Główna różnica – fakultatywna a obowiązkowa

W ekologii fakultatywny i obligatoryjny to dwa terminy używane do opisu organizmów w oparciu o mechanizm pozyskiwania energii przez każdy organizm. Ogólnie rzecz biorąc, organizmy wytwarzają energię poprzez oddychanie komórkowe. Trzy główne typy oddychania komórkowego to oddychanie tlenowe, fermentacja i oddychanie beztlenowe. Organizmami, które stosują metody fakultatywne lub obligatoryjne podczas oddychania, mogą być bakterie, grzyby lub endopasożyty, takie jak pierwotniaki i robaki. ten główna różnica między fakultatywnym a obowiązkowym jest to, że organizmy fakultatywne czerpią energię z oddychania tlenowego, beztlenowego i fermentacji, podczas gdy organizmy obligatoryjne czerpią energię z oddychania tlenowego, beztlenowego lub fermentacji.

Kluczowe obszary objęte

1. Co to jest fakultatywna? – Definicja, rodzaje oddychania, rodzaje organizmów 2. Co jest Obowiązkowe? – Definicja, rodzaje oddychania, rodzaje organizmów 3. Jakie są podobieństwa między fakultatywnym a obowiązkowym? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między fakultatywnym a obowiązkowym? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: oddychanie tlenowe, oddychanie beztlenowe, pasożyty wewnętrzne, enterobakterie, beztlenowce fakultatywne, fakultatywne, pasożyty fakultatywne, fermentacja, obligatoryjne tlenowce, beztlenowce obligatoryjne, grzyby obligatoryjne, pasożyty obligatoryjne, Pasteurellaceae,

Co to jest fakultatywna

Fakultatywna odnosi się do zdolności do życia w więcej niż jednym specyficznym środowisku. Trzy typy organizmów fakultatywnych to bakterie, grzyby i endopasożyty, takie jak pierwotniaki i nicienie.

Bakterie fakultatywne (beztlenowce fakultatywne)

Bakterie fakultatywne są znane jako fakultatywne beztlenowce. Beztlenowce fakultatywne mogą rosnąć bez tlenu. Ale są w stanie wykorzystać tlen, jeśli jest on dostępny w medium do generowania większej ilości energii niż w zwykłym oddychaniu beztlenowym. Z tego powodu beztlenowce fakulatywne mogą wykorzystywać wszystkie trzy metody oddychania komórkowego: oddychanie tlenowe, oddychanie beztlenowe i fermentację. Trzy ważne rodziny fakultatywnych bakterii beztlenowych to Enterobacteriaceae, Vibrionaceae i Pasteurellaceae. Enterobacteriaceae są wszechobecnymi bakteriami, które żyją w glebie, wodzie i roślinności jako oportunistyczna normalna flora (E.coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis) oraz jako patogeny (Shigella, Salmonella i Yersinia pestis). Vibrionaceae składa się z enzymów katalazy i oksydazy do detoksykacji tlenu. Można go znaleźć w środowisku zewnętrznym, a także w przewodzie pokarmowym zwierząt. Vibrio, Aeromonas, Photobacterium to przykłady Vibrionaceae. Pasteurella i Haemophilus to dwa rodzaje Pasteurellaceae. Pasteurella jest patogenem zwierząt domowych, podczas gdy Haemophilus żyje w błonach śluzowych zwierząt. Zapalenie płuc Klebsiella oddziałujące z ludzkim neutrofilem pokazano na rycinie 1.

Rycina 1: Zapalenie płuc wywołane przez Klebsiella

Grzyby fakultatywne

Generalnie grzyby to saprofity, które żyją na martwej lub rozkładającej się materii organicznej. Ale niektóre grzyby są w stanie wniknąć do żywych organizmów, powodując choroby u gospodarza. Plamistość jabłoni, brzoskwinia, czarna plamistość i plamistość liści Panax to tylko niektóre z chorób wywoływanych przez fakultatywne grzyby w roślinach. Grzyby fakultatywne, takie jak candida, powodują u ludzi chrząstkę pochwy i stopę atlety.

Rysunek 2: Armillaria mellea

Pasożyty fakultatywne

Generalnie pasożyty fakultatywne żyją niezależnie od żywiciela. Ale czasami stają się pasożytami. Ameby-podobne pierwotniaki i niektóre nicienie, takie jak Strongyloides spp., są pasożytami fakultatywnymi.

Czym jest Obowiązek

Obowiązkowe środki ograniczają się do określonej cechy. Organizmy obowiązkowe, takie jak bakterie, grzyby, glony i endopasożyty można zidentyfikować w przyrodzie. Większość glonów to obowiązkowe tlenowce.

Bakterie obowiązkowe (obowiązkowe tlenowce i beztlenowce obowiązkowe)

Bakterie obowiązkowe można podzielić na dwie grupy w zależności od typu oddychania komórkowego, którego używają do pozyskiwania energii. Są obowiązkowymi tlenowcami i obowiązkowymi beztlenowcami. ten obowiązkowe aeroby używaj tlenu do utleniania cukrów i tłuszczów w celu wytwarzania energii podczas oddychania komórkowego. Wykorzystują więc oddychanie tlenowe. Bakterie tlenowe żyją w środowisku zewnętrznym, w którym mogą pozyskiwać tlen. Przeciwnie, obowiązkowe beztlenowce są niezdolne do detoksykacji tlenu. Żyją więc w środowiskach beztlenowych, wykorzystując fermentację lub oddychanie beztlenowe do produkcji energii. Mycobacterium tuberculosis i Nocardia asteroides są przykładami obligatoryjnych tlenowców, podczas gdy Actinomyces i Clostridium są przykładami obligatoryjnych bakterii. Wzrost beztlenowców bezwzględnych i beztlenowców bezwzględnych w pożywce płynnej przedstawiono na rycinie 3.

