Pagrindinis skirtumas tarp aerobinių ir anaerobinių mikroorganizmų yra deguonies poreikis aerobiniams mikroorganizmams išgyventi, o ne anaerobiniams mikroorganizmams. Tai reiškia, kad aerobinio kvėpavimo metu aerobiniams mikroorganizmams reikalingas deguonis kaip galutinis elektronų akceptorius, o anaerobiniams mikroorganizmams deguonies nereikia, kad jie galėtų kvėpuoti.
Reagavimas į deguonį yra pagrindas mikroorganizmus klasifikuoti į aerobinius ir anaerobinius. Dėl šios priežasties šie mikroorganizmai turi skirtingas savybes, kad galėtų atlikti savo funkcijas ląstelinio kvėpavimo metu. Todėl aerobiniai mikrobai patiria aerobinį kvėpavimą, o anaerobiniai mikrobai – anaerobinį kvėpavimą.
Kas yra aerobiniai mikroorganizmai?
Aerobiniai mikroorganizmai yra mikroorganizmų grupė, kurioje deguonis veikia kaip galutinis elektronų akceptorius ląstelių kvėpavime. Todėl šiems mikrobams išgyventi reikalingas molekulinis deguonis. Esant deguoniui, jie oksiduoja monosacharidus, tokius kaip gliukozė. Pagrindiniai procesai, generuojantys energiją aerobuose, yra glikolizė, po kurios seka Krebso ciklas ir elektronų transportavimo grandinė. Kadangi deguonies lygis šiems mikroorganizmams nėra toksiškas, jie gerai auga deguonies prisotintoje terpėje. Taigi jie yra privalomi aerobai (Bacillus sp,)
01 pav.: Aerobinės bakterijos
Klasifikacija
Mikroaerofiliniai mikrobai, aerotolerantiški mikroorganizmai ir fakultatyviniai anaerobai yra trys aerobų klasifikacijos. Šios klasifikacijos pagrindas yra deguonies toksiškumo šiems mikroorganizmams lygiai.
- Mikroaerofiliniai mikroorganizmai – išgyvena esant mažoms deguonies koncentracijoms (apie 10%) (Helicobacter pylori yra mikroorganizmų pavyzdys).
- Aerotolerantiški mikroorganizmai – jiems išgyventi nereikia deguonies. Priešingai, deguonies buvimas nekenkia mikrobams (pvz., Lactobacillus sp)
- Fakultatyvūs anaerobai – šie mikrobai gali išgyventi ir esant deguoniui, ir be jo. (Escherichia coli yra fakultatyvinis anaerobas)
Kas yra anaerobiniai mikroorganizmai?
Anaerobiniai mikroorganizmai yra privalomi anaerobai. Jie nenaudoja deguonies kaip galutinio elektronų akceptoriaus. Vietoj to jie naudoja substratus, tokius kaip azotas, metanas, geležis, manganas, kob altas arba siera, kaip galutinius elektronų akceptorius. Šiai kategorijai priklauso tokie organizmai kaip Clostridium sp. Be to, anaerobai fermentuojami, kad gautų energiją. Yra du pagrindiniai anaerobinės fermentacijos procesų tipai; pieno rūgšties fermentacija ir fermentacija etanoliu. Per šiuos procesus anaerobai gamina energiją (ATP), kuri būtina jų išlikimui.
02 pav.: Anaerobinės bakterijos
Anaerobiniai mikroorganizmai neišgyvena aplinkoje, kurioje gausu deguonies, nes deguonis yra toksiškas privalomiems anaerobams. Priešingai, deguonies perteklius nekenkia fakultatyviniams anaerobams.
Kokie yra aerobinių ir anaerobinių mikroorganizmų panašumai?
- Iš prigimties tiek aerobiniai, tiek anaerobiniai mikroorganizmai yra prokariotiniai.
- Abu šie mikrobai patiria glikolizę, kuri yra pirmasis ląstelių kvėpavimo žingsnis.
- Aerobinis ir anaerobinis susideda iš patogeninių ligas sukeliančių mikroorganizmų.
- Abu tipus sudaro pramoniniu požiūriu svarbūs mikrobai.
Kuo skiriasi aerobiniai ir anaerobiniai mikroorganizmai?
Aerobiniai prieš anaerobinius mikroorganizmus |
|
| Aerobiniai mikroorganizmai yra organizmai, kurių išgyvenimui reikalingas deguonis, nes jis yra galutinis jų ląstelių kvėpavimo elektronų akceptorius. | Anaerobiniai mikroorganizmai – tai mikrobai, kuriems ląsteliniam kvėpavimui nereikia deguonies. |
| Galutiniai elektronų priėmėjai | |
| Deguonis yra galutinis aerobinių mikroorganizmų elektronų akceptorius. | Siera, azotas, metanas, siera, geležis yra galutiniai anaerobinių mikroorganizmų elektronų akceptoriai. |
| Procesai, susiję su ląstelių kvėpavimu | |
| Glikolizė, Krebso ciklas ir elektronų pernešimo grandinė yra trys ląstelių kvėpavimo etapai. | Glikolizė ir fermentacija yra anaerobinio kvėpavimo etapai. |
| tipai | |
| Privalomas, fakultatyvus, aerotolerantiškas ir mikroaerofilinis | Privalomi ir pasirenkami anaerobai |
| Mikrobų auginimui reikalinga terpė | |
| Privalomiems aerobams reikia deguonies turtingos terpės. | Privalomiems anaerobams reikia terpės, kurioje nėra deguonies. |
| Deguonies toksiškumas | |
| Aerobai nėra toksiški deguoniui. | Anaerobiniai mikroorganizmai yra labai toksiški deguoniui. |
| Deguonį detoksikuojančių fermentų buvimas | |
| Esama aerobuose. | Anaerobuose nėra. |
| Energijos gamybos efektyvumas | |
| Energijos gamyboje daug aerobų. | Energijos gamyboje mažai anaerobų. |
| Pavyzdžiai | |
| Bacillus spp., Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis ir kt. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp. |
Santrauka – aerobiniai ir anaerobiniai mikroorganizmai
Aerobiniai ir anaerobiniai mikroorganizmai skiriasi galutiniu elektronų akceptoriumi. Aerobai naudoja molekulinį deguonį kaip galutinį elektronų akceptorių. Priešingai, anaerobai kaip galutinį elektronų akceptorių naudoja tokias medžiagas kaip nitratai, siera ir metanas. Todėl pagrindinis skirtumas tarp aerobinių ir anaerobinių mikroorganizmų yra galutinio elektronų akceptoriaus tipas, kurį jie naudoja ląstelinio kvėpavimo metu.
