Forskjellen mellom aerobic og anaerobe bakterier

Hovedforskjell - Aerobic vs Anaerob Bakterier

Bakterier representerer et stort domene av prokaryote organismer. De er få mikrometer i lengde og har flere former som kuler, stenger og spiraler. Bakterier lever i et stort utvalg av habitater som jord, vann, sure varme kilder, radioaktivt avfall, dype porsjoner av jordskorpen og som parasitter i eller på dyr og planter. De er avgjørende for resirkulering av næringsstoffer ved å dekomponere organiske materialer og fiksering av nitrogen fra atmosfæren i næringssykluser. Bakterier utviser også en rekke metabolske typer. Aerobic og anaerob bakterier er de to gruppene av bakterier klassifisert basert på respirasjonstypen. De hovedforskjell mellom aerob og anaerob bakterier er det anaerobe bakterier bruker molekylært oksygen som den endelige elektron-akseptoren i elektrontransportkjeden mens anaerobe bakterier bruker andre molekyler eller forbindelser som den endelige elektron-akseptoren.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er aerobic bakterier
- Definisjon, fakta, respirasjonsmekanisme
2. Hva er Anaerob Bakterier
- Definisjon, fakta, respirasjonsmekanisme
3. Hva er likhetene mellom aerobe og anaerobe bakterier
- Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom aerobic og anerobe bakterier
- Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Aerobic bakterier, Anaerob bakterier, Elektro Transportkjede, Endelig Electron Acceptor, Molekylær Oksygen

Hva er aerobic bakterier

Aerobic bakterier refererer til mikroorganismer som vokser i nærvær av oksygen. De fire typer bakterier som kan bruke oksygen er obligatoriske aerober, fakultative anaerober, mikroaerofiler og aerotolerante anaerober. Obligatoriske aerobes bruk oksygen for å oksidere sukker og fett for å generere energi i en prosess som kalles cellulær respirasjon. Hvis oksygen er tilgjengelig, fakultative anaerober bruk oksygen for åndedrettsvern. Microaerophils krever oksygen å overleve, men krever miljøer med lavere oksygenivå enn det som er tilstede i atmosfæren. Aerotolerant anaerober krever ikke oksygen, men de blir ikke skadet av oksygen som anaerobe bakterier. Oppførselen til forskjellige typer bakterier i en flytende kultur er vist i Figur 1.

Figur 1: Oppførsel av forskjellige bakterieformer i en flytende kultur
1 - Obligatoriske aerobes, 2 - Obligatoriske Anaerober, 3 - Fakultative bakterier, 4 - Microaerophiles, 5 - Aerotolerante bakterier

Aerobic bakterier oksiderer monosakkarider som glukose i nærvær av oksygen gjennom cellulær respirasjon. De tre trinnene med aerob åndedrett er Krebs syklus, glykolyse og oksidativ fosforylering. Under glykolyse brytes glukose (C6) i to pyruvater (C3) molekyler i cytoplasma. I nærvær av oksygen kombinerer pyruvat med oksaloacetat (C4) for å danne citrat (C6), eliminere acetyl-CoA i løpet av sitronsyre-syklusen. Sitronsyre syklusen er den andre fasen av cellulær respirasjon, som også kalles Krebs syklusen. Under Krebs syklus elimineres karbondioksid som avfall, mens NADH reduseres til NADH. Seks NADH, to FADH2 og to ATP per glukosemolekyl produseres av Krebs syklusen. Oksidativ fosforylering, som er den tredje fasen av cellulær respirasjon der elektrontransportkjeden brukes til å produsere 30 ATP'er ved hjelp av enzymet ATP-syntase, benytter ovennevnte NADH og FADH₂ molekyler. Den balansert kjemiske reaksjonen av oksydasjon av glukose er vist nedenfor.

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 38 ADP + 38 fosfat → 6 CO₂+ 6 H₂O + 38 ATP

Lactobacillus, Mycobacterium tuberkulose, og Nocardia er noen av eksemplene på aerobic bakterier.

Hva er Anaerob Bakterier

Anaerob bakterier er mikroorganismer som vokser i fravær av oksygen. Bakteriene som ikke er i stand til å tolerere oksygen kalles forplikte anaerober. Fakultative anaerober kan vokse uten oksygen. Men de er i stand til å bruke oksygen, hvis det er tilgjengelig i mediet for å generere mer energi enn ved vanlig anaerob respirasjon. Selv om aerotolerante bakterier ikke bruk oksygen, de kan overleve i nærvær av oksygen. Anaerob bakterier spiller en viktig rolle i næringscykler som nitrogen syklus. De anaerobe bakteriene i nitrogensyklusen og deres rolle er vist i figur 2.