Rysunek 3: Zachowanie się różnych bakterii w płynnym podłożu 1 – Beztlenowce obowiązkowe, 2 – Beztlenowce obowiązkowe, 3 – Bakterie fakultatywne, 4 – Mikroaerofile, 5 – Bakterie tolerujące powietrze

Obowiązkowe grzyby

Grzyby obligatoryjne można również zaliczyć do obligatoryjnych grzybów tlenowych i obligatoryjnych grzybów beztlenowych. Większość grzybów to obowiązkowe grzyby tlenowe takie jak drożdże. Grzyby żyjące w układzie pokarmowym przeżuwaczy, takie jak Neocallimastix, Piromonas i Sphaeromonas, są obowiązkowe beztlenowce. Na rycinie 4 przedstawiono obligatoryjne grzyby tlenowe.

Rysunek 4: Monotropa uniflora

Pasożyty obowiązkowe

Pasożyty obowiązkowe mogą przetrwać tylko wewnątrz żywiciela. W ten sposób ich cykl życiowy polega na przenoszeniu się z jednego gospodarza na drugiego. Większość bezwzględnych pasożytów wykorzystuje dwóch żywicieli, zwanych żywicielem ostatecznym i żywicielem pośrednim. Płazińce, glisty i owsiki są obowiązkowymi pasożytami żyjącymi w przewodzie pokarmowym, krwi i układzie limfatycznym. Pierwotniaki, takie jak Plasmodium, są również beztlenowymi pasożytami obowiązkowymi.

Podobieństwa między fakultatywnymi a obowiązkowymi

Różnica między fakultatywnym a obowiązkowym

Definicja

Fakultatywny: Fakultatywna odnosi się do zdolności do życia w więcej niż jednym specyficznym środowisku.

Konieczny: Obowiązkowe oznacza ograniczenie do określonej cechy.

Rodzaje oddychania komórkowego

Fakultatywny: Organizmy fakultatywne uzyskują energię z oddychania tlenowego, oddychania beztlenowego i fermentacji.

Konieczny: Organizmy obowiązkowe pozyskują energię z oddychania tlenowego, oddychania beztlenowego lub fermentacji.

Rodzaje

Fakultatywny: Pojedynczy typ organizmów fakultatywnych można zidentyfikować jako beztlenowce fakultatywne.

Konieczny: Dwa typy organizmów obligatoryjnych można zidentyfikować jako bezwzględne beztlenowce i bezwzględne beztlenowce.

Obecność/brak tlenu

Fakultatywny: Organizmy fakultatywne mogą przetrwać w obecności lub braku tlenu.

Konieczny: Beztlenowce bezwzględne mogą przetrwać w obecności tlenu, podczas gdy beztlenowce beztlenowe mogą przeżyć w przypadku braku tlenu.

Siedlisko

Fakultatywny: Organizmy fakultatywne żyją zarówno w środowisku zewnętrznym, jak i wewnątrz żywiciela.

Konieczny: Beztlenowce obowiązkowe żyją tylko w środowisku zewnętrznym, podczas gdy beztlenowce obowiązkowe żyją tylko wewnątrz żywiciela.

Pasożyty

Fakultatywny: Pasożyty fakultatywne mogą przetrwać bez żywiciela.

Konieczny: Pasożyty obowiązkowe przeżywają tylko w obecności żywiciela.

W płynnym medium

Fakultatywny: Organizmy fakultatywne można zidentyfikować na całym podłożu, ale głównie na powierzchni.

Konieczny: Bezwzględne tlenowce można zidentyfikować w pobliżu powierzchni ośrodka. Na dnie pożywki można zidentyfikować obowiązkowe beztlenowce.

Efektywność Produkcji Energii

Fakultatywny: Wydajność produkcji energii w organizmach fakultatywnych jest wysoka.

Konieczny: Wydajność produkcji energii w organizmach obowiązkowych jest mniejsza.

Wniosek

Fakultatywny i obligatoryjny to dwa typy organizmów, które różnią się pod względem typu oddychania komórkowego. Trzy rodzaje oddychania komórkowego to oddychanie tlenowe, oddychanie beztlenowe i fermentacja. Organizmy fakultatywne mogą stosować dowolny z trzech rodzajów metod oddychania komórkowego, podczas gdy organizmy obligatoryjne mogą stosować tylko jedną z trzech metod oddychania komórkowego. Tak więc organizmy obligatoryjne można podzielić na tlenowe i beztlenowe. Główną różnicą między fakultatywnym a obligatoryjnym jest rodzaj mechanizmu oddychania komórkowego wykorzystywanego przez każdy typ organizmu.

Referencja:

1. Fakultatywne bakterie beztlenowe, ośrodek badań i zasobów genów drobnoustrojów, dostępny tutaj.2. Young, Paul A. „Pasożytnictwo fakultatywne i zakresy żywicieli grzybów”. Amerykański Dziennik Botaniki, obj. 13, nie. 8, 1926, s. 502-520. JSTOR, dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Klebsiella pneumonia Bacterium” autorstwa NIAID (CC BY 2.0) przez Flickr2. „Armillaria mellea, Honey Fungus, UK 1” Autor: obrazy Stu (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia3. „Różowe rury indyjskie” Autor: Magellan nh – Praca własna (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia4. „Anaerobowe” Autor: Pixie - Praca własna (domena publiczna) przez Commons Wikimedia