Аеробне бактерије против анаеробних бактерија: разлика и поређење

Аеробне бактерије захтевају кисеоник за своје метаболичке процесе, напредујући у срединама са довољним нивоом кисеоника. Они користе аеробно дисање, дајући више енергије по молекулу глукозе. Насупрот томе, анаеробне бактерије могу да преживе у срединама лишеним кисеоника, користећи алтернативне путеве као што су ферментација или анаеробно дисање.

Кључне Такеаваис

1. Аеробне бактерије захтевају кисеоник да би расле и преживеле, док анаеробне бактерије могу да расту и преживе без кисеоника.
2. Аеробне бактерије се обично налазе у животној средини, земљишту, води и живим организмима, док се анаеробне бактерије обично налазе у канализацији, мочварама и људском дигестивном тракту.
3. Аеробне бактерије играју битну улогу у различитим процесима као што су третман отпадних вода и производња хране, док анаеробне бактерије играју важну улогу у процесима као што су ферментација и разградња.

Аеробне бактерије против анаеробних бактерија

Аеробне бактерије захтевају кисеоник за своје метаболичке процесе и за производњу енергије. Они користе кисеоник за разлагање хранљивих материја и ослобађање енергије као АТП (аденозин трифосфат). Анаеробне бактерије не захтевају кисеоник да би преживеле и чак могу бити оштећене његовим присуством.

Употреба ове две врсте бактерија у људским и животињским ћелијама је различита, и због своје основне разлике, различито делују у људском телу.

Упоредна табела

одлика	Аеробне бактерије	Анаеробне бактерије
Потреба за кисеоником	За раст и опстанак је потребан кисеоник	Не захтева кисеоник за раст и опстанак
Производња енергије	Користи ћелијско дисање, производећи АТП и угљен-диоксид	Користи ферментацију или алтернативне путеве, производећи различите крајње производе као што су лактат, етанол или метан
Станиште	Окружење са лако доступним кисеоником (нпр. површина тла, површина воде)	Окружење са ограниченим кисеоником или без њега (нпр. дубоки слојеви тла, унутар животињских тела)
Примери	* Есцхерицхиа цоли * Бациллус субтилис * Мицобацтериум туберцулосис	* Цлостридиум * Саццхаромицес церевисиае (квасац) * Метханогенс

Шта су аеробне бактерије?

Аеробне бактерије су микроорганизми који напредују и спроводе своје метаболичке процесе у присуству кисеоника. За разлику од анаеробних бактерија, које не могу да преживе у окружењима богатим кисеоником, аеробне бактерије су развиле механизме за коришћење кисеоника за производњу енергије.

Метаболизам

1. Аеробик дисање: Аеробне бактерије користе процес познат као аеробно дисање за стварање енергије. Ово укључује потпуну разградњу органских једињења (као што је глукоза) у присуству кисеоника, што резултира производњом угљен-диоксида, воде и значајне количине енергије у облику аденозин трифосфата (АТП).
2. Коришћење кисеоника: Аеробне бактерије користе кисеоник као коначни акцептор електрона у свом ланцу транспорта електрона, олакшавајући ефикасну екстракцију енергије из хранљивих материја током ћелијског дисања.

Структурне карактеристике

1. ћелијска морфологија: Аеробне бактерије показују различите ћелијске морфологије, укључујући коке (сферичне), бациле (у облику штапа) и спириле (у облику спирале). На ову разноликост утичу фактори као што су врсте и услови животне средине.
2. Састав ћелијског зида: Ћелијски зидови аеробних бактерија садрже пептидогликан, сложену структуру која пружа структурну подршку. Међутим, састав може варирати међу различитим врстама бактерија.

Еколошки значај

1. Свеприсутност: Аеробне бактерије су широко распрострањене у различитим срединама, укључујући тло, воду и људско тело. Њихова прилагодљивост условима богатим кисеоником омогућава им да колонизују различите еколошке нише.
2. Кружење нутријената: Многе аеробне бактерије играју кључну улогу у кружењу хранљивих материја. На пример, одређене врсте су укључене у разградњу органске материје, рециклирајући хранљиве материје назад у екосистем.

Примене и значај

1. Биоремедијација: Неке аеробне бактерије се користе у процесима биоремедијације да разбију загађиваче и загађиваче у животној средини, доприносећи напорима за чишћење животне средине.
2. Индустријски процеси: Аеробне бактерије се користе у различитим индустријским процесима, као што су производња антибиотика, ензима и ферментисаних прехрамбених производа.

Изазови и разматрања

1. Осетљивост на кисеоник: Упркос њиховој адаптацији на аеробне услове, неке бактерије и даље могу показати осетљивост на високе нивое кисеоника, што захтева контролисано окружење за узгој.
2. Такмичење са анаеробима: Аеробне бактерије се могу суочити са конкуренцијом са анаеробним бактеријама у срединама где је доступност кисеоника ограничена, што доводи до диференцијације ниша и стратегија коегзистенције.

Шта су анаеробне бактерије?

Анаеробне бактерије су микроорганизми који успевају у срединама без кисеоника или са минималном концентрацијом кисеоника. За разлику од аеробних бактерија, којима је потребан кисеоник за раст, анаеробне бактерије могу преживети и размножавати се у одсуству кисеоника. Ови организми играју кључну улогу у различитим еколошким, индустријским и клиничким окружењима.

