Мы объясним, что такое анаэробное или анаэробное дыхание в биологии, какие типы существуют и примеры регионов, где оно встречается
Анаэробное дыхание характерно только для прокариотических организмов, таких как бактерии
Что такое анаэробное дыхание?
биологии анаэробное дыхание или анаэробное дыхание – это метаболический процесс окисления сахаров. То есть, в этом процессе глюкоза окисляется для получения энергии , без присутствия кислорода. То есть процесс клеточного дыхания, в котором не участвуют молекулы кислорода
Анаэробное дыхание отличается от аэробного дыхания или аэробного дыхания тем, что последнее требует кислорода для переработки молекул сахара. В отличие от этого, анаэробное дыхание использует другие типы химических элементов или даже более сложные органические молекулы, через цепь переноса электронов
Его также не следует путать с ферментацией , поскольку в этом процессе не участвует электронно-транспортная цепь. Однако оба процесса объединяет то, что они происходят в отсутствие кислорода
Этот тип клеточного дыхания присущ только некоторым прокариотическим организмам ( бактерии или археи), особенно тем, которые живут в условиях недостатка или отсутствия кислорода. Однако во многих случаях он также может быть вторичным, или аварийным, процессом в случае неожиданной нехватки кислорода в окружающей среде
Типы анаэробного дыхания
Анаэробное дыхание можно классифицировать по типу химического элемента, используемого в качестве заменителя кислорода , т.е. в качестве акцептора электронов в процессе метаболизма. Таким образом, типов процессов такого рода может быть много, но основными и наиболее распространенными являются:
- анаэробное дыхание под действием нитратов. В этом случае микроорганизмы потребляют нитраты (NO3–), чтобы восстановить их до нитритов (NO2–) путем присоединения к ним электронов. Однако, поскольку нитриты обычно токсичны для большинства форм жизни , гораздо чаще конечный продукт этого процесса идет дальше, к биатомному азоту (N2), который является инертным газом. Этот процесс известен как денитрификация.
- Анаэробное дыхание под действием сульфатов. Подобно предыдущему случаю, но с производными серы (SO42-), это довольно редкий случай, относящийся к полностью анаэробным бактериям, тогда как предыдущий случай может возникнуть как альтернатива кратковременной нехватке кислорода. В этом процессе восстановления сульфата происходит недопроизводство радикалов серы (S2-).
- Анаэробное дыхание за счет углекислого газа. Некоторые группы архей, вырабатывающих газ метан (CH4), потребляют углекислый газ (CO2), используя его в качестве акцептора электронов. Такого рода микроорганизмы обитают, например, в пищеварительном тракте жвачных животных, где другие микроорганизмы поставляют им водород, необходимый для этого процесса.
- анаэробное дыхание под действием ионов железа. Последний случай распространен среди некоторых бактерий, способных потреблять железистые ионы (Fe3+), восстанавливая их до железистых ионов (Fe2+), поскольку этот тип молекул железа очень распространен в земной коре. Именно это происходит на дне болот, где под действием бактерий происходит значительное осаждение железа.
Примеры анаэробного дыхания
Организмы, живущие в горячих источниках, осуществляют анаэробное дыхание.
Примеры таких процессов распространены в прокариотическом мире, особенно в более негостеприимных регионах планеты, но не лишенных жизни. К таким регионам относятся:
- Кишечник высших животных.
- Морское дно и абиссальные расщелины.
- геотермальные шлюзы , через которые магма вытекает на дно моря .
- Гейзеры, горячие источники и другие формы геотермальных излияний.
- Болота и глинистые воды , полные органических веществ и с низким содержанием кислорода.
Гликолиз
Гликолиз или гликолиз – это метаболический путь, посредством которого энергия получается из глюкозы. То есть, это последовательный ряд биохимических реакций, используемых большинством живых организмов , для расщепления молекулы глюкозы (C6H12O6) и получения из нее химической энергии , необходимой (в виде АТФ ) для поддержания клеточного метаболизма
Гликолиз состоит из 10 ферментативных реакций , которые происходят последовательно либо в присутствии (аэробный), либо в отсутствии (анаэробный) кислорода. В результате образуются две молекулы пирувата или пировиноградной кислоты (C3H4O3), которые питают другие метаболические пути для дальнейшего получения энергии для организма (так называемый цикл Кребса)
Продолжение следует: Гликолиз
Добавить комментарий