Belangrijkste verschil - Facultatief versus verplicht

In de ecologie zijn facultatief en obligaat twee termen die worden gebruikt om organismen te beschrijven op basis van het mechanisme van het verkrijgen van energie door elk organisme. Over het algemeen produceren organismen energie door cellulaire ademhaling. De drie belangrijkste soorten cellulaire ademhaling zijn aërobe ademhaling, fermentatie en anaërobe ademhaling. De organismen die tijdens de ademhaling facultatieve of obligate methoden gebruiken, kunnen bacteriën, schimmels of endoparasieten zijn, zoals protozoa en wormen. De grootste verschil tussen facultatief en verplicht is dat: facultatieve organismen halen energie uit aërobe ademhaling, anaërobe ademhaling en fermentatie, terwijl obligate organismen energie halen uit aërobe ademhaling, anaërobe ademhaling of fermentatie.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is facultatief? - Definitie, soorten ademhaling, soorten organismen 2. Wat is verplicht? - Definitie, soorten ademhaling, soorten organismen 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen facultatief en verplicht? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen facultatief en verplicht? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: aërobe ademhaling, anaërobe ademhaling, endoparasieten, Enterobacteriaceae, facultatief, facultatief anaëroben, facultatief schimmels, facultatief parasieten, fermentatie, verplicht, verplichte aeroben, verplichte anaëroben, verplichte schimmels, verplichte parasieten, Pasteurellaceae, Vibrionaceae

Wat is facultatief?

Facultatief verwijst naar het vermogen om onder meer dan één specifieke omgevingsomstandigheden te leven. De drie soorten facultatieve organismen zijn bacteriën, schimmels en endoparasieten zoals protozoa en nematoden.

Facultatieve bacteriën (facultatieve anaëroben)

De facultatieve bacteriën staan ​​bekend als: facultatieve anaëroben. Facultatieve anaëroben kunnen zonder zuurstof groeien. Maar ze zijn in staat om zuurstof te gebruiken, als het beschikbaar is in het medium, om meer energie op te wekken dan bij de gebruikelijke anaërobe ademhaling. Daarom kunnen faculatatieve anaëroben alle drie de cellulaire ademhalingsmethoden gebruiken: aerobe ademhaling, anaerobe ademhaling en fermentatie. De drie belangrijke families van facultatief anaërobe bacteriën zijn Enterobacteriaceae, Vibrionaceae en Pasteurellaceae. Enterobacteriën zijn alomtegenwoordige bacteriën die in bodem, water en vegetatie leven als opportunistische normale flora (E.coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis) en als pathogenen (Shigella, Salmonella en Yersinia pestis). Vibrionaceae bestaat uit katalase- en oxidase-enzymen om zuurstof te ontgiften. Het kan zowel in de externe omgeving als in het darmkanaal van dieren worden gevonden. Vibrio, Aeromonas, Photobacterium zijn voorbeelden van Vibrionaceae. Pasteurella en Haemophilus zijn de twee soorten Pasteurellaceae. Pasteurella is pathogeen voor huisdieren, terwijl Haemophilus in de slijmvliezen van dieren leeft. Klebsiella-pneumonie die een interactie aangaat met een menselijke neutrofiel wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1: Klebsiella-pneumonie

Facultatieve schimmels

Over het algemeen zijn schimmels saprofyten die leven van dood of rottend organisch materiaal. Maar sommige schimmels kunnen levende organismen binnendringen en ziekten veroorzaken bij de gastheer. Appelvlek, perzik, zwarte vlek en Panax-bladvlek zijn enkele van de ziekten die worden veroorzaakt door facultatieve schimmels in planten. Facultatieve schimmels zoals candida veroorzaken vaginale cadidosis en voetschimmel bij mensen.

Figuur 2: Armillaria mellea

Facultatieve parasieten

Over het algemeen leven facultatieve parasieten onafhankelijk van een gastheer. Maar af en toe worden ze parasieten. Amoebe-achtige protozoën en sommige nematoden zoals Strongyloides spp zijn facultatieve parasieten.

Wat is verplicht?

Verplicht betekent beperkt zijn tot een bepaald kenmerk. Verplichte organismen zoals bacteriën, schimmels, algen en endoparasieten kunnen in de natuur worden geïdentificeerd. De meeste algen zijn obligate aeroben.

Verplichte bacteriën (verplichte aeroben en verplichte anaëroben)

Obligaatbacteriën kunnen worden onderverdeeld in twee groepen op basis van het type cellulaire ademhaling dat ze gebruiken om energie te verkrijgen. Het zijn obligate aeroben en obligate anaëroben. De verplichte aeroben zuurstof gebruiken om suikers en vetten te oxideren om energie op te wekken tijdens cellulaire ademhaling. Zo gebruiken ze aërobe ademhaling. Aerobe bacteriën leven in de externe omgeving waar ze zuurstof kunnen verkrijgen. Integendeel, obligate anaëroben zijn niet in staat om zuurstof te ontgiften. Ze leven dus in zuurstofvrije omgevingen en gebruiken fermentatie of anaërobe ademhaling om energie te produceren. Mycobacterium tuberculosis en Nocardia asteroides zijn voorbeelden van obligate aeroben, terwijl Actinomyces en Clostridium voorbeelden zijn van obligate bacteriën. De groei van obligate aeroben en obligate anaëroben in een vloeibaar medium wordt getoond in figuur 3.

