O que é um ambiente anaeróbio?

Pode ser bom imaginar que um ambiente anaeróbico é um lugar onde ninguém se exercita. Mas não, não é isso!

TL; DR (muito longo; Não li)

Um ambiente anaeróbico carece de oxigênio.

Anaeróbio significa "sem oxigênio" e é o oposto de aeróbio. Portanto, um ambiente com condições anaeróbicas é exatamente isso - um lugar sem oxigênio de que humanos, girafas, peixes e muitas outras formas de vida na Terra precisam para sobreviver.

Esses organismos usam o oxigênio como uma molécula importante para aceitar elétrons na respiração celular, a série de reações químicas pelas quais o alimento é convertido em energia. Na ausência de oxigênio, a respiração celular usa moléculas alternativas, como nitrato, sulfato, enxofre e fumarato. Ou um organismo pode usar um processo totalmente diferente de geração de energia: fermentação. A fermentação, entretanto, é muito menos eficiente do que a respiração celular.

Exemplos de ambientes anaeróbicos incluem solo e lama, as entranhas de certos animais e fontes hidrotermais no fundo do mar. Esses lugares não são, de fato, desprovidos de vida. Mas a vida que normalmente existe lá é pequena, geralmente unicelular e resistente.

Algum bactérias são versáteis; eles podem usar oxigênio para produzir energia quando disponível, mas podem mudar para outro método de respiração celular em condições anaeróbicas. Estes são chamados facultativo bactérias. Para algumas dessas bactérias, o crescimento diminui significativamente quando o ambiente determina que elas devem passar a depender de uma respiração celular anaeróbica menos eficiente.

Em contraste, obliquamente anaeróbico as bactérias não podem sobreviver se houver oxigênio por perto. Os anaeróbios obrigatórios são comumente encontrados no corpo humano, inclusive na boca e no trato gastrointestinal, e podem causar doenças ou infecções. Por exemplo, Porfiromonas pode causar um tipo de pneumonia ou periodontite (inflamação da gengiva). Enquanto isso, a espécie Clostridium, em condições estritamente anaeróbicas, pode causar gangrena (uma infecção dos tecidos musculares associada a feridas abertas).

Outras bactérias anaeróbicas variam em algum ponto intermediário - elas podem tolerar um pouco de oxigênio, mas apenas em certas concentrações. As vezes chamado aerotolerante bactérias, essas bactérias não morrem imediatamente na presença de oxigênio, mas também não podem usá-lo na respiração celular. Em vez disso, eles usam a fermentação para gerar energia.

Nem toda vida em condições anaeróbias é uma bactéria. O tardígrado, também conhecido como urso-d'água, é um organismo de tamanho milimétrico que pode suportar não só a falta de oxigênio, mas também a falta de água, temperaturas extremas (centenas de graus acima ou abaixo de zero), estar imerso em álcool fervente, exposição à radiação e até mesmo férias em espaço. Parte de como ele pode realizar essas façanhas é desligando temporariamente suas funções vitais para descansar em um estado de animação suspensa, da mesma forma que outros animais podem hibernar no inverno. O tardígrado, entretanto, pode permanecer assim por décadas até que as condições se tornem mais favoráveis.

Bactérias anaeróbicas são freqüentemente encontradas no solo e podem ser particularmente úteis para compostagem anaeróbica - onde restos de comida e outros materiais orgânicos são deixados em um ambiente vedado para se decompor em ricos em nutrientes fertilizante. Alguém que procura evitar os cheiros pútridos de composto fresco em seu quintal pode usar esse método para permitir que bactérias anaeróbicas quebrem seus resíduos alimentares. A compostagem anaeróbica cria um ambiente altamente ácido, muito parecido com o estômago humano dentro de qualquer lixeira ou saco contendo o composto.

Outro trabalho importante que ocorre por bactérias especializadas em ambientes anaeróbicos é a nitrificação. Este é o processo pelo qual o gás nitrogênio é incorporado à matéria sólida. Como as plantas precisam acessar o nitrogênio de suas raízes para crescer, as bactérias anaeróbicas do solo atuam um papel importante na produção de fertilizantes eficazes e permitindo que o nitrogênio circule por todo o meio Ambiente.