Bilgi

6.1: Oksijen Gereksinimlerine Giriş - Biyoloji

6.1: Oksijen Gereksinimlerine Giriş - Biyoloji


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Öğrenme Çıktıları

  • Oksijenin bakteriler üzerindeki etkilerini tanır
  • Mikropların çeşitli oksijen gereksinimlerini açıklayın, tiyoglikolat agar derin ortamdaki mikropların büyümesini gözlemleyin ve yorumlayın
  • Anaerobik bakterileri kültürleme yöntemlerini tartışın

Çevresel Gereklilikler: Oksijen gereksinimleri

Oksijen bakteri üremesini nasıl etkiler?

Bakteriler oksijeni kullanma yeteneklerinde önemli ölçüde farklılık gösterebilir (O2). Aerobik koşullar altında oksijen, prokaryotların plazma zarında bulunan elektron taşıma zinciri için son elektron alıcısı olarak görev yapar. Bakteriler, çoğu hücresel işlem için enerji kaynağı olan ATP'yi üretmek için bu işlemi kullanır. Oksijen yokluğunda (O2), bazı bakteriler anaerobik solunum ve/veya fermantasyon dahil olmak üzere alternatif metabolik yollar kullanabilir. Anaerobik solunum sırasında, nitrat (NO) gibi elektron taşıma zinciri için son elektron alıcısı olarak diğer alternatif moleküller kullanılır.3), sülfat (SO4) ve karbonat (CO3).

Bakteriler ve birçok mikroorganizma oksijen konsantrasyonlarına karşı çok hassastır. Bazıları sadece varlığında büyüyecek ve denir zorunlu aeroblar. fakültatif aeroblar aerobik olarak veya oksijen yokluğunda (anaerobik koşullar) büyürler, ancak genellikle oksijenle daha iyi sonuç verirler. Aerotolerant anaeroblar oksijen gerektirmez, ancak varlığında büyüyebilir, katı iken zorunlu anaeroblar oksijeni kullanamaz ve varlığında büyüyemez veya yaşayamaz. mikroaerofiller oksijen kullanın, ancak atmosferik oksijen seviyelerinden daha düşük konsantrasyonlarda (~%20'dir).

Bir bakterinin oksijen ihtiyacı, bakteri adı verilen özel bir ortamda yetiştirilerek belirlenebilir. tiyoglikolat agar tüpleri. Ortamın tüpünün alt kısmı, sistin ve tioglikolik asit tarafından anaerobik tutulur, bunlar kimyasal olarak reaksiyona girer ve içeri yayılan oksijeni bağlar. Tüpteki reaksiyona girmemiş oksijen, pembeye dönüşen bir boya olan resazurin ile gösterilir. oksijen varlığı. Üst santimetrenin pembe olması yaygındır. Bakterinizle bir tiyoglikolat tüpü aşılayabilir ve oksijen gereksinimlerini belirlemek için bakterinin tüpte nerede büyüdüğünü gözlemleyebilirsiniz (bkz. Resim 1)

Resim 1: Tiyoglikollat ​​agar tüpleri kullanılarak belirlenen mikrobiyal oksijen gereksinimleri. Yeşil noktalar, agar içindeki veya yüzeyindeki bakteri kolonilerini temsil eder. Agar tüpünün yüzeyi doğrudan atmosferik oksijene maruz kalır ve aerobik olacaktır. Tiyoglikolat ortamının oksijen içeriği, ortam tüpün dibine doğru anaerobik hale gelene kadar derinlikle azalır.

Anaerobların Yetiştirilmesi

Anaerobların kültivasyonu anaerobik odada yapılabilir (resim 2). Bu, katı zorunlu anaerobları oksijene maruz bırakmadan çalışabileceğiniz ve geliştirebileceğiniz özel bir odadır. Anaerobik odalar bir hidrojen içerir (H2) oksijeni (O2) su oluşturarak (H2Ö). Anaerobik odalar, H'nin bir gaz karışımını kullanır.2 ve azot gazı (N2) (%5/95) veya N2/karbon dioksit (CO2)/H2 (%85/10/5) oksijeni uzaklaştırmak için. O'yi azaltmak için bir hava kilidi kullanılır2 numunelerin haznenin içine ve dışına aktarılmasından önceki seviyeler.

Bakterileri anaerobik olarak plakalar üzerinde kültürlemenin bir başka yolu da bir GasPak anaerobik sistemi kullanmaktır. Bu sistemlerde, su ilave edildikten sonra bir GasPak zarfı tarafından hidrojen ve karbon dioksit üretilir. GasPak sisteminin bölmesindeki bir paladyum katalizörü, hidrojen ve oksijenden su oluşumunu katalize ederek, sızdırmaz bölmeden oksijeni uzaklaştırır (resim 3 ve 4). Bu sistemler kompakt, kullanımı kolay ve anaerobik bir odaya göre daha ucuzdur. Kavanozlarda (resim 3) veya kutu formatında (resim 4) gelirler.

Resim 2:Anaerobik oda. https://coylab.com/products/anaerobi...robic-chamber/

Resim 3: GasPak sistem kavanozları Resim 4: GasPak sistem kutuları. https://www.fishersci.com/shop/produ...rs-3/p-4902079

Videoyu İzleyin 1: Tiyoglikolat ortamının temelleri

1. videoyu izleyin: Tioglikolat ortamının nasıl çalıştığına dair açıklama ve örnekler. (9:33) URL: https://youtu.be/AJG18sQd8mU

2. Videoyu İzleyin: Bir anaerobik kavanoz nasıl hazırlanır

2. Videoyu İzleyin: anaerobik kavanoz nasıl kurulur. İşlem anaerobik kutu için benzer. (3:03) URL: https://youtu.be/aFDYx-7ceS8


Reaktif oksijen türleri

Reaktif oksijen türleri (ROS), O'nun elektron alıcılığı nedeniyle oluşan oldukça reaktif kimyasal moleküllerdir.2. ROS örnekleri arasında peroksitler, süperoksit, hidroksil radikali, singlet oksijen, [3] ve alfa-oksijen bulunur.

Moleküler oksijenin indirgenmesi (O2) süperoksit üretir ( • O -
2 ), diğer birçok reaktif oksijen türünün öncüsüdür: [4]

Hidrojen peroksit de kısmen indirgenebilir, böylece hidroksit iyonları ve hidroksil radikalleri ( • OH) oluşturabilir veya tamamen suya indirgenebilir: [4]

Biyolojik bağlamda, ROS, oksijenin normal aerobik metabolizmasının doğal bir yan ürünü olarak oluşturulur ve hücre sinyalizasyonu ve homeostazında önemli rollere sahiptir. [5] [6] ROS, hücresel işleve özgüdür ve normal hücrelerde düşük ve durağan seviyelerde bulunur. Sebzelerde ROS, fotokoruma ve farklı stres türlerine toleransla ilgili metabolik süreçlerde yer alır. [7] Bununla birlikte, ROS, bazı hücresel bileşenleri oksitledikleri ve değiştirdikleri ve orijinal işlevlerini yerine getirmelerini engelledikleri için DNA'da geri dönüşü olmayan hasara neden olabilir. Bu, ROS'un zararlı, koruyucu veya sinyal faktörü olarak hareket edip etmeyeceklerinin ROS üretimi ve doğru zamanda ve yerde imha arasındaki dengeye bağlı olarak ikili bir rolü olduğunu göstermektedir. [8] Başka bir deyişle, oksijen toksisitesi hem kontrolsüz üretimden hem de antioksidan sistem tarafından ROS'un verimsiz eliminasyonundan kaynaklanabilir. Çevresel stres zamanlarında (örneğin, UV veya ısıya maruz kalma), ROS seviyeleri önemli ölçüde artabilir. [5] Bu, hücre yapılarında önemli hasara neden olabilir. Kümülatif olarak, bu oksidatif stres olarak bilinir. ROS üretimi, bitkilerdeki stres faktörü tepkilerinden güçlü bir şekilde etkilenir, ROS üretimini artıran bu faktörler arasında kuraklık, tuzluluk, soğutma, patojenlerin savunması, besin eksikliği, metal toksisitesi ve UV-B radyasyonu bulunur. ROS ayrıca, hem hayvanlarda hem de bitkilerde dokuların gelişiminde geri dönüşü olmayan etkiler yaratan iyonlaştırıcı radyasyon [9] gibi eksojen kaynaklar tarafından da üretilir. [10]


Çözünmüş Oksijen ve Su

Çözünmüş oksijen (DO), suda ne kadar oksijenin çözüldüğünün bir ölçüsüdür - canlı suda yaşayan organizmalar için mevcut oksijen miktarı. Bir akarsu veya göldeki çözünmüş oksijen miktarı bize su kalitesi hakkında çok şey söyleyebilir.

USGS bilim adamı Ohio, Kettering'deki Huffman Park'taki Holes Creek'te çeşitli su kalitesi koşullarını ölçüyor.

USGS onlarca yıldır suyu ölçüyor. gibi bazı ölçümler sıcaklık, pH, ve özel iletkenlik ABD'nin neresinde su üzerinde çalışılıyor olursa olsun, hemen hemen her su numunesi alındığında ve araştırıldığında alınır. Sıklıkla alınan diğer bir yaygın ölçüm, suda ne kadar oksijenin çözüldüğünün bir ölçüsü olan çözünmüş oksijendir (DO), - DO bize su kalitesi hakkında çok şey söyleyebilir.

Çözünmüş Oksijen ve Su

Su molekülleri bir oksijen atomu içermesine rağmen, bu oksijen doğal sularda yaşayan suda yaşayan organizmaların ihtiyaç duyduğu şey değildir. Az miktarda oksijen, yani bir milyon su başına yaklaşık on oksijen molekülü, aslında suda çözülür. Oksijen bir akıma esas olarak atmosferden girer ve akarsulara yeraltı suyu deşarjının büyük bir bölümünü akarsulardan oluşturduğu alanlarda, yeraltı suyu deşarjı. Bu çözünmüş oksijen balıklar ve zooplanktonlar tarafından solunur ve hayatta kalmak için onlara ihtiyaç duyar.

Çözünmüş oksijen ve su kalitesi

Çözünmüş oksijen konsantrasyonlarının düşük olduğu ötrofik bir göl. Bu koşullar altında alg patlamaları meydana gelebilir.

Bir dağ dere veya büyük nehir gibi hızlı hareket eden su, çok fazla çözünmüş oksijen içerme eğilimindedir, oysa durgun su daha az içerir. sudaki bakteri organik madde bozunurken oksijen tüketebilir. Bu nedenle, göllerde ve nehirlerdeki fazla organik madde, bir su kütlesinin "ölmesine" neden olabilecek oksijen eksikliği olan bir durum olan ötrofik koşullara neden olabilir. İçinde çok fazla çürüyen, organik madde bulunan durgun sularda, özellikle yaz aylarında sudaki yaşam zor olabilir (çözünmüş oksijen konsantrasyonu, su ile ters orantılıdır). su sıcaklığı), çözünmüş oksijen seviyeleri mevsimsel olarak düşük olduğunda. Gölün yüzeyine yakın su – epilimniyon– onlar için çok sıcakken, dibe yakın su – hipolimniyon – çok az oksijene sahiptir. Koşullar özellikle sıcak ve sakin havalarda ciddileşerek birçok balığın kaybına neden olabilir. Yerel göllerde yaz aylarında bu sorundan kaynaklanan balık ölümlerini duymuş olabilirsiniz.

Çözünmüş oksijen, sıcaklık ve sudaki yaşam

Su sıcaklığı, bir nehir veya su kütlesindeki çözünmüş oksijen konsantrasyonlarını etkiler.

Grafiğin gösterdiği gibi, yüzey suyundaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu sıcaklıktan etkilenir ve hem mevsimsel hem de günlük bir döngüye sahiptir. Soğuk su, ılık sudan daha fazla çözünmüş oksijen tutabilir. Kışın ve ilkbaharın başlarında, su sıcaklığının düşük olduğu zamanlarda, çözünmüş oksijen konsantrasyonu yüksektir. Yaz ve sonbaharda, su sıcaklığı yüksek olduğunda, çözünmüş oksijen konsantrasyonu genellikle daha düşüktür.

Yüzey suyunda çözünmüş oksijen, tüm sucul yaşam formları tarafından kullanılır, bu nedenle bu bileşen tipik olarak göllerin ve akarsuların "sağlığını" değerlendirmek için ölçülür. Oksijen bir akışa girer atmosfer ve yeraltı suyu deşarjı. Yeraltı suyu deşarjından oksijenin katkısı önemlidir, ancak yalnızca yeraltı suyunun akarsu akışının büyük bir bileşeni olduğu alanlarda, örneğin; buzul birikintileri. Fotosentez, çözünmüş oksijen/sıcaklık ilişkisini etkileyen birincil süreçtir, su berraklığı ve güneş ışığının gücü ve süresi, sırasıyla fotosentez hızını etkiler.