Figur 2: Stikksyklus

Noen av de obligatoriske anaerobeene bruker gjæring mens de andre bruker anaerob respirasjon. Aerotolerante bakterier er strengt fermenterende mens fakultative anaerober bruker enten gjæring, anaerob respirasjon eller aerob respirasjon.

fermentering

De to typer fermentering er melkesyrefermentering og etanolfermentering. Begge metoder statistiserer med glykolysen. Det andre trinnet er gjæringen. Elektrontransportkjeden er ikke ansatt i gjæringen. De kjemiske reaksjonene for hver type fermentering er vist nedenfor.

Melkesyre Fermentering

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 fosfat → 2 melkesyre + 2 ATP

Etanolfermentering

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 fosfat → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂↑ + 2 ATP

Anaerob respirasjon

Den endelige elektron-akseptoren for den anaerobe respirasjonen er ikke det molekylære oksygen som ved aerobe respirasjon. Ulike typer organismer bruker forskjellige typer slutt elektron-akseptorer. Disse kan være ioner som svovel, jern, mangan (IV), kobolt (III) og uran (VI) og forbindelser som fumarat, sulfat, nitrat eller karbondioksid. Metanogene bakterier er en slik type organismer som bruker karbondioksid som den endelige elektron-akseptoren i fravær av oksygen. De produserer metangass som et biprodukt. Bacteroides, Clostridium, og E coli er noen av eksemplene på anaerobe bakterier.

Likheter mellom aerobe og anaerobe bakterier

Både aerob og anaerob bakterier er prokaryoter.
Både aerob og anaerob bakterier gjennomgår de tre trinnene i den cellulære respirasjonen; glykolyse, Krebs syklus og elektron transportkjede.
Alle trinnene i den cellulære respirasjonen i både aerob og anaerob bakterier forekommer i cytosolen.
Fakultative bakterier kan leve som både aerob eller anaerob bakterier.

Forskjellen mellom aerobic og anaerobe bakterier

Definisjon

Aerobic bakterier: Aerobic bakterier refererer til mikroorganismer som vokser i nærvær av oksygen.

Anaerob bakterier: Anaerob bakterier refererer til mikroorganismer som vokser i fravær av oksygen.

Betydning

Aerobic bakterier: Den endelige elektronacceptoren til de aerobiske bakteriene er molekylær oksygen.

Anaerob bakterier: Den endelige elektron-akseptoren for de anaerobe bakteriene kan være ferr, svovel, nitrat, fumarat eller karbondioksid.

Evne til å avgifte oksygen

Aerobic bakterier: Aerobe bakterier har enzymer for å avgifte oksygen ved katalase eller superoksid.

Anaerob bakterier: Anaerob bakterier har ikke enzymer til å avgifte oksygen.

Tilstedeværelse av oksygen

Aerobic bakterier: Aerobic bakterier kan bare overleve i nærvær av oksygen.

Anaerob bakterier: Anaerob bakterier kan ikke overleve i nærvær av oksygen.

Final Electron Acceptor

Aerobic bakterier: Vann er produsert fra molekylært oksygen ved aerobic bakterier.

Anaerob bakterier: Nitrat-, metan-, sulfid- og acetatlignende stoffer produseres av anaerobe bakterier.

habitat

Aerobic bakterier: Aerobic bakterier lever i jord, vann og på forskjellige overflater.

Anaerob bakterier: Anaerob bakterier lever i oksygenutarmede områder som fordøyelsessystem (mage til endetarm) av dyr.

Effektiviteten til energiproduksjonen

Aerobic bakterier: Aerobic bakterier produserer mer energi.

Anaerob bakterier: Anaerob bakterier produserer mindre energi.

I et flytende medium

Aerobic bakterier: Aerobic bakterier kommer til overflaten av mediet i et flytende medium.

Anaerob bakterier: Anaerob bakterier slå seg ned på bunnen av mediet.

eksempler

Aerobic bakterier: Lactobacillus, Mycobacterium tuberkulose, og Nocardia er noen av eksemplene på aerobic bakterier.

Anaerob bakterier: Bacteroides, Clostridium, og E coli er noen av eksemplene på anaerobe bakterier.

Konklusjon

Aerobic og anaerob bakterier er to typer bakterier som er forskjellige i den elektroniske akseptoren for elektrontransportkjeden. Aerobic bakterier bruker molekylært oksygen som den endelige elektron-akseptoren, mens anaerobe bakterier bruker andre stoffer som den endelige elektron-akseptoren. Hovedforskjellen mellom aerobe og anaerobe bakterier er typen av endelige elektron-akseptor under cellulær respirasjon.

Henvisning:

1. Haddock, B A og C W Jones. "Bakteriell respirasjon." Bakteriologiske vurderinger, U.S. National Library of Medicine, mars 1977, tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Anaerob" Ved Pixie - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Nitrogen Cycle" Av Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Bruker: Nojhan), traduction de Joanjoc d'après Bilde: Cycle azote fr.svg.derivative arbeid: Burkhard (talk) Nitrogen_Cycle.jpg: Environmental Beskyttelse Agencyderivative arbeid: Raeky (talk) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

Vitenskap