Διαφορά μεταξύ προαιρετικού και υποχρεωτικού

Κύρια διαφορά – Προαιρετική έναντι Υποχρεωτικής

Στην οικολογία, προαιρετικός και υποχρεωτικός είναι δύο όροι που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν οργανισμούς με βάση τον μηχανισμό λήψης ενέργειας από κάθε οργανισμό. Γενικά, οι οργανισμοί παράγουν ενέργεια μέσω της κυτταρικής αναπνοής. Οι τρεις κύριοι τύποι κυτταρικής αναπνοής είναι η αερόβια αναπνοή, η ζύμωση και η αναερόβια αναπνοή. Οι οργανισμοί που χρησιμοποιούν είτε προαιρετικές είτε υποχρεωτικές μεθόδους κατά την αναπνοή μπορεί να είναι βακτήρια, μύκητες ή ενδοπαράσιτα όπως πρωτόζωα και σκουλήκια. Η κύρια διαφορά μεταξύ προαιρετικής και υποχρεωτικής είναι ότι οι προαιρετικοί οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια από αερόβια αναπνοή, αναερόβια αναπνοή και ζύμωση, ενώ οι υποχρεωτικοί οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια από αερόβια αναπνοή, αναερόβια αναπνοή ή ζύμωση .

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι Προαιρετικό
      – Ορισμός, Τύποι αναπνοής, Τύποι οργανισμών
2. Τι είναι Υποχρεωτικό
     – Ορισμός, Τύποι αναπνοής, Τύποι οργανισμών
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ προαιρετικού και υποχρεωτικού
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ προαιρετικού και υποχρεωτικού
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Αερόβια αναπνοή, Αναερόβια αναπνοή, Ενδοπαράσιτα, Εντεροβακτηρίδια, Προαιρετικά, Προαιρετικά Αναερόβια, Προαιρετικοί Μύκητες, Προαιρετικά παράσιτα, Ζύμωση, Υποχρεωτική, Υποχρεωτική Αερόβια, Υποχρεωτική Αναερόβια, Υποχρεωτική Μύκητα, Υποχρεωτική Παράσιτα, Υποχρεωτική Μύκητα, Υποχρεωτική Μύκητα

Τι είναι Προαιρετικό

Η προαιρετική αναφέρεται στην ικανότητα να ζεις κάτω από περισσότερες από μία συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι τρεις τύποι προαιρετικών οργανισμών είναι βακτήρια, μύκητες και ενδοπαράσιτα όπως πρωτόζωα και νηματώδεις.

Προαιρετικά βακτήρια (προαιρετικά αναερόβια)

Τα προαιρετικά βακτήρια είναι γνωστά ως προαιρετικά αναερόβια . Τα προαιρετικά αναερόβια μπορούν να αναπτυχθούν χωρίς οξυγόνο. Ωστόσο, είναι σε θέση να χρησιμοποιούν οξυγόνο, εάν είναι διαθέσιμο στο μέσο για την παραγωγή περισσότερης ενέργειας από ό,τι στη συνηθισμένη αναερόβια αναπνοή. Για το λόγο αυτό, τα προαιρετικά αναερόβια μπορούν να χρησιμοποιήσουν και τις τρεις μεθόδους κυτταρικής αναπνοής:αερόβια αναπνοή, αναερόβια αναπνοή και ζύμωση. Οι τρεις σημαντικές οικογένειες προαιρετικών αναερόβιων βακτηρίων είναι τα Enterobacteriaceae, Vibrionaceae και Pasteurellaceae. Enterobacteriaceae είναι πανταχού παρόντα βακτήρια που ζουν στο έδαφος, το νερό και τη βλάστηση ως ευκαιριακή φυσιολογική χλωρίδα (E.coli , Klebsiella πνευμονίες, Proteus mirabilis ), και ως παθογόνα (Shigella , Σαλμονέλα , και Yersinia pestis ). Vibrionaceae αποτελείται από ένζυμα καταλάση και οξειδάση για την αποτοξίνωση του οξυγόνου. Μπορεί να βρεθεί στο εξωτερικό περιβάλλον καθώς και στον εντερικό σωλήνα των ζώων. Vibrio , Aeromonas , Photobacterium είναι παραδείγματα Vibrionaceae. Παστερέλα και Haemophilus είναι οι δύο τύποι Pasteurellaceae . Παστερέλα είναι παθογόνος τα οικόσιτα ζώα ενώ ο Haemophilus ζει στους βλεννογόνους των ζώων. Klebsiella πνευμονία Η αλληλεπίδραση με ένα ανθρώπινο ουδετερόφιλο φαίνεται στο σχήμα 1.