Hipoksi ve "Ölü bölgeler"

Louisiana'nın güneyinde, Mississippi ve Atchafalaya Nehirlerinin boşaldığı Körfez bölgelerinde bir Meksika Körfezi "ölü bölge" duymuş olabilirsiniz. Yeraltı suları çözünmüş oksijende tükendiğinde ve çoğu yaşamı destekleyemediğinde, kuzey Meksika Körfezi'nde mevsimsel olarak ölü bir bölge oluşur. Bölge, Louisiana'daki kıta sahanlığı üzerinde Mississippi Deltası'nın batısında oluşur ve bazen Teksas'a kadar uzanır. Oksijen tükenmesi ilkbahar sonlarında başlar, yaz aylarında artar ve sonbaharda sona erer.

Meksika Körfezi Güneydoğu Bölgesi İzleme ve Değerlendirme Programı (SEAMAP) Kuzey Meksika Körfezi'nde yıllık yaz gezisi sırasında 8 Haziran ile 17 Temmuz 2009 tarihleri ​​arasında ölçülen dip sularında çözünmüş oksijen. Turuncu ve kırmızı renkler, daha düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonlarını gösterir.

Oksijeni tükenmiş yeraltı sularının oluşumu, besin açısından zengin (azot ve fosfor) Mississippi ve Atchafalaya Nehirlerinden deşarj. Deşarjdaki biyolojik olarak mevcut besinler, ölüp bakteriler tarafından yenen ve yeraltı suyundaki oksijeni tüketen alg patlamalarını uyarabilir. Normal yüzey sularının oksijen içeriği tuzluluk yaz aylarında oksijen konsantrasyonları 2 mg/L'den az olduğunda tipik olarak litre başına 8 miligramdan (8 mg/L) fazladır, su hipoksik olarak tanımlanır (CENR, 2000). Hipoksi, kaçamayan birçok organizmayı öldürür ve bu nedenle hipoksik bölge gayri resmi olarak “ölü bölge” olarak bilinir.

Kuzey Meksika Körfezi'ndeki hipoksik bölge, verimli ve değerli bir balıkçılığın merkezindedir. Hipoksik bölgelerin artan sıklığı ve genişlemesi, balıkçılığın ticari ve eğlence amaçlı kullanıcıları için önemli bir ekonomik ve çevresel sorun haline gelmiştir.

Çözünmüş oksijen ölçümü

Su kalitesi ölçümlerini kaydetmek için kullanılan çok parametreli monitör.

Çözünmüş oksijeni ölçmek için saha ve laboratuvar sayaçları uzun süredir kullanılıyor. Bu resimde görüldüğü gibi, modern sayaçlar küçük ve oldukça elektroniktir. Hala kablonun ucunda bulunan bir sonda kullanıyorlar. Çözünmüş oksijen sıcaklığa bağlıdır (ters ilişki), bu nedenle ölçüm cihazı her kullanımdan önce uygun şekilde kalibre edilmelidir.

yerelinizi test etmek ister misiniz? su kalitesi?

Su testi kitleri, dünya çapında su kaynaklarının korunmasına yönelik kamu bilincini ve katılımını sağlayan uluslararası bir eğitim ve sosyal yardım programı olan World Water Monitoring Challenge'dan (WWMC) edinilebilir. Öğretmenler ve su bilimi meraklıları: Yerel sularda temel su kalitesi testleri yapabilmek ister misiniz? WWMC, kendi testlerinizi gerçekleştirebilmeniz için ucuz test kitleri sunar. sıcaklık, pH, bulanıklık, ve Çözünmüş oksijen.

Su özellikleri hakkında çok şey bildiğinizi düşünüyor musunuz?
Bizimkini al interaktif su özellikleri doğru/yanlış testi ve su bilginizi test edin.


Biyoinorganik Temeller ve Uygulamalar: Doğal Yaşam Sistemlerinde Metaller ve Toksikoloji ve Tıpta Metaller

3.07.2.1 Dioksijenin Temel Özellikleri

Dioksijen, dünyanın atmosferinin önemli bir bileşenidir.

hacimce %20. Moleküler oksijen, çift dejenere π* HOMO'ların her birinde bir tane eşleşmemiş iki elektrondan oluşan bir temel durum üçlüsüdür. Resmi olarak moleküler oksijen çift bağa sahiptir ve termodinamik olarak güçlü bir oksitleyicidir. Bununla birlikte, spin korunumu nedeniyle, O'nun reaksiyonu2 temel durum singlet molekülleri ile kinetik olarak elverişsizdir ve flavinler, pterinler veya metal iyonları gibi diğer temel durum radikalleri ile reaksiyonu gerektirir. Da gösterildiği gibi Şekil 1 dioksijenin bir elektronla süperokside indirgenmesi termodinamik olarak elverişsizdir. Bununla birlikte, dioksijenin iki elektronlu indirgenmesi ve süperoksitin perokside bir elektron indirgenmesi termodinamik olarak uygundur ve antikor π* orbitallerine elektronlar eklendikçe O–O bağ uzamasına yol açar (bkz. Şekil 5 15, dioksijen içeren kısımların fiziksel özellikleri için).

Şekil 5. Moleküler oksijen ve indirgenmiş dioksijen kısımlarının fiziksel özellikleri.

Conry'den uyarlanmıştır, R. R. İnorganik Kimya Ansiklopedisi, John Wiley ve Oğulları: Hoboken, 2006.

O koordinasyonu2 Hem enzimatik hem de sentetik sistemlerde bakıra dönüşme, indirgenmiş bakır merkezinden moleküler oksijene, çoğunlukla bir iç küre mekanizması olduğuna inanılan şeyde büyük derecede elektron transferini içerir, yani kompleks oluşum, elektron transferinin eşlik ettiği bağ oluşumunu içerir. Oluşan bakır-dioksijen eklentisinin doğası oldukça değişkendir ve ligand/protein tipi (örneğin, S'ye karşı N), sonuçta ortaya çıkan koordinasyon sayısı ve geometrisi, birbirine yakın bakır iyonlarının sayısı, vb. dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. görmek Şekil 6 ).

Şekil 6. Sentetik olarak türetilmiş mono ve dinükleer bakır kompleksleri O'ya bağlanır2-türetilmiş türler. Biyolojik sistemlerde altı çizili türler gözlemlenmiştir.


Birincil ve İkincil Saptama Reaktifleri

Hem enzim hem de makroflorofor etiketleri, doğrudan hedefe özgü afinite reaktiflerine (birincil tespit) veya genellikle immün-tanıma (ikincil tespit) temelinde, etiketlenmemiş primer reaktiflerle stabil kompleksler oluşturan daha genel afinite reaktiflerine bağlanabilir. Şematik olarak belirtildiği gibi Şekil 6.1.1, ikincil algılama, doğal olarak bir dereceye kadar sinyal amplifikasyonu sağlar, ancak bazen spesifik olmayan bağlanma nedeniyle ek arka plan pahasına olur. Birincil ve ikincil saptamanın bu temel kavramları, yalnızca bu bölümde ele alınan sinyal amplifikasyon teknikleri için değil, aynı zamanda Antikorlar, Avidinler ve Lektinler—Bölüm 7'de açıklanan boya etiketli afinite reaktifleri için de geçerlidir.

Birincil Saptama Reaktifleri

Belirli bir hedefe doğrudan bağlanan, kolayca saptanabilen herhangi bir molekül, birincil saptama reaktifidir. Bu tür reaktifler, stabil bir şekilde iliştirilmiş etiketler tarafından verilen floresan, kemilüminesans, absorpsiyon veya elektron kırınımı ile tespit edilir. Bu kararlı ekleri oluşturmak için kullanılan konjugasyon ve çapraz bağlama kimyaları, Floroforlar ve Bunların Amin-Reaktif Türevleri—Bölüm 1, Tiyol-Reaktif Sondalar—Bölüm 2 ve Çapraz Bağlama ve Fotoaktive Edilebilir Reaktifler—Bölüm 5'te ayrıntılı olarak tartışılmaktadır. boya önleyici antikorlar (Anti-Boya ve Hapten Antikorları—Bölüm 7.4) ve monoklonal antikorlar (www.invitrogen.com/handbook/antibodies), Molecular Probes saha seçici ürünlerinin çoğu, birincil saptama reaktifleri olarak kabul edilebilir. Bunlar arasında floresan lektinlerimiz (Lektinler ve Diğer Karbonhidrat Bağlayıcı Proteinler—Bölüm 7.7), nükleik asit boyaları (Nükleik Asit Tespiti ve Analizi—Bölüm 8), protein ve glikoprotein boyaları (Jeller, Lekeler ve Dizilerde Protein Tespiti—Bölüm 9.3, Tespit Etme) yer alır. Protein Modifikasyonları—Bölüm 9.4), fallotoksinler (Aktin Sondaları—Bölüm 11.1), membran probları (Lipidler ve Zarlar için Sondalar—Bölüm 13), apoptotik hücreleri saptamak için ek V konjugatları (Apoptoz için Testler—Bölüm 15.5) ve çeşitli ilaç ve toksin analoglar (Nörotransmitter Reseptörleri için Sondalar—Bölüm 16.2, İyon Kanalları ve Taşıyıcılar için Sondalar—Bölüm 16.3). Bu birincil saptama reaktifleri tipik olarak floresan mikroskobu, florometri veya akış sitometrisi yöntemleriyle saptanabilir.

İkincil Saptama Reaktifleri

Antikorlar ve lektinler gibi birçok biyomolekül biyolojik bir hedefe seçici olarak bağlansa da, genellikle tespit edilmeden önce kimyasal olarak modifiye edilmeleri gerekir. Çoğu zaman biyomolekül, bir floresan veya kromoforik boyaya veya kolloidal altın gibi bir ağır atom kompleksine konjuge edilir. Ancak araştırmacı, bunun yerine daha genel bir ikincil saptama reaktifi kullanmayı seçerek bu konjugasyonlar için gereken zamandan ve masraftan kaçınmak isteyebilir. Tipik olarak, ikincil saptama reaktifleri belirli bir molekül sınıfını tanır. Örneğin, etiketli keçi anti-fare IgG antikorları, çok çeşitli hedefe özgü fare monoklonal antikorlarını lokalize etmek için kullanılabilir. Kapsamlı ikincil antikor teklifimiz (İkincil İmmünoreaktifler - Bölüm 7.2), üstün Alexa Fluor boya serimiz, fikobiliproteinler, Alexa Fluor boya-fikobiliprotein tandem floroforları, Qdot nanokristalleri, biyotin ve enzim etiketleri (HRP ve alkalin fosfataz) dahil olmak üzere geniş bir etiket yelpazesi sunar. Aynı zamanda, iki veya daha fazla hedefin eşzamanlı ikincil immünodeteksiyonunu gerçekleştirirken, kafa karıştırıcı çapraz reaktiviteden kaçınmak için önemli bir husus olan immünoreaktivite açısından birçok seçenek sunuyoruz.Etiketli ikincil antikor portföyümüz, çeşitli fare IgG izotipleri dahil olmak üzere çeşitli memeli türlerinden IgG ve IgM'ye karşı antikorların yanı sıra kuş (tavuk) IgY'ye karşı antikorları içerir. Zenon antikor etiketleme teknolojimiz (Zenon Teknolojisi: İmmün Etiketleme için Çok Yönlü Reaktifler - Bölüm 7.3), karşılık gelen fare, tavşan, keçi veya insan antikorunun hızlı ve kantitatif etiketlemesi için Fc'ye özgü bir anti-IgG Fab fragmanının konjugatlarını kullanır.


İçindekiler

Oksijen hem kronik hem de akut vakalarda medikal tedavi olarak kullanılır ve hastanede, hastane öncesi veya tamamen hastane dışında kullanılabilir.

