Ключовата разлика между аеробните и анаеробните микроорганизми е необходимостта от кислород за оцеляването на аеробните микроорганизми, докато не е за анаеробните микроорганизми. Това означава, че аеробните микроорганизми изискват кислород като техен краен акцептор на електрони по време на аеробното дишане, докато анаеробните микроорганизми не изискват кислород за тяхното клетъчно дишане.
Отговорът към кислорода е в основата на класификацията на микроорганизмите като аеробни и анаеробни. Поради това тези микроорганизми притежават различни характеристики, за да изпълняват функциите си по време на клетъчното дишане. Следователно аеробните микроби претърпяват аеробно дишане, докато анаеробните микроби претърпяват анаеробно дишане.
Какво представляват аеробните микроорганизми?
Аеробните микроорганизми са група микроорганизми, в които кислородът действа като краен акцептор на електрони в клетъчното дишане. Следователно, тези микроби се нуждаят от молекулярен кислород за своето оцеляване. Те окисляват монозахаридите като глюкозата в присъствието на кислород. Основните процеси, които генерират енергия в аеробите, са гликолизата, последвана от цикъла на Кребс и веригата за пренос на електрони. Тъй като нивата на кислород не са токсични за тези микроорганизми, те растат добре в кислородна среда. И по този начин те са облигатни аероби (Bacillus sp,)
Фигура 01: Аеробни бактерии
Класификация
Микроаерофилни микроби, аеротолерантни микроорганизми и факултативни анаероби са трите класификации на аеробите. В основата на тази класификация са нивата на токсичност на кислорода за тези микроорганизми.
- Микроаерофилни микроорганизми – оцеляват при ниски концентрации (около 10%) кислород (Helicobacter pylori е примерен микроорганизъм).
- Аеротолерантни микроорганизми – Те не се нуждаят от кислород за своето оцеляване. Обратно, наличието на кислород не вреди на микробите (Lactobacillus sp е пример)
- Факултативни анаероби – Тези микроби могат да оцелеят както в присъствието, така и в отсъствието на кислород. (Escherichia coli е факултативен анаероб)
Какво представляват анаеробните микроорганизми?
Анаеробните микроорганизми са задължителни анаероби. Те не използват кислород като краен акцептор на електрони. Вместо това те използват субстрати като азот, метан, желязо, манган, кобалт или сяра като крайни акцептори на електрони. Организми като Clostridium sp принадлежат към тази категория. Освен това анаеробите претърпяват ферментация, за да произвеждат енергия. Има два основни вида процеси на анаеробна ферментация; млечнокисела ферментация и етанолова ферментация. Чрез тези процеси анаеробите произвеждат енергия (ATP), която е необходима за тяхното оцеляване.
Фигура 02: Анаеробни бактерии
Анаеробните микроорганизми не оцеляват в богата на кислород среда, тъй като кислородът е токсичен за облигатните анаероби. Обратно, излишните нива на кислород не увреждат факултативните анаероби.
Какви са приликите между аеробните и анаеробните микроорганизми?
- По природа както аеробните, така и анаеробните микроорганизми са прокариотни.
- И двата микроба се подлагат на гликолиза, която е първата стъпка от клетъчното дишане.
- Аеробните и анаеробните се състоят от патогенни болестотворни микроорганизми.
- И двата вида се състоят от промишлено важни микроби.
Каква е разликата между аеробни и анаеробни микроорганизми?
Аеробни срещу анаеробни микроорганизми |
|
| Аеробните микроорганизми са организми, които се нуждаят от кислород за своето оцеляване, тъй като той е крайният акцептор на електрони за тяхното клетъчно дишане. | Анаеробните микроорганизми са микроби, които не се нуждаят от кислород за клетъчното си дишане. |
| Крайни акцептори на електрони | |
| Кислородът е крайният акцептор на електрони на аеробните микроорганизми. | Сярата, азотът, метанът, сярата, желязото са крайните акцептори на електрони на анаеробните микроорганизми. |
| Процеси, участващи в клетъчното дишане | |
| Гликолизата, цикълът на Кребс и веригата за пренос на електрони са трите етапа на клетъчното дишане. | Гликолизата и ферментацията са етапите на анаеробното дишане. |
| Типове | |
| Облигатен, факултативен, аеротолерантен и микроаерофилен | Облигатни и факултативни анаероби |
| Необходима среда за микробен растеж | |
| Облигатните аероби изискват богата на кислород среда. | Облигатните анаероби изискват среда без кислород. |
| Токсичност на кислорода | |
| Аеробите не са токсични за кислорода. | Анаеробните микроорганизми са силно токсични за кислорода. |
| Наличие на ензими за детоксикация на кислород | |
| Присъства в аероби. | Липсва в анаеробите. |
| Ефективност на производството на енергия | |
| Производството на енергия е високо в аеробите. | Производството на енергия е ниско в анаеробите. |
| Примери | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis и др. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp и др. |
Обобщение – Аеробни срещу анаеробни микроорганизми
Аеробните и анаеробните микроорганизми се различават по крайния акцептор на електрони. Аеробите използват молекулярния кислород като краен акцептор на електрони. За разлика от тях, анаеробите използват вещества като нитрати, сяра и метан като краен акцептор на електрони. Следователно ключовата разлика между аеробните и анаеробните микроорганизми е вида на крайния акцептор на електрони, който те използват по време на клетъчното дишане.
