Tärkein ero - aerobiset ja anaerobiset bakteerit

Bakteerit edustavat suurta prokaryoottisten organismien aluetta. Ne ovat muutaman mikrometrin pituisia ja niillä on useita muotoja, kuten palloja, sauvoja ja spiraaleja. Bakteerit elävät monenlaisissa elinympäristöissä, kuten maaperässä, vedessä, happamissa kuumissa lähteissä, radioaktiivisessa jätteessä, maankuoren syvissä osissa ja loisina eläimissä ja kasveissa tai niiden päällä. Ne ovat elintärkeitä ravinteiden kierrättämisessä hajottamalla orgaanisia aineita ja sitomalla typpeä ilmakehästä ravinnesykleissä. Bakteereilla on myös erilaisia ​​aineenvaihduntatyyppejä. Aerobiset ja anaerobiset bakteerit ovat kaksi bakteeriryhmää, jotka on luokiteltu hengitystyypin mukaan. The tärkein ero aerobisten ja anaerobisten bakteerien välillä on se anaerobiset bakteerit käyttävät molekyylipitoista happea elektronin siirtoketjun viimeisenä elektronin vastaanottajana, kun taas anaerobiset bakteerit käyttävät muita molekyylejä tai yhdisteitä lopullisena elektronin vastaanottajana.

Keskeiset alueet

1. Mitä ovat aerobiset bakteerit - Määritelmä, tosiasiat, hengitysmekanismi 2. Mitä ovat anaerobiset bakteerit - Määritelmä, tosiasiat, hengitysmekanismi 3. Mitkä ovat samankaltaisuudet aerobisten ja anaerobisten bakteerien välillä - Yleiskatsaus 4. Mitä eroa on aerobisilla ja anaerobisilla bakteereilla? - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Aerobiset bakteerit, anaerobiset bakteerit, sähköinen kuljetusketju, lopullinen elektronien hyväksyjä, molekyylinen happi

Mitä ovat aerobiset bakteerit

Aerobisilla bakteereilla tarkoitetaan mikro -organismeja, jotka kasvavat hapen läsnä ollessa. Neljä bakteerityyppiä, jotka voivat käyttää happea, ovat pakolliset aerobit, fakultatiiviset anaerobit, mikroaerofiilit ja aerotolerantit anaerobit. Pakota aerobit käyttää happea hapettamaan sokerit ja rasvat energian tuottamiseksi prosessissa, jota kutsutaan soluhengitykseksi. Jos happea on saatavilla, fakultatiiviset anaerobit käyttää happea hengitykseen. Mikroaerofiilit tarvitsevat happea selviytyäkseen, mutta edellyttävät ympäristöä, joka sisältää alhaisempia happipitoisuuksia kuin ilmakehässä. Aerotolerantit anaerobit eivät vaadi happea, mutta happi ei vahingoita niitä anaerobisina bakteereina. Eri tyyppisten bakteerien käyttäytyminen nesteviljelmässä on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1: Eri bakteerityyppien käyttäytyminen nestemäisessä viljelmässä 1 - pakolliset aerobit, 2 - pakolliset anaerobit, 3 - fakultatiiviset bakteerit, 4 - mikroaerofiilit, 5 - aerotolerantit bakteerit

Aerobiset bakteerit hapettavat monosakkarideja, kuten glukoosia, hapen läsnä ollessa soluhengityksen kautta. Aerobisen hengityksen kolme vaihetta ovat Krebs -sykli, glykolyysi ja oksidatiivinen fosforylaatio. Glykolyysin aikana glukoosi (C6) hajoaa kahdeksi pyruvate (C3) -molekyyliksi sytoplasmassa. Hapen läsnä ollessa pyruvaatti yhdistyy oksaloasetaatin (C4) kanssa muodostaen sitraatin (C6) ja eliminoi asetyyli-CoA: n sitruunahapposyklin aikana. Sitruunahapposykli on soluhengityksen toinen vaihe, jota kutsutaan myös Krebs -sykliksi. Krebs -syklin aikana hiilidioksidi eliminoituu jätteeksi samalla kun NAD muuttuu NADH: ksi. Krebs -syklillä tuotetaan kuusi NADH: ta, kaksi FADH2: ta ja kaksi ATP: tä per glukoosimolekyyli. Oksidatiivinen fosforylaatio, joka on solun hengityksen kolmas vaihe, jossa elektroninsiirtoketjua käytetään 30 ATP: n tuottamiseen ATP-syntaasin avulla, käytä edellä mainittuja NADH: ta ja FADH: ta₂ molekyylejä. Alla on esitetty glukoosin hapettumisen tasapainoinen kemiallinen reaktio.

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 38 ADP + 38 fosfaatti → 6 CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP

Lactobacillus, Mycobacterium tuberculosis ja Nocardia ovat esimerkkejä aerobisista bakteereista.

Mitä ovat anaerobiset bakteerit

Anaerobiset bakteerit ovat mikro -organismeja, jotka kasvavat ilman happea. Bakteereja, jotka eivät kykene sietämään happea, kutsutaan pakolliset anaerobit. Fakultatiiviset anaerobit voi kasvaa ilman happea. Mutta he kykenevät käyttämään happea, jos se on saatavilla väliaineessa tuottamaan enemmän energiaa kuin tavallisessa anaerobisessa hengityksessä. Vaikka aerotolerantit bakteerit älä käytä happea, ne voivat selviytyä hapen läsnä ollessa. Anaerobisilla bakteereilla on tärkeä rooli ravinnesyklissä, kuten typpikierrossa. Typpikierron anaerobiset bakteerit ja niiden rooli on esitetty kuvassa 2.

