Mi az anaerob környezet?

Jó lehet elképzelni, hogy az anaerob környezet olyan hely, ahol senki sem gyakorol. De nem, ez nem az!

TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)

Az anaerob környezetben nincs oxigén.

Az anaerob jelentése „oxigén nélkül”, és ellentétes az aerobal. Tehát egy anaerob körülmények között működő környezet éppen olyan - oxigénhiányos hely, amelyre az embereknek, zsiráfoknak, halaknak és sok más életnek a Földön szüksége van a túléléshez.

Ezek az organizmusok oxigént használnak fontos molekulaként, hogy elfogadják az elektronokat a sejtlégzésben, amely kémiai reakciók sorozata az élelmiszer energiává alakul. Oxigén hiányában a sejtlégzés alternatív molekulákat alkalmaz, például nitrátot, szulfátot, ként és fumarátot. Vagy egy szervezet teljesen más eljárást használhat az energiatermeléshez: erjesztés. Az erjesztés azonban sokkal kevésbé hatékony, mint a sejtes légzés.

Az anaerob környezetek például a talaj és az iszap, egyes állatok belső belei és a tenger mélyén található hidrotermikus szellőzők. Ezek a helyek valójában nem nélkülözték az életet. De az általában ott létező élet kicsi, gyakran egysejtű és szívós.

Néhány baktériumok sokoldalúak; oxigént használhatnak energia előállítására, amikor az rendelkezésre áll, de anaerob körülmények között átválthatnak a sejtlégzés másik módszerére. Ezeket ún választható baktériumok. Ezen baktériumok egy részénél a növekedés jelentősen lelassul, ha a környezet előírja, hogy át kell váltaniuk a kevésbé hatékony anaerob sejtlégzésre.

Ellentétben, ferdén anaerob a baktériumok nem tudnak túlélni, ha egyáltalán körül van az oxigén. A kötelező anaerobok általában megtalálhatók az emberi testben, beleértve a szájüreget és a gyomor-bél traktust is, és betegségeket vagy fertőzéseket okozhatnak. Például, Porphyromonas egyfajta tüdőgyulladáshoz vagy parodontitishez vezethet (ínygyulladás). Eközben a Clostridium fajok szigorúan anaerob körülmények között gangrént (nyílt sebekkel társuló izomszövet fertőzést) okozhatnak.

Más anaerob baktériumok valahol a kettő között helyezkednek el - elviselnek némi oxigént, de csak bizonyos koncentrációkban. Néha hívják aerotoleráns baktériumok, ezek a baktériumok nem halnak meg azonnal oxigén jelenlétében, de nem is használhatják sejtlégzésben. Ehelyett erjesztést használnak az energia előállításához.

Anaerob körülmények között nem minden élet baktérium. A tardigrade, más néven vízi medve, egy milliméter nagyságú szervezet, amely nemcsak oxigénhiánynak, hanem víz, szélsőséges hőmérsékletek (több száz fok fölött vagy alatt nulla), forrásban lévő alkoholba merülés, sugárterhelés és akár nyaralás is tér. Része ennek a bravúrnak azáltal, hogy ideiglenesen kikapcsolja létfontosságú funkcióit, hogy felfüggesztett animáció állapotában pihenhessen, hasonlóan ahhoz, ahogy más állatok áttelelnek télen. A tardigrád azonban évtizedekig így maradhat, amíg a körülmények kedvezőbbé nem válnak.

Az anaerob baktériumok gyakran megtalálhatók a talajban, és különösen hasznosak lehetnek az anaerob komposztáláshoz - hol az ételmaradékokat és más szerves anyagokat zárt környezetben hagyják, hogy tápanyagokban gazdagak legyenek trágya. Aki az udvarán el akarja kerülni a friss komposzt rothadt szagát, használhatja ezt a módszert arra, hogy hagyja, hogy az anaerob baktériumok lebontsák az élelmiszer-hulladékot. Az anaerob komposztálás erősen savas környezetet teremt, hasonlóan az emberi gyomorhoz, bármi a tartályban vagy zsákban, amely a komposztot tartja.

Egy másik fontos feladat, amelyet speciális baktériumok végeznek anaerob környezetben, a nitrifikáció. Ez az a folyamat, amelyben a nitrogéngázt beépítik a szilárd anyagba. Mivel a növényeknek növekedésükhöz gyökereikből hozzá kell jutniuk a nitrogénhez, a talajban lévő anaerob baktériumok teljesítenek fontos szerepet játszik a hatékony műtrágyák előállításában és a nitrogén keringésének lehetővé tételében környezet.