Χαρακτηριστικά των αναερόβιων ειδών

«Αναερόβιο» σημαίνει «χωρίς μεταβολισμό οξυγόνου». Οι περισσότεροι πολυκυτταρικοί οργανισμοί έχουν ορισμένα κύτταρα, όπως μυϊκά κύτταρα, ικανά για προσωρινό αναερόβιο μεταβολισμό. Άλλοι οργανισμοί, οι αναλυτικοί αναερόβιοι, μπορούν να επιβιώσουν προσωρινά σε ένα αναερόβιο περιβάλλον υπό ειδικές συνθήκες. Αληθινά ή υποχρεωτικά αναερόβια είδη πρέπει να παραμείνουν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο για να επιβιώσουν.

Τα υποχρεωτικά αναερόβια ορίζονται από δύο κύρια χαρακτηριστικά: Μεταβολίζονται χωρίς οξυγόνο και το οξυγόνο είναι δηλητηριώδες γι 'αυτούς. Ο μεταβολισμός του οξυγόνου είναι μια περίπλοκη, πολυφασική διαδικασία που δημιουργεί μια σειρά δυνητικά τοξικών υποπροϊόντων, συμπεριλαμβανομένου του υπεροξειδίου του υδρογόνου. Τα αεροβικά κύτταρα έχουν αναπτύξει πολλές προστατευτικές προσαρμογές για να σπάσουν αυτές τις τοξίνες σε ακίνδυνα τελικά προϊόντα. Τα αναερόβια είδη δεν έχουν. Παρουσία οξυγόνου, σύντομα δηλητηριάζονται θανάσιμα από αυτές τις ενδοκυτταρικές τοξίνες.

Τα αναερόβια είδη βασίζονται στον μεταβολισμό της ζύμωσης. Στα αερόβια κύτταρα, η γλυκόζη μετατρέπεται σε πρωτογενές κυτταρικό καύσιμο, τριφωσφορική αδενοσίνη ή ATP, με τη βοήθεια μορίων οξυγόνου. Όχι τόσο στα αναερόβια είδη. Στα αναερόβια κύτταρα, ο μεταβολισμός της γλυκόζης σταματά στο σχηματισμό δευτερογενών ενώσεων ή προϊόντων ζύμωσης - απόβλητα, συνήθως αλκοόλες, τα οποία πρέπει να εκκρίνουν τα κύτταρα. Σε σύγκριση με τον αερόβιο μεταβολισμό, η ζύμωση δεν είναι πολύ αποτελεσματική - τα αναερόβια κύτταρα παράγουν μόνο δύο μόρια καυσίμου ATP για κάθε ένα μόριο απορροφούμενης γλυκόζης, ενώ τα αερόβια κύτταρα παράγουν 38.

Παρά τη φαινομενική αναποτελεσματικότητά του, ο μεταβολισμός της ζύμωσης επιτρέπει στα αναερόβια είδη να ζουν σε μερικά από τα πιο ακραία περιβάλλοντα στη Γη. Ο καθένας καταλαμβάνει κανονικά ένα εξαιρετικά εξειδικευμένο περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, όπως νερό βαθέων ωκεανών, χώμα που δεν εκτίθεται ή ζωικά έντερα. Δεδομένου ότι η επιβίωση και η ανάπτυξή τους εξαρτώνται από την απουσία οξυγόνου, μπορούν να αναπαραχθούν γρήγορα όταν εισάγονται σε ένα σταθερό περιβάλλον χωρίς οξυγόνο. Πολλά αναερόβια είδη που είναι αθώα στο φυσικό τους περιβάλλον γίνονται επικίνδυνα παθογόνα όταν εισάγονται σε ένα αφύσικο, όπως ο ανθρώπινος ιστός.

Τα αναερόβια είδη περιλαμβάνουν αρχαία που παράγει μεθάνιο - μονοκύτταρους οργανισμούς χωρίς πυρήνες που χρονολογούνται από την προέλευση της ζωής στη Γη. Πολλά βακτήρια είναι επίσης αναερόβια, συμπεριλαμβανομένων των βακτηριοειδών της ομάδας Bacilli, του fusobacterium, του clostridium και του actinomyces και της veillonella της ομάδας Cocci και ορισμένων στρεπτόκοκκων. Ενώ μερικά συνήθως υπάρχουν ειρηνικά στο έδαφος ή στα έντερα των ζώων, ευδοκιμούν σε περιοχές με περιορισμένη νέκρωση αίματος και ιστού, όπου μπορούν να προκαλέσουν θανατηφόρες λοιμώξεις. Τα αναερόβια πρωτόζωα περιλαμβάνουν πολλά γαστρεντερικά παράσιτα και συμβιωτικούς γαστρεντερικούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που επιτρέπουν στους τερμίτες και τα βοοειδή να αφομοιώσουν την κυτταρίνη. Υπάρχουν ακόμη και μερικά αναερόβια πολυκύτταρα ζώα, μέλη του φυλλικού Loricifera. Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά σε μια βαθιά τάφρο του ωκεανού, αυτά τα λεπτά όντα ζουν σε ιζήματα του ωκεανού, όπου ζουν όλη τους τη ζωή απουσία οξυγόνου.