5 דוגמאות לנשימה אנאירובית - ביולוגיה - 2025

נשימה אנאירובית היא תהליך הנשימה שבאמצעותו מיקרואורגניזמים שונים משיגים אנרגיה ומטבולים תרכובות אורגניות בזמן שהם נמצאים בהיעדר חמצן מולקולרי.

בהנשמה אירובית, החמצן משמש כקולטן אלקטרונים בסוף שרשרת הובלת האלקטרונים. שרשרת זו היא התהליך שבאמצעותו תאים יכולים לייצר אנרגיה.

Desulfovibrio desulfuricans, אורגניזם המשתמש בסולפטים לצורך הנשימה אנאירובית

אורגניזמים המבצעים נשימה אנאירובית, בעיקר אורגניזמים פרוקריוטים, מחליפים חמצן בתרכובות אחרות הפועלות כקובלים סופיים בשרשרת הובלת האלקטרונים.

אין להתבלבל בין הנשימה אנאירובית לבין תהליכי תסיסה. באחרון, מקבל האלקטרונים בסופו של דבר להיות מולקולה אורגנית שאינה מופחתת לחלוטין ואין שרשרת הובלת אלקטרונים כמו בתהליכי הנשימה.

בהנשמה אנאירובית, מקבלי האלקטרונים בסוף שרשרת ההובלה האלקטרונית יכולים להיות תרכובות כמו גופרית, סולפטים, חנקות ופחמן דו חמצני, בין היתר.

כמה דוגמאות לנשימה אנאירובית

שימוש בחנקות כמקבל אלקטרונים

אורגניזמים מסוימים מהסוג Geobacter, כמו G. metallireducens ו- G. Sulphurducens, יכולים להשתמש בחומרים הומיים כתורמי אלקטרונים ולהשתמש בחנקה ו / או ברום כמקבלי אלקטרונים.

באופן כללי, אורגניזמים המבצעים תהליך זה מצמצמים את החנקות (# ₃ ^- ) לניטריטים (# ₂ ^- ) דרך האנזים חנקה רדוקטאז.

בתורו, ניטריטים יכולים לשמש כמקבלי אלקטרונים על ידי אורגניזמים אחרים.

סולפט כמקבל אלקטרונים

Desulfovibrio desulfuricans הוא חיידק המפחית גופרת. סוגים אלו של חיידקים משתמשים בסולפט כמקבל האלקטרונים הסופי. כמה מינים מהסוג קלוסטרידיום משתמשים גם בסולפטים בדרך זו.

השימוש בסולפטים (SO ₄ ^2- ) כמקבל אלקטרונים מסתיים בייצור של יון סולפיט (S ^2- ) או מימן גופרתי (H ₂ S).

במרבצי גופרית, בקרקעות ובמים מתוקים, מקובל למצוא חיידקים המשתמשים בגולפטים כמקבל אלקטרונים.

פחמן דו חמצני כמקבל אלקטרונים

רבים מהאורגניזמים המתנוגניים, כלומר האחראים לייצור מתאן, משתמשים בפחמן דו חמצני כמקבל אלקטרונים.

חיידקים מן המינים מתנו-בקטריום, מתנוקוקוס ומתנוסארסינה שייכים, בין היתר, לקבוצה זו.

מקובל למצוא אורגניזמים מתנוגניים המשתמשים בפחמן דו חמצני כמקבל אלקטרונים במערכות לטיפול במים אנאירוביים תעשייתיים.

במערכות אלה אורגניזמים המשתמשים בסולפט כמקבל אלקטרונים נפוצים גם הם.

ברזל כמקבל אלקטרונים

אורגניזמים אחרים יכולים להשתמש ביון הברזל כמקבל אלקטרונים. בתהליך זה יון הברזל (Fe ³⁺ ) מצטמצם ליון ברזלי (Fe ²⁺ ).

הפחתה זו מתבצעת על ידי האנזים ברזל רדוקטז, שנמצא באורגניזמים כמו Geobacter metallireducens.

אורגניזמים שיכולים להשתמש במספר מקבלי אלקטרונים

אורגניזמים חיים בעלי יכולת הסתגלות רבה, מה שאיפשר לרבים להשתמש בקולטני אלקטרונים מרובים.

זהו המקרה של Anaeromyxobacter dehalogenans, זן שיכול להשתמש כמקבלי אלקטרונים, תרכובות שונות כמו ניטריטים, חנקות, ברזל, חמצן, פומאט ואפילו אורניום.

הפניות

1. ג'רארדי מ '(2003). המיקרוביולוגיה של מעכלים אנאירוביים. ג'ון וויילי ובניו. ניו ג'רזי, ארה"ב
2. לובלי ד 'ואח'. הומיקס כתורם אלקטרונים לנשימה אנאירובית. מיקרוביולוגיה סביבתית. 1999; 1 (1): 89-98
3. סייפירז וו. הנשמה אנאירובית. מדע, סדרה חדשה. 1945; 101 (2613): 88-89
4. סקוט ג 'אנאירובי נשימה נגד תסיסה. מדע, סדרה חדשה. 1945; 101 (2632): 585-586
5. וו ק. סנפורד ר. לופלר פ. אורניום (VI) הפחתה על ידי אנרומיקסובקטר דהאלוגנים זן 2CP-C. מיקרוביולוגיה סביבתית יישומית. 2006; 72 (5): 3608-3614.