Факультативное Анаэробное Определение
Факультативный анаэроб является организм которые могут выжить в присутствии кислорода, могут использовать кислород в аэробного дыхания, но также может выжить без кислорода через ферментация или анаэробное дыхание, Большинство эукариот являются облигатными аэробами и не могут выжить без кислорода. Прокариоты переносят широкий спектр кислорода, от обязать анаэробов которые отравлены кислородом, факультативным анаэробам и облигатным аэробам. Некоторые прокариоты даже аэротолерантны, что означает, что они могут выживать в кислороде, но используют анаэробные пути для получения энергии.
Факультативный анаэроб может испытать лучшее из обоих миров. Во времена низкого содержания кислорода факультативный анаэроб может использовать ферментацию или анаэробное дыхание для создания АТФ для клеток, как правило, еще от распада глюкозы. Единственная реальная разница в этих путях от аэробного дыхания является то, что они используют другой электрон рецептор в конце пути. Аэробное дыхание зависит от кислорода, чтобы принять электроны в конце цепь переноса электронов, Факультативный анаэроб может использовать множество других путей для борьбы с этими дополнительными электронами, как обсуждалось в примерах.
Следует отметить, что факультативные анаэробы иногда называют факультативными аэробами. Термины, как правило, взаимозаменяемы.
Примеры факультативного анаэроба
дрожжи
Распространенным факультативным анаэробом являются дрожжи, используемые в различных кулинарных приложениях, таких как приготовление хлеба или пива. В любом случае этот факультативный анаэроб должен функционировать без кислорода. Тем не менее, дрожжи все еще могут выжить, и эти продукты должны быть правильными.
В хлебе дрожжи отвечают за образование пузырьков в тесте. Эти воздушные карманы делают хлеб легким и пушистым. В противном случае хлеб выпекался в твердую массу, больше похожую на пирог или пирожное. Дрожжи создают эти воздушные карманы за счет выделения углекислого газа, побочного продукта превращения глюкозы в тесте в энергию. Для более легких, более воздушных поваров тесто часто позволяет тесту «подниматься». Этот термин просто означает, что дрожжевое тесто нужно поместить в теплое место и позволить факультативному анаэробу выполнять свою работу. В течение часа или около того дрожжи будут создавать большие количества углекислого газа в тесте, расширяя его и делая его легче.
В пиве, вине и других алкогольных напитках дрожжи являются ключевым ингредиентом. Процесс брожения, или создание алкоголя, происходит в дрожжах, когда у них много сахара, но мало кислорода. Пивовары и виноделы используют этот аспект факультативного анаэроба для выработки алкоголя в своих продуктах. Аэробное дыхание полностью снижает глюкозу до нескольких перерабатываемых молекул и углекислого газа. Ферментация, с другой стороны, оставляет конечный продукт: этанол. Производители пива и вина создают этанол (спирт) в своих продуктах, строго контролируя количество сахара и кислорода в своих бродильных чанах. В этих условиях любой факультативный анаэроб прибегает к ферментации и откладывает этанол в качестве побочного продукта. Когда спирт достигает нужного уровня в смеси, дрожжи отфильтровываются и напиток разливается в бутылки.
Моллюски
В то время как большинство думают только о маленьких одноклеточных факультативных анаэробах, несколько больших групп животных развили способность выживать без кислорода. У одного из них, моллюсков, есть группа организмов, которые приспособились к регулярному выживанию животных без кислорода. Мидии, часто встречающиеся в приливных зонах, ежедневно испытывают сдвиги в доступе к воде. Когда прилив падает, мидии становятся открытыми для воздуха и должны закрывать свои раковины, чтобы избежать высыхания. В некоторых районах прилив может затухать в течение значительных периодов времени. Мидии не могут открыть свои раковины, чтобы получить кислород, или рискуют высохнуть и умереть от обезвоживания.
викторина
1. Человеческие мышцы полагаются на аэробное дыхание для производства АТФ, необходимого для их работы. Однако во время стресса и интенсивных тренировок у этих мышц часто не хватает кислорода. В этом случае мышцы должны прибегнуть к форме брожения, которая производит молочную кислоту. Молочная кислота может повредить клетки, когда она накапливается, поэтому клетки должны быстро вернуться к аэробному дыханию, если они хотят выжить. Являются ли люди факультативными анаэробами?A. нетB. даC. Может быть
Ответ на вопрос № 1
верно. Людей обычно считают обязательными аэробами, поскольку нам нужен кислород почти все время. Хотя наши мышцы могут выживать короткими очередями без кислорода, наши тела все еще активно работают над получением кислорода для мышц. Молочная кислота – это временное, кратковременное средство, которое может длиться всего несколько минут. Однако грань между факультативным анаэробом и облигатным аэробом не ясна, так как у многих животных есть альтернативные методы генерирования энергии при низком уровне кислорода.
2. В чем разница между факультативным анаэробом и облигатным анаэробом?A. Факультативный анаэроб имеет только анаэробные пути.B. Обязательный анаэроб может пережить присутствие кислорода.C. Факультативный анаэроб может выжить и использовать кислород.
Ответ на вопрос № 2
С верно. Факультативный анаэроб может переключаться между аэробным и анаэробным метаболизмом. У облигатного анаэроба такой способности нет. Кислород для облигатного анаэроба токсичен. Для факультативного анаэроба кислород представляет возможность сделать больше АТФ, чем обычно возможно.
3. В то время как ученые считали, что факультативные анаэробные организмы обычно были одноклеточными остатками более раннего времени, доказательства показали, что многие паразиты кишечника часто являются факультативными анаэробами. Что из следующего дает объяснение этому факту?A. Эти организмы имеют постоянный доступ к кислороду.B. Часто области кишечника являются анаэробными, что вынуждает эти организмы использовать анаэробный путь.C. Эти организмы не представляют факультативный анаэроб.
Ответ на вопрос № 3
В верно. Кишечник – опасное место для обязательных аэробов. Кишечник большинства животных практически не получает кислорода. Тем не менее, время от времени животные проглатывают небольшие порции воздуха или кислорода в их пище. Паразиты кишечника, надеясь максимально использовать эти условия, могут работать без кислорода. Но, когда присутствует кислород, они хотят использовать в своих интересах и производить как можно больше энергии.
Ссылки
- Brusca, R.C. & Brusca, G.J. (2003). Беспозвоночные. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc.
- Muller, M., Mentel, M., Hellemond, J. & Henze, K. (2012). биохимия Эволюция анаэробного энергетического метаболизма у эукариот. микробиология и обзоры молекулярной биологии. DOI: 10,1128 / MMBR.05024-11
- Университет Коменского. (2018 г., 3 октября). анаэробный бактерии, Получено с сайта Jfmed.uniba.sk: https://www.jfmed.uniba.sk/fileadmin/jlf/Pracoviska/ustav-mikrobiologie-a-imunologie/ANAEROBIC_BACTERIA.pdf.