- Kilka przykładów oddychania beztlenowego
- Zastosowanie azotanów jako akceptora elektronów
- Siarczan jako akceptor elektronów
- Dwutlenek węgla jako akceptor elektronów
- Żelazo jako akceptor elektronów
- Organizmy, które mogą wykorzystywać wiele akceptorów elektronów
- Bibliografia
Oddychanie beztlenowe jest procesem oddechowym, w którym różne mikroorganizmy pozyskują energię i metabolizują związki organiczne bez obecności tlenu cząsteczkowego.
W oddychaniu tlenowym tlen działa jako receptor elektronów na końcu łańcucha transportu elektronów. Ten łańcuch to proces, w którym komórki mogą wytwarzać energię.
Desulfovibrio desulfuricans, organizm wykorzystujący siarczany do oddychania beztlenowego
Organizmy przeprowadzające oddychanie beztlenowe, głównie organizmy prokariotyczne, zastępują tlen innymi związkami, które pełnią rolę ostatecznych akceptorów w łańcuchu transportu elektronów.
Oddychania beztlenowego nie należy mylić z procesami fermentacji. W tym drugim przypadku akceptor elektronów staje się cząsteczką organiczną, która nie jest całkowicie zredukowana i nie ma łańcucha transportu elektronów, jak w procesach oddychania.
W oddychaniu beztlenowym akceptorami elektronów na końcu łańcucha transportu elektronów mogą być między innymi związki takie jak siarka, siarczany, azotany i dwutlenek węgla.
Kilka przykładów oddychania beztlenowego
Zastosowanie azotanów jako akceptora elektronów
Niektóre organizmy z rodzaju Geobacter, takie jak G. metallireducens i G. sulphurreducens, mogą wykorzystywać substancje humusowe jako donory elektronów oraz azotany i / lub fumaran jako akceptory elektronów.
Ogólnie organizmy przeprowadzające ten proces redukują azotany (nr 3 - ) do azotynów (nr 2 - ) poprzez enzym reduktazę azotanową.
Z kolei azotyny mogą być używane jako akceptory elektronów przez inne organizmy.
Siarczan jako akceptor elektronów
Desulfovibrio desulfuricans to bakteria redukująca siarczany. Te typy bakterii wykorzystują siarczan jako końcowy akceptor elektronów. Niektóre gatunki z rodzaju Clostridium również wykorzystują w ten sposób siarczany.
Zastosowanie siarczanów (SO 4 2- ) jako akceptora elektronów powoduje powstanie jonu siarczynowego (S 2- ) lub wodorosiarczynu (H 2 S).
W złożach siarki, glebach i wodach słodkich często spotyka się bakterie, które wykorzystują siarczany jako akceptory elektronów.
Dwutlenek węgla jako akceptor elektronów
Wiele organizmów metanogennych, czyli odpowiedzialnych za produkcję metanu, wykorzystuje dwutlenek węgla jako akceptor elektronów.
Do tej grupy należą między innymi bakterie z rodzajów Methanobacterium, Methanococcus i Methanosarcina.
Często spotyka się organizmy metanogenne, które wykorzystują dwutlenek węgla jako akceptor elektronów w przemysłowych beztlenowych systemach uzdatniania wody.
W tych systemach powszechne są również organizmy wykorzystujące siarczan jako akceptor elektronów.
Żelazo jako akceptor elektronów
Inne organizmy mogą wykorzystywać jon żelazowy jako akceptor elektronów. W tym procesie jon żelazowy (Fe 3+ ) jest redukowany do jonu żelazawego (Fe 2+ ).
Redukcję tę przeprowadza enzym reduktaza żelaza, obecny w organizmach takich jak Geobacter metallireducens.
Organizmy, które mogą wykorzystywać wiele akceptorów elektronów
Żywe organizmy mają dużą zdolność adaptacji, co pozwoliło wielu osobom na stosowanie wielu akceptorów elektronów.
Tak jest w przypadku Anaeromyxobacter dehalogenans, szczepu, który może wykorzystywać jako akceptory elektronów związki tak różne, jak azotyny, azotany, żelazo, tlen, fumaran, a nawet uran.
Bibliografia
- Gerardi M. (2003). Mikrobiologia fermentatorów beztlenowych. John Wiley and Sons. New Jersey, USA
- Lovley D. i in. Humik jako donor elektronów do oddychania beztlenowego. Mikrobiologia środowiskowa. 1999; 1 (1): 89–98
- Seifriz W. Oddychanie beztlenowe. Nauka, nowa seria. 1945; 101 (2613): 88–89
- Scott G. Oddychanie beztlenowe a fermentacja. Nauka, nowa seria. 1945; 101 (2632): 585–586
- Wu Q. Sanford R. Löffler F. Uran (VI) Redukcja przez Anaeromyxobacter dehalogenans Szczep 2CP-C. Stosowana mikrobiologia środowiskowa. 2006; 72 (5): 3608-3614.