Ce este un mediu anaerob?

Ar putea fi frumos să ne imaginăm că un mediu anaerob este un loc în care nimeni nu exercită. Dar nu, nu asta este!

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Un mediu anaerob nu are oxigen.

Anaerob înseamnă „fără oxigen” și este opusul aerobului. Deci, un mediu cu condiții anaerobe este doar un loc lipsit de oxigen de care oamenii, girafele, peștii și multe alte vieți de pe Pământ au nevoie pentru a supraviețui.

Aceste organisme folosesc oxigenul ca o moleculă importantă pentru a accepta electronii în respirația celulară, seria reacțiilor chimice prin care alimentele sunt transformate în energie. În absența oxigenului, respirația celulară folosește molecule alternative, cum ar fi nitratul, sulfatul, sulful și fumaratul. Sau un organism ar putea folosi un proces complet diferit de generare a energiei: fermentaţie. Cu toate acestea, fermentația este mult mai puțin eficientă decât respirația celulară.

Exemple de medii anaerobe includ solul și noroiul, curajul interior al anumitor animale și orificiile hidrotermale adânci sub mare. Aceste locuri nu sunt, de fapt, lipsite de viață. Dar viața care există de obicei acolo este mică, adesea unicelulară și rezistentă.

niste bacterii sunt versatile; pot folosi oxigenul pentru a produce energie atunci când este disponibil, dar pot trece la o altă metodă de respirație celulară în condiții anaerobe. Acestea sunt numite facultativ bacterii. Pentru unele dintre aceste bacterii, creșterea încetinește semnificativ atunci când mediul impune că trebuie să se bazeze pe respirația celulară anaerobă mai puțin eficientă.

În contrast, oblic anaerob bacteriile nu pot supraviețui dacă oxigenul este în jur. Anaerobii obligați se găsesc în mod obișnuit în corpul uman, inclusiv în gură și tractul gastro-intestinal și pot provoca boli sau infecții. De exemplu, Porphyromonas poate duce la un tip de pneumonie sau parodontită (o inflamație a gingiei). Între timp, specia Clostridium, în condiții strict anaerobe, poate provoca gangrena (o infecție a țesuturilor musculare asociate cu răni deschise).

Alte bacterii anaerobe variază undeva între ele - pot tolera o parte din oxigen, dar numai la anumite concentrații. Uneori sunat aerotolerant bacterii, aceste bacterii nu mor imediat în prezența oxigenului, dar nici nu o pot folosi în respirația celulară. În schimb, ei folosesc fermentația pentru a genera energie.

Nu toată viața în condiții anaerobe este o bacterie. Tardigradul, cunoscut și sub numele de urs de apă, este un organism de mărimea unui milimetru care poate rezista nu numai lipsei de oxigen, ci și lipsei de apă, temperaturi extreme (sute de grade peste sau sub zero), fiind scufundat în alcool în fierbere, expunere la radiații și chiar o vacanță în spaţiu. O parte a modului în care poate face aceste fapte este închiderea temporară a funcțiilor sale vitale pentru a se odihni într-o stare de animație suspendată, similar cu modul în care alte animale pot hibernează pentru iarnă. Cu toate acestea, tardigradul poate rămâne așa timp de decenii până când condițiile devin mai favorabile.

Bacteriile anaerobe se găsesc adesea în soluri și pot fi deosebit de utile pentru compostarea anaerobă - unde resturile alimentare și alte materiale organice sunt lăsate într-un mediu sigilat pentru a se descompune în nutrienți îngrăşământ. Cineva care caută să evite mirosurile putride de compost proaspăt din curtea lor ar putea folosi această metodă de a lăsa bacteriile anaerobe să-și descompună deșeurile alimentare. Compostarea anaerobă creează un mediu extrem de acid, asemănător unui stomac uman, în orice coș sau pungă care ține compostul.

O altă slujbă importantă care are loc bacteriile specializate în medii anaerobe este nitrificarea. Acesta este procesul prin care azotul gazos este încorporat în materia solidă. Deoarece plantele trebuie să acceseze azotul din rădăcinile lor pentru a crește, bacteriile anaerobe din sol funcționează un rol important în producerea de îngrășăminte eficiente și permițând circulația azotului în toată regiunea mediu inconjurator.