Врсте анаеробних бактерија

Анаеробне бактерије се могу категорисати у различите групе на основу њихове осетљивости на кисеоник:

1. Обавезни анаероби:
   • Ове бактерије стриктно напредују у анаеробним условима и не могу да преживе у присуству кисеоника. Примери укључују врсте Цлостридиум.
2. Факултативни анаероби:
   • Факултативни анаероби се могу прилагодити и аеробном и анаеробном окружењу. Они могу да прелазе између метаболичких путева у зависности од доступности кисеоника. Есцхерицхиа цоли је пример факултативног анаероба.
3. Аеротолерантни анаероби:
   • Иако могу толерисати присуство кисеоника, аеротолерантни анаероби га не користе за раст. Поседују заштитне механизме против токсичности кисеоника. Врсте Лацтобациллус су примери аеротолерантних анаероба.

Метаболизам и производња енергије

Анаеробне бактерије користе различите метаболичке путеве за стварање енергије у недостатку кисеоника:

1. Ферментација:
   • Многи анаероби се ослањају на ферментацију, метаболички процес који не захтева кисеоник. Током ферментације, органска једињења служе и као донори и акцептори електрона.
2. Анаеробно дисање:
   • Неке анаеробне бактерије врше анаеробно дисање, користећи алтернативне акцепторе електрона као што су нитрати или сулфати. Овај процес даје мање енергије у поређењу са аеробним дисањем.

Еколошки и индустријски значај

1. Еколошки бициклизам:
   • Анаеробне бактерије играју кључну улогу у кружењу елемената попут угљеника, азота и сумпора у различитим екосистемима.
2. Биоремедијација:
   • Одређени анаероби доприносе биоремедијацији разбијањем загађивача и загађивача у срединама са ниским нивоом кисеоника.
3. Производња хране:
   • Анаеробне бактерије су укључене у ферментацију прехрамбених производа као што су јогурт, кисели купус и кисели краставци, доприносећи укусу и очувању.

Клинички значај

1. Инфекције:
   • Анаеробне бактерије могу изазвати инфекције у различитим деловима тела, као што су гастроинтестинални тракт, усна шупљина и дубоке ране ткива.
2. Осјетљивост на антибиотике:
   • Због своје јединствене физиологије, анаеробне бактерије могу показати различите обрасце осетљивости на антибиотике у поређењу са аеробним организмима, што захтева посебне приступе лечењу.

Главна разлика између аеробних бактерија и анаеробних бактерија

• Потреба за кисеоником:
  • Аеробне бактерије: Захтева кисеоник за своје метаболичке процесе.
  • Анаеробне бактерије: Успевају у срединама са мало или без кисеоника и може бити оштећено присуством кисеоника.
• Метаболички путеви:
  • Аеробне бактерије: Користите аеробне путеве дисања за генерисање енергије.
  • Анаеробне бактерије: Користите анаеробно дисање или путеве ферментације у одсуству кисеоника.
• Производња енергије:
  • Аеробне бактерије: Производе више енергије по јединици супстрата у поређењу са анаеробним бактеријама због ефикасности аеробног дисања.
  • Анаеробне бактерије: Генерално производе мање енергије по јединици супстрата током анаеробног дисања или ферментације.
• Нуспроизводи:
  • Аеробне бактерије: Производе угљен-диоксид и воду као нуспроизводе током аеробног дисања.
  • Анаеробне бактерије: Производе различите нуспроизводе као што су млечна киселина, етанол или други гасови у зависности од специфичног типа анаеробног метаболизма.
• Примери:
  • Аеробне бактерије: Примери укључују најчешће бактерије које се налазе у земљишту, води и људском телу, као што су Псеудомонас и Мицобацтериум.
  • Анаеробне бактерије: Примери укључују Цлостридиум и Бацтероидес, који се обично налазе у срединама са ниском концентрацијом кисеоника.
• Окружење раста:
  • Аеробне бактерије: Имају тенденцију да напредују у окружењима са добрим кисеоником.
  • Анаеробне бактерије: Дајте предност условима сиромашним кисеоником или анаеробним условима, као што су дно језера, дубоки слојеви тла или људски гастроинтестинални тракт.
• Осетљивост на кисеоник:
  • Аеробне бактерије: Осетљив на присуство кисеоника и може да умре или доживи инхибиран раст у срединама богатим кисеоником.
  • Анаеробне бактерије: Успевају у недостатку кисеоника и могу се суочити са изазовима у присуству кисеоника.
• Адаптације:
  • Аеробне бактерије: Поседују ензиме и путеве посебно прилагођене за коришћење кисеоника у њиховим метаболичким процесима.
  • Анаеробне бактерије: Имају адаптације да ефикасно функционишу у недостатку кисеоника, укључујући јединствене метаболичке путеве.
• Утицај на животну средину:
  • Аеробне бактерије: Игра кључну улогу у аеробној разградњи и кружењу хранљивих материја у различитим екосистемима.
  • Анаеробне бактерије: Доприносе анаеробној разградњи, посебно у окружењима са ограниченим кисеоником, и важни су у процесима као што је ферментација.

Референце

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032959299001454
2. https://www.acpjournals.org/doi/abs/10.7326/0003-4819-85-4-461

Последње ажурирање: 02. март 2024