Εικόνα 1: Πνευμονία Klebsiella

Προαιρετικοί μύκητες

Γενικά, οι μύκητες είναι σαπρόφυτα που ζουν σε νεκρή ή σε αποσύνθεση οργανική ύλη. Αλλά ορισμένοι μύκητες είναι ικανοί να εισέλθουν σε ζωντανούς οργανισμούς, προκαλώντας ασθένειες στον ξενιστή. Η κηλίδα της μηλιάς, το ροδάκινο, η μαύρη κηλίδα και η κηλίδα των φύλλων Panax είναι μερικές από τις ασθένειες που προκαλούνται από προαιρετικούς μύκητες στα φυτά. Προαιρετικοί μύκητες όπως η κάντιντα προκαλούν κολπική καδίδωση και πόδι αθλητή στους ανθρώπους.

Εικόνα 2:Armillaria mellea

Προαιρετικά παράσιτα

Γενικά, τα προαιρετικά παράσιτα ζουν ανεξάρτητα από έναν ξενιστή. Αλλά περιστασιακά, γίνονται παράσιτα. Πρωτόζωα που μοιάζουν με αμοιβάδες και μερικοί νηματώδεις όπως Strongyloides Τα spp είναι προαιρετικά παράσιτα.

Τι είναι Υποχρεωτικό

Το υποχρεωτικό μέσο περιορίζεται σε ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό. Υποχρεωτικοί οργανισμοί όπως βακτήρια, μύκητες, φύκια και ενδοπαράσιτα μπορούν να εντοπιστούν στη φύση. Τα περισσότερα φύκια είναι υποχρεωτικά αερόβια.

Υποχρεωτικά βακτήρια (υποχρεωτικά αερόβια και υποχρεωτικά αναερόβια)

Τα υποχρεωτικά βακτήρια μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο ομάδες με βάση τον τύπο της κυτταρικής αναπνοής που χρησιμοποιούν για να αποκτήσουν ενέργεια. Είναι υποχρεωτικά αερόβια και υποχρεωτικά αναερόβια. Οι υποχρεωτικοί αερόβιοι χρησιμοποιούν οξυγόνο για την οξείδωση των σακχάρων και των λιπών για την παραγωγή ενέργειας κατά την κυτταρική αναπνοή. Έτσι, χρησιμοποιούν αερόβια αναπνοή. Τα αερόβια βακτήρια ζουν στο εξωτερικό περιβάλλον όπου μπορούν να λάβουν οξυγόνο. Αντίθετα, υποχρεώνουν τα αναερόβια είναι ανίκανοι να αποτοξινώσουν το οξυγόνο. Έτσι, ζουν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο, χρησιμοποιώντας ζύμωση ή αναερόβια αναπνοή για την παραγωγή ενέργειας. Mycobacterium tuberculosis και αστεροειδείς Nocardia είναι παραδείγματα υποχρεωτικών αερόβιων ενώ το Actinomyces και Clostridium είναι παραδείγματα υποχρεωτικών βακτηρίων. Η ανάπτυξη των υποχρεωτικών αερόβιων και των υποχρεωτικών αναερόβιων σε ένα υγρό μέσο φαίνεται στο σχήμα 3.

Εικόνα 3:Συμπεριφορά διαφορετικών βακτηρίων σε υγρό μέσο
1 – Υποχρεωτικά αερόβια, 2 – Υποχρεωτικά αναερόβια, 3 – Προαιρετικά βακτήρια, 4 – Μικροαερόφιλα, 5 – Αεροανεκτική βακτήρια

Υποχρεωτικοί μύκητες

Οι υποχρεωτικοί μύκητες μπορούν επίσης να κατηγοριοποιηθούν ως υποχρεωτικοί αερόβιοι μύκητες και υποχρεωτικοί αναερόβιοι μύκητες. Οι περισσότεροι από τους μύκητες είναι υποχρεωτικοί αερόβιοι μύκητες όπως μαγιά. Οι μύκητες που ζουν μέσα στο πεπτικό σύστημα των μηρυκαστικών όπως το Neocallimastix , Πηρομώνας , και Σφαερόμονας είναι υποχρεωτικά αναερόβια . Ένας υποχρεωτικός αερόβιος μύκητας φαίνεται στο εικόνα 4 .

Εικόνα 4:Monotropa uniflora

Υποχρεωτικά παράσιτα

Τα υποχρεωτικά παράσιτα μπορούν να επιβιώσουν μόνο μέσα σε έναν κεντρικό υπολογιστή. Έτσι, ο κύκλος ζωής τους εμπλέκεται στη μετακίνηση από τον έναν ξενιστή στον άλλο. Τα περισσότερα υποχρεωτικά παράσιτα χρησιμοποιούν δύο ξενιστές που ονομάζονται οριστικός ξενιστής και ενδιάμεσος ξενιστής. Οι επίπεδες σκώληκες, οι στρογγυλοί σκώληκες και οι σκώληκες είναι υποχρεωτικά παράσιτα που ζουν μέσα στη γαστρεντερική οδό, στο αίμα και στο λεμφικό σύστημα. Πρωτόζωα όπως το Plasmodium είναι επίσης αναερόβια υποχρεωτικά παράσιτα.

Ομοιότητες μεταξύ Facultative και Obligate

• Οι προαιρετικοί και οι υποχρεωτικοί είναι δύο τύποι οργανισμών που κατηγοριοποιούνται με βάση τους τύπους κυτταρικής αναπνοής που χρησιμοποιούνται για τη λήψη ενέργειας.
• Οι τρεις τύποι μεθόδων κυτταρικής αναπνοής που χρησιμοποιούνται τόσο από προαιρετική όσο και από υποχρεωτική είναι η αερόβια αναπνοή, η αναερόβια αναπνοή και η ζύμωση.
• Τόσο προαιρετικά όσο και υποχρεωτικά μπορεί να είναι βακτήρια, μύκητες ή ενδοπαράσιτα.

Διαφορά μεταξύ προαιρετικού και υποχρεωτικού

Ορισμός

Προαιρετικό: Η προαιρετική αναφέρεται στην ικανότητα να ζεις κάτω από περισσότερες από μία συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες.

Υποχρέωση:  Υποχρεωτικό σημαίνει περιορισμός σε ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό.

Τύποι κυτταρικής αναπνοής

Προαιρετικό: Οι προαιρετικοί οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια από αερόβια αναπνοή, αναερόβια αναπνοή και ζύμωση.

Υποχρέωση:  Οι υποχρεωτικοί οργανισμοί λαμβάνουν ενέργεια από αερόβια αναπνοή, αναερόβια αναπνοή ή ζύμωση.

Τύποι

Προαιρετικό: Ένας μεμονωμένος τύπος προαιρετικών οργανισμών μπορεί να αναγνωριστεί ως προαιρετικοί αναερόβιοι.

Υποχρέωση:  Δύο τύποι υποχρεωτικών οργανισμών μπορούν να αναγνωριστούν ως υποχρεωτικά αερόβια και υποχρεωτικά αναερόβια.

