Основное отличие - факультативное против обязательного

В экологии факультативный и облигатный - это два термина, которые используются для описания организмов на основе механизма получения энергии каждым организмом. Как правило, организмы производят энергию посредством клеточного дыхания. Три основных типа клеточного дыхания - это аэробное дыхание, ферментация и анаэробное дыхание. Организмы, которые используют факультативные или облигатные методы во время дыхания, могут быть бактериями, грибами или эндопаразитами, такими как простейшие и черви. В главное отличие между факультативным и обязательным является то, что факультативные организмы получают энергию от аэробного дыхания, анаэробного дыхания и ферментации, тогда как облигатные организмы получают энергию от аэробного дыхания, анаэробного дыхания или ферментации.

Ключевые области покрыты

1. Что такое факультативный - Определение, типы дыхания, типы организмов 2. Что является обязательным - Определение, типы дыхания, типы организмов 3. Каковы сходства между факультативным и обязательным - Обзор общих черт 4. В чем разница между факультативным и обязательным - Сравнение основных различий

Ключевые термины: аэробное дыхание, анаэробное дыхание, эндопаразиты, энтеробактерии, факультативные, факультативные анаэробы, факультативные грибы, факультативные паразиты, ферментация, облигатные, облигатные аэробы, облигатные анаэробы, облигатные грибы, облигаторные паразиты, пастереллоносные

Что такое факультативный

Факультативный относится к способности жить в более чем одном конкретном окружении. Три типа факультативных организмов - это бактерии, грибы и эндопаразиты, такие как простейшие и нематоды.

Факультативные бактерии (факультативные анаэробы)

Факультативные бактерии известны как факультативные анаэробы. Факультативные анаэробы могут расти без кислорода. Но они могут использовать кислород, если он доступен в среде, для выработки большего количества энергии, чем при обычном анаэробном дыхании. По этой причине факультативные анаэробы могут использовать все три метода клеточного дыхания: аэробное дыхание, анаэробное дыхание и ферментацию. Три важных семейства факультативных анаэробных бактерий - это Enterobacteriaceae, Vibrionaceae и Pasteurellaceae. Энтеробактерии являются вездесущими бактериями, которые живут в почве, воде и растительности как условно-патогенная флора (E.coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis) и как патогены (Shigella, Salmonella и Yersinia pestis). Vibrionaceae состоит из ферментов каталазы и оксидазы для детоксикации кислорода. Его можно найти во внешней среде, а также в кишечнике животных. Vibrio, Aeromonas, Photobacterium являются примерами Vibrionaceae.. Pasteurella и Haemophilus - это два типа Pasteurellaceae. Pasteurella является патогеном для домашних животных, в то время как Haemophilus обитает на слизистых оболочках животных. Klebsiella pneumonia, взаимодействующая с нейтрофилом человека, показана на рисунке 1.

Рисунок 1: Клебсиеллезная пневмония

Факультативные грибы

Как правило, грибы - это сапрофиты, которые живут за счет мертвых или разлагающихся органических веществ. Но некоторые грибы способны проникать в живые организмы, вызывая болезни хозяина. Яблочная пятнистость, персик, черная пятнистость и пятнистость листьев Panax - это некоторые из болезней, вызываемых факультативными грибами растений. Факультативные грибы, такие как кандида, вызывают вагинальный кадидоз и микоз у людей.

Рисунок 2: Armillaria mellea

Факультативные паразиты

Как правило, факультативные паразиты живут независимо от хозяина. Но иногда они становятся паразитами. Амебоподобные простейшие и некоторые нематоды, такие как Strongyloides spp, являются факультативными паразитами.

Что такое обязательное

Обязательные средства ограничиваются определенной характеристикой. Облигатные организмы, такие как бактерии, грибы, водоросли и эндопаразиты, могут быть идентифицированы в природе. Большинство водорослей являются облигатными аэробами.

Облигатные бактерии (Облигатные аэробы и Облигатные анаэробы)

Облигатные бактерии можно разделить на две группы в зависимости от типа клеточного дыхания, которое они используют для получения энергии. Это облигатные аэробы и облигатные анаэробы. В облигатные аэробы использовать кислород для окисления сахаров и жиров для выработки энергии во время клеточного дыхания. Таким образом, они используют аэробное дыхание. Аэробные бактерии живут во внешней среде, где они могут получать кислород. Напротив, облигатные анаэробы не способны выводить токсины из кислорода. Таким образом, они живут в бескислородной среде, используя ферментацию или анаэробное дыхание для производства энергии. Mycobacterium tuberculosis и Nocardia asteroides являются примерами облигатных аэробов, а Actinomyces и Clostridium - примерами облигатных бактерий. Рост облигатных аэробов и облигатных анаэробов в жидкой среде показан на рисунке 3.

