Что такое анаэробная среда?

Было бы неплохо представить, что анаэробная среда - это место, где никто не тренируется. Но нет, это не то!

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

В анаэробной среде не хватает кислорода.

Анаэробный означает «без кислорода», и это противоположно аэробному. Таким образом, среда с анаэробными условиями - это всего лишь место, где не хватает кислорода, который необходим людям, жирафам, рыбам и многим другим живым существам на Земле для выживания.

Эти организмы используют кислород в качестве важной молекулы для приема электронов в клеточном дыхании - серии химических реакций, посредством которых пища преобразуется в энергию. В отсутствие кислорода клеточное дыхание использует альтернативные молекулы, такие как нитрат, сульфат, сера и фумарат. Или организм может использовать совершенно другой процесс производства энергии: ферментация. Однако ферментация намного менее эффективна, чем клеточное дыхание.

Примеры анаэробной среды включают почву и грязь, внутренние кишки некоторых животных и гидротермальные источники глубоко под водой. На самом деле эти места не лишены жизни. Но жизнь, которая обычно там существует, небольшая, часто одноклеточная и выносливая.

Некоторый бактерии универсальны; они могут использовать кислород для производства энергии, когда он доступен, но они могут переключиться на другой метод клеточного дыхания в анаэробных условиях. Они называются факультативный бактерии. Для некоторых из этих бактерий рост значительно замедляется, когда окружающая среда требует, чтобы они переключились на менее эффективное анаэробное клеточное дыхание.

В отличие, наклонно анаэробный бактерии не могут выжить, если вообще есть кислород. Облигатные анаэробы обычно встречаются в организме человека, в том числе во рту и желудочно-кишечном тракте, и могут вызывать заболевания или инфекции. Например, Порфиромонада может привести к пневмонии или пародонтиту (воспалению десен). Между тем виды Clostridium в строго анаэробных условиях могут вызывать гангрену (инфекция мышечных тканей, связанная с открытыми ранами).

Другие анаэробные бактерии находятся где-то посередине - они могут переносить кислород, но только в определенных концентрациях. Иногда называется аэротолерантный бактерии, эти бактерии не умирают сразу в присутствии кислорода, но и не могут использовать его в клеточном дыхании. Вместо этого они используют ферментацию для выработки энергии.

Не вся жизнь в анаэробных условиях - это бактерия. Тихоходка, также известная как водяной медведь, представляет собой организм размером в один миллиметр, который может выдерживать не только недостаток кислорода, но и недостаток кислорода. вода, экстремальные температуры (сотни градусов выше или ниже нуля), погружение в кипящий спирт, радиационное воздействие и даже отпуск в космос. Часть того, как он может делать эти подвиги, - это временно отключать свои жизненно важные функции для отдыха в состоянии анабиоза, подобно тому, как другие животные могут впадать в спячку на зиму. Однако тихоходка может оставаться такой в ​​течение десятилетий, пока условия не станут более благоприятными.

Анаэробные бактерии часто встречаются в почвах и могут быть особенно полезны для анаэробного компостирования - там, где пищевые отходы и другие органические материалы остаются в герметичной среде для разложения на богатые питательными веществами удобрение. Кто-то, кто хочет избежать гнилостного запаха свежего компоста во дворе, может использовать этот метод, позволяющий анаэробным бактериям разрушать свои пищевые отходы. Анаэробное компостирование создает очень кислую среду, очень похожую на человеческий желудок, внутри любого контейнера или мешка, в котором находится компост.

Еще одна важная задача, выполняемая специализированными бактериями в анаэробной среде, - это нитрификация. Это процесс, при котором газообразный азот превращается в твердое вещество. Поскольку растениям для роста необходим доступ к азоту из корней, анаэробные бактерии в почве выполняют важную роль в создании эффективных удобрений и обеспечении циркуляции азота по всему среда.