Anaerobni organizam

Anaerobni organizam ili anaerob je organizam kome nije neophodan kiseonik za rast.[1] Takav organizam može da ima negativnu reakciju ili čak da ugine u prisustvu kiseonika, jer bolje izvršava svoje telesne funkcije u odsustvu kiseonika. Anaerobni organizam može da bude jednoćelijski ili višećelijski (poput metazoa ili kompleksnijih organizama kao što su crvi iz dubokog mora). Pojedini paraziti (npr. Trichinella spiralis) imaju anaerobnu respiraciju u infektiranim ćelijama. Neki od uglavnom jednoćelijskih anaerobnih mikroba su protozoe, mada većinu anaerobnih mikroba sačinjavaju bakterije i arheje. Iz praktičnih razloga se dele u tri kategorije:

  • obligatni anaerobi - kod njih kiseonik izaziva oštećenja
  • aerotolerantni organizmi - oni ne mogu da koriste kiseonik za rast, ali su tolerantni na njegovo prisustvo
  • fakultativni anaerobi - oni mogu da rast u sa i bez kiseonika, ali koriste kiseonik kad je dostupan
Aerobne i anaerobne bakterije se mogu identifikovati uzgojom u epruvetama sa tioglikolatnim medijumom:
1: Obligatnim aerobima je neophodan kiseonik, jer oni ne mogu anaerobno da vrše fermenticiju ili dišu. Oni se sakupljaju na vrhu eprivete.
2: Oligatne anaerobe kiseonik truje, tako da se oni sakupljaju na dnu epruvete, gde je koncentracija kiseonika najniža.
3: Fakultativni anaerobi mogu da rastu sa i bez kiseonika, zato što oni mogu da metabolički oslobađaju energiju aerobnim i anaerobnim putem. Oni se uglavnom sakupljaju na vrhu epruvete, jer aerobna respiracija generiše više ATP-a nego bilo fermentacija ili anaerobna respiracija.
4: Mikroaerofilima je potreban kiseonik, jer oni ne mogu da fermentišu ili dišu anaerobno. Međutim, visoke koncentracije kiseonika su otrovne za njih. Oni se sakupljaju u gornjem delu eprovete.
5: Aerotolerantnim organizmima nije neophodan kiseonik, jer oni vrše anaerobno metaboličko oslobađanje energije. Za razliku od obligatnih anaeroba, za njih kiseonik nije otrovan. Oni su ravnomerno rašireni u epriveti.

U ljudskim bićina ti organizmi se obično nalaze u gastrointestinalnom traktu.[2] Neke od anaerobnih bakterija proizvode klinički važne toksine (e.g. tetanus).

Energetski metabolizamUredi

Obligativni anaerobi mogu da koriste fermentaciju ili anaerobnu respiraciju. Aerotolerantni organizmi su strogo fermentativni. U prisustvu kiseonika, fakultativni anaerobi koriste aerobnu respiraciju; dok u odsustvu kiseonika, neki od njih vrše fermentaciju, a neki anaerobnu respiraciju.

FermentacijaUredi

Postoji mnoštvo anaerobnih fermentativnih reakcija.

Fermentativni anaerobni organizmi uglavnom koriste mlečno kiselinski fermentacioni put:

C6H12O6 + 2 ADP + 2 fosfat → 2 mlečna kiselina + 2 ATP

Energija oslobođena u ovoj reakciji je oko 150 kJ / mol. Ona se konzervira regeneracijom dva molekula ATP iz ADP po molekulu glukoze. To je samo 5% energije po molekulu šećera koju tipično generiše aerobna reakcija.

Biljke i gljive (e.g., kvasci) generalno koriste alkoholnu (etanolnu) fermentaciju, kad je pristup kiseoniku ograničen:

C6H12O6 + 2 ADP + 2 phosphate → 2 C2H5OH + 2 CO2↑ + 2 ATP

Oslobođena energija je oko 180 kJ / mol, što se konzervira regeneracijom dva ATP molekula iz ADP po molekulu glukoze.

Anaerobne bakterije i arheje koriste ove i niz drugih fermentativnih pateva, e.g., propionsko kiselinska fermentacija, buterno kiselinska fermentacija, mešovita kiselinska fermentacija, butandiolna fermentacija, Stiklandova fermentacija, acetogeneza, ili metanogeneza.

ReferenceUredi

  1. Lansing M. Prescott, John N. Haley, Donald A. Klein (2005). Microbiology (6th ed izd.). New York: McGraw Hill. ISBN 0071112162. http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072556781/student_view0. 
  2. „Anaerobic bacteria – Overview”. Arhivirano iz originala 2013-05-17. https://web.archive.org/web/20130517040604/http://www.umm.edu/ency/article/003439.htm. Pristupljeno 2014-04-27. 

Vidi jošUredi