Содержание
«Анаэробный» означает «без кислородного обмена». У большинства многоклеточных организмов есть некоторые клетки, такие как мышечные клетки, способные к временному анаэробному метаболизму. Другие организмы, факультативные анаэробы, могут временно выживать в анаэробной среде при особых обстоятельствах. Истинные или обязательные анаэробные виды должны оставаться в бескислородной среде, чтобы выжить.
Ядовитый воздух
Облигационные анаэробы определяются двумя основными характеристиками: они метаболизируются без кислорода и кислород для них ядовит. Кислородный обмен представляет собой сложный многофазный процесс, который генерирует ряд потенциально токсичных побочных продуктов, включая перекись водорода. Аэробные клетки разработали множество защитных адаптаций, чтобы разложить эти токсины на безвредные конечные продукты. Анаэробные виды не имеют. В присутствии кислорода они вскоре смертельно отравляются этими внутриклеточными токсинами.
Здоровое брожение
Анаэробные виды зависят от метаболизма ферментации.В аэробных клетках глюкоза превращается в первичное клеточное топливо, аденозинтрифосфат или АТФ, с помощью молекул кислорода. Не так у анаэробных видов. В анаэробных клетках метаболизм глюкозы останавливается при образовании вторичных соединений или продуктов ферментации - отходов, обычно спиртов, которые клетки должны выделять. По сравнению с аэробным метаболизмом ферментация не очень эффективна - анаэробные клетки производят только две молекулы АТФ-топлива на каждую молекулу поглощенной глюкозы, в то время как аэробные клетки вырабатывают 38.
Экстремальные специалисты
Несмотря на кажущуюся неэффективность, ферментативный метаболизм позволяет анаэробным видам жить в самых экстремальных условиях на Земле. Каждый из них обычно занимает узкоспециализированную, бескислородную среду, такую как глубокие воды океана, неэкспонированная почва или кишечник животных. Поскольку их выживание и рост зависят от отсутствия кислорода, они могут быстро размножаться при введении в стабильную, бескислородную среду. Многие анаэробные виды, которые являются безвредными в их естественной среде обитания, становятся опасными патогенами при попадании в неестественные, такие как ткани человека.
Галерея Анаэробов
Анаэробные виды включают метанеобразующие археи - одноклеточные организмы без ядер, восходящие к истокам жизни на Земле. Многие бактерии также являются анаэробными, включая бактероиды группы Bacilli, fusobacterium, clostridium и actinomyces, а также группы Cocci veillonella и некоторые стрептококки. В то время как некоторые обычно мирно существуют в почве или кишках животных, они процветают в областях суженного некроза крови и тканей, где они могут вызвать смертельные инфекции. К анаэробным простейшим относятся многие желудочно-кишечные паразиты и симбиотические желудочно-кишечные организмы, в том числе те, которые позволяют термитам и крупному рогатому скоту переваривать клетчатку. Есть даже несколько анаэробных многоклеточных животных, входящих в тип Loricifera. Впервые обнаруженные в глубокой океанической впадине, эти мельчайшие существа живут в океанических отложениях, где они проводят всю свою жизнь в отсутствие кислорода.