Hovedforskel - Aerobe vs Anaerobe bakterier

Bakterier repræsenterer et stort domæne af prokaryote organismer. De er få mikrometer lange og besidder flere former, såsom kugler, stænger og spiraler. Bakterier lever i en lang række naturtyper som jord, vand, sure varme kilder, radioaktivt affald, dybe dele af jordskorpen og som parasitter i eller på dyr og planter. De er afgørende for genbrug af næringsstoffer ved at nedbryde organiske materialer og fiksering af nitrogen fra atmosfæren i næringsstofcyklusser. Bakterier udviser også en række forskellige metaboliske typer. Aerobe og anaerobe bakterier er de to grupper af bakterier, der er klassificeret baseret på respirationstypen. Det hovedforskel mellem aerobe og anaerobe bakterier er det anaerobe bakterier bruger molekylært oxygen som den endelige elektronacceptor i elektrontransportkæden, mens anaerobe bakterier bruger andre molekyler eller forbindelser som den endelige elektronacceptor.

Nøgleområder omfattet

1. Hvad er aerobe bakterier - Definition, fakta, respirationsmekanisme 2. Hvad er anaerobe bakterier - Definition, fakta, respirationsmekanisme 3. Hvad er lighederne mellem aerobe og anaerobe bakterier - Oversigt over fælles funktioner 4. Hvad er forskellen mellem aerobe og anaerobe bakterier - Sammenligning af vigtige forskelle

Nøglebetingelser: Aerobic Bacteria, Anaerobic Bacteria, Electro Transport Chain, Final Electron Acceptor, Molecular Oxygen

Hvad er aerobe bakterier

Aerobe bakterier refererer til de mikroorganismer, der vokser i nærvær af ilt. De fire typer bakterier, der kan udnytte ilt, er obligatoriske aerober, fakultative anaerober, mikroaerofiler og aerotolerante anaerober. Obligatoriske aerober bruge ilt til at oxidere sukker og fedt til at generere energi i en proces kaldet cellulær respiration. Hvis ilt er tilgængeligt, fakultative anaerober bruge ilt til deres åndedræt. Mikroaerofiler kræver ilt for at overleve, men kræver miljøer, der indeholder lavere iltindhold, end der er i atmosfæren. Aerotolerante anaerober kræver ikke ilt, men de bliver ikke skadet af ilt som anaerobe bakterier. Opførsel af forskellige typer bakterier i en flydende kultur er vist i figur 1.

Figur 1: Opførsel af forskellige bakterietyper i en flydende kultur 1 - Obligate Aerobes, 2 - Obligate Anaerobes, 3 - Facultative Bacteria, 4 - Microaerophiles, 5 - Aerotolerante bakterier

Aerobe bakterier oxiderer monosaccharider såsom glucose i nærvær af ilt gennem cellulær respiration. De tre trin i aerob respiration er Krebs -cyklus, glykolyse og oxidativ phosphorylering. Under glykolyse nedbrydes glukose (C6) i to pyruvatmolekyler (C3) i cytoplasmaet. I nærvær af ilt kombineres pyruvat med oxaloacetat (C4) for at danne citrat (C6), hvilket eliminerer acetyl-CoA under citronsyrecyklussen. Citronsyrecyklussen er anden fase af cellulær respiration, som også kaldes Krebs -cyklussen. Under Krebs cyklus elimineres kuldioxid som spild, mens NAD reduceres til NADH. Seks NADH, to FADH2 og to ATP'er pr. Et glukosemolekyle produceres af Krebs -cyklussen. Oxidativ phosphorylering, som er det tredje trin i cellulær respiration, hvor elektrontransportkæden bruges til at producere 30 ATP'er af enzymet ATP-syntase, anvender ovennævnte NADH og FADH₂ molekyler. Den afbalancerede kemiske reaktion ved oxidation af glucose er vist nedenfor.

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

Lactobacillus, Mycobacterium tuberculosis og Nocardia er nogle af eksemplerne på aerobe bakterier.

Hvad er anaerobe bakterier

Anaerobe bakterier er mikroorganismer, der vokser i mangel af ilt. De bakterier, der er ude af stand til at tolerere ilt, kaldes obligatoriske anaerober. Fakultative anaerober kan vokse uden ilt. Men de er i stand til at bruge ilt, hvis det er tilgængeligt i mediet til at generere mere energi end ved sædvanlig anaerob respiration. Selvom aerotolerante bakterier ikke bruger ilt, de kan overleve i nærvær af ilt. Anaerobe bakterier spiller en stor rolle i næringscyklusser, såsom nitrogencyklus. De anaerobe bakterier i nitrogencyklussen og deres rolle er vist i figur 2.

Figur 2: Kvælstofcyklus

Nogle af de obligatoriske anaerober bruger gæring, mens de andre bruger anaerob respiration. Aerotolerante bakterier er strengt gærende, mens fakultative anaerober bruger enten gæring, anaerob respiration eller aerob respiration.

Fermentering

De to typer gæring er mælkesyregæring og ethanolgæring. Begge metoder statistik med glykolysen. Det andet trin er gæringen. Elektrontransportkæde anvendes ikke i gæringen. De kemiske reaktioner for hver type gæring er vist nedenfor.

Mælkesyrefermentering

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 phosphat → 2 mælkesyre + 2 ATP

Ethanol Fermentering

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

Anaerob respiration

Den endelige elektronacceptor for den anaerobe respiration er ikke det molekylære oxygen som ved aerob respiration. Forskellige typer organismer bruger forskellige typer af endelige elektronacceptorer. Disse kan være ioner som svovl, ferri, mangan (IV), kobolt (III) og uran (VI) og forbindelser såsom fumarat, sulfat, nitrat eller kuldioxid. Metanogene bakterier er en sådan type organismer, der bruger kuldioxid som den endelige elektronacceptor i fravær af ilt. De producerer metangas som et biprodukt. Bacteroides, Clostridium og E. coli er nogle af eksemplerne på anaerobe bakterier.

Ligheder mellem aerobe og anaerobe bakterier

Forskellen mellem aerobe og anaerobe bakterier

Definition

Aerobe bakterier: Aerobe bakterier refererer til de mikroorganismer, der vokser i nærvær af ilt.

Anaerobe bakterier: Anaerobe bakterier refererer til de mikroorganismer, der vokser i mangel af ilt.

Betydning

Aerobe bakterier: Den endelige elektronacceptor for de aerobe bakterier er molekylært oxygen.

Anaerobe bakterier: Den endelige elektronacceptor for de anaerobe bakterier kan være ferri, svovl, nitrat, fumarat eller kuldioxid.

Evne til at afgifte ilt

Aerobe bakterier: Aerobe bakterier besidder enzymer til at afgifte ilt med katalase eller superoxid.

Anaerobe bakterier: Anaerobe bakterier besidder ikke enzymer til afgiftning af ilt.

Tilstedeværelse af ilt

Aerobe bakterier: Aerobe bakterier kan kun overleve i nærvær af ilt.

Anaerobe bakterier: Anaerobe bakterier kan ikke overleve i nærvær af ilt.

Endelig elektronacceptor

Aerobe bakterier: Vand produceres af molekylært oxygen af ​​aerobe bakterier.

Anaerobe bakterier: Nitrat, metan, sulfid og acetatlignende stoffer produceres af anaerobe bakterier.

Levested

Aerobe bakterier: Aerobe bakterier lever i jorden, vandet og på forskellige overflader.

Anaerobe bakterier: Anaerobe bakterier lever i iltforarmede områder såsom fordøjelsessystem (mave til endetarm) hos dyr.

Energiproduktionens effektivitet

Aerobe bakterier: Aerobe bakterier producerer mere energi.

Anaerobe bakterier: Anaerobe bakterier producerer mindre energi.

I flydende medium

Aerobe bakterier: Aerobe bakterier kommer til overfladen af ​​mediet i et flydende medium.

Anaerobe bakterier: Anaerobe bakterier sætter sig i bunden af ​​mediet.

Eksempler

Aerobe bakterier: Lactobacillus, Mycobacterium tuberculosis og Nocardia er nogle af eksemplerne på aerobe bakterier.

Anaerobe bakterier: Bacteroides, Clostridium og E. coli er nogle af eksemplerne på anaerobe bakterier.

Konklusion

Aerobe og anaerobe bakterier er to typer bakterier, der adskiller sig i den endelige elektronacceptor i elektrontransportkæden. Aerobe bakterier bruger molekylært oxygen som den endelige elektronacceptor, mens anaerobe bakterier bruger andre stoffer som den endelige elektronacceptor. Hovedforskellen mellem aerobe og anaerobe bakterier er typen af ​​den endelige elektronacceptor under cellulær respiration.

Reference:

1. Kuller, B A og C W Jones. "Bakteriel respiration." Bakteriologiske anmeldelser, U.S.National Library of Medicine, mar. 1977, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. "Anaerob" Af Pixie - Eget arbejde (Public Domain) via Commons Wikimedia2. “Nitrogen Cycle” Af Cicle_del_nitrogen_de.svg: *Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (bruger: Nojhan), traduction de Joanjoc d'après Billede: Cycle azote fr.svg.derivativt arbejde: Burkhard (diskussion) Nitrogen_Cycle.jpg: Environmental Protection Agencyderivative arbejde: Raeky (snak)-Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia