Εξηγούμε τι είναι η αναερόβια ή αναερόβια αναπνοή στη βιολογία, ποιοι τύποι υπάρχουν και παραδείγματα περιοχών όπου εμφανίζεται.
Τι είναι η αναερόβια αναπνοή;
Σε βιολογία, ονομάζεται αναερόβια αναπνοή ή αναερόβια αναπνοή όταν μεταβολική διαδικασία από οξείδωση των σακχάρων. Με άλλα λόγια, σε αυτή τη διαδικασία η γλυκόζη οξειδώνεται για να ληφθεί Ενέργεια, χωρίς την παρουσία οξυγόνου. Δηλαδή μια διαδικασία κυτταρικής αναπνοής στην οποία δεν παρεμβαίνουν μόρια οξυγόνου.
Η αναερόβια αναπνοή διαφέρει από αερόβια αναπνοή ή αερόβιο αφού το τελευταίο απαιτεί οξυγόνο για την επεξεργασία των μορίων σακχάρου. Αντίθετα, η αναερόβια χρησιμοποιεί άλλου τύπου χημικά στοιχεία ή ακόμη και μόρια πιο πολύπλοκες οργανικές ουσίες, μέσω μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.
Ούτε πρέπει να συγχέεται με ζύμωση, αφού η αλυσίδα μεταφοράς δεν επεμβαίνει σε αυτήν. ηλεκτρόνια. Ωστόσο, και οι δύο διαδικασίες έχουν κοινό ότι συμβαίνουν απουσία οξυγόνου.
Αυτός ο τύπος κυτταρικής αναπνοής είναι μοναδικός σε ορισμένους προκαρυωτικούς οργανισμούς (βακτήρια ή αρχαία), ειδικά εκείνα που ζουν σε συνθήκες μικρής ή καθόλου παρουσίας οξυγόνου. Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις μπορεί να αποτελέσει και δευτερεύουσα διαδικασία, ας πούμε έκτακτη ανάγκη, δεδομένης της απροσδόκητης έλλειψης αυτού του στοιχείου στο περιβάλλον.
Τύποι αναερόβιας αναπνοής
Η αναερόβια αναπνοή μπορεί να ταξινομηθεί ανάλογα με τον τύπο του χημικού στοιχείου που χρησιμοποιείται για την αντικατάσταση του οξυγόνου, δηλαδή ως υποδοχέας ηλεκτρονίων κατά τη διάρκεια της μεταβολικής διαδικασίας. Έτσι, μπορεί να υπάρχουν πολλοί τύποι διεργασιών αυτής της φύσης, αλλά οι κυριότερες και πιο συνηθισμένες είναι:
- Αναερόβια αναπνοή μέσω νιτρικών αλάτων. Σε αυτή την περίπτωση το μικροοργανισμών καταναλώνουν νιτρικά άλατα (NO3–) για να τα αναγάγουν σε νιτρώδη (NO2–) ενσωματώνοντας ηλεκτρόνια σε αυτά. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα νιτρώδη είναι συνήθως τοξικά για τις περισσότερες μορφές ΖΩΗ, είναι πολύ πιο συνηθισμένο το τελικό προϊόν αυτής της διαδικασίας να πηγαίνει παραπέρα, στο διατομικό άζωτο (N2), το οποίο είναι αδρανές αέριο. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως απονιτροποίηση.
- Αναερόβια αναπνοή μέσω θειικών αλάτων. Παρόμοια με την προηγούμενη περίπτωση, αλλά με παράγωγα θείου (SO42-), είναι πολύ πιο σπάνια περίπτωση, που ανήκει σε εντελώς αναερόβια βακτήρια, ενώ η προηγούμενη περίπτωση μπορεί να συμβεί εναλλακτικά της στιγμιαίας έλλειψης οξυγόνου. Σε αυτή τη διαδικασία μείωσης των θειικών, οι ρίζες θείου (S2-) παράγονται παραπροϊόντα.
- Αναερόβια αναπνοή με διοξείδιο του άνθρακα. Ορισμένες ομάδες αρχαίων που παράγουν αέριο μεθάνιο (CH4) καταναλώνουν διοξείδιο του άνθρακα (CO2) για να το χρησιμοποιήσετε ως υποδοχέα ηλεκτρονίων. Τέτοιας φύσης είναι οι μικροοργανισμοί που κατοικούν στην πεπτική οδό των μηρυκαστικών, για παράδειγμα, όπου άλλοι μικροοργανισμοί τους παρέχουν το υδρογόνο που χρειάζονται για τη διαδικασία.
- Αναερόβια αναπνοή μέσω ιόντων σιδήρου. Η τελευταία περίπτωση είναι κοινή μεταξύ ορισμένων βακτηρίων, ικανών να καταναλωθούν ιόντων σιδήρου (Fe3 +), μειώνοντάς τα σε ιόντα σιδήρου (Fe2 +), δεδομένου ότι αυτού του είδους τα μόρια σιδήρου είναι πολύ κοινά στο ο φλοιός της Γης. Αυτό συμβαίνει στον πυθμένα των ελών, όπου παράγονται σημαντικά ιζήματα σιδήρου από βακτηριακή δράση.
Παραδείγματα αναερόβιας αναπνοής
Οι οργανισμοί που ζουν σε θερμές πηγές εκτελούν αναερόβια αναπνοή.
Παραδείγματα αυτού του τύπου διαδικασίας είναι κοινά στον προκαρυωτικό κόσμο, ειδικά σε περιφέρειες το πιο αφιλόξενο του πλανήτη, αλλά όχι για εκείνον που στερείται ζωής. Τέτοιες περιοχές είναι:
- Τα έντερα των ανώτερων ζώων.
- Ο βυθός και οι αβυσσαλέες σχισμές.
- Οι γεωθερμικές κλειδαριές μέσα από τις οποίες αναβλύζει μάγμα στον πυθμένα του θάλασσα.
- Θερμοπίδακες, θερμές πηγές και άλλες μορφές γεωθερμικής εστίας.
- Οι βάλτοι και τα αργιλώδη νερά, γεμάτα οργανικό υλικό και χαμηλό οξυγόνο.
Γλυκόλυση
Η γλυκόλυση ή γλυκόλυση είναι η μεταβολική οδός που επιτρέπει τη λήψη Ενέργεια της γλυκόζης. Με άλλα λόγια, είναι μια διαδοχική σειρά βιοχημικών αντιδράσεων, που εφαρμόζεται από τους περισσότερους ζωντανά όντα, για να σπάσει το μόριο της γλυκόζης (C6H12O6) και να λάβει από αυτό το χημική ενέργεια απαραίτητο (με τη μορφή ATP) να κρατήσει το μεταβολισμός κινητό τηλέφωνο.
Η γλυκόλυση αποτελείται από 10 αντιδράσεις ενζυματική που συμβαίνουν διαδοχικά, είτε παρουσία (αερόβια) είτε απουσία (αναερόβια) οξυγόνου. Έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό δύο μορίων πυροσταφυλικού ή πυροσταφυλικού οξέος (C3H4O3), τα οποία τροφοδοτούν άλλες μεταβολικές οδούς για να συνεχιστεί η λήψη ενέργειας για το οργανισμός (ο λεγόμενος κύκλος του Krebs).