Skillnad mellan aeroba och anaerobe bakterier

Huvudskillnad - Aerobic vs Anaerobic Bacteria

Bakterier representerar en stor domän av prokaryota organismer. De är få mikrometer långa och har flera former som sfärer, stavar och spiraler. Bakterier lever i en mängd olika livsmiljöer som jord, vatten, sura varma källor, radioaktivt avfall, djupa delar av jordskorpan och som parasiter i eller på djur och växter. De är viktiga för återvinning av näringsämnen genom att sönderdela organiska material och fixera kväve från atmosfären i näringscykler. Bakterier uppvisar också en mängd olika metaboliska typer. Aeroba och anaeroba bakterier är de två grupper av bakterier som klassificeras baserat på respirationstypen. De huvudskillnad mellan aeroba och anaeroba bakterier är det anaeroba bakterier använder molekylärt syre som den sista elektronacceptorn i elektrontransportkedjan, medan anaeroba bakterier använder andra molekyler eller föreningar som den sista elektronacceptorn.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är aeroba bakterier
- Definition, fakta, respirationsmekanism
2. Vad är Anaeroba Bakterier
- Definition, fakta, respirationsmekanism
3. Vad är likheterna mellan aeroba och anaerobe bakterier
- Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan aeroba och anaerobe bakterier
- Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Aeroba bakterier, Anaeroba bakterier, Elektro Transportkedja, Slutlig elektronacceptor, Molekylär syre

Vad är aeroba bakterier

Aeroba bakterier refererar till mikroorganismer som växer i närvaro av syre. De fyra typerna av bakterier som kan använda syre är obligatoriska aerober, fakultativa anaerober, mikroaerofiler och aerotoleranta anaerober. Obligatoriska aerober Använd syre för att oxidera sockerarter och fetter för att generera energi i en process som kallas cellulär andning. Om syre är tillgängligt, frivilliga anaerober Använd syre för andning. Microaerophils kräver att syre överlever, men kräver miljöer som innehåller lägre syrehalt än närvarande i atmosfären. Aerotoleranta anaerober kräver inte syre men de skadas inte av syre som anaeroba bakterier. Beteendet hos olika typer av bakterier i en flytande kultur visas i Figur 1.

Figur 1: Beteende av olika bakterieformer i en flytande kultur
1 - Obligatoriska aerobes, 2 - Obligatoriska Anaerober, 3 - Fakultativa bakterier, 4 - Microaerophiles, 5 - Aerotoleranta bakterier

Aeroba bakterier oxiderar monosackarider såsom glukos i närvaro av syre genom cellulär andning. De tre stegen av aerob andning är Krebs-cykel, glykolys och oxidativ fosforylering. Under glykolys bryts ner glukos (C6) i två pyruvater (C3) -molekyler i cytoplasman. I närvaro av syre kombinerar pyruvat med oxaloacetat (C4) för att bilda citrat (C6), vilket eliminerar acetyl-CoA under citronsyracykeln. Citronsyracykeln är det andra steget av cellulär andning, som även kallas Krebs-cykeln. Under Krebs-cykeln elimineras koldioxid som avfall, samtidigt som NAD reduceras till NADH. Sex NADH, två FADH2 och två ATP per en glukosmolekyl produceras genom Krebs-cykeln. Oxidativ fosforylering, som är det tredje steget av cellulär andning där elektrontransportkedjan används för att producera 30 ATP genom enzymet ATP-syntas, använd ovan nämnda NADH och FADH₂ molekyler. Den balanserade kemiska reaktionen av oxidationen av glukos visas nedan.

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 38 ADP + 38 fosfat → 6 CO₂+ 6 H₂O + 38 ATP

Lactobacillus, Mycobacterium tuberkulos, och Nocardia är några av exemplen på aeroba bakterier.

Vad är Anaeroba Bakterier

Anaeroba bakterier är mikroorganismer som växer i frånvaro av syre. De bakterier som inte kan tolerera syre kallas förplikta anaerober. Fakultativa anaerober kan växa utan syre. Men de kan använda syre, om det är tillgängligt i mediet för att generera mer energi än vid vanligt anaerob andning. Fastän aerotoleranta bakterier Använd inte syre, de kan överleva i närvaro av syre. Anaeroba bakterier spelar en viktig roll i näringscykler som kvävecykeln. De anaeroba bakterierna i kvävecykeln och deras roll visas i figur 2.

Figur 2: Kvävecykel

Några av de obligatoriska anaeroberna använder jäsning medan de andra använder anaerob andning. Aerotoleranta bakterier är strikt fermentativa medan frivilliga anaerober använder antingen fermentation, anaerob respiration eller aerob respiration.

Jäsning

De två typerna av jäsning är mjölksyrafermentering och etanolfermentering. Båda metoderna statistiker med glykolysen. Det andra steget är jäsningen. Elektrontransportkedjan används inte vid jäsningen. De kemiska reaktionerna för varje typ av jäsning visas nedan.

Mjölksyra Fermentation

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 fosfat → 2 mjölksyra + 2 ATP

Etanolfermentering

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 fosfat → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂↑ + 2 ATP

Anaerob andning

Den slutliga elektronacceptorn för den anaeroba andningen är inte det molekylära syret som vid aerob andning. Olika typer av organismer använder olika typer av slutliga elektronacceptorer. Dessa kan vara joner som svavel, järn, mangan (IV), kobolt (III) och uran (VI) och föreningar såsom fumarat, sulfat, nitrat eller koldioxid. Metanogena bakterier är en sådan typ av organismer som använder koldioxid som den sista elektronacceptorn i frånvaro av syre. De producerar metangas som biprodukt. Bacteroides, Clostridium, och E coli är några av exemplen på anaeroba bakterier.

Likheter mellan aeroba och anaerobe bakterier

Både aeroba och anaeroba bakterier är prokaryoter.
Både aeroba och anaeroba bakterier genomgår de tre stegen av cellulär andning glykolys, Krebs-cykel och elektrontransportkedja.
Alla steg i cellulär andning i både aeroba och anaeroba bakterier förekommer i cytosolen.
Fakultativa bakterier kan leva som både aeroba eller anaeroba bakterier.

Skillnad mellan aeroba och anaerobe bakterier

Definition

Aeroba bakterier: Aeroba bakterier refererar till mikroorganismer som växer i närvaro av syre.

Anaeroba bakterier: Anaeroba bakterier refererar till mikroorganismer som växer i frånvaro av syre.

Betydelse

Aeroba bakterier: Den slutliga elektronacceptorn hos de aeroba bakterierna är molekylärt syre.

Anaeroba bakterier: Den slutliga elektronacceptorn hos de anaeroba bakterierna kan vara järn, svavel, nitrat, fumarat eller koldioxid.

Förmåga att avgifta syre

Aeroba bakterier: Aeroba bakterier har enzymer för att avgifta syre genom katalas eller superoxid.

Anaeroba bakterier: Anaeroba bakterier har inte enzymer för att avgifta syre.

Närvaro av syre

Aeroba bakterier: Aeroba bakterier kan bara överleva i närvaro av syre.

Anaeroba bakterier: Anaeroba bakterier kan inte överleva i närvaro av syre.

Final Electron Acceptor

Aeroba bakterier: Vatten produceras från molekylärt syre genom aeroba bakterier.

Anaeroba bakterier: Nitrat-, metan-, sulfid- och acetatliknande substanser framställs av anaeroba bakterier.

Livsmiljö

Aeroba bakterier: Aeroba bakterier lever i marken, vattnet och på olika ytor.

Anaeroba bakterier: Anaeroba bakterier lever i syreutarmade områden som matsmältningssystemet (mag i ändtarmen) hos djur.

Energiproduktionens effektivitet

Aeroba bakterier: Aeroba bakterier ger mer energi.

Anaeroba bakterier: Anaeroba bakterier producerar mindre energi.

I ett flytande medium

Aeroba bakterier: Aeroba bakterier kommer till ytan av mediet i ett flytande medium.

Anaeroba bakterier: Anaeroba bakterier bosätter sig i botten av mediet.

exempel

Aeroba bakterier: Lactobacillus, Mycobacterium tuberkulos, och Nocardia är några av exemplen på aeroba bakterier.

Anaeroba bakterier: Bacteroides, Clostridium, och E coli är några av exemplen på anaeroba bakterier.

Slutsats

Aeroba och anaeroba bakterier är två typer av bakterier som skiljer sig i den elektroniska transportkedjans slutliga elektronacceptor. Aeroba bakterier använder molekylärt syre som den sista elektronacceptorn medan anaeroba bakterier använder andra ämnen som den sista elektronacceptorn. Huvudskillnaden mellan aeroba och anaeroba bakterier är den typ av slutliga elektronacceptorn under cellulär andning.

Referens:

1. Haddock, B A och C W Jones. "Bakteriell andning." Bakteriologiska recensioner, U.S. National Library of Medicine, mars 1977, tillgängligt här.

Image Courtesy:

1. "Anaerob" Med Pixie - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Kvävecykeln" Av Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Användare: Nojhan), Traduction de Joanjoc d'après Bild: Cykel azote fr.svg.derivative arbete: Burkhard (talk) Nitrogen_Cycle.jpg: Environmental Skydd Byråns verkande arbete: Raeky (talk) - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons

Vetenskap