлять анаэробное дыхание для жизнеобеспечения. (Ссылка-1)

 

Ответьте на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали об анаэробных организмах.

Викторина

Выберите лучший ответ.

1. Что такое анаэробный?

По поводу недостатка азота

По поводу недостатка углекислого газа

По поводу недостатка кислорода

2. Что является примером анаэробного процесса?

Аэробное дыхание

Метаногенез

Окислительное фосфорилирование

3. Что не является анаэробной деятельностью?

Спринт

Тяжелая атлетика

Плавание

4. Организмы, которые не выживают в присутствии кислорода

Облигатные анаэробы

Факультативные анаэробы

Аэротолерантные

5. Какие из этих мест являются анаэробными?

Гидротермальные источники

Леса

Холмы

Отправьте результаты (необязательно)

Ваше имя

Электронная почта

Далее

Что такое анаэробная среда?

Обновлено 31 июля 2019 г.

Автор: Эми Дасто

Было бы неплохо представить, что анаэробная среда — это место, где никто не занимается спортом. Но нет, это не то!

TL;DR (слишком длинно, не читал)

В анаэробной среде не хватает кислорода.

Анаэробный означает «без кислорода», и он противоположен аэробному. Таким образом, среда с анаэробными условиями — это именно то место, где не хватает кислорода, необходимого для выживания людям, жирафам, рыбам и многим другим живым существам на Земле.

Эти организмы используют кислород в качестве важной молекулы для приема электронов в клеточном дыхании, серии химических реакций, посредством которых пища преобразуется в энергию. В отсутствие кислорода клеточное дыхание использует альтернативные молекулы, такие как нитраты, сульфаты, сера и фумарат. Или организм может использовать совершенно другой процесс получения энергии: ферментацию. Однако ферментация гораздо менее эффективна, чем клеточное дыхание.

Примеры анаэробной среды включают почву и грязь, внутренние органы некоторых животных и гидротермальные источники глубоко под водой. Эти места на самом деле не лишены жизни. Но жизнь, которая обычно существует там, маленькая, часто одноклеточная и выносливая.

Типы анаэробных бактерий

Некоторые бактерии универсальны; они могут использовать кислород для производства энергии, когда он доступен, но они могут переключиться на другой метод клеточного дыхания в анаэробных условиях. Их называют факультативными бактериями. Для некоторых из этих бактерий рост значительно замедляется, когда окружающая среда диктует, что они должны переключиться на менее эффективное анаэробное клеточное дыхание.

Напротив, косоанаэробный 9Бактерии 0012 не могут выжить, если вокруг вообще есть кислород. Облигатные анаэробы обычно обнаруживаются в организме человека, в том числе во рту и желудочно-кишечном тракте, и могут вызывать заболевание или инфекцию. Например, Porphyromonas может привести к типу пневмонии или пародонтита (воспалению десен). Между тем виды Clostridium в строго анаэробных условиях могут вызывать гангрену (инфекцию мышечных тканей, связанную с открытыми ранами).

Другие анаэробные бактерии находятся где-то посередине — они могут переносить некоторое количество кислорода, но только при определенных концентрациях. Иногда называют аэротолерантных бактерий, эти бактерии не сразу погибают в присутствии кислорода, но и не могут использовать его в клеточном дыхании. Вместо этого они используют ферментацию для получения энергии.

Тихоходки

Не всякая жизнь в анаэробных условиях является бактерией. Тихоходка, также известная как водяной медведь, представляет собой организм размером в один миллиметр, который может выдерживать не только недостаток кислорода, но и недостаток воды, экстремальные температуры (сотни градусов выше или ниже нуля), погружение в кипящий спирт. , радиационное облучение и даже отпуск в космосе. Часть того, как он может совершать эти подвиги, заключается в том, что он временно отключает свои жизненные функции, чтобы отдохнуть в состоянии анабиоза, подобно тому, как другие животные могут впадать в спячку на зиму.