Razlika med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi

The ključna razlika med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi je potreba po kisiku za preživetje aerobnih mikroorganizmov, medtem ko ni za anaerobne mikroorganizme. Se pravi, aerobni mikroorganizmi med aerobnim dihanjem potrebujejo kisik kot svoj končni sprejemnik elektronov, medtem ko anaerobni mikroorganizmi ne potrebujejo kisika za svoje celično dihanje.

Odziv na kisik je osnova za razvrstitev mikroorganizmov med aerobne in anaerobne. Zaradi tega imajo ti mikroorganizmi različne lastnosti, da lahko opravljajo svoje funkcije med celičnim dihanjem. Zato aerobni mikrobi izvajajo aerobno dihanje, medtem ko anaerobni mikrobi anaerobno dihajo.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj so aerobni mikroorganizmi
3. Kaj so anaerobni mikroorganizmi
4. Podobnosti med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi
5. Primerjava zraven - aerobni in anaerobni mikroorganizmi v tabeli
6. Povzetek

Kaj so aerobni mikroorganizmi?

Aerobni mikroorganizmi so skupina mikroorganizmov, v katerih kisik deluje kot končni sprejemnik elektronov pri celičnem dihanju. Zato ti mikrobi potrebujejo molekularni kisik za svoje preživetje. Oksidirajo monosaharidi, kot je glukoza, v prisotnosti kisika. Glavni procesi, ki ustvarjajo energijo v aerobih, so glikoliza, ki ji sledita Krebsov cikel in elektronska transportna veriga. Ker koncentracija kisika za te mikroorganizme ni strupena, v kisikovem mediju dobro uspevajo. In tako so obvezni aerobi (Bacillus sp,)

Slika 01: Aerobne bakterije

Razvrstitev

Mikroaerofilni mikrobi, aerotolerantni mikroorganizmi in fakultativni anaerob so tri klasifikacije aerobov. Osnova te razvrstitve so ravni strupenosti kisika za te mikroorganizme.

• Mikroaerofilni mikroorganizmi - preživijo nizke koncentracije (približno 10%) kisika (Helicobacter pylori je primer mikroorganizem).
• Aerotolerantni mikroorganizmi - Za preživetje ne potrebujejo kisika. Nasprotno pa prisotnost kisika ne škoduje mikrobom (Lactobacillus sp je primer)
• Fakultativni anaerobi - Ti mikrobi lahko preživijo tako v prisotnosti kot tudi v odsotnosti kisika. (Escherichia coli je fakultativni anaerob)

Kaj so anaerobni mikroorganizmi?

Anaerobni mikroorganizmi so obvezni anaerobi. Ne uporabljajo kisika kot svojega končnega sprejemnika elektronov. Namesto tega uporabljajo substrate, kot so dušik, metan, železo, mangan, kobalt ali žveplo kot končni sprejemniki elektronov. Organizmi, kot so Clostridium sp spadajo v to kategorijo. Poleg tega anaerobi fermentirajo, da proizvedejo energijo. Obstajata dve glavni vrsti anaerobnih fermentacijskih postopkov; fermentacija mlečne kisline in fermentacija etanola. Skozi te procese anaerobi proizvajajo energijo (ATP), ki je potrebna za njihovo preživetje.

Slika 02: Anaerobne bakterije

Anaerobni mikroorganizmi ne preživijo v okolju, bogatem z kisikom, ker je kisik strupen za vezavo anaerobov. Nasprotno pa presežek ravni kisika ne škoduje fakultativnim anaerobom.

Kakšne so podobnosti med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi?

• Po naravi so tako aerobni kot anaerobni mikroorganizmi prokariontski.
• Oba mikroba sta podvrženi glikolizi, kar je prvi korak celičnega dihanja.
• Aerobni in anaerobni so sestavljeni iz patogenih mikroorganizmov, ki povzročajo bolezni.
• Obe vrsti sta sestavljeni iz industrijsko pomembnih mikrobov.

Kakšna je razlika med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi?

Aerobni proti anaerobnim mikroorganizmom
Aerobni mikroorganizmi so organizmi, ki potrebujejo kisik za preživetje, saj je končni sprejemnik elektronov njihovega celičnega dihanja.	Anaerobni mikroorganizmi so mikrobi, ki ne potrebujejo kisika za svoje celično dihanje.
Končni sprejemniki elektronov
Kisik je končni sprejemnik elektronov aerobnih mikroorganizmov.	Žveplo, dušik, metan, žveplo, železo so končni sprejemniki elektronov anaerobnih mikroorganizmov.
Procesi, vključeni v celično dihanje
Glikoliza, Krebsov cikel in elektronska transportna veriga so tri stopnje celičnega dihanja.	Glikoliza in fermentacija sta fazi anaerobnega dihanja.
Vrste
Obvezni, fakultativni, aerotolerantni in mikroaerofilni	Obvezni in fakultativni anaerobi
Potrebni mediji za rast mikrobov
Obvezni aerobi potrebujejo medije, bogate s kisikom.	Obvezni anaerobi potrebujejo medij brez kisika.
Toksičnost kisika
Aerobi niso strupeni za kisik.	Anaerobni mikroorganizmi so zelo strupeni za kisik.
Prisotnost encimov za razstrupljanje kisika
Prisotni v aerobih.	Odsoten v anaerobih.
Učinkovitost proizvodnje energije
Proizvodnja energije je velika v aerobih.	Proizvodnja energije je v anaerobih malo.
Primeri
Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis itd..	Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp itd..

Povzetek - Aerobni proti anaerobnim mikroorganizmom

Aerobni in anaerobni mikroorganizmi se razlikujejo v končnem sprejemniku elektronov. Aerobi uporabljajo molekulski kisik kot končni sprejemnik elektronov. V nasprotju s tem anaerobi uporabljajo snovi, kot so nitrati, žveplo in metan, kot končni sprejemnik elektronov. Zato je ključna razlika med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi vrsta končnega sprejemnika elektronov, ki ga uporabljajo med celičnim dihanjem.

Referenca:

1.Hentges, David J. "Anaerobes: Splošne značilnosti." Medicinska mikrobiologija. 4. izdaja, Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, 1. januarja 1996. Na voljo tukaj  
2. Smith, Charles G. in Marvin J. Johnson. "ZAHTEVE ZA ZRAČENJE RASTA AEROBNIH MIKROORGANIZMOV." Časopis za bakteriologijo, ameriška Nacionalna medicinska knjižnica, september 1954. Na voljo tukaj

Vljudnost slik:

1. 'Hepatociti - proizvodnja in distribucija' (Javna domena) prek Pixnija
2.'Anaerobne bakterije'By Mclovinx - Lastno delo (CC BY-SA 4.0) prek Commons Wikimedia