Kuva 2: Typpikierto

Jotkut pakollisista anaerobit käyttävät käymistä, kun taas toiset käyttävät anaerobista hengitystä. Aerotolerantit bakteerit ovat tiukasti fermentoivia, kun taas fakultatiiviset anaerobit käyttävät joko käymistä, anaerobista hengitystä tai aerobista hengitystä.

Käyminen

Kaksi fermentaatiotyyppiä ovat maitohappokäyminen ja etanolikäyminen. Molemmat menetelmät tilastoivat glykolyysin. Toinen vaihe on käyminen. Fermentaatiossa ei käytetä elektronien siirtoketjua. Kemialliset reaktiot kullekin käymistyypille on esitetty alla.

Maitohapon käyminen

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 fosfaatti → 2 maitohappoa + 2 ATP

Etanolin käyminen

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

Anaerobinen hengitys

Anaerobisen hengityksen lopullinen elektroni -vastaanottaja ei ole molekyylinen happi kuin aerobisessa hengityksessä. Erilaiset organismit käyttävät erityyppisiä lopullisia elektroni -vastaanottimia. Nämä voivat olla ioneja, kuten rikki, rauta, mangaani (IV), koboltti (III) ja uraani (VI), ja yhdisteet, kuten fumaraatti, sulfaatti, nitraatti tai hiilidioksidi. Metageeniset bakteerit ovat yksi tällaisista organismeista, jotka käyttävät hiilidioksidia lopullisena elektronin vastaanottajana ilman happea. Ne tuottavat metaanikaasua sivutuotteena. Bacteroides, Clostridium ja E. coli ovat esimerkkejä anaerobisista bakteereista.

Aerobisten ja anaerobisten bakteerien väliset yhtäläisyydet

Ero aerobisten ja anaerobisten bakteerien välillä

Määritelmä

Aerobiset bakteerit: Aerobisilla bakteereilla tarkoitetaan mikro -organismeja, jotka kasvavat hapen läsnä ollessa.

Anaerobiset bakteerit: Anaerobiset bakteerit viittaavat mikro -organismeihin, jotka kasvavat ilman happea.

Merkitys

Aerobiset bakteerit: Aerobisten bakteerien viimeinen elektronin vastaanottaja on molekyylihappi.

Anaerobiset bakteerit: Anaerobisten bakteerien lopullinen elektroni -vastaanottaja voi olla rauta, rikki, nitraatti, fumaraatti tai hiilidioksidi.

Kyky puhdistaa happea

Aerobiset bakteerit: Aerobisilla bakteereilla on entsyymejä, jotka puhdistavat happea katalaasin tai superoksidin avulla.

Anaerobiset bakteerit: Anaerobisilla bakteereilla ei ole entsyymejä hapen puhdistamiseksi.

Hapen läsnäolo

Aerobiset bakteerit: Aerobiset bakteerit voivat selviytyä vain hapen läsnä ollessa.

Anaerobiset bakteerit: Anaerobiset bakteerit eivät voi selviytyä hapen läsnä ollessa.

Lopullinen elektronien hyväksyjä

Aerobiset bakteerit: Aerobiset bakteerit tuottavat vettä molekyylihaposta.

Anaerobiset bakteerit: Nitraattia, metaania, sulfidia ja asetaattimaisia ​​aineita tuottavat anaerobiset bakteerit.

Elinympäristö

Aerobiset bakteerit: Aerobiset bakteerit elävät maaperässä, vedessä ja eri pinnoilla.

Anaerobiset bakteerit: Anaerobiset bakteerit elävät eläinten hapenpuutteisilla alueilla, kuten ruoansulatusjärjestelmässä (mahasta peräsuoleen).

Energiantuotannon tehokkuus

Aerobiset bakteerit: Aerobiset bakteerit tuottavat enemmän energiaa.

Anaerobiset bakteerit: Anaerobiset bakteerit tuottavat vähemmän energiaa.

Nestemäisessä väliaineessa

Aerobiset bakteerit: Aerobiset bakteerit tulevat väliaineen pintaan nestemäisessä väliaineessa.

Anaerobiset bakteerit: Anaerobiset bakteerit asettuvat väliaineen pohjaan.

Esimerkkejä

Aerobiset bakteerit: Lactobacillus, Mycobacterium tuberculosis ja Nocardia ovat esimerkkejä aerobisista bakteereista.

Anaerobiset bakteerit: Bacteroides, Clostridium ja E. coli ovat esimerkkejä anaerobisista bakteereista.

Johtopäätös

Aerobiset ja anaerobiset bakteerit ovat kahta bakteerityyppiä, jotka eroavat toisistaan ​​elektroninsiirtoketjun lopullisessa elektronin vastaanottajassa. Aerobiset bakteerit käyttävät molekyylipitoista happea lopullisena elektronin vastaanottajana, kun taas anaerobiset bakteerit käyttävät muita aineita lopullisena elektronin vastaanottajana. Suurin ero aerobisten ja anaerobisten bakteerien välillä on lopullisen elektronin vastaanottajan tyyppi soluhengityksen aikana.

Viite:

1. Kolja, B A ja C W Jones. "Bakteerinen hengitys." Bacteriological Reviews, US National Library of Medicine, maaliskuu 1977, saatavana täältä.

Kuva:

1. Pixien ”anaerobinen” - Oma työ (julkinen) Commons Wikimedia2: n kautta. "Typpisykli", kirjoittanut Cicle_del_nitrogen_de.svg: *Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Käyttäjä: Nojhan), traduction de Joanjoc d'après Kuva: Cycle azote fr.svg.derivative work: Burkhard (keskustelu) Nitrogen_Cive Protection työ: Raeky (keskustelu)-Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta