החיידקים לנשום דרך שני תהליכי נשימה: אירובי אנאירובי, זה בשימוש על ידי רוב של חד תאיים אלה בגלל האבולוציה המוקדמת שלהם.
ישנם חיידקים שעוזרים לנו לחיות כמו אלה המאפשרים לעכל אוכל במערכת העיכול שלנו. אחרים, כמו זה הגורם למכת בועת או שחפת, יכולים להרוג אדם אם הוא לא מקבל טיפול רפואי הולם ומתוזמן בזמן.
אבותיהם של חיידקים מודרניים הופיעו על פני האדמה לפני כ -4 מיליארד שנה. הם היו צורות החיים הראשונות בכוכב הלכת. הם כל כך קטנים שלגרם אדמה בדרך כלל יש 40 מיליון חיידקים. מילימטר אחד של מים יכול להכיל מיליון בממוצע.
חיידקים נמצאים בכל מקום על פני כדור הארץ, למעט אלה המעוקרים על ידי האדם. אפילו במקומות בהם הם נתונים לטמפרטורות קיצוניות או בהם יש ריכוז גבוה של חומרים רעילים.
תאי חיידקים שונים למדי מאלו של כל צמח או בעל חיים. בתאים אלה חסרים גרעינים ואורגנלים אחרים בתוך הממברנה, למעט ריבוזומים. אורגניזמים אשר לתאים שלהם אין גרעין נקראים פרוקריוטים.
רוב האנשים רק מקשרים דברים שליליים לחיידקים. אך קחו בחשבון שהם נמצאים בכל מקום ונמצאים כל כך הרבה זמן עד שהאדם לא יכול היה להתקיים בלעדיהם.
החמצן באוויר שאנו נושמים נוצר ככל הנראה לפני מיליוני שנים בגלל פעילותם של חיידקים.
חיידקים מטמיעים חנקן מהאטמוספרה ומשחררים אותו לצמחים לשימוש במותם. צמחים אינם יכולים לחלץ חנקן מהאוויר אלא מהאדמה, ובזכות חיידקים הם יכולים להשלים חלק חיוני זה של חילוף החומרים שלהם.
הקשר בין צמחים לחיידקים הפך להיות כל כך קרוב בהקשר זה, עד שזרעים מסוימים מהווים מיכל לשימוש בחיידקים כאשר הם נובטים.
כמו כן, גוף האדם מכיל כמויות אדירות של חיידקים מועילים שאינם משפיעים או עוזרים לנו בשום דרך.
החיידקים שנמצאים במערכת העיכול חיוניים לספיגת סוגים מסוימים של חומרים מזינים. הם גם מגנים עלינו מכמה חיידקים מזיקים העלולים לפתח מחלות.
איך חיידקים נושמים?
כל היצורים החיים חייבים להיות בעלי מקור אנרגיה קבוע לשמירה על הפונקציות החיוניות הבסיסיות ביותר. במקרים מסוימים, אנרגיה זו מגיעה ישירות מהשמש באמצעות פוטוסינתזה, באחרים על ידי טריקת יצורים חיים אחרים, כמו צמחים או בעלי חיים.
יש לצרוך את האנרגיה ואז היא ממירה לצורה מתאימה כמו אדנוזין טריפוספט (ATP). ישנם כמה מנגנונים להפיכת מקור האנרגיה המקורי ל- ATP.
הדרך היעילה ביותר היא דרך הנשימה אירובית, הדורשת חמצן. שיטה זו תפיק יותר ATP מהמקור.
עם זאת, אם חמצן אינו זמין, אורגניזמים יכולים להשתמש במנגנונים אחרים כדי להמיר אנרגיה. תהליכים שאינם זקוקים לחמצן נקראים אנאירוביים.
נשימה אירובית
במהלך הנשימה אירובית גלוקוז במזון הופך לפחמן דו חמצני ומים על ידי חמצון.
הוא מייצר כמות ניכרת של אנרגיה שאורגניזמים אוגרים במולקולות ATP. כל התהליך הזה מתרחש בחלק מתאים הנקראים המיטוכונדריה.
רוב היצורים החיים משתמשים בנשימה אירובית בכדי לשחרר אנרגיה. בני אדם ויונקים אחרים, זוחלים, ציפורים, דו חיים, דגים וחרקים משתמשים בסוג זה של נשימה לאנרגיה.
