Метаболи́зм, или обме́н веще́ств, — это химические реакции, поддерживающие жизнь в живом организме. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды.
Бакте́рии — домен прокариотических микроорганизмов. Бактерии обычно достигают нескольких микрометров в длину, их клетки могут иметь разнообразную форму: от шарообразной до палочковидной и спиралевидной. Бактерии — одна из первых форм жизни на Земле и встречаются почти во всех земных местообитаниях. Они населяют почву, пресные и морские водоёмы, кислые горячие источники, радиоактивные отходы и глубинные слои земной коры. Бактерии часто являются симбионтами и паразитами растений и животных. Большинство бактерий к настоящему времени не описано, и представители лишь половины отделов бактерий могут быть выращены в лаборатории. Бактерии изучает наука бактериология — раздел микробиологии.
Гемоглоби́н — сложный железосодержащий белок животных, обладающих кровообращением, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани. У позвоночных животных содержится в эритроцитах, у большинства беспозвоночных растворён в плазме крови (эритрокруорин) и может присутствовать в других тканях. Молекулярная масса гемоглобина человека — около 66,8 кДа. Молекула гемоглобина может нести до четырёх молекул кислорода. Один грамм гемоглобина может переносить до 1,34 мл кислорода.
Азотфикса́ция, или азотофиксация, — фиксация молекулярного атмосферного азота, диазотрофия. Процесс восстановления молекулы азота и включения её в состав своей биомассы прокариотными микроорганизмами. Важнейший источник азота в биологическом круговороте. В наземных экосистемах азотфиксаторы локализуются в основном в почве.
Денитрифицирующие бактерии — бактерии, восстанавливающие нитраты до молекулярного азота.. К ним относятся представители более 150 видов из 50 родов, не образующие какой-либо особой таксономической единицы.
Оксид азота(II) NO — несолеобразующий оксид азота.
Дыхательная цепь переноса электронов, также электрон-транспортная цепь (сокр. ЭТЦ, англ. ETC, Electron transport chain) — система трансмембранных белков и переносчиков электронов, необходимых для поддержания энергетического баланса. ЭТЦ поддерживает баланс за счёт переноса электронов и протонов из НАД∙Н и ФАДН2 в акцептор электронов. В случае аэробного дыхания акцептором может быть молекулярный кислород (О2). В случае анаэробного дыхания акцептором могут быть NO3−, NO2−, Fe3+, фумарат, диметилсульфоксид, сера, SO42−, CO2 и т. д. ЭТЦ у прокариот локализована в ЦПМ, у эукариот — на внутренней мембране митохондрий. Переносчики электронов расположены в порядке уменьшения сродства к электрону, то есть по своему окислительно-восстановительному потенциалу, где у акцептора самое сильное сродство к электрону. Поэтому транспорт электрона на всём протяжении цепи протекает самопроизвольно с выделением энергии. Выделение энергии в межмембранное пространство при переносе электронов происходит ступенчато, в виде протона (H+). Протоны из межмембранного пространства попадают в протонную помпу, где наводят протонный потенциал. Протонный потенциал преобразуется АТФ-синтазой в энергию химических связей АТФ. Сопряжённая работа ЭТЦ и АТФ-синтазы носит название окислительного фосфорилирования.
Нитрогеназа — комплекс ферментов (мультифермент), осуществляющий процесс фиксации атмосферного азота. Широко распространён у бактерий и архей, в то время как все эукариоты его лишены.
Анаэробное дыхание — это биохимический процесс окисления органических субстратов или молекулярного водорода с использованием в дыхательной ЭТЦ в качестве конечного акцептора электронов вместо O2 других окислителей неорганической или органической природы. Как и в случае аэробного дыхания, выделяющаяся в ходе реакции свободная энергия запасается в виде трансмембранного протонного потенциала, использующегося АТФ-синтазой для синтеза АТФ.
Анаммо́кс (сокр. от англ. anaerobic ammonium oxidation — анаэробное окисление аммония) — один из ключевых микробных процессов в круговороте азота. Бактерии, осуществляющие этот процесс, были открыты в 1999 году, и в своё время описание этого процесса стало большим сюрпризом для научного сообщества. Уравнение процесса:
- NH4+ + NO2− → N2 + 2H2O.
Цитохром-c-оксида́за (цитохромоксидаза) или цитохром-c-кислород:оксидоредуктаза, также известная как цитохром aa3 и комплекс IV — терминальная оксидаза аэробной дыхательной цепи переноса электронов, которая катализирует перенос электронов с цитохрома с на кислород с образованием воды. Цитохромоксидаза присутствует во внутренней мембране митохондрий всех эукариот, где её принято называть комплекс IV, а также в клеточной мембране многих аэробных бактерий.
Азотоба́ктер — род бактерий, живущих в почве и способных в результате процесса азотфиксации переводить газообразный азот в растворимую форму, доступную для усваивания растениями.
Пирролизин — нестандартная протеиногенная аминокислота, которая участвует в биосинтезе белка у ряда метаногенных архей. Был обнаружен в 2002 году на активном участке фермента метилтрансферазы, выделенной из метаногенной археи Methanosarcina barkeri, и является 22-й из найденных в природе аминокислот, которые входят в состав природных белков. В организме человека отсутствует.
Кислые фосфатазы — ферменты, катализирующие отщепление фосфатных групп от молекул. Отличаются от щелочных фосфатаз оптимальными уровнями pH и рядом других свойств.
Полигидроксиалканоаты, ПГА [греч. poly — много, hydr(ogenium) — водород, oxi(genium) — кислород и араб. al-kohl — тонкий сурьмяный порошок, пудра, пыль] — алифатические полиэфиры, большое семейство биодеградируемых полимеров.
Azotobacter vinelandii (лат.) — вид бактерий рода азотобактер, грамотрицательный диазотроф, способный фиксировать азот в процессе аэробного роста. Представляет собой удобную модельную систему для изучения процесса азотофиксации, хорошо растёт в культуре.
Сигнальные молекулы газообразных веществ — малые молекулы таких химических соединений, которые при температуре тела и нормальном атмосферном давлении находились бы в газообразном агрегатном состоянии, будучи выделены в свободном виде. Сигнальные молекулы газообразных веществ выполняют в организме, ткани или клетке сигнальные функции, вызывая своим воздействием физиологические или биохимические изменения и/или участвуя в регуляции и модуляции физиологических и биохимических процессов. Некоторые из сигнальных молекул газообразных веществ (СМГВ) образуются эндогенно, то есть в самом организме, некоторые другие, как, например, кислород, поступают извне.
Пангено́м, также супрагеном — совокупность всех генов рассматриваемой группы организмов, для которой возможно генетическое разнообразие между близкородственными штаммами или экотипами. Пангеном объединяет набор генов всех штаммов, составляющих кладу: вид, род или таксон более высокого порядка. Традиционно понятие пангенома применяется к видам бактерий и архей.
Микробиом — сообщество микроорганизмов, населяющих конкретную среду обитания, или совокупность генов микроорганизмов такого сообщества. Термин часто используется как синоним «микробиоты» или «микрофлоры», впервые был употреблён в статье 1952 года, посвящённой загрязнению воды стоками из канализации. Собственным микробным сообществом (микробиомом) обладают все экосистемы, начиная от тканей и органов отдельных организмов и заканчивая целыми средами обитания. Микробиом участвует в важнейших экосистемных процессах, способствуя как метаболизму хозяина в локальном масштабе, так и биогеохимическому круговороту питательных веществ в глобальном.
Thiothrix (лат.) — это род нитчатых сероокисляющих бактерий, родственный родам Beggiatoa и Thioploca. Они обычно грамотрицательные, клетки их палочковидной формы. Они образуют прикрепленные к субстрату многоклеточные нити с гонидиями на свободном конце. Вершинные гонидии обладают скользящей подвижностью. Розетки филаментов образуются не всегда, но являются типичными. Сера откладывается в складках клеточной мембраны.