Karakteristika for anaerobe arter

"Anaerob" betyder "uden iltmetabolisme." De fleste flercellede organismer har nogle celler, såsom muskelceller, der er i stand til midlertidig anaerob metabolisme. Andre organismer, de fakultative anaerober, kan overleve midlertidigt i et anaerobt miljø under særlige omstændigheder. Sandt nok, eller obligatoriske anaerobe arter skal forblive i et iltfrit miljø for at overleve.

Obligatoriske anaerober er defineret af to hovedegenskaber: De metaboliserer uden ilt, og ilt er giftigt for dem. Oxygenmetabolisme er en kompliceret flerfaseproces, der genererer en række potentielt giftige biprodukter, herunder hydrogenperoxid. Aerobe celler har udviklet mange beskyttende tilpasninger for at nedbryde disse toksiner til harmløse slutprodukter. Anaerobe arter har ikke gjort det. I nærvær af ilt forgiftes de hurtigt dødeligt af disse intracellulære toksiner.

Anaerobe arter er afhængige af gæringsmetabolisme. I aerobe celler transformeres glukose til det primære cellulære brændstof, adenosintriphosphat eller ATP ved hjælp af iltmolekyler. Ikke så i anaerobe arter. I anaerobe celler stopper glukosemetabolismen ved dannelsen af ​​sekundære forbindelser eller fermenteringsprodukter - affaldsprodukter, normalt alkoholer, som cellerne skal udskille. Sammenlignet med aerob stofskifte er gæring ikke særlig effektiv - anaerobe celler producerer kun to molekyler ATP-brændstof for hvert enkelt molekyle indtaget glukose, mens aerobe celler producerer 38.

På trods af sin tilsyneladende ineffektivitet tillader fermenteringsmetabolisme anaerobe arter at leve i nogle af de mest ekstreme miljøer på jorden. Hver og en har normalt et højt specialiseret iltfrit miljø, såsom dybt havvand, ueksponeret jord eller dyretarme. Da deres overlevelse og vækst afhænger af fraværet af ilt, kan de replikere hurtigt, når de introduceres i et stabilt iltfrit miljø. Mange anaerobe arter, der er uskadelige i deres naturlige habitat, bliver farlige patogener, når de introduceres til en unaturlig, såsom humant væv.

Anaerobe arter inkluderer metanproducerende arkæer - encellede organismer uden kerner, der går tilbage til livet på jorden. Mange bakterier er også anaerobe, herunder Bacilli-gruppens bakteroides, fusobacterium, clostridium og actinomyces, og Cocci-gruppens veillonella og nogle streptokokker. Mens nogle normalt findes fredeligt i jord eller tarm, trives de i områder med indsnævret blod og vævsnekrose, hvor de kan fremkalde dødelige infektioner. Anaerob protozoer inkluderer mange gastrointestinale parasitter og symbiotiske gastrointestinale organismer, herunder dem, der tillader termitter og kvæg at fordøje cellulose. Der er endda et par anaerobe flercellede dyr, medlemmer af stammen Loricifera. Først opdaget i en dyb havgrøft lever disse små væsener i havbund, hvor de fører hele deres liv i fravær af ilt.