Kronik durumlar Düzenle

Ek oksijenin yaygın bir kullanımı, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH), kronik bronşit veya amfizem oluşumu, sigara içmenin yaygın bir uzun vadeli etkisi olan ve durumlarının geçici olarak kötüleşmesi sırasında nefes almak için ek oksijene ihtiyaç duyabilen kişilerdedir. veya gündüz ve gece boyunca. KOAH'lı kişilerde, arteriyel oksijen kısmi basıncı Pa O ile endikedir.
2 ≤ 55 mmHg (7.3 kPa) veya arteriyel oksijen satürasyonu Sa O
2 ≤ %88 ve kullanım ömrünü uzattığı gösterilmiştir. [13] [14] [15]

Oksijen, nispeten normal kan oksijen seviyelerine sahip olmasına rağmen, genellikle son dönem kalp veya solunum yetmezliği, ileri kanser veya nörodejeneratif hastalık ortamında nefes darlığı çeken kişilere reçete edilir. 2010 yılında 239 denekten oluşan bir deneme, aynı şekilde verilen oksijen ve hava arasında nefes darlığını azaltmada önemli bir fark bulamadı. [16]

Akut koşullar Düzenle

Oksijen, acil tıpta hem hastanelerde hem de acil tıbbi servislerde veya ileri düzeyde ilk yardım yapanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Hastane öncesi ortamda, resüsitasyon, majör travma, anafilaksi, majör kanama, şok, aktif konvülsiyonlar ve hipotermide kullanım için yüksek akışlı oksijen endikedir. [17] [18]

Yaralanmalarının veya hastalıklarının düşük oksijen seviyelerine neden olduğu diğer kişiler için de endike olabilir, ancak bu durumda nabız oksimetresine dayalı olarak oksijen doygunluğu seviyelerine ulaşmak için oksijen akışının ılımlı hale getirilmesi gerekir (hedef seviye %94-96). çoğu veya KOAH'lı kişilerde %88-92). [17] [8] Akut hastalığı olanlarda aşırı oksijen kullanımı ölüm riskini artırmaktadır. [8] 2018'de British Medical Journal'daki öneriler, satürasyonlar %96'nın üzerindeyse oksijenin durdurulması ve %90 ila 93'ün üzerindeyse başlatılmaması gerektiği yönündeydi. [19] İstisnalar, karbon monoksit zehirlenmesi, küme baş ağrıları, orak hücre hastalığı atakları ve pnömotoraks olanlardı. [19]

Kişisel kullanım için, vazokonstriktif etkileri nedeniyle küme baş ağrısı ataklarını durdurmak için evde tedavi olarak yüksek konsantrasyonlu oksijen kullanılır. [20]

Akut bir hastalık veya hastaneye yatıştan sonra düşük oksijen nedeniyle oksijen tedavisi gören kişiler, doktorun kişinin durumunu yeniden değerlendirmesi olmadan sürekli oksijen tedavisi için rutin olarak reçete yenilemesi yapmamalıdır. [21] Kişi hastalıktan kurtulmuşsa, hipokseminin düzelmesi beklenir ve ek bakım gereksiz olur ve kaynak israfı olur. [21]

Birçok EMS protokolü oksijenin kimseden esirgenmemesi gerektiğini belirtirken, diğer protokoller daha spesifik veya ihtiyatlıdır. Bununla birlikte, oksijen tedavisinin kişinin durumu üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu bilinen bazı durumlar vardır. [22]

Şiddetli solunum sıkıntısı veya solunum durması olmadıkça, parakuat zehirlenmesi olan bir kişiye asla oksijen verilmemelidir, çünkü bu toksisiteyi artırabilir. Paraquat zehirlenmesi 1958'den 1978'e kadar dünya çapında yaklaşık 200 ölümle nadirdir. [23] Oksijen tedavisi, pulmoner fibrozis veya bleomisin tedavisinden kaynaklanan diğer akciğer hasarı olan kişiler için önerilmez. [24]

Bebeklere verilen yüksek oksijen seviyeleri, görmeyi engelleyen yeni kan damarlarının aşırı büyümesini teşvik ederek körlüğe neden olur. Bu prematüre retinopatisidir (ROP).

Oksijenin dolaşım sistemi üzerinde vazokonstriktif etkileri vardır, periferik dolaşımı azaltır ve bir zamanlar felç etkilerini potansiyel olarak arttırdığı düşünülürdü. Ancak kişiye ek oksijen verildiğinde Henry Yasasına göre ek oksijen plazmada çözülür. Bu, telafi edici bir değişikliğin meydana gelmesine izin verir ve plazmadaki çözünmüş oksijen, mahcup (oksijen açlığı çeken) nöronları destekler, iltihabı ve felç sonrası beyin ödemini azaltır. 1990'dan beri hiperbarik oksijen tedavisi dünya çapında inme tedavisinde kullanılmaktadır. Nadir durumlarda, hiperbarik oksijen tedavisi alan kişilerde nöbetler olmuştur. Bununla birlikte, ekstra mevcut çözünmüş oksijenin nöronlara yukarıda bahsedilen Henry Yasası etkisi nedeniyle, genellikle olayın olumsuz bir devamı yoktur. Bu tür nöbetler genellikle oksijen toksisitesinin bir sonucudur, [25] [26], ancak hipoglisemi katkıda bulunan bir faktör olabilir, ancak ikinci risk, oksijen tedavisinden önce kişinin besin alımını dikkatle izleyerek ortadan kaldırılabilir veya azaltılabilir.

Oksijen ilk yardım, yıllardır dalış yaralanmalarında acil tedavi olarak kullanılmaktadır. [27] Kişinin %100 oksijen soluduğu bir hiperbarik odada rekompresyon, dekompresyon hastalığına standart hastane ve askeri tıbbi müdahaledir. [27] [28] [29] Yüzeye çıktıktan sonraki dört saat içinde ilk yardım oksijeni verilirse, rekompresyon tedavisinin başarısı ve gerekli rekompresyon tedavilerinin sayısında azalma olduğu gösterilmiştir. [30] Oksijen uygulamasının dekompresyon hastalığının tedavisi için en etkili önlem olmayabileceği ve helioksun daha iyi bir alternatif olabileceği yönünde öneriler vardır. [31]

Kronik obstrüktif akciğer hastalığı Düzenle

Amfizem gibi kronik obstrüktif akciğer hastalığı olan kişilerde, özellikle karbondioksit tuttuğu bilinenlerde (tip II solunum yetmezliği) dikkatli olunmalıdır. Bu tür insanlar, ek oksijen verilirse, muhtemelen hayatlarını tehlikeye atan karbondioksit ve düşük pH (hiperkapnasyon) biriktirebilir. [32] Bu öncelikle ventilasyon-perfüzyon dengesizliğinin bir sonucudur (bkz. Oksijenin kronik obstrüktif akciğer hastalığı üzerindeki etkisi). [33] En kötü durumda, şiddetli amfizemi ve yüksek kan karbondioksiti olan kişilerde yüksek düzeyde oksijen uygulanması, titre edilmiş oksijen tedavisi alanlara kıyasla mortalitede gözlenen bir artışla solunum dürtüsünü solunum yetmezliğini hızlandırma noktasına kadar azaltabilir. [32] Bununla birlikte, solunum dürtüsünün kaybolma riski, acil oksijen vermeme risklerinden çok daha ağır basmaktadır ve bu nedenle acil oksijen uygulaması asla kontrendike değildir. Oksijen kullanımının dikkatlice kalibre edilebildiği saha bakımından kesin bakıma geçiş, tipik olarak solunum tahrikinde önemli azalmalardan çok önce gerçekleşir.

2010 yılında yapılan bir araştırma, titre edilmiş oksijen tedavisinin (kontrollü oksijen uygulaması) KOAH'lı kişiler için daha az tehlike oluşturduğunu ve KOAH'lı olmayan diğer kişilerin de bazı durumlarda titre edilmiş tedaviden daha fazla fayda görebileceğini göstermiştir. [32]

Yangın riski Düzenle

Yüksek konsantrasyonlu oksijen kaynakları hızlı yanmayı teşvik eder. Oksijenin kendisi yanıcı değildir, ancak bir yangına konsantre oksijen eklenmesi yoğunluğunu büyük ölçüde artırır ve normal koşullar altında nispeten inert olan malzemelerin (metaller gibi) yanmasına yardımcı olabilir. Konsantre oksidanlar ve yakıtlar yakınlaştırıldığında yangın ve patlama tehlikeleri mevcuttur, ancak yanmayı tetiklemek için ısı veya kıvılcım gibi bir tutuşma olayı gereklidir. [34] Saf oksijen tarafından hızlandırılan bir kaza sonucu yangının iyi bilinen bir örneği, Ocak 1967'de Apollo 1 uzay aracında üç astronotun hepsini öldürdüğü bir yer testi sırasında meydana geldi. [35] Benzer bir kaza, 1961'de Sovyet kozmonot Valentin Bondarenko'yu öldürdü.

Peroksitler, kloratlar, nitratlar, perkloratlar ve dikromatlar gibi yüksek oksidatif potansiyele sahip oksijen bileşikleri için de geçerlidir çünkü yangına oksijen verebilirler. [ ilgili? ]

konsantre O
2 yanmanın hızlı ve enerjik bir şekilde ilerlemesini sağlayacaktır. [34] Hem gaz hem de sıvı oksijeni depolamak ve iletmek için kullanılan çelik borular ve depolama kapları, yakıt görevi görecek ve bu nedenle O'nun tasarımı ve üretimi
2 sistemleri, tutuşturma kaynaklarının en aza indirilmesini sağlamak için özel eğitim gerektirir. [34] Yüksek basınçlı bir ortamda yüksek konsantrasyonlu oksijen, yağ ve gres gibi hidrokarbonları kendiliğinden tutuşturarak yangın veya patlamaya neden olabilir. Hızlı basınçlandırmanın neden olduğu ısı, ateşleme kaynağı olarak hizmet eder. Bu nedenle, depolama kapları, regülatörler, borular ve yüksek konsantrasyonlu oksijenle kullanılan diğer ekipmanlar, potansiyel yakıtların bulunmadığından emin olmak için kullanımdan önce "oksijenle temizlenmelidir". Bu sadece saf oksijen için geçerli değildir, atmosferik değerden önemli ölçüde daha yüksek (yaklaşık %21) herhangi bir konsantrasyon potansiyel bir risk taşır.

Birleşik Krallık gibi bazı yargı bölgelerindeki hastaneler, artık başka nedenlerle uygulamaya konmasına rağmen, ateşleme kaynaklarını tıbbi borulu oksijenden uzak tutma amacını destekleyen "sigara içilmez" politikaları uygulamaktadır. Tıbbi olarak öngörülen oksijenin kayıtlı ateşleme kaynakları arasında mumlar, aromaterapi, tıbbi ekipman, yemek pişirme ve ne yazık ki kasıtlı vandalizm yer alır. Pipo, puro ve sigara içmek özel bir endişe kaynağıdır. Bu politikalar, özellikle uyum zayıfsa, taşınabilir oksijen sistemlerinde yaralanma riskini tamamen ortadan kaldırmaz. [36]

Alternatif tıp Düzenle

Bazı alternatif tıp uygulayıcıları, AIDS, Alzheimer hastalığı ve kanser dahil olmak üzere birçok insan rahatsızlığı için bir tedavi olarak "oksijen tedavisini" desteklediler. Prosedür, hidrojen peroksit enjekte etmeyi, kanı oksijenlendirmeyi veya rektuma, vajinaya veya diğer vücut açıklığına basınç altında oksijen vermeyi içerebilir. [ kaynak belirtilmeli ] Amerikan Kanser Derneği'ne göre, "mevcut bilimsel kanıtlar, bir kişinin vücuduna oksijen salan kimyasallar koymanın kanseri tedavi etmede etkili olduğu iddialarını desteklemiyor" ve bu tedavilerin bazıları tehlikeli olabilir. [37]