Рисунок 3: Поведение различных бактерий в жидкой среде 1 - облигатные аэробы, 2 - облигатные анаэробы, 3 - факультативные бактерии, 4 - микроаэрофилы, 5 - аэротолерантные бактерии

Облигатные грибы

Облигатные грибы также можно отнести к категории облигатных аэробных грибов и облигатных анаэробных грибов. Большинство грибов облигатные аэробные грибы например дрожжи. Грибы, обитающие в пищеварительной системе жвачных животных, такие как Neocallimastix, Piromonas и Sphaeromonas, являются облигатные анаэробы. Облигатные аэробные грибы показаны на рисунке 4.

Рисунок 4: Monotropa uniflora

Обязательные паразиты

Обязательные паразиты могут выжить только внутри хозяина. Таким образом, их жизненный цикл связан с переходом от одного хозяина к другому. Большинство облигатных паразитов используют два хозяина, называемых окончательным хозяином и промежуточным хозяином. Плоские черви, круглые черви и острицы - обязательные паразиты, обитающие в желудочно-кишечном тракте, крови и лимфатической системе. Простейшие, такие как Plasmodium, также являются анаэробными обязательными паразитами.

Сходства между факультативным и обязательным

Разница между факультативным и обязательным

Определение

Факультативно: Факультативный относится к способности жить в более чем одном конкретном окружении.

Обязателен: Обязательный означает быть ограниченным определенной характеристикой.

Типы клеточного дыхания

Факультативно: Факультативные организмы получают энергию от аэробного дыхания, анаэробного дыхания и ферментации.

Обязателен: Облигатные организмы получают энергию от аэробного дыхания, анаэробного дыхания или ферментации.

Типы

Факультативно: Один тип факультативных организмов можно идентифицировать как факультативные анаэробы.

Обязателен: Два типа облигатных организмов можно выделить как облигатные аэробы и облигатные анаэробы.

Наличие / отсутствие кислорода

Факультативно: Факультативные организмы могут выжить в присутствии или отсутствии кислорода.

Обязателен: Облигатные аэробы могут выжить в присутствии кислорода, в то время как облигатные анаэробы могут выжить в отсутствие кислорода.

Естественная среда

Факультативно: Факультативные организмы живут как во внешней среде, так и внутри хозяина.

Обязателен: Облигатные аэробы живут только во внешней среде, в то время как облигатные анаэробы живут только внутри хозяина.

Паразиты

Факультативно: Факультативные паразиты могут выжить без хозяина.

Обязателен: Облигатные паразиты выживают только в присутствии хозяина.

В жидкой среде

Факультативно: Факультативные организмы можно идентифицировать по всей среде, но в основном у поверхности.

Обязателен: Облигатные аэробы можно идентифицировать у поверхности среды. Облигатные анаэробы можно идентифицировать на дне среды.

Эффективность производства энергии

Факультативно: Эффективность производства энергии у факультативных организмов высока.

Обязателен: Эффективность производства энергии у облигатных организмов меньше.

Заключение

Факультативный и облигатный - это два типа организмов, которые различаются типами клеточного дыхания. Три типа клеточного дыхания - это аэробное дыхание, анаэробное дыхание и ферментация. Факультативные организмы могут использовать любой из трех типов методов клеточного дыхания, тогда как облигатные организмы могут использовать только один из трех методов клеточного дыхания. Таким образом, облигатные организмы можно разделить на аэробы и анаэробы. Основное различие между факультативным и облигатным - это тип механизма клеточного дыхания, используемый каждым типом организма.

Ссылка:

1. Факультативные анаэробные бактерии, Центр исследования микробных генов и ресурсов, доступно здесь. Янг, Пол А. «Факультативный паразитизм и диапазоны хозяев грибов». Американский журнал ботаники, т. 13, вып. 8. 1926. С. 502–520. JSTOR, доступен здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Бактерия Klebsiella pneumonia» от NIAID (CC BY 2.0) через Flickr2. «Armillaria mellea, Honey Fungus, UK 1» Автор изображений Stu’s (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia3. «Розовые индийские трубки» Магеллан Н.Х. - собственная работа (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia4. «Анаэробный» Автор Pixie - собственная работа (общественное достояние) через Commons Wikimedia