Παρουσία/Απουσία Οξυγόνου

Προαιρετικό: Οι προαιρετικοί οργανισμοί μπορούν να επιβιώσουν με την παρουσία ή την απουσία οξυγόνου.

Υποχρέωση:  Τα υποχρεωτικά αερόβια μπορούν να επιβιώσουν παρουσία οξυγόνου ενώ τα υποχρεωτικά αναερόβια μπορούν να επιβιώσουν απουσία οξυγόνου.

Οικότοπος

Προαιρετικό: Οι προαιρετικοί οργανισμοί ζουν στο εξωτερικό περιβάλλον καθώς και στο εσωτερικό του ξενιστή.

Υποχρέωση:  Τα υποχρεωτικά αερόβια ζουν μόνο στο εξωτερικό περιβάλλον ενώ τα υποχρεωτικά αναερόβια ζουν μόνο μέσα στον ξενιστή.

Παράσιτα

Προαιρετικό: Τα προαιρετικά παράσιτα μπορούν να επιβιώσουν χωρίς τον ξενιστή.

Υποχρέωση:  Τα υποχρεωτικά παράσιτα επιβιώνουν μόνο παρουσία του ξενιστή.

Σε υγρό μέσο

Προαιρετικό: Οι προαιρετικοί οργανισμοί μπορούν να εντοπιστούν σε όλο το μέσο, ​​αλλά κυρίως κοντά στην επιφάνεια.

Υποχρέωση: Τα υποχρεωτικά αερόβια μπορούν να εντοπιστούν κοντά στην επιφάνεια του μέσου. Υποχρεωτικά αναερόβια μπορούν να εντοπιστούν στο κάτω μέρος του μέσου.

Αποτελεσματικότητα της Παραγωγής Ενέργειας

Προαιρετικό: Η απόδοση της παραγωγής ενέργειας σε προαιρετικούς οργανισμούς είναι υψηλή.

Υποχρέωση:  Η απόδοση της παραγωγής ενέργειας σε υποχρεωτικούς οργανισμούς είναι μικρότερη.

Συμπέρασμα

Οι προαιρετικοί και οι υποχρεωτικοί είναι δύο τύποι οργανισμών που διαφέρουν με βάση τους τύπους κυτταρικής αναπνοής. Οι τρεις τύποι κυτταρικής αναπνοής είναι η αερόβια αναπνοή, η αναερόβια αναπνοή και η ζύμωση. Οι προαιρετικοί οργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν οποιονδήποτε από τους τρεις τύπους μεθόδων κυτταρικής αναπνοής, ενώ οι υποχρεωτικοί οργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν μόνο μία από τις τρεις μεθόδους κυτταρικής αναπνοής. Έτσι, οι υποχρεωτικοί οργανισμοί μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε αερόβιους και αναερόβιους. Η κύρια διαφορά μεταξύ προαιρετικής και υποχρεωτικής είναι ο τύπος του μηχανισμού κυτταρικής αναπνοής που χρησιμοποιείται από κάθε τύπο οργανισμού.

Αναφορά:

1. Facultative Anaerobic Bacteria, The Microbial Gene Research &Resources Facility, Διαθέσιμο εδώ.
2. Young, Paul A. «Προαιρετικός παρασιτισμός και εύρος μυκήτων υποδοχής». American Journal of Botany, τομ. 13, αρ. 8, 1926, σ. 502–520. JSTOR, Διαθέσιμο εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Klebsiella pneumonia Bacterium" από το NIAID (CC BY 2.0) μέσω Flickr
2. "Armillaria mellea, Honey Fungus, UK 1" By Stu's Images (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia
3. "Pink indian pipes" Από τον Magellan nh – Δικό έργο (CC BY 3.0) μέσω Commons Wikimedia
4. "Anaerobic" By Pixie – Ίδιο έργο (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia