„Anaerobowy” oznacza „bez metabolizmu tlenu”. Większość organizmów wielokomórkowych ma pewne komórki, takie jak komórki mięśniowe, zdolne do tymczasowego metabolizmu beztlenowego. Inne organizmy, fakultatywne beztlenowce, w szczególnych okolicznościach mogą przeżyć tymczasowo w środowisku beztlenowym. Prawdą jest, że gatunki beztlenowe muszą pozostać w środowisku wolnym od tlenu, aby przetrwać.
Trujące powietrze
Beztlenowce beztlenowce mają dwie główne cechy: metabolizują bez tlenu, a tlen jest dla nich trujący. Metabolizm tlenu to skomplikowany, wielofazowy proces, który generuje szereg potencjalnie toksycznych produktów ubocznych, w tym nadtlenek wodoru. Komórki tlenowe rozwinęły wiele ochronnych adaptacji, aby rozbić te toksyny na nieszkodliwe produkty końcowe. Gatunki beztlenowe nie. W obecności tlenu są wkrótce śmiertelnie zatrute tymi toksynami wewnątrzkomórkowymi.
Zdrowa fermentacja
Gatunki beztlenowe polegają na metabolizmie fermentacyjnym. W komórkach tlenowych glukoza jest przekształcana w podstawowe paliwo komórkowe, trifosforan adenozyny lub ATP, za pomocą cząsteczek tlenu. Nie tak u gatunków beztlenowych. W komórkach beztlenowych metabolizm glukozy zatrzymuje się na tworzeniu wtórnych związków lub produktów fermentacji – produktów odpadowych, zwykle alkoholi, które komórki muszą wydalić. W porównaniu z metabolizmem tlenowym fermentacja nie jest bardzo wydajna – komórki beztlenowe produkują tylko dwie cząsteczki paliwa ATP na każdą cząsteczkę spożytej glukozy, podczas gdy komórki tlenowe produkują 38.
Ekstremalni Specjaliści
Pomimo pozornej nieefektywności metabolizm fermentacyjny pozwala gatunkom beztlenowym żyć w najbardziej ekstremalnych środowiskach na Ziemi. Każdy z nich zwykle zajmuje wysoce wyspecjalizowane, wolne od tlenu środowisko, takie jak głębokie wody oceaniczne, nienaświetlona gleba lub jelita zwierząt. Ponieważ ich przeżycie i wzrost zależą od braku tlenu, mogą się szybko replikować po wprowadzeniu do stabilnego, wolnego od tlenu środowiska. Wiele gatunków beztlenowych, które są nieszkodliwe w swoim naturalnym środowisku, staje się niebezpiecznymi patogenami po wprowadzeniu do nienaturalnego, takiego jak tkanka ludzka.
Galeria Anaerobów
Gatunki beztlenowe obejmują archeony wytwarzające metan – jednokomórkowe organizmy bez jąder, których początki sięgają początków życia na Ziemi. Wiele bakterii jest również beztlenowych, w tym bakterioidy, fusobacterium, clostridium i promieniowce z grupy Bacilli oraz veillonella i niektóre paciorkowce z grupy Cocci. Podczas gdy niektóre normalnie żyją spokojnie w glebie lub jelitach zwierząt, rozwijają się w obszarach zwężonej krwi i martwicy tkanek, gdzie mogą powodować śmiertelne infekcje. Pierwotniaki beztlenowe obejmują wiele pasożytów żołądkowo-jelitowych i symbiotycznych organizmów żołądkowo-jelitowych, w tym te, które pozwalają termitom i bydłu trawić celulozę. Istnieje nawet kilka beztlenowych zwierząt wielokomórkowych, należących do gromady Loricifera. Odkryte po raz pierwszy w głębokim rowie oceanicznym, te maleńkie istoty żyją w osadach oceanicznych, gdzie prowadzą całe swoje życie bez tlenu.