נשימה אנאירובית
יש אורגניזמים שאינם זקוקים לחמצן בכדי לשרוד הודות לנשימה אנאירובית. זה מתרחש בסוגי החיידקים הפרימיטיביים ביותר, ומדענים מאמינים שהאורגניזמים הראשונים שהופיעו על פני האדמה היו אנאירוביים.
יצורים אלה התפשטו כאשר האטמוספרה של כדור הארץ הכילה מעט מאוד חמצן, וככל שהרכבם החל לשלב יותר חמצן במשך מיליוני שנים, אורגניזמים חדשים התפתחו כדי להסתגל למצב זה.
המראה של חמצן הוא תוצאה של חיי צמחים, המייצרים אותו מפחמן דו חמצני דרך פוטוסינתזה.
חיידקים אנאירוביים יכולים גם להועיל לבני אדם במובנים רבים. חלקם מעורבים באופן פעיל בייצור מזון, בתהליך התסיסה.
חיידקים אנאירוביים אחרים ממלאים תפקיד בטיפול בשפכים. הם חיים בסביבות שעלולות להרוג את רוב היצורים, ולא רק מחוסר חמצן, הם צורכים חומרי פסולת, והופכים אותם לכימית לתרכובות פשוטות יותר.
בהנשמה אנאירובית, מיקרואורגניזמים ממירים גלוקוז מהמזון לאתנול ופחמן דו חמצני כדי לשחרר אנרגיה. אנרגיה זו משמשת אורגניזמים להישרדותם. נשימה אנאירובית מייצרת פחות אנרגיה בצורה של ATP מאשר נשימה אירובית.
בבני אדם
בני אדם משיגים אנרגיה באמצעות הנשימה אירובית. עם זאת, הם יכולים גם להשתמש בנשימה אנאירובית בשרירים.
כשאנו מבצעים פעילות גופנית תובענית, החמצן המסופק דרך הדם נצרך הרבה יותר מהר על ידי תאי השריר. לאחר מכן על השרירים להשתמש בגלוקוז כדי להמיר אותה לחומצה לקטית כדי לשחרר כמויות קטנות של אנרגיה.
במהלך פעילות גופנית נמרצת או כל סוג של פעילות גופנית כבדה, מרבית האנרגיה הנצרכת על ידי השרירים מופקת על ידי נשימה אירובית.
נשימה שרירית אנאירובית מספקת רק מעט אנרגיה נוספת הדרושה בתנאים תובעניים של מאמץ גופני. חומצת החלב שמשתחררת בתהליך אנאירובי זה מצטברת בשרירים, והיא הגורם להתכווצויות.
ניתן להקל על התכווצויות שרירים על ידי אמבטיה או עיסוי. מים חמים או עיסויים עוזרים בשיפור זרימת הדם בשרירים.
על ידי הגברת זרימת הדם בשרירים, אספקת החמצן גדלה. חמצן זה ממיר חומצה לקטית שהצטברה לפחמן דו חמצני ומים ומקל על התכווצויות.
הפניות
- ללא גבולות (2017). "הנשמה סלולרית אנאירובית." הוחזר ב 8 ביוני 2015 ב boundless.com.
- מק, ראיין (2015). "מה זה נשימה בקטריאלית?" הוחזר ב 8 ביוני 2015 ב livestrong.com.
- Nordqvist, Christian (2016) "מה זה חיידקים? מהם חיידקים? " הוחזר ב 8 ביוני 2015 ב medicalnewstoday.com.
- מדע הדברים היומיומיים (2002. "נשימה". הושלמה 8 ביוני 2015 ב- encyclopedia.com.
- סקוביל, הת'ר (2017). "מה ההבדל בין תסיסה ונשימה אנאירובית?" הוחזר ב 8 ביוני 2015 ב toughtco.com.
- Tabasum (2012). "מאמר קצר בנושא הנשימה אירובית ואנאירובית". הוחזר ב 8 ביוני 2015 ב preservearticles.com.
- Weed, Geoffrey (2017). איך חיידקים נושמים? הוחזר ב 8 ביוני 2015 ב sciencing.com.