Kännetecken för anaeroba arter

"Anaerob" betyder "utan syreomsättning." De flesta flercelliga organismer har vissa celler, såsom muskelceller, som kan tillfällig anaerob metabolism. Andra organismer, de fakultativa anaeroberna, kan överleva tillfälligt i en anaerob miljö under speciella omständigheter. Det är sant, eller obligatorisk anaerob art måste förbli i en syrefri miljö för att överleva.

Obligatoriska anaerober definieras av två huvudegenskaper: De metaboliseras utan syre och syre är giftigt för dem. Syreomsättning är en komplicerad process i flera faser som genererar en serie potentiellt giftiga biprodukter, inklusive väteperoxid. Aeroba celler har utvecklat många skyddande anpassningar för att bryta ner dessa toxiner till ofarliga slutprodukter. Anaeroba arter har inte gjort det. I närvaro av syre förgiftas de snart dödligt av dessa intracellulära toxiner.

Anaeroba arter är beroende av fermentationsmetabolismen. I aeroba celler omvandlas glukos till det primära cellulära bränslet, adenosintrifosfat eller ATP, med hjälp av syremolekyler. Inte så hos anaeroba arter. I anaeroba celler stoppar glukosmetabolismen vid bildandet av sekundära föreningar eller jäsningsprodukter - avfallsprodukter, vanligtvis alkoholer, som cellerna måste utsöndra. Jämfört med aerob metabolism är jäsning inte särskilt effektiv - anaeroba celler producerar bara två molekyler ATP-bränsle för varje molekyl intagen glukos, medan aeroba celler producerar 38.

Trots sin till synes ineffektivitet tillåter fermenteringsmetabolismen anaeroba arter att leva i några av de mest extrema miljöerna på jorden. Var och en upptar normalt en mycket specialiserad, syrefri miljö, såsom djupt havsvatten, oexponerad jord eller djurens tarmar. Eftersom deras överlevnad och tillväxt beror på frånvaron av syre kan de replikera snabbt när de introduceras i en stabil, syrefri miljö. Många anaeroba arter som är oskadliga i deras naturliga livsmiljö blir farliga patogener när de introduceras till en onaturlig, såsom mänsklig vävnad.

Anaeroba arter inkluderar metanproducerande arkeaer - encelliga organismer utan kärnor som går tillbaka till livet på jorden. Många bakterier är också anaeroba, inklusive Bacilli-gruppens bakteroides, fusobacterium, clostridium och actinomyces, och Cocci-gruppens veillonella och vissa streptokocker. Medan vissa normalt finns fridfullt i tarmar i jord eller djur, trivs de i områden med förträngt blod och vävnadsnekros, där de kan orsaka dödliga infektioner. Anaerob protozoer inkluderar många gastrointestinala parasiter och symbiotiska gastrointestinala organismer, inklusive sådana som tillåter termiter och nötkreatur att smälta cellulosa. Det finns till och med ett fåtal anaeroba flercelliga djur, medlemmar av stammen Loricifera. Först upptäcktes i en djup havsgrav, dessa små varelser lever i havssediment, där de driver hela sitt liv i frånvaro av syre.