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厳格な嫌気性菌に対する酸素の毒性効果を説明しますか?

厳密な嫌気性は、酸素の存在下では生き残れない生物です。それらは、酸素代謝の有害な副産物である反応性酸素種(ROS)を解毒するために必要な酵素を欠いています。これは、酸素がどのように厳密な嫌気性に毒性があるかの内訳です:

1。保護酵素の欠如:

* スーパーオキシドジスムターゼ(SOD): この酵素は、高反応性のスーパーオキシドラジカルを変換します(O 2 - )過酸化水素(H 2 o 2 )。嫌気性は通常、芝を欠いています。

* カタラーゼ: この酵素は、過酸化水素を水と酸素に分解します。多くの嫌気性はカタラーゼを欠いています。

* ペルオキシダーゼ: この酵素はまた、過酸化水素を分解しますが、異なるメカニズムを使用します。一部の嫌気性はペルオキシダーゼを持っているかもしれませんが、酸素の効果に対抗するにはしばしば十分ではありません。

2。酸化的損傷:

* DNAへの損傷: ROSはDNAを直接損傷し、突然変異と細胞死につながる可能性があります。

* タンパク質への損傷: ROSはタンパク質を酸化し、その構造と機能を変えます。

* 脂質への損傷: ROSは細胞膜を損傷し、漏れと細胞死につながる可能性があります。

3。エネルギー代謝破壊:

* 電子輸送チェーン: 酸素の存在下では、嫌気性生物は電子輸送鎖を使用してATPを生成しようとする可能性があります。ただし、電子輸送チェーンは酸素を効率的に処理するように設計されておらず、有毒なROSの生成につながります。

* 発酵: 嫌気性生物は通常、エネルギー生産の発酵に依存しています。酸素は発酵経路を阻害し、エネルギー生産の不足につながる可能性があります。

結果:

* 細胞死: ROSの蓄積とそれらが与える損傷は、細胞死につながります。

* 成長阻害: 酸素は、嫌気性が成長して繁殖するのを防ぐことができます。

* 病気の進行: 嫌気性が病原体である場合、酸素への曝露は、生存メカニズムとして毒素を放出する可能性があるため、実際にそれらをより病原性にする可能性があります。

例:

* クロストリジウムディフィシル: この細菌は重度の下痢を引き起こし、致命的になる可能性があります。それは厳格な嫌気性であり、酸素を欠く環境で繁栄します。

* bacteroides fragilis: 人間の腸の一般的な住民であるこの細菌は、厳格な嫌気性でもあります。

要約: 厳密な嫌気性は、ROSに対する必要な防御を欠いているため、酸素に非常に敏感です。この感度により、酸化的損傷に対して脆弱になり、細胞死、成長阻害、および疾患の進行につながる可能性があります。

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