Figuur 3: Gedrag van verschillende bacteriën in een vloeibaar medium 1 - Verplichte aeroben, 2 - Verplichte anaëroben, 3 - Facultatieve bacteriën, 4 - Micro-aërofielen, 5 - Aerotolerante bacteriën

Verplichte schimmels

Verplichte schimmels kunnen ook worden gecategoriseerd als obligate aerobe schimmels en obligate anaërobe schimmels. De meeste schimmels zijn obligate aerobe schimmels zoals gist. De schimmels die in het spijsverteringsstelsel van herkauwers leven, zoals Neocallimastix, Piromonas en Sphaeromonas zijn obligate anaëroben. Een obligate aerobe schimmel wordt getoond in figuur 4.

Figuur 4: Monotropa uniflora

Verplichte parasieten

Verplichte parasieten kunnen alleen in een gastheer overleven. Hun levenscyclus is dus betrokken bij het verplaatsen van de ene gastheer naar de andere. De meeste obligate parasieten gebruiken twee gastheren, de definitieve gastheer en de tussengastheer. Platwormen, rondwormen en draadwormen zijn verplichte parasieten die in het maagdarmkanaal, het bloed en het lymfestelsel leven. Protozoën zoals Plasmodium zijn ook anaërobe verplichte parasieten.

Overeenkomsten tussen facultatief en verplicht

Verschil tussen facultatief en verplicht

Definitie

Facultatief: Facultatief verwijst naar het vermogen om onder meer dan één specifieke omgevingsconditie te leven.

Verplicht: Verplicht betekent beperkt zijn tot een bepaald kenmerk.

Soorten cellulaire ademhaling

Facultatief: Facultatieve organismen halen energie uit aërobe ademhaling, anaërobe ademhaling en fermentatie.

Verplicht: Verplichte organismen halen energie uit aerobe ademhaling, anaerobe ademhaling of fermentatie.

Types

Facultatief: Een enkel type facultatieve organismen kan worden geïdentificeerd als facultatief anaëroben.

Verplicht: Twee soorten obligate organismen kunnen worden geïdentificeerd als obligate aeroben en obligate anaëroben.

Aanwezigheid/afwezigheid van zuurstof

Facultatief: Facultatieve organismen kunnen overleven met de aan- of afwezigheid van zuurstof.

Verplicht: Verplichte aeroben kunnen overleven in aanwezigheid van zuurstof, terwijl obligate anaëroben kunnen overleven in afwezigheid van zuurstof.

Habitat

Facultatief: Facultatieve organismen leven zowel in de externe omgeving als in de gastheer.

Verplicht: Verplichte aeroben leven alleen in de externe omgeving, terwijl obligate anaëroben alleen in de gastheer leven.

parasieten

Facultatief: Facultatieve parasieten kunnen overleven zonder de gastheer.

Verplicht: Verplichte parasieten overleven alleen in aanwezigheid van de gastheer.

In een vloeibaar medium

Facultatief: Facultatieve organismen kunnen in het hele medium worden geïdentificeerd, maar meestal in de buurt van het oppervlak.

Verplicht: Verplichte aeroben kunnen worden geïdentificeerd in de buurt van het oppervlak van het medium. Verplichte anaëroben kunnen worden geïdentificeerd op de bodem van het medium.

Efficiëntie van de energieproductie

Facultatief: Het rendement van de energieproductie in facultatieve organismen is hoog.

Verplicht: De efficiëntie van de energieproductie in obligate organismen is minder.

Conclusie

Facultatief en obligaat zijn twee soorten organismen die verschillen op basis van cellulaire ademhalingstypes. De drie soorten cellulaire ademhaling zijn aërobe ademhaling, anaërobe ademhaling en fermentatie. Facultatieve organismen kunnen elk van de drie soorten cellulaire ademhalingsmethoden gebruiken, terwijl obligate organismen slechts een van de drie methoden van cellulaire ademhaling kunnen gebruiken. Zo kunnen obligate organismen worden gecategoriseerd als aeroben en anaëroben. Het belangrijkste verschil tussen facultatief en obligaat is het type cellulair ademhalingsmechanisme dat door elk type organisme wordt gebruikt.

Verwijzing:

1. Facultatieve anaërobe bacteriën, de Microbial Gene Research & Resources Facility, hier beschikbaar.2. Young, Paul A. "Facultatief parasitisme en gastheerreeksen van schimmels." American Journal of Botany, vol. 13, nee. 8, 1926, blz. 502-520. JSTOR, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Klebsiella pneumonia Bacterium" door NIAID (CC BY 2.0) via Flickr2. "Armillaria mellea, Honey Fungus, UK 1" door Stu's Images (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia3. "Pink indian pipes" door Magellan nh - Eigen werk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia4. "Anaëroob" door Pixie - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia