Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Vrste anaerobnih bakterij
- Tardigradi
- Anaerobno kompostiranje
- Anaerobna nitrifikacija
Mogoče bi bilo lepo predstavljati, da je anaerobno okolje kraj, kjer nihče ne telovadi. Ampak ne, to ni to!
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
V anaerobnem okolju primanjkuje kisika.
Anaerobni pomeni "brez kisika", in je aerobno nasprotje. Torej je okolje z anaerobnimi pogoji ravno to - kraj, ki mu primanjkuje kisika, ki ga potrebujejo ljudje, žirafe, ribe in veliko drugega življenja na Zemlji.
Ti organizmi uporabljajo kisik kot pomembno molekulo za sprejemanje elektronov pri celičnem dihanju, nizu kemijskih reakcij, s katerimi se hrana pretvori v energijo. Če ni kisika, celično dihanje uporablja alternativne molekule, kot so nitrati, sulfati, žveplo in fumarati. Ali pa lahko organizem uporablja popolnoma drugačen proces pridobivanja energije: fermentacijo. Fermentacija pa je veliko manj učinkovita kot celično dihanje.
Primeri anaerobnih okolij vključujejo tla in blato, notranja črevesja nekaterih živali in hidrotermalne odprtine globoko pod morjem. Ti kraji pravzaprav niso brez življenja. Toda življenje, ki običajno obstaja tam, je majhno, pogosto enocelično in trdoživo.
Vrste anaerobnih bakterij
Nekatere bakterije so vsestranske; lahko uporabljajo kisik za pridobivanje energije, ko je na voljo, vendar lahko preidejo na drugo metodo celičnega dihanja v anaerobnih pogojih. Ti se imenujejo fakultativno bakterije. Pri nekaterih od teh bakterij se rast znatno upočasni, ko jim okolje narekuje, da se morajo preusmeriti na manj učinkovito anaerobno celično dihanje.
V nasprotju, poševno anaerobno bakterije ne morejo preživeti, če kisika sploh ni. Obvezni anaerobi se običajno nahajajo v človeškem telesu, tudi v ustih in GI traktu in lahko povzročijo bolezen ali okužbo. Na primer Porfiromone lahko privede do vrste pljučnice ali parodontitisa (vnetje dlesni). Medtem lahko vrsta Clostridium v strogo anaerobnih pogojih povzroči gangreno (okužbo mišičnih tkiv, povezano z odprtimi ranami).
Druge anaerobne bakterije segajo nekje vmes - prenašajo lahko nekaj kisika, vendar le v določenih koncentracijah. Včasih kliče aerotolerant bakterije, te bakterije ne umrejo takoj ob prisotnosti kisika, pa tudi ne morejo ga uporabiti pri celičnem dihanju. Namesto tega uporabljajo fermentacijo za pridobivanje energije.
Tardigradi
Ni vse življenje v anaerobnih pogojih bakterija. Tardigrada, znana tudi kot vodni medved, je en milimeter velik organizem, ki vzdrži v vrelem alkoholu ne samo pomanjkanje kisika, ampak tudi pomanjkanje vode, ekstremne temperature (sto stopinj nad ali pod ničlo). , izpostavljenost sevanju in celo dopust v vesolju. Del tega, kako lahko izvaja te podvige, je začasno zaustavitev njegovih vitalnih funkcij, da počivajo v stanju suspendirane animacije, podobno kot lahko druge živali prezimijo v zimskem času. Tardigrada pa lahko tako ostane desetletja, dokler pogoji ne postanejo ugodnejši.
Anaerobno kompostiranje
Anaerobne bakterije pogosto najdemo v tleh in so lahko še posebej koristne za anaerobno kompostiranje - kjer ostanki hrane in drugi organski materiali ostanejo v zaprtem okolju, da se razgradijo na gnojilo, bogato s hranili.Nekdo, ki se želi izogniti groznim vonjavam svežega komposta na svojem dvorišču, bi lahko uporabil to metodo, s katero lahko anaerobne bakterije razgradijo živilske odpadke. Anaerobno kompostiranje ustvarja zelo kislo okolje, podobno kot človeški želodec v katerem koli košu ali vrečki.
Anaerobna nitrifikacija
Drugo pomembno delo, ki ga v anaerobnih okoljih opravljajo specializirane bakterije, je nitrifikacija. To je postopek, s katerim se dušikov plin vgradi v trdno snov. Ker morajo rastline imeti dostop do dušika iz svojih korenin, da bi lahko rasle, anaerobne bakterije v tleh igrajo pomembno vlogo pri ustvarjanju učinkovitih gnojil in omogočanju kroženja dušika po okolju.