SONUÇLAR

Psd1 ve Pem2'nin silinmesi mitokondriyal PE/PC oranını önemli ölçüde değiştirir

En bol bulunan iki mitokondriyal fosfolipid olan PE ve PC'nin MRC fonksiyonu ve in vivo oluşumundaki rollerini incelemek için, psd1Δ ve pem2Δ sırasıyla PE ve PC biyosentezi için anahtar enzimlerden yoksun hücreler (Şekil 1). Önceki çalışmalar, fosfolipid bileşiminin ve mitokondriyal biyogenezin, büyüme ortamında kullanılan karbon kaynağına bağlı olduğunu göstermiştir (Tuller). ve diğerleri., 1999). Bu nedenle, glikoz içeren, fermente edilebilir (SC glikoz) veya laktat içeren, fermente edilemeyen (SC laktat) karbon kaynaklarında yetiştirilen maya hücrelerinin fosfolipid bileşimini analiz ettik. Glikozda yetiştirilen tüm hücre fosfolipid analizi psd1Δ hücreler, PC'de eşlik eden bir artışla birlikte PE'de üç kat azalma ortaya çıkardı (Şekil 2A). Tersine, pem2Δ hücreler, bu çalışmada kullanılan TLC ile ayrılamayan PE'de ve öncülü fosfatidilmonometiletanolamin'de (PMME) iki kat artışla PC'de 15 kat azalma gösterdi (Şekil 2A). Benzer PE ve PC değişiklikleri şu durumlarda gözlendi: psd1Δ ve pem2Δ hücreler, laktat içeren bir ortamda büyütüldü (Şekil 2B). Mitokondriyal fosfolipid bileşimini analiz etmek için, diğer hücresel organellerden minimum kontaminasyon ile yüksek oranda saflaştırılmış mitokondri elde ettik (Şekil 2C). Tam hücre fosfolipid bileşimi ile uyumlu olarak, PE seviyeleri yaklaşık altı kat azalmıştır. psd1Δ mitokondri (Şekil 2D). PE'deki azalma psd1Δ mitokondriye, PC ve PA'da önemli bir artış ve CL'de bir azalma dahil olmak üzere diğer fosfolipidlerdeki değişiklikler eşlik etti (Şekil 2D). İçinde pem2Δ mitokondri, PC seviyeleri beş kat azalırken, PE/PMME içeriği iki katına çıktı (Şekil 2D). Ayrıca önemli bir fosfatidildimetiletanolamin birikimi gözlemledik. pem2Δ mitokondri (Şekil 2D). Hem glikoz hem de laktat içeren ortamlarda, tüm hücrelerdeki ve izole mitokondrilerdeki mutlak fosfolipid seviyeleri, vahşi tip (WT) hücrelere göre her iki mutantta da değişmedi (Şekil 2, E–G). Bu sonuçlar, maya hücrelerinde, hücreleri membran fosfolipidlerinin mutlak miktarının kaybına karşı tamponlayan bir homeostatik mekanizmanın mevcut olduğunu ve böylece PE'deki tükenmenin PC'deki bir artışla telafi edildiğini ve bunun tersini göstermektedir. Öyleyse psd1Δ ve pem2Δ hücreler, zar fosfolipidlerinin mutlak miktarında herhangi bir değişiklik olmaksızın, önemli ölçüde değiştirilmiş bir PE/PC oranına sahiptir. WT'deki mitokondriyal PE/PC oranı 0,503 iken, bu oran 0, 065'e düşürüldü. psd1Δ hücreler ve 6,02'ye yükseldi pem2Δ hücreler. Mitokondriyal PE/PC oranlarındaki bu dramatik sapmalara rağmen psd1Δ ve pem2Δ hücrelerde, brüt hücresel ve mitokondriyal morfoloji değişmedi, ortalama mitokondriyal cristae uzunluğunda ve dış zarda sadece küçük bir azalma oldu. psd1Δ hücreler (Ek Şekil S1). mitokondriyal cristae uzunluğunda bir değişiklik olmadı. pem2Δ hücreler, ancak ortalama dış zar uzunluğunda hafif bir azalma gözlemledik (Ek Şekil S1). Toplu olarak bu sonuçlar, maya hücrelerinin mitokondriyal PE/PC oranlarındaki geniş çaplı değişikliği tolere edebildiğini ve PE seviyesindeki bir düşüşün PC'deki bir artışla karşılandığını ve bunun tersi olduğunu göstermektedir.

ŞEKİL 2: Hücresel ve mitokondriyal fosfolipid bileşimi psd1Δ ve pem2Δ hücreler. WT'nin tüm hücre fosfolipid bileşimi, psd1Δ, ve pem2Δ (A) SC glikoz ve (B) SC laktat içinde büyütülen hücreler. Fosfolipid seviyeleri, her bir fosfolipid sınıfındaki toplam fosfolipid fosfor yüzdesi olarak ifade edilir. PE #, PE ve PMME'nin toplamını temsil eder. pem2Δ hücreler. Veriler ortalama ± SD (n = 3) **P < 0,005, *P < 0.05. (C) WT hücrelerinden ham ve sakaroz gradyanlı saflaştırılmış mitokondrinin Western blot analizi. Cox2, Dpm1, Pho8 ve Pgk1, sırasıyla maya mitokondri, ER, vakuol ve sitoplazmanın belirteçleri olarak kullanılır. (D) WT'den sakaroz gradyanla saflaştırılmış mitokondrinin fosfolipid bileşimi, psd1Δ, ve pem2Δ SC laktat içinde büyüyen hücreler. Veriler ortalama ± SD (n = 3) **P < 0,005, *P < 0.05. (E, F) WT'nin tam hücre homojenatlarının toplam fosfolipid içeriği, psd1Δ, ve pem2Δ (E) SC glikoz veya (F) SC laktat içinde büyütülen hücreler. (G) SC laktatla yetiştirilen hücrelerden mitokondrinin toplam fosfolipid içeriği. Veriler ortalama ± SD (n = 3).

Azalan mitokondriyal PE/PC oranı, solunum ve ATP düzeylerinin azalmasına neden olur

PC ve PE'nin MRC işlevindeki belirli rollerini incelemek için kapsamlı büyüme karakterizasyonu gerçekleştirdik. psd1Δ ve pem2Δ Farklı karbon kaynaklarındaki hücreler. büyümesi psd1Δ ve pem2Δ fermente edilebilir SC glikoz ortamındaki hücreler, WT hücreleri için olanlarla karşılaştırılabilirdi (Şekil 3A ve Ek Şekil S2A). Önceki çalışmalarla tutarlı (Birner ve diğerleri., 2001), büyüme psd1Δ fermente edilemeyen SC laktat ortamındaki hücreler ciddi şekilde tehlikeye girerken, pem2Δ hücreler, biraz azaltılmış bir oranda da olsa büyüyebildi (Şekil 3B ve Ek Şekil S2B). Fermente olmayan ortamdaki büyüme kusurları, solunum yetmezliğini düşündürdü. Solunumu doğrudan değerlendirmek için, WT'de oksijen tüketimini ölçtük, psd1Δ, ve pem2Δ hücreler. Ciddi derecede azalmış solunum büyümesi ile uyumlu olarak, psd1Δ hücreler, WT hücrelerine kıyasla oksijen tüketiminde yaklaşık %60'lık bir azalmaya sahipti (Şekil 3, C ve D). Oksijen tüketimi pem2Δ hücreler, SC laktattaki WT hücreleriyle karşılaştırılabilir ve hatta SC glikoz ortamında hafifçe yükselmiştir (Şekil 3, C ve D). azaltılmış büyüme pem2Δ hücreler, yakın zamanda bildirildiği gibi, mitokondriyal protein ithalat makinelerindeki kusurlardan kaynaklanabilir (Schuler ve diğerleri., 2015) ve kendi başına solunum kusurlarına değil. Azaltılmış solunuma göre psd1Δ ATP seviyelerinde önemli bir %50 azalma gözlemledik, buna karşın solunum yetkinliğindeki ATP seviyeleri pem2Δ hücreler değiştirilmemiştir (Şekil 3, E ve F). Bu sonuçlar, normal solunumun sürdürülmesi için PC'nin değil mitokondriyal PE'nin gerekli olduğunu göstermektedir.

ŞEKİL 3: Mitokondriyal solunum PE'ye bağlıdır, ancak PC seviyelerine bağlı değildir. WT'nin on kat seri dilüsyonları, psd1Δ, ve pem2Δ hücreler (A) SC glikoz ve (B) SC laktat plakaları üzerinde lekelendi ve görüntüler, 30°C'de 2 (SC glikoz) veya 5 gün (SC laktat) büyümeden sonra yakalandı. Veri, en az üç bağımsız deneyin temsilcisidir. (C, D) KT, psd1Δ, ve pem2Δ hücreler (C) SC glikoz veya (D) SC laktat içinde geç log fazına kadar büyütüldü ve oksijen tüketim oranı ölçüldü. Veriler ortalama ± SD (n = 6) *P < 0.05, **P < 0,005. (E, F) WT'nin hücresel ATP seviyeleri, psd1Δ, ve pem2Δ (E) SC glikoz veya (F) SC laktat içinde kültürlenen hücreler. Veriler ortalama ± SD (n = 3) *P < 0.05.

Azalan mitokondriyal PE/PC oranı, süper kompleks oluşumunu etkilemeden MRC süper kompleks aktivitelerini azaltır

PE-tükenmiş hücrelerde azaltılmış solunum için biyokimyasal temeli belirlemek için, WT'den mitokondriyal lizattaki doğal ve denatüre MRC komplekslerinin seviyelerini analiz ettik, psd1Δ, ve pem2Δ SC laktat ortamında büyütülen hücreler. Tek tek MRC alt birimlerinin (Ek Şekil S3) kararlı durum seviyelerinde veya mutant hücrelerin herhangi birinde (Şekil 4, A ve B) tamamen monte edilmiş MRC komplekslerine dahil edilmelerinde herhangi bir değişiklik olmadı. Daha önce bildirildiği gibi, III ve IV komplekslerini içeren MRC süper kompleksleri, CL-eksikliğinde bozuldu. crd1Δ hücreler (Zhang ve diğerleri., 2002 Pfeiffer ve diğerleri., 2003). Bu sonuçlar, düşük PE ve buna eşlik eden CL düzeylerinde %33 azalma olduğunu göstermektedir. psd1Δ süper kompleks oluşumunu bozmak için yetersizdir. Farkettik pem2Δ Artan bir PE/PC oranı sergileyen hücreler, daha büyük bir süper kompleksin gelişmiş bir oluşumunu gösterdi (III2IV2) daha küçük süper kompleksin pahasına (III2IV Şekil 4A). MRC komplekslerinin miktarında ve yapısında değişiklik olmaması, solunum yetmezliğini açıklayamaz. psd1Δ Bu, azalmış solunumun MRC aktivitesindeki bir azalmaya bağlı olabileceğini düşündürmektedir. Bu nedenle, MRC komplekslerinin enzimatik aktivitelerini ölçtük ve kompleks III ve IV aktivitelerinde sırasıyla dört ve 2.5 kat azalmalar gözlemledik. psd1Δ hücreler (Şekil 4, C ve D). Kompleks III ve IV aktivitelerindeki spesifik azalma, kısmen, solunum kusurlarını açıklayabilir. psd1Δ hücreler. MRC komplekslerinin aktiviteleri WT'de karşılaştırılabilirdi ve pem2Δ normal solunum fenotipi ile tutarlı olan hücreler (Şekil 4, C ve D) pem2Δ hücreler. Birlikte bu sonuçlar, MRC süper kompleksi oluşumu için CL'nin ve MRC kompleksi III ve IV aktiviteleri için PE'nin özel gereksinimini gösterirken, PC bu işlevler için fazlalıktır.

ŞEKİL 4: MRC kompleksi III ve IV aktiviteleri için mitokondriyal PE gereklidir, ancak MRC süper kompleksi oluşumu için gerekli değildir. (A) SC laktatla yetiştirilen hücrelerden mitokondri, %1 digitonin ile çözündürüldü ve BN-PAGE/Western blot'a tabi tutuldu ve II-V kompleksleri sırasıyla Sdh2, Rip1, Cox2 ve Atp2 antikorları tarafından tespit edildi. CL eksikliğinden kaynaklanan mitokondri crd1Δ hücreler, süper komplekslerin kaybını göstermek için pozitif kontrol olarak kullanıldı (III2IV2, büyük süper kompleks III2IV, küçük süper kompleks) aynı koşullar altında. (B) A'dan alınan numuneler, eşit yüklemeyi göstermek için Coomassie mavisi ile boyanmıştır. (C) WT'den Digitonin-çözünürleştirilmiş mitokondriyal kompleksler, psd1Δ, ve pem2Δ hücreler CN-PAGE ile ayrıldı, ardından II-V kompleksleri için jel içi aktivite boyaması yapıldı. MRC komplekslerinin jel içi aktiviteleri, dansitometrik analizle ölçüldü ve II-V kompleksleri için nispi aktiviteler çizildi. Veriler WT hücrelerine normalleştirildi ve ortalama ± SD olarak ifade edildi (n = 3) **P < 0,005. (D) C'den alınan numuneler Coomassie mavisi ile boyandı ve dansitometrik analiz kullanılarak nicelenen toplam protein, aktivite boyamasını normalleştirmek için kullanıldı.

PE'nin tükenmesi, mitokondriyal DNA ile kodlanmış MRC alt birimlerinin spesifik kaybıyla sonuçlanır

Önceki çalışmaların aksine (Bottinger ve diğerleri., 2012 Tasseva ve diğerleriPE tükenmiş hücrelerde MRC süper komplekslerinin anormal oluşumunu bildiren ., 2013), MRC süper komplekslerinde herhangi bir değişiklik bulamadık. psd1Δ hücreler. Bu farklılığın bu çalışmalarda farklı büyüme koşulları ve karbon kaynaklarının kullanılmasıyla ilgili olabileceğini düşündük. Gerçekten de, azaltılmış MRC süper kompleks seviyeleri bulduk (III2IV2 ve III2IV) glikozda yetiştirilen psd1Δ hücreler (Şekil 5A). MRC süper kompleks düzeneğindeki bu karbon kaynağına bağlı farklılıklar, artan minyon oluşumundan kaynaklanıyor olabilir. psd1Δ hücreler, daha önce bildirildiği gibi (Birner ve diğerleri., 2001). Minyon fenotip, mitokondriyal genomdaki mutasyonlardan veya mitokondriyal DNA (mtDNA) kaybından kaynaklanır, bu da mtDNA ile kodlanmış MRC alt birimlerinin kaybına yol açar. Önceki raporla uyumlu olarak, küçük kolonilerin sayısında önemli bir artış bulduk. psd1Δ mutant (Ek Şekil S4). Buna göre, MRC alt birimlerinin SDS-PAGE/Western blot analizi, nükleer olarak kodlanmış alt birimlerin Sdh2, Rip1 seviyelerini etkilemeden mtDNA ile kodlanmış Cox1, Cox2 ve Cox3 alt birimlerinin (Şekil 5B) kararlı durum seviyelerinde belirli bir düşüş gösterdi. , Cox4 ve Atp2 (Şekil 5C). PE tükenmişten farklı olarak psd1Δ hücreler, PC kaybı pem2Δ hücreler, MRC komplekslerinin montajında ​​veya sabit durum seviyelerinde veya minyon oluşumunda herhangi bir değişikliğe neden olmadı (Şekil 5 ve Ek Şekil S4). Toplu olarak bu sonuçlar, glikozda yetiştirilen MRC süperkompleks seviyelerindeki düşüşün psd1Δ hücreler, mtDNA ile kodlanmış alt birimlerin kaybından kaynaklanır.

ŞEKİL 5: Glikozda yetiştirilen mitokondriyal PE'nin tükenmesi psd1Δ hücreler, mtDNA ile kodlanmış MRC alt birimlerinin belirli bir kaybıyla sonuçlanır. (A) SC glikoz ile yetiştirilen WT'den Digitonin-çözünürleştirilmiş mitokondri, psd1Δ, ve pem2Δ hücreler BN-PAGE/Western blot'a tabi tutuldu. II-V kompleksleri sırasıyla Sdh2, Rip1, Cox2 ve Atp2 antikorları tarafından tespit edildi. Veri, en az üç bağımsız deneyin temsilcisidir. (B) SC glikoz ile yetiştirilen WT'den mitokondri, psd1Δ, ve pem2Δ hücreler SDS-PAGE'ye tabi tutuldu ve mtDNA ile kodlanmış alt birimler Cox1, Cox2 ve Cox3 antikorları kullanılarak problandı. (C) Nükleer kodlu alt birimler, Sdh2, Rip1, Cox4 ve Atp2 kullanılarak incelendi. Porin, yükleme kontrolü olarak kullanıldı. Veri, en az üç bağımsız deneyin temsilcisidir.

Kennedy yolu ile sentezlenen PE, solunum defektlerini tamamen kurtarır. psd1Δ mitokondriyal PE seviyelerini geri yükleyerek hücreler

Kennedy yolunun sitidin difosfat-Etn dalı tarafından ER'de sentezlenen PE'nin mitokondriyal PE kaybını telafi edip edemeyeceğini belirlemek için, büyüdük. psd1Δ Etn ve ölçülen hücresel ve mitokondriyal fosfolipidlerin varlığında hücreler. Etn takviyesi psd1Δ hücreler, hücresel PE'yi tamamen restore etti ve mitokondriyal PE seviyelerini önemli ölçüde restore etti (Şekil 6, A ve B). İlginç bir şekilde, Etn takviyesi sadece mitokondriyal PE seviyelerini kurtarmakla kalmadı, aynı zamanda PA ve CL seviyelerini de restore etti. psd1Δ mitokondri (Şekil 6B), henüz tanımlanmamış bir homeostatik mekanizmanın mitokondriyal zarlardaki bireysel fosfolipidlerin kesin oranını düzenlediğini ima eder. Daha sonra, mitokondriyal PE'nin eksojen Etn takviyesi yoluyla kısmi restorasyonunun, gözlenen solunum kusurlarını düzeltip düzeltemeyeceğini sorduk. psd1Δ hücreler. Gerçekten de, Etn takviyesi solunum büyüme kusurunu kurtardı. psd1Δ SC laktat ortamındaki hücreler (Şekil 6, C ve D). Solunum büyümesinin kurtarılmasıyla uyumlu olarak, Etn takviyesi, oksijen tüketimini (Şekil 6E) ve hücresel ATP içeriğini (Şekil 6F) restore etti. psd1Δ hücreler WT seviyelerine. Etn'nin solunumu kurtardığı mekanizmayı araştırmak için, MRC kompleksi III ve IV aktivitelerini ölçtük ve Etn destekli WT seviyelerine geri döndüklerini bulduk. psd1Δ hücreler (Şekil 6, G ve H). Etn takviyesi, sadece SC laktattaki solunum fonksiyonunu restore etmekle kalmadı, aynı zamanda SC glikoz ortamında minyon oluşumunu ve hücresel ATP seviyelerini de kurtardı (Ek Şekil S5, A ve B). Birlikte ele alındığında, bu sonuçlar Kennedy yolu ile ER'de sentezlenen PE'nin mitokondriyal PE'yi yenileyebileceğini ve MRC kompleksi III ve IV aktivitelerini geri yükleyebileceğini göstermektedir. psd1Δ hücreler.

ŞEKİL 6: Etanolamin takviyesi solunum kusurlarını kurtarır psd1Δ mitokondriyal PE seviyelerini geri yükleyerek hücreler. (A) SC laktat içinde yetiştirilen WT hücrelerinin hücresel ve (B) mitokondriyal fosfolipid bileşimi ve psd1Δ 2 mM Etn içeren ve içermeyen SC laktat içinde büyütülen hücreler. Fosfolipid seviyeleri, her bir fosfolipid sınıfındaki toplam fosfolipid fosfor yüzdesi olarak ifade edilir. Veriler ortalama ± SD (n = 3) **P < 0,005, *P < 0.05. WT'nin on kat seri dilüsyonları ve psd1Δ hücreler (C) SC laktat ve (D) SC laktat + 2 mM Etn plakaları üzerinde lekelendi ve görüntüler, 30°C'de 4 günlük büyümeden sonra yakalandı. Veriler en az üç bağımsız çalışmayı temsil etmektedir. (E) Oksijen tüketimi oranı ve (F) WT'nin toplam hücresel ATP seviyeleri ve psd1Δ SC laktat ± 2 mM Etn içinde geç logaritmik faza kadar büyütülen hücrelerin miktarı belirlendi. Veriler ortalama ± SD (n = 3) *P < 0.05, **P < 0.005 (G, H) WT'den Digitonin-çözünürleştirilmiş mitokondriyal kompleksler ve psd1Δ SC laktat ± 2 mM Etn içinde büyütülen hücreler, CN-PAGE ile ayrıldı, ardından (G) kompleksi III ve (H) kompleksi IV için jel içi aktivite boyaması yapıldı. III ve IV kompleksleri için göreceli jel içi aktivitelerin dansitometrik miktarları. Veriler WT hücrelerine normalleştirildi ve ortalama ± SD olarak ifade edildi (n = 3) **P < 0,005, *P < 0.05. A.U., keyfi birimler.

Endoplazmik retikulum-mitokondri karşılaşma yapısı, mitokondriyal PE eksikliğinin Etn'ye bağlı olarak kurtarılmasını kolaylaştırır

Mitokondriyal biyoenerjetik fenotiplerin tamamen kurtarılması ve solunumsal büyüme psd1Δ Etn takviyesi ile hücreler, PE'nin ER'den mitokondriye verimli bir şekilde taşınması anlamına gelir (Şekil 7A). PE'nin mitokondriye aktarılmasının moleküler temelini anlamak için, ER ve mitokondri (Kornmann) arasındaki fosfolipitlerin ticaretinde yer alması önerilen bir mitokondri-ER bağlama yapısı olan endoplazmik retikulum-mitokondri karşılaşma yapısı (ERMES) kompleksine odaklandık. ve diğerleri., 2009). İlk olarak, Etn'nin kendisinin veya metabolitlerinden birinin bu durumdan sorumlu olma olasılığını dışlamak için. psd1Δ kurtarma, Kennedy yolu enzimi Ect1'i sildik. psd1Δ hücrelerin kurtarıldığını gösterdi. psd1Δ Etn tarafından hücreler tamamen yürürlükten kaldırılmıştır (Şekil 7B). Bu sonuç, Kennedy yolu yoluyla sentezlenen PE'nin psd1Δ kurtarmak. Daha sonra, her ikisi de sinaptotagmin benzeri mitokondriyal lipid bağlayıcı protein alanını (SMP AhYoung) içeren iki ERMES alt birimini, Mdm34 veya Mdm12'yi sildik. ve diğerleri., 2015), içinde psd1Δ hücrelerde ve çift mutantlarda Etn kurtarmanın azaldığı bulundu (Şekil 7, C ve D). ERMES kompleksinin PE taşınmasına katılımını ortaya çıkarmak için, mitokondrideki fosfolipid seviyelerini ölçtük. psd1Δmdm34Δ Etn takviyesi olan ve olmayan hücreler. Çift mutantta sabit mitokondriyal PE seviyelerinde önemli bir düşüş gözlemlemedik. psd1Δ Etn takviyesinden sonra tek mutant (Ek Şekil S6). Bu sonuçlar, ERMES'in mitokondriyal olmayan PE'nin mitokondriye ithalatı için gerekli olmadığını, ancak Etn aracılı kurtarmayı yalnızca dolaylı olarak kolaylaştırabileceğini göstermektedir. psd1Δ hücreler.

ŞEKİL 7: Kennedy yolu ile sentezlenen PE, mitokondriyal PE eksikliğinin tamamen kurtarılması için ERMES gerektirir. (A) PE biyosentezinin Kennedy yolunun ve ERMES kompleksinin şematik gösterimi. ERMES kompleksinin Kennedy yolu enzimi Ect1, mitokondriyal Psd1 ve Mdm34 ve Mdm12, bu genlerin çift nakavt suşlar oluşturmayı hedeflediğini belirtmek için kalın harflerle gösterilmiştir. (B) WT'nin on kat seri dilüsyonları, ect1Δ, psd1Δ, ve psd1Δect1Δ, (C) KT, psd1Δ, mdm34Δ, ve psd1Δmdm34Δ, ve (D) KT, psd1Δ, mdm12Δ, ve psd1Δmdm12Δ hücreler, SC glikoz ve SC laktat ± Etn plakaları üzerinde lekelendi ve görüntüler, 30°C'de 2 (SC glikoz) veya 5 günlük (SC laktat ± Etn) büyümeden sonra yakalandı. Veri, en az üç bağımsız deneyin temsilcisidir.


6.1: Oksijen Gereksinimlerine Giriş - Biyoloji

Daphnia, tatlı su larvası yetiştiriciliğinde (yani farklı sazan türleri için) ve süs balıkları endüstrisinde (yani lepistesler, kılıç kuyrukları, kara mollies ve plattys vb.)

Daphnia, neredeyse yalnızca tatlı suda yaşayan küçük kabuklular olan Cladocera alt takımına aittir. Kabuk, baş ve apikal omurga (varsa) hariç tüm gövdeyi çevreler. Kafa, gaga benzeri bir burunda ventral ve biraz arkaya doğru çıkıntı yapar. Gövde uzantıları (beş veya altı çift), süspansiyon beslemesi (filtre besleyiciler) ve hareket için hizmet eden düzleştirilmiş, yaprak benzeri yapılardır. Gövdenin ön kısmı, postabdomen ventral ve öne doğru çevrilir ve kabuğu temizlemek için özel pençeler ve dikenler taşır (Şekil 6.1.). Daphnia cinsinin türleri, küçük göletlerden büyük tatlı su göllerine kadar değişen boyutlarda habitatlarda tropik bölgelerden kutuplara kadar bulunur. Şu anda dünya çapında 50 Daphnia türü rapor edilmektedir ve bunlardan sadece altı tanesi normal olarak tropik ovalarda bulunur.

Besin bol olduğunda yetişkin boyutu büyük farklılıklara maruz kalır, büyüme yaşam boyunca devam eder ve büyük yetişkinlerin kabuk uzunluğu yeni olgun bireylerin iki katı olabilir. Boyuttaki farklılıkların yanı sıra, başın göreceli boyutu, ilkbahar ve yaz ortası arasında yuvarlak bir şekilden kask benzeri şekle kademeli olarak değişebilir. Yaz ortasından sonbahara kadar kafa normal yuvarlak şekle döner. Bu farklı formlara siklomorf denir ve rotiferlerde olduğu gibi iç faktörler tarafından indüklenebilir veya genetik ve çevresel koşullar arasındaki etkileşimin sonucu olabilir.

Normalde 4 ila 6 Instar aşaması vardır Daphnia, 4-5 mollük bir dizi aracılığıyla, olgunlaşmadan olgunlaşmaya kadar büyür, bu süre esas olarak sıcaklığa (10'176C'de 11 gün ila 25'176C'de 2 gün) ve gıda mevcudiyetine bağlıdır. . Daphnia türleri ya döngüsel ya da zorunlu partenogenez ile çoğalır ve popülasyonlar neredeyse tamamen dişidir. Yumurtalar iki ila birkaç yüz adet arasında üretilir ve bir dişi, tüy dökme işlemiyle bağlantılı olarak birkaç yumurtalık üretebilir. Partenogenetik yumurtalar amiyotik olarak üretilir ve dişilerle sonuçlanır, ancak bazı durumlarda erkekler ortaya çıkabilir. Bu şekilde üreme modeli, normalde partenogenetik diploid yumurtaların üretildiği rotiferlere benzer. Partenogenetik yumurtalar (sayıları 1 ila 300 arasında değişebilir ve büyük ölçüde dişinin büyüklüğüne ve gıda alımına bağlıdır) ekdizden kısa bir süre sonra kuluçka odasına bırakılır ve bir sonraki ekdizden hemen önce yumurtadan çıkar. Kladoceranlarda embriyonik gelişim kuluçka kesesinde meydana gelir ve larvalar yetişkinlerin minyatür versiyonlarıdır. Bazı durumlarda embriyonik dönem kuluçka dönemi ile uyuşmaz ve bu, larvaların embriyonik dönem tamamlandıktan sonra bile ertelenmiş ekdiz (çevresel faktörler) nedeniyle kuluçka odasında tutulduğu anlamına gelir. Farklı türler için olgunlaşma periyodu, 10'176C'de 11 gün ile 25'176C'de sadece 2 gün arasında değişen, belirli sıcaklıklarda oldukça tekdüzedir.

Nüfus artışının bir sonucu olarak su sıcaklığındaki değişiklik veya gıda yoksunluğu gibi faktörler erkek üremesini tetikleyebilir. Bu erkeklerin anüsün yakınında açılan ve bir çiftleşme organına dönüştürülebilen bir veya iki gonoporu vardır. Erkek dişiyi ilk antenle kavrar ve çiftleşme sürecini tek, orta dişi gonopore sokar. Döllenmiş yumurtalar büyüktür ve sadece ikisi tek bir kavramada üretilir (her yumurtalıktan bir tane) ve kalın kabukludur: bu dinlenme veya uykuda olan yumurtalar birkaç koruyucu zar, ephippium ile çevrilidir. Bu formda kuruma, donma ve sindirim enzimlerine karşı dirençlidirler ve bu nedenle yeni habitatların kolonizasyonunda veya olumsuz mevsim koşullarından sonra sönmüş bir popülasyonun yeniden kurulmasında önemli bir rol oynarlar.

6.1.2. Daphnia'nın besin değeri

Daphnia'nın besin değeri, büyük ölçüde besin kaynaklarının kimyasal bileşimine bağlıdır. Ancak Daphnia bir tatlı su türü olduğundan esansiyel yağ asitleri ve özellikle (n-3) HUFA içeriğinin düşük olması nedeniyle deniz organizmaları için uygun bir av organizması değildir. Ayrıca, Daphnia, balık larvalarının bağırsağında ekzo-enzimler olarak hizmet edebilen proteinazlar, peptidazlar, amilazlar, lipazlar ve hatta selülaz gibi geniş bir sindirim enzimi spektrumu içerir.

6.1.3. Daphnia'nın beslenmesi ve beslenmesi

Daphnia'nın filtreleme aparatı, gıda parçacıklarının toplanması için özel göğüs uzantılarından yapılmıştır. Beş göğüs uzuvları bir emme ve basınç pompası görevi görür. Üçüncü ve dördüncü uzantı çifti, parçacıkları sudan filtreleyen büyük filtre benzeri elekler taşır. Filtrenin verimliliği, bakteri alımına bile izin verir (yaklaşık 1&181m). Kladoceran üretimi için tatlı su fitoplanktonunun gıda kalitesi üzerine yapılan bir çalışmada, mavi-yeşiller, kamçılılar ve yeşil algler spektrumundan Daphnia'nın kriptomonadlar, Rhodomonas minuta ve Cryptomonas sp. içeren bir diyette en iyi performansı gösterdiği bulunmuştur. yüksek HUFA seviyeleri (bu iki algdeki yağ asitlerinin %50'sinden fazlası EPA ve DHA'dan oluşurken yeşil algler daha fazla 18:3n-3 ile karakterize edildi). Bu, uzun zincirli çoklu doymamış yağ asitlerinin Daphnia'nın normal büyümesi ve üremesi için önemli olduğu anlamına gelir. Paramecium boyutuna kadar heterotrofik mikroflagellatlar ve siliatlar da Daphnia için gıda olarak kullanılabilir. Özellikle gıda konsantrasyonu belirli bir eşiğin altına düştüğünde, döküntü ve bentik gıdalar bile önemli bir gıda kaynağı olabilir. Bu durumda, dipte yüzen hayvanların ürettiği su akımı, sonunda yutulan materyali yukarı doğru döndürür. Daphnidler seçici olmayan filtre besleyiciler gibi göründüğünden (yani, tek tek gıda parçacıkları arasında tat açısından ayrım yapmazlar), yüksek konsantrasyonlarda asılı malzeme gıda parçacıklarının alımını engelleyebilir.

Şekil 6.1. Daphnia'nın iç ve dış anatomisinin şematik çizimi.

6.1.4. Daphnia'nın kitle kültürü

6.1.4.1. Tank kültürü için genel prosedür

Daphnia, tutma tesislerinden bileşenlerin sızması da dahil olmak üzere kirleticilere karşı çok hassastır. Plastik veya diğer polimer kaplar kullanıldığında, toksik bileşikleri ortadan kaldırmak için belirli bir süzme süresi gerekli olacaktır.

Daphnia için kültür ortamının optimal iyonik bileşimi bilinmemektedir, ancak yaklaşık 250 mg.l -1 CO3 2- içeren sert su kullanılması tavsiye edilir. Potasyum ve magnezyum seviyeleri 390 mg.l -1 ve 30-240 µg altında tutulmalıdır. l -1 , sırasıyla. Başarılı Daphnia kültürü için pH'ın 7 ila 8 arasında korunması önemli görünmektedir. Su sertliğini ve yüksek pH seviyelerini korumak için normalde tanklara kireç eklenir. Optimal kültür sıcaklığı yaklaşık 25'176C'dir ve oksijen seviyelerini 3.5 mg.l -1'in üzerinde tutmak için tank hafifçe havalandırılmalıdır (1.0 mg.l -1'in altındaki çözünmüş oksijen seviyeleri Daphnia için öldürücüdür). Amonyak seviyeleri 0,2 mg.l -1'in altında tutulmalıdır.

Aşılama, yetişkin Daphnia veya dinlenme yumurtaları kullanılarak gerçekleştirilir. Başlangıç ​​yoğunluğu genellikle litre başına 20 ila 100 hayvan mertebesindedir.

Normal olarak, Daphnia kültürü için optimal alg yoğunlukları yaklaşık 105 ila 106 hücredir. ml -1 (daha büyük Daphnia türleri 107 ila 109 hücreyi destekleyebilir.ml -1). Gerekli alg yoğunluklarını elde etmek için iki teknik vardır: detrital sistem ve ototrofik sistem:

6.1.4.2. kırıntı sistemi

Stabil çay yetiştirme sistemi, toprak, gübre ve su karışımından oluşan bir kültür ortamıdır. Gübre, daphnidlerin beslendiği alg çiçeklerini teşvik etmek için bir gübre görevi görür. Taze at gübresi (200 g), kumlu tın veya bahçe toprağı (1 kg) ile 10 l havuz suyunda karıştırılarak stabil bir stok solüsyonu elde edilebilir, bu solüsyon iki ila dört kez seyreltilerek kültür ortamı olarak kullanılabilir. Yaygın olarak kullanılan diğer gübreler şunlardır: kümes hayvanı gübresi (4 g.l -1 ) veya inek gübresi substratları. Bu sistem kendi kendini idame ettirme avantajına sahiptir ve geniş çiçek açan alg yelpazesi nedeniyle Daphnia hızlı bir şekilde eksikliklere maruz kalmaz. Bununla birlikte, bir kırıntılı sistemdeki kültür parametreleri, Daphnia'yı standart koşullar altında kültürlemek için yeterince güvenilir değildir, yani aşırı döllenme meydana gelebilir, bu da anoksik koşullara ve sonuç olarak yüksek ölüm oranlarına ve/veya epippial üretime neden olabilir.

6.1.4.3. ototrofik sistem

Ototrofik sistemler ise kültürlü alglerin eklenmesini kullanır. Balık havuzu atıklarından elde edilen yeşil su kültürleri (10 5 ila 106 hücre.ml -1 ) sıklıkla kullanılır, ancak bu sistemler, esas olarak bir atık sudan diğerine alg türlerinin değişken bileşimi nedeniyle üretim hızında büyük farklılıklar gösterir. Saf alg kültürleri kullanıldığında kültür ortamı üzerinde en iyi kontrol elde edilir. Bunlar örneğin monokültürler olabilir.Chlorella , Chlamydomonas veya Scenedesmus gibi algler veya iki alg kültürünün karışımları. Bu seçilmiş ortamlarla ilgili sorun, Daphnia kültürlerine ekstra vitaminler eklenmeden birçok Daphnia neslini sürdürememeleridir. Tipik bir vitamin karışımı Tablo 6.1'de gösterilmektedir.

Tablo 6.1. Selenastrum, Ankistrodesmus veya Chlamydomonas'ta Daphnia'nın monospesifik kültürü için bir vitamin karışımı. Bu stok solüsyonun bir ml'si alg kültür ortamının her litresine eklenmelidir (Goulden ve diğerleri, 1982).

Stok çözelti konsantrasyonu (µg.1 -1 )

90

Günlük alg gereksinimlerini hesaplamak ve hasat zamanını tahmin etmek için popülasyon yoğunluğunun düzenli olarak örneklenmesi rutin olarak gerçekleştirilmelidir. Hasat teknikleri, büyüklük veya yaş grubundan bağımsız olarak seçici olmayabilir veya seçici olabilir (sadece orta boy daphnidler hasat edilir, yeni doğanlar ve olgun bireyler kültür tankında bırakılır).

Daphnia magna'nın toplu ekimi, pamuk tohumu küspesi (17 g.l -1 ), buğday kepeği (6.7 g.l -1 ) vb. gibi ucuz tarımsal-endüstriyel artıklar üzerinde de gerçekleştirilebilir. Pirinç kepeğinin diğer canlı gıdalara (mikroalg gibi) kıyasla birçok avantajı vardır: her zaman bol miktarda bulunur, düşük fiyatlarla kolayca satın alınabilir, basit işlemden (mikronizasyon, yağdan arındırma) hemen sonra kullanılabilir, uzun süre saklanabilir, dozlanması kolaydır ve alg stoklarının ve kültürlerinin bakımıyla ilgili sorunların hiçbirine sahip değildir.

Bu avantajlara ek olarak, pirinç kepeğinin besin değeri yüksek pirinç kepeği (yağdan arındırılmış) %24 (%18,3) ham protein, %22,8 (%1,8) ham yağ, %9,2 (%10,8) ham protein içerdiği gerçeği de vardır. lif ve zengin bir vitamin ve mineral kaynağı olması. Daphnia, bu gıda maddesi üzerinde, gözle görülür eksiklikler olmaksızın sınırsız sayıda nesiller boyunca yetiştirilebilir.

Yağı alınmış pirinç kepeği, mevcut yağ asitlerinin hidrolizini ve dolayısıyla ürünün acılaşmasını engellediği için ham pirinç kepeğine göre tercih edilir. Kepeğin 60 µ m'den daha küçük partiküllere mikronizasyonu, genellikle sulu bir süspansiyonun (50 gl -1 ) bir el mikseri ile işlenmesi ve 60 µ m'lik bir elekten süzülmesi veya endüstriyel olarak kuru bir yöntemle hazırlanmasıyla gerçekleştirilir. değirmen süreci. Süspansiyon, 24 saatlik bir süre boyunca küçük miktarlarda uygulanır: iki gün boyunca her 500 kişi için 1 g yağı alınmış pirinç kepeği (yoğunluk: 100 hayvan. 1-1). Gıda dönüşüm oranı ortalama 1,7'dir, bu da 2 kg'dan az kuru pirinç kepeği ile yaklaşık 1 kg ıslak daphnid malzemesinin üretilebileceği anlamına gelir (haftada %25 su yenileme ile De Pauw ve diğerleri, 1981).

6.1.4.4. Havuz kültürü için genel prosedür

Daphnia, yüksekliği en az 60 cm olan havuzlarda da üretilebilir. Haftada 1 ton Daphnia biyokütlesi üretmek için 2500 m3 kültür havuzuna ihtiyaç vardır. Havuz 5 cm güneşte kurutulmuş (3 gün) toprakla doldurulur ve ton başına 0,2 kg kireç tozu eklenir. Bundan sonra havuz 15 cm'ye kadar su ile doldurulur. 4. gün havuzlara fitoplankton çiçeklenmesini teşvik etmek için 0.4 kg.m -3 oranında kanatlı gübresi ilave edilir. Göletin mineral gübreler yerine organik gübre ile gübrelenmesi tercih edilir, çünkü kladoseranlar gübrenin çoğunu doğrudan detritus şeklinde kullanabilirler. 12. günde su seviyesi 50 cm'ye yükseltilir ve havuz ikinci kez kanatlı gübresi (1 kg.m -3) ile gübrelenir. Daha sonra haftalık gübreleme oranları m-3 başına 4 kg kanatlı gübresi olarak tutulur. Ek olarak, taze inek gübresi de kullanılabilir: bu durumda 10 g.l -1 içeren bir süspansiyon hazırlanır ve daha sonra 100 µm elekten süzülür. İlk hafta boyunca ton su başına günde 10 l ekstrakt kullanılır, sonraki haftalarda gübreleme ikinci haftada 20 l.m-3.gün-1'den sonraki haftalarda 30 l.m-3.gün-1'e yükselir.

Havuzların aşılanması litre başına 10 defne oranında 15. günde yapılır. Aşılamadan bir ay sonra 100 g.m -3'den fazla çiçeklenme beklenebilir. Bu havuzlarda su kalitesini korumak için günlük maksimum %25 oranında taze sert su eklenebilir. Hasat, daphnidlerin 500 µm'lik bir elek üzerinde konsantre edilmesiyle gerçekleştirilir. Hasat edilen biyokütle, havalandırılmış bir kapta (< 200 daphnids.l-1) konsantre edilir. Daphnidleri beslenmemiş substratlardan, dışkıdan ve dışkıdan ayırmak için, kabın içeriği sürekli dairesel su akışı sağlanan bir elek üzerine getirilir. Defneler su sütununda kalırken, beslenmeyen partiküller, dışkı ve dışkı elek altında merkezde toplanır. İstenmeyen malzeme daha sonra bir pipet veya emme pompası kullanılarak çıkarılabilir. Hasat tam veya kısmi olabilir, kısmi hasat için günlük mahsulün maksimum %30'u hasat edilebilir.

6.1.4.5. Bulaşma

Daphnia kültürleri genellikle yanlışlıkla rotiferlerle kontamine olur. Özellikle Brachionus, Conochilus ve bazı bdelloidler zararlı olabilir (yani B. rubens, defnelerde yaşar ve yüzme ve yiyecek toplama faaliyetlerini engeller). Daphnia, Brachionus'tan çok daha büyük olduğundan, su akıtılarak ve uygun göz boyutunda bir elek kullanılarak Brachionus kültürden uzaklaştırılır. Conochilus ise kültüre inek gübresi eklenerek (oksijen seviyelerinin düşürülmesi) elimine edilebilir. Bdelloidler çok çeşitli çevresel koşullara ve hatta kuraklığa dayanıklı oldukları için kültürden uzaklaştırılmaları daha zordur. Ancak, dipte yaşayan bdelloidleri su kolonuna getiren güçlü su hareketleri oluşturularak ve daha sonra elekler kullanılarak uzaklaştırılmasıyla eliminasyon mümkündür.

6.1.5. Dinlenme yumurtalarının üretimi ve kullanımı

Dinlenme yumurtaları, yeni Daphnia kültürlerinin depolanması, nakliyesi ve başlatılması için ilginç malzemelerdir. Dinlenme yumurtalarının üretimi, Daphnia kültürünün bir kısmının düşük gıda mevcudiyeti, hayvanların kalabalıklaşması, düşük sıcaklıklar ve kısa fotoperiyotlar gibi stresli koşulların bir kombinasyonuna maruz bırakılmasıyla başlatılabilir. Bu koşullar genellikle mevsim sonunda yaşlanan popülasyonlarla elde edilir. Vahşi doğadan ephippilerin toplanması, tortu örnekleri alınarak, bunları 200 µm'lik bir elekten geçirerek ve ephippiyi binoküler mikroskop altında izole ederek gerçekleştirilebilir. Normalde, bu embriyolar uykuda kalır ve bu durumu sona erdirmek için bir diyapoz inhibisyonu gerektirir, böylece koşullar en uygun olduğunda yumurtadan çıkabilirler. Muhtemel diyapoz sonlandırma teknikleri, ephippiyi minimum birkaç haftalık bir süre boyunca düşük sıcaklıklara, karanlığa, oksijene ve yüksek karbondioksit konsantrasyonlarına maruz bırakmaktadır (Davison, 1969).

Daphnia için hala standart bir kuluçka prosedürü yoktur. Genellikle kuluçka süreci, ephippiyi daha yüksek sıcaklıklara (17-24°C), parlak beyaz ışığa (70 W.m -2 ), daha uzun fotoperiyotlara ve yüksek düzeyde çözünmüş oksijene maruz bırakarak uyarılır. Ancak bu şokların dinlenme yumurtaları hala epippiumdayken verilmesi önemlidir. Şoktan sonra yumurtalar epippiumdan çıkarılabilir. Kuluçka daha sonra 1-14 gün sonra gerçekleşecek.

6.1.6. Moina'nın Kullanımı

Moina ayrıca Cladocera'ya aittir ve Daphnia için tartışılan biyolojik ve kültürel özelliklerin çoğu Moina'ya uygulanabilir.

Moina göletler ve rezervuarlarda büyür, ancak öncelikle geçici göletler veya hendeklerde yaşar. 26'176C'de üreme olgunluğuna ulaşma süresi dört ila beş gün sürer. Olgunlukta, hayvanların boyutunda ve antennule morfolojisinde açık cinsel dimorfik özellikler gözlemlenebilir. Erkekler (0,6-0,9 mm) dişilerden (1,0-1,5 mm) daha küçüktür ve çiftleşme sırasında dişiyi tutmak için kullanılan uzun tutuculara sahiptir. Cinsel olarak olgun dişiler, dorsal dış iskeletin bir parçası olan bir epippium içine alınmış sadece iki yumurta taşırlar.

Moina, Daphnia'dan daha küçük boyuttadır, protein içeriği daha yüksektir ve karşılaştırılabilir ekonomik değere sahiptir. Üretilen biyokütle gökkuşağı alabalığı, somon, çizgili levrek ve tropik balık meraklıları tarafından altmışın üzerinde tatlı ve tuzlu su balığını beslemek için dondurulmuş formda da başarıyla kullanılmaktadır. Artemia'nın kısmen Moina micrura ile değiştirilmesinin de tatlı su karidesi Macrobrachium rosenbergii'nin larva kültürü sırasında olumlu bir etkiye sahip olduğu rapor edilmiştir (Alam, 1992).

Moina'nın zenginleştirilmesi, doğrudan yöntem kullanılarak, ekmek mayası ve emülsifiye edilmiş balık veya mürekkepbalığı karaciğer yağları üzerinde kültürlenerek gerçekleştirilebilir. Deneyler, Moina'nın (n-3) HUFA'yı rotiferler ve Artemia nauplii'den daha yavaş olmasına rağmen aynı şekilde aldığını ve 24 saatlik bir besleme döneminden sonra yaklaşık %40'lık bir maksimum konsantrasyona ulaştığını göstermiştir.


A Düzey Biyoloji Projesi

Bu, Yüzey Alanı / Hacim Oranının substratlardaki difüzyon hızını nasıl etkilediğini ve bunun canlı organizmaların boyutu ve şekli ile nasıl ilişkili olduğunu incelemek için bir deneydir.

Tanıtım

Bu, A düzeyinde bir biyoloji projesidir. Yıllar önce biyolojiden A notu almama yardımcı oldu. Tüm proje referansınız için burada çoğaltılmıştır.

  • Amaçları
  • Arkaplan bilgisi
  • cihaz
  • Yöntem
  • Tahmin
  • Sonuçlar
  • Tercüme
  • Önlemler
  • sınırlamalar
  • anomaliler
  • Uzatma Çalışması

Canlı organizmalarda yüzey alanı-hacim oranı çok önemlidir. Besinler ve oksijenin hücre zarından ve hücrelere yayılması gerekir. Çoğu hücrenin çapı 1 mm'den uzun değildir, çünkü küçük hücreler besinlerin ve oksijenin hücreye hızla yayılmasını ve atıkların hücreden hızla yayılmasını sağlar. Hücreler bundan daha büyük olsaydı, besinlerin ve oksijenin hücreye yayılması çok uzun sürerdi, bu yüzden hücre muhtemelen yaşayamazdı.

Tek hücreli organizmalar, ihtiyaç duydukları tüm oksijen ve besin maddelerinin yayılmasına izin verecek kadar geniş bir yüzey alanına sahip oldukları için hayatta kalabilirler. Daha büyük çok hücreli organizmalar, solunum yapmak için akciğerler veya solungaçlar gibi özel organlara ihtiyaç duyar.

  1. beherler
  2. Kresol kırmızı boya içeren jelatin blokları
  3. 0.1M Hidroklorik asit
  4. İzlemeyi Durdur
  5. neşter
  6. Fayans
  7. Emniyet gözlükleri

1. Kresol kırmızı boya ile boyanmış bir jelatin bloğu, aşağıdaki boyutlarda (mm) bloklar halinde kesilmelidir.

5x5x5
10x10x10
15x15x15
20x20x20
10x10x2
10 x 10 x 10 (Üçgen)
10x15x5
20x5x5

Üçgen aşağıdaki boyutlardadır. [çoğaltılmamış]

Blokların geri kalanı sadece düz küpler veya dikdörtgen bloklardır.

Kresol kırmızı boya, asit/alkali indikatör boyadır. Jelatinin alkali şartlarında kırmızı veya mor renkte iken aside maruz kaldığında açık sarı renge döner.

Jelatin, geçirgen olduğu ve hücre gibi davrandığı için bu testler için kullanılır. İstenilen ebatlarda kesilmesi kolaydır ve hidroklorik asit içinden eşit oranda dağılabilir.

20 x 20 x 20'den daha büyük bloklar kullanmıyorum, bir ön test olarak 20mm'lik veya daha küçük blokları kullanmanın sadece pratik olduğunu buldu, çünkü bundan daha büyük bir şey yapmamız gereken süreden daha uzun sürecektir. deney.

2. Küçük bir beher 100cm'lik 0.1 molar Hidroklorik asit ile dolduruldu. Bu, behere bırakıldığında tüm blok boyutlarının tamamen asitle kaplanmasını sağlamak için yeterli bir asit hacmidir.

3. Bloklardan biri bu behere bırakılır ve tüm kırmızı boyaların kaybolma süresi aşağıdaki gibi bir tabloda belirtilmiştir.

Boyutlar (mm) Yüzey alanı Hacim (mm³) Yüzey Alanı / Hacim Oranı Test 1 2. test Test 3 Ortalama süre

4. Bu test, adil bir test sağlamak için tüm blok boyutları için üç kez tekrarlanmalıdır. Deney sonuçlarını etkilememesi için her blok için taze asit kullanılmalıdır.

5. Yüzey alanı/hacim oranı ve sonuçların ortalaması daha sonra hesaplanabilir. Daha sonra Yüzey Alanının Hacim Oranına Karşı Zaman grafiği çizilebilir. Bu grafikten, yüzey alanının hidroklorik asidin küpün merkezine nüfuz etmesi için geçen süreyi nasıl etkilediğini görebileceğiz.

Yüzey Alanı / Hacim Oranı arttıkça hidroklorik asidin küpün merkezine nüfuz etmesi için geçen sürenin azalacağını tahmin ediyorum. Bunun nedeni, küçük bir bloğun hacmine kıyasla büyük miktarda yüzey alanına sahip olmasıdır, bu nedenle hidroklorik asidin yayılması için geniş bir yüzey alanına sahip olacaktır. Daha büyük bir blok, boyutuna göre daha küçük bir yüzey alanına sahiptir, bu nedenle hidroklorik asidin küpün merkezine yayılması daha uzun sürer. Jelatinden yayılan hidroklorik asidin gerçek hızı tüm bloklar için aynı olmalıdır, ancak yüzey alanı/hacim oranı arttığında hidroklorik asidin küpün merkezine ulaşması daha az zaman alacaktır.

Yukarıdaki deneyi yaptım ve bu sonuçlar elde edildi.

Boyutlar (mm) Yüzey alanı Hacim (mm³) Yüzey Alanı / Hacim Oranı Test 1 2. test Test 3 Ortalama süre
5x5x5 150 125 1.2:1 7.02 6.57 4.53 6.16
10x10x10 600 1,000 0.6:1 10.3 23.25 15.33 16.28
15x15x15 1,350 3,375 0.4:1 29.55 30.22 23.45 28.01
20x20x20 2,400 8,000 0.3:1 53.4 32.44 58.56 48.3
10x10x2 280 200 1.4:1 0.26 0.37 1.58 1.01
10x15x5 550 750 0.73:1 7.2 10.23 10.47 9.3
20x5x5 450 500 0.9:1 3.18 2.58 4.09 3.29
10x10x10
(Üçgen)
441.42 500 0.88:1 9.58 3.34 5.25 6.19

Yüzey alanı-Hacim oranı şu şekilde hesaplanır:

Yüzey Alanı Hacim Oranı = Yüzey Alanı / Hacim

Bu oranlardan zamana karşı Yüzey Alanının Hacim Oranına ilişkin bir grafik çizebildim.

Tüm jelatin bloklarında hidroklorik asidin her iki taraftan nüfuz etme hızı aynı olurdu, ancak tüm blokların temizlenmesi farklı zaman alır çünkü farklı boyutlardadırlar. Bloklar büyüdükçe hidroklorik asidin tüm blok boyunca yayılması ve boyayı temizlemesi daha uzun sürer. Difüzyon hızı tüm küpler için aynı olmasına rağmen, küpün merkezine ulaşmak daha uzun sürer.

Blokların hacmi arttıkça Yüzey Alanı/Hacim oranı azalır. Daha büyük bloklar, daha küçük bloklardan daha küçük bir yüzey alanına sahiptir. En küçük blok, her 1 mm'lik hacim için 1,4 mm'lik bir yüzey alanına sahiptir. En büyük blok, her 1 mm'lik hacim için yalnızca 0,3 mm'lik bir yüzey alanına sahiptir. Bu, hidroklorik asidin en küçük bloğun merkezine en büyük bloktan çok daha hızlı yayılabileceği anlamına gelir. Asitin en büyük bloğun merkezine yayılması 48 dakika sürdü, ancak en küçük blokta sadece 1 dakika sürdü. Oksijenin içinden geçmesi için 48 dakika beklemek zorunda olsaydı, canlı bir hücre hayatta kalamazdı, bu yüzden canlı hücrelerin çok küçük olması gerekirdi.

Yüzey alanı-hacim oranı düştüğünde, hidroklorik asidin küp içine difüze olması daha uzun sürer, ancak oran artarsa ​​hidroklorik asit jelatin bloğuna daha hızlı difüze olur. Bazı şekillerin yüzey alanı-hacim oranı daha büyüktür, bu nedenle nesnenin şekli difüzyon hızı üzerinde bir etkiye sahip olabilir.

Hücrelerin yeterli besin maddelerini hücreye alabilmeleri için geniş bir yüzey alanı/hacim oranına sahip olmaları önemlidir. Düzleşerek ve uzayarak veya villus olarak bilinen çok sayıda hücre zarı kıvrımlı pürüzlü bir yüzeye sahip olarak yüzey alanlarını artırabilirler. [resim kopyalanmadı]

Villus, hücrenin yüzey alanını büyük ölçüde artırırken, yuvarlak olan hücre, hacmine göre yalnızca küçük bir yüzey alanına sahiptir. Yukarıdaki her iki hücrenin hacmi 1cm'dir. Soldaki hücre 3cm'lik bir yüzey alanına sahiptir, ancak sağdaki villuslu hücre 10cm'lik bir yüzey alanına sahiptir. Hücre zarı, içine birçok protein entegre edilmiş bir lipid çift tabakasından oluşur. [resim kopyalanmadı]

Oksijen zardan kolaylıkla difüze olabilir ve Karbon Dioksit ve diğer atık ürünler kolayca çözülebilir. Hücredeki oksijen konsantrasyonu her zaman hücre dışından daha düşüktür ve bu da oksijenin içeri yayılmasına neden olur. Gazlar her zaman yüksek ve düşük basınç alanlarından çözünürler. Hücre dışındaki karbondioksit konsantrasyonu, hücredeki konsantrasyondan daha düşüktür, bu nedenle karbondioksit her zaman hücrenin dışında çözülür.

Amipler gibi tek hücreli organizmalar çok küçük oldukları için geniş bir yüzey alanına sahiptirler. İhtiyaç duydukları tüm oksijen ve besin maddelerini hücre zarından difüzyonla alabilirler.

Memeliler gibi daha büyük organizmalar, hacimlerine kıyasla nispeten küçük bir yüzey alanına sahiptirler, bu nedenle yeterli oksijen alabilmek için akciğerler gibi özel sistemlere ihtiyaç duyarlar. Akciğerlere büyük miktarda oksijen girmesi gereken akciğerlerde yüzey alanı-hacim oranı çok önemlidir. Akciğerler çok geniş bir yüzey alanına sahiptir çünkü alveol adı verilen ve oksijenin kan dolaşımına yayılmasını sağlayan milyonlarca kese içerirler. Bu alveollerden milyonlarcasına sahip olarak, akciğerler çok geniş bir yüzey alanını küçük bir alana sığdırabilir. Bu yüzey alanı, içinden geçmemiz gereken tüm oksijen için ve karbondioksiti dışarı salmak için yeterlidir.

Yüzey alanını artırarak difüzyon hızı artacaktır.

a) Tüm blokların aynı malzemeden yapılmış olmasını sağlamak için kullanılan tüm jelatin aynı bloktan alınmalıdır.

b) Jelatin bloklarının erimemesini sağlamak için tüm testler oda sıcaklığında yapılmalıdır.

c) Difüzyon hızının daha büyük hacimli asidin basıncından etkilenmemesini sağlamak için tüm testler için aynı hacimde asit kullanılmalıdır.

d) Gözlerinizi hidroklorik asitten korumak için koruyucu gözlük takılmalıdır.

Bu deneyi daha doğru hale getirmek için, her blok boyutu için üç kez tekrarladım ve ardından tüm sonuçların ortalamasını kullanarak en uygun çizgiye sahip bir grafik çizdim. Tüm deneyler için jelatin bloklarının boyutu dışındaki tüm değişkenleri aynı tutmaya çalıştım. Ancak, gerçekte tüm değişkenleri tam olarak aynı tutmak imkansızdır. Örneğin:

a) Jelatin bloğunun boyutunu her seferinde tam olarak ölçmek de imkansızdır. Boyutları mm'ye en yakın ölçtüm, böylece kullandığım blok boyutları en yakın mm'ye doğru olmalıdır.

b) Jelatin bloklar beherlere bırakıldığında, bloğun tabanı beherin tabanıyla temas eder ve bu da bloğun hidroklorik asit ile temas eden yüzey alanını azaltır.

c) Jelatin bloğun tüm boyasını kaybettiği an bir fikir meselesi olduğundan ve kesin olarak ölçülebilecek bir şey olmadığından sonuçlar biraz yanlış olacaktır.

d) Reaksiyonlarımızın oldukça yavaş hızından dolayı, kronometre ölçümleri en yakın 0,01 saniyeye kadar gösterse de, reaksiyon süresini en yakın 0,1 saniyeye ölçmek mümkündür.

Üretilen grafik, yüzey alanı-hacim oranı arttıkça azalan bir eğimle düzgün bir eğri gösterir. Tek anormallik, 5 x 5 x 5 bloğunun sonucudur. Buradaki sonuç, grafik için en uygun eğriden daha yüksektir. 5 x 5 x 5 blok için sonuçlar 4,53 ile 7,02 saniye arasında değişmekte olup, ortalama 6,15 saniyedir. Grafik için en uygun çizgi, ortalamanın yaklaşık 3 saniye olması gerektiğini gösterir. Anormal sonuç, muhtemelen deneyde kullandığım ilk blok boyutu olmasının bir sonucu olarak deneysel hatadan kaynaklanıyordu.En olası açıklama, tüm boyanın ne zaman kaybolduğuna nasıl karar vereceğimden emin olamamam ve bunun sonucunda kronometrenin durdurma düğmesine basmayı geciktirmemdi. Deney, diğer blok boyutlarıyla ilerledikçe, muhtemelen bu kararı vermede daha iyi oldum.

Bu deney birkaç şekilde geliştirilebilir.

1) Herhangi bir anormallikten kurtulmaya yardımcı olmak için daha fazla tekrar edilebilir. Bir deneydeki hataların diğer deneyler tarafından telafi edilmesi gerektiğinden, deney daha fazla tekrar edilerek daha iyi bir genel sonuç elde edilebilir.

2) Daha fazla şekil ve boyutta jelatin bloğu kullanmak, daha iyi görünen bir grafik üretebilirdi.

3) Difüzyon hızına etki edebilecek değişkenler araştırılabilir. Difüzyon hızı ayrıca sıcaklık, asit gücü ve asit hacminden de etkilenebilir.

4) Blok hidroklorik asit içinde süspanse edilebilir, böylece hiçbir yüzeyi beherin duvarı ile temas etmez. Blokları asitte asmak için küçük bir beşik kullanılabilir, bu da küpün altı tarafının hepsinin asitle temas halinde olması gerektiği anlamına gelir. Bu, difüzyonun küpün tüm kenarları boyunca eşit bir şekilde gerçekleşmesini sağlayacaktır.

Sorumluluk reddi

Bu gerçek bir A-seviyesi okul projesidir ve bu nedenle yalnızca eğitim veya araştırma amaçlıdır. Bu projenin alıntıları, işaretlemek için gönderdiğiniz hiçbir projede yer almamalıdır. Bunu yapmak, aldığınız tüm derslerden diskalifiye olmanıza neden olabilir. Uyarıldın. Biyoloji pratiklerinizi yapmakla ilgili daha fazla yardım istiyorsanız, Sally Morgan'ın 'İleri Düzey Biyoloji için Pratik Çalışma' kitabına bakın. Daha detaylı biyoloji bilgisi istiyorsanız M. Kent'in 'İleri Biyoloji' kitabını tavsiye ederim.

İlgili

Bu yazı 2 Haziran 2008 Pazartesi günü 20:14'de Hayat kategorisine eklendi. Bu girdiye verilen yanıtları RSS 2.0 beslemesi aracılığıyla takip edebilirsiniz. Kendi sitenizden bir yanıt veya geri izleme bırakabilirsiniz.

“Yüzey Alanı / Hacim Oranı Biyoloji Deneyi”'ne 2 Yanıt

Raydan çıkan kırmızı ve jelatin küplerini nasıl yaparsınız? Toz jelatin kullanmakta başarısız oldum ve bu yüzden ne kullanacağımı ve hangi oranı kullanacağımı merak ediyordum.

Biyoloji dersimde yaptığım benzer bir deneyde bu sayfadan alıntı yapmak istiyorum, olur mu?


Özet

Birkaç çalışma, aerobların oksijen varlığında ancak ayrıntılı bir savunma sistemi sayesinde hayatta kalabileceğini göstermektedir. Bu savunmalar olmadan organizmalardaki anahtar enzim sistemleri çalışmaz ve organizmalar ölür.
Sadece oksijensiz ortamda yaşayan zorunlu anaeroblar, aerobik yaşamı mümkün kılan savunmalara sahip değildir ve bu nedenle havada yaşayamazlar.

Oksijene tolerans, bakterinin aerobik solunumun bir yan ürünü olarak üretilen süperoksit ve hidrojen peroksiti detoksifiye etme yeteneği ile ilgilidir.

Aerobik koşullarda glikozun asimilasyonu, terminal serbest radikal süperoksit üretimi ile sonuçlanır (O2 – ). Süperoksit enzim tarafından indirgenir. süperoksit dismutaz oksijen gazına ve hidrojen peroksite (H2Ö2). Daha sonra bu reaksiyonda oluşan toksik hidrojen peroksit enzim tarafından su ve oksijene dönüştürülür. katalazaerobik ve fakültatif bakterilerde veya çeşitli aerotolerant anaeroblarda bulunan çeşitli peroksidazlar tarafından bulunur.

Zorunlu aeroblar ve fakültatif anaerobların çoğu hem süperoksit dismutaz hem de katalaz içerir. Bazı fakültatif ve aerotolerant anaeroblar süperoksit dismutaz içerir ancak katalaz içermez. Çoğu zorunlu anaerob, her iki enzimden de yoksundur.


Videoyu izle: 9. Sınıf Biyoloji: Canlıların Ortak Özellikleri #2022 (Haziran 2022).


Yorumlar:

  1. Alford

    eğlenceli konu

  2. Oidhche

    Masanın hemen altında

  3. Grokazahn

    Bence yanılıyorsun. Eminim. Kanıtlayabilirim. Bana PM'de e -posta gönderin, konuşacağız.

  4. Murthuile

    Doğrudan ялчко

  5. Buchanan

    Oldukça kullanışlı konu



Bir mesaj yaz