Pojasnimo, kaj je anaerobno ali anaerobno dihanje v biologiji, kakšne vrste obstajajo in primere regij, kjer se pojavlja.
Kaj je anaerobno dihanje?
V biologija, se imenuje anaerobno dihanje ali anaerobno dihanje, ko presnovni proces od oksidoredukcija sladkorjev. Z drugimi besedami, v tem procesu se glukoza oksidira, da dobimo Energija, brez prisotnosti kisika. To je proces celičnega dihanja, pri katerem molekule kisika ne posegajo.
Anaerobno dihanje se razlikuje od aerobno dihanje ali aerobno, saj slednji potrebuje kisik za predelavo molekul sladkorja. Nasprotno, anaerobni uporablja drugo vrsto kemični elementi ali celo molekule bolj kompleksne organske snovi, preko verige za prenos elektronov.
Prav tako ga ne smemo zamenjevati z fermentacija, saj transportna veriga vanj ne posega. elektronov. Vendar je obema procesoma skupno, da se pojavljata v odsotnosti kisika.
Ta vrsta celičnega dihanja je edinstvena za nekatere prokariotske organizme (bakterije ali arheje), zlasti tiste, ki živijo v razmerah majhne ali brez kisika. Vendar pa lahko v mnogih primerih predstavlja tudi sekundarni proces, recimo nujni primer, glede na nepričakovano pomanjkanje tega elementa v okolje.
Vrste anaerobnega dihanja
Anaerobno dihanje lahko razvrstimo glede na vrsto kemičnega elementa, ki se uporablja za nadomeščanje kisika, torej kot receptor za elektrone med presnovnim procesom. Tako lahko obstaja veliko vrst tovrstnih procesov, vendar so glavni in najpogostejši:
- Anaerobno dihanje z nitrati. V tem primeru je mikroorganizmi porabijo nitrate (NO3–), da jih reducirajo v nitrite (NO2–), tako da vanje vključijo elektrone. Ker pa so nitriti običajno strupeni za večino oblik življenje, je veliko bolj običajno, da končni produkt tega procesa gre dlje, do biatomskega dušika (N2), ki je inerten plin. Ta proces je znan kot denitrifikacija.
- Anaerobno dihanje preko sulfatov. Podobno kot v prejšnjem primeru, vendar pri žveplovih derivatih (SO42-) je veliko redkejši primer, ki pripada popolnoma anaerobnim bakterijam, medtem ko se prejšnji primer lahko pojavi kot alternativa trenutnemu pomanjkanju kisika. V tem procesu redukcije sulfata nastanejo žveplovi radikali (S2-).
- Anaerobno dihanje z ogljikovim dioksidom. Nekatere skupine arhej, ki proizvajajo plin metan (CH4), porabijo ogljikov dioksid (CO2), da ga uporabimo kot receptor za elektrone. Takšne narave so mikroorganizmi, ki naseljujejo prebavni trakt prežvekovalcev, na primer, kjer jim drugi mikroorganizmi oskrbujejo vodik, ki ga potrebujejo za proces.
- Anaerobno dihanje z železovimi ioni. Slednji primer je pogost pri nekaterih bakterijah, ki so sposobne zaužiti ioni železo (Fe3 +), ki jih reducira na železove ione (Fe2 +), saj so te vrste železovih molekul zelo pogoste v zemeljska skorja. To se dogaja na dnu močvirja, kjer z delovanjem bakterij nastajajo pomembne usedline železa.
Primeri anaerobnega dihanja
Organizmi, ki živijo v toplih vrelcih, izvajajo anaerobno dihanje.
Primeri tovrstnih procesov so pogosti v prokariontskem svetu, zlasti v regije najbolj negostoljuben na planetu, vendar ne za tistega brez življenja. Takšne regije so:
- Črevesje višjih živali.
- Morsko dno in prepadne razpoke.
- Geotermalne ključavnice, skozi katere magma bruha na dno morje.
- Gejzirji, topli vrelci in druge oblike geotermalnih izbruhov.
- Močvirja in ilovnate vode, polne organski material in nizko vsebnostjo kisika.
Glikoliza
Glikoliza ali glikoliza je presnovna pot, ki omogoča pridobivanje Energija glukoze. Z drugimi besedami, to je zaporedna serija biokemičnih reakcij, ki jih uporablja večina živa bitja, da razbijemo molekulo glukoze (C6H12O6) in iz nje pridobimo kemična energija potrebno (v obliki ATP), da obdrži metabolizem mobitel.
Glikoliza je sestavljena iz 10 reakcij encimsko ki se pojavljajo zaporedno, bodisi v prisotnosti (aerobno) bodisi v odsotnosti (anaerobno) kisika. Posledica je tvorba dveh molekul piruvata ali piruvične kisline (C3H4O3), ki napajata druge presnovne poti za nadaljnje pridobivanje energije za organizem (tako imenovani Krebsov cikel).