5 примеров анаэробного дыхания

Анаэробное дыхание - это дыхательный процесс, посредством которого различные микроорганизмы получают энергию и метаболизируют органические соединения, находясь в отсутствие молекулярного кислорода..

При аэробном дыхании кислород действует как электронный рецептор на конце цепи переноса электронов. Эта цепь - процесс, посредством которого клетки могут генерировать энергию.

Организмы, которые выполняют анаэробное дыхание, в основном прокариотические организмы, замещают кислород другими соединениями, которые действуют как конечные акцепторы в цепи переноса электронов..

Не путайте анаэробное дыхание с бродильными процессами. В последнем акцептор электронов оказывается органической молекулой, которая не восстанавливается полностью, и нет цепи переноса электронов, как в процессах дыхания..

При анаэробном дыхании акцепторами электронов на конце цепи переноса электронов могут быть такие соединения, как, например, сера, сульфаты, нитраты и диоксид углерода..

Некоторые примеры анаэробного дыхания

Использование нитратов в качестве акцептора электронов

Некоторые организмы жанра Geobacter, такие как G. metallireducens и G. sulphurreducens может использовать гуминовые вещества в качестве донора электронов и нитраты и / или фумараты в качестве акцепторов электронов.

В целом, организмы, которые осуществляют этот процесс, уменьшают количество нитратов (нет₃^-) до нитритов (нет₂^-) С помощью фермента нитратредуктазы.

В свою очередь нитриты могут быть использованы в качестве акцепторов электронов другими организмами.

Сульфат как акцептор электронов

Desulfovibrio desulfuricans это восстанавливающая сульфатная бактерия. Этот тип бактерий использует сульфат в качестве конечного акцептора электронов. Некоторые виды рода Clostridium также используют сульфаты таким образом.

Использование сульфатов (СО₄^2-) в качестве акцептора электронов заканчивается производство сульфит-иона (S^2-) или сероводород (H₂S).

В сульфидных, почвенных и пресноводных отложениях часто встречаются бактерии, которые используют сульфаты в качестве акцептора электронов..

Диоксид углерода как акцептор электронов

Многие из метаногенных организмов, то есть ответственных за производство метана, используют диоксид углерода в качестве акцептора электронов..

Они принадлежат к этой группе бактерий жанров Метанобактерия, Метанококк и Methanosarcina, среди других.

В промышленных системах анаэробной очистки воды часто встречаются метаногенные организмы, которые используют диоксид углерода в качестве акцептора электронов..

В этих системах организмы, которые используют сульфат в качестве акцептора электронов, также распространены.

Железо как акцептор электронов

Другие организмы могут использовать ион железа в качестве акцептора электронов. В этом процессе ион железа (Fe³⁺) восстанавливается до иона железа (Fe²⁺).

Указанное восстановление осуществляется ферментом редуктазой железа, присутствующим в таких организмах, как Geobacter metallireducens.

Организмы, которые могут использовать несколько акцепторов электронов

Живые организмы обладают большой способностью к адаптации, что позволило многим использовать несколько акцепторов электронов..

Это случай Anaeromyxobacter dehalogenans, штамм, который можно использовать в качестве акцепторов электронов, такие разные соединения, как нитриты, нитраты, железо, кислород, фумарат и даже уран.

ссылки

1. Герарди М. (2003). Микробиология анаэробных реакторов. Джон Вили и сыновья. Нью-Джерси, США
2. Ловли Д. и соавт. Гумикс как донор электронов для анаэробного дыхания. Экологическая микробиология. 1999; 1 (1): 89-98
3. Сейфриз В. Анаэробное дыхание. Наука, Новая серия. 1945; 101 (2613): 88-89
4. Скотт Г. Анаэробное дыхание против брожения. Наука, Новая серия. 1945; 101 (2632): 585-586
5. У К. Сэнфорд Р. Леффлер Ф. Уран (VI) Сокращение Anaeromyxobacter dehalogenans Штамм 2CP-C. Прикладная экологическая микробиология. 2006; 72 (5): 3608-3614.