- Некоторые примеры анаэробного дыхания
- Использование нитратов в качестве акцептора электронов
- Сульфат как акцептор электронов
- Углекислый газ как акцептор электронов
- Железо как акцептор электронов
- Организмы, которые могут использовать несколько акцепторов электронов
- Ссылки
Анаэробное дыхание - это респираторный процесс, при котором различные микроорганизмы получают энергию и метаболизируют органические соединения в отсутствие молекулярного кислорода.
При аэробном дыхании кислород действует как рецептор электронов в конце цепи переноса электронов. Эта цепочка - процесс, с помощью которого клетки могут генерировать энергию.
Desulfovibrio desulfuricans, организм, который использует сульфаты для анаэробного дыхания
Организмы, которые осуществляют анаэробное дыхание, в основном прокариотические организмы, заменяют кислород другими соединениями, которые действуют как конечные акцепторы в цепи переноса электронов.
Анаэробное дыхание не следует путать с процессами ферментации. В последнем случае акцептор электронов оказывается органической молекулой, которая не восстанавливается полностью, и отсутствует цепь переноса электронов, как в процессах дыхания.
При анаэробном дыхании акцепторами электронов в конце цепи переноса электронов могут быть, среди прочего, такие соединения, как сера, сульфаты, нитраты и диоксид углерода.
Некоторые примеры анаэробного дыхания
Использование нитратов в качестве акцептора электронов
Некоторые организмы рода Geobacter, такие как G. Metallireducens и G. sulphurreducens, могут использовать гуминовые вещества в качестве доноров электронов и использовать нитраты и / или фумараты в качестве акцепторов электронов.
Как правило, организмы, которые осуществляют этот процесс, восстанавливают нитраты (№ 3 - ) до нитритов (№ 2 - ) с помощью фермента нитратредуктазы.
В свою очередь, нитриты могут использоваться в качестве акцепторов электронов другими организмами.
Сульфат как акцептор электронов
Desulfovibrio desulfuricans - это сульфатредуцирующие бактерии. Эти типы бактерий используют сульфат в качестве конечного акцептора электронов. Некоторые виды рода Clostridium также используют таким образом сульфаты.
Использование сульфатов (SO 4 2- ) в качестве акцептора электронов приводит к образованию сульфит-иона (S 2- ) или гидросульфита (H 2 S).
В отложениях серы, почвах и пресных водах часто встречаются бактерии, использующие сульфаты в качестве акцептора электронов.
Углекислый газ как акцептор электронов
Многие метаногенные организмы, ответственные за производство метана, используют углекислый газ в качестве акцептора электронов.
К этой группе, среди прочего, принадлежат бактерии из родов Methanobacterium, Methanococcus и Methanosarcina.
Метаногенные организмы, использующие углекислый газ в качестве акцептора электронов, часто встречаются в промышленных системах анаэробной очистки воды.
В этих системах также обычны организмы, использующие сульфат в качестве акцептора электронов.
Железо как акцептор электронов
Другие организмы могут использовать ион трехвалентного железа в качестве акцептора электронов. В этом процессе ион трехвалентного железа (Fe 3+ ) восстанавливается до иона двухвалентного железа (Fe 2+ ).
Это восстановление осуществляется ферментом железоредуктазой, присутствующим в таких организмах, как Geobacter Metallireducens.
Организмы, которые могут использовать несколько акцепторов электронов
Живые организмы обладают большой способностью к адаптации, что позволило многим использовать несколько акцепторов электронов.
Это случай Anaeromyxobacter dehalogenans, штамма, который может использовать в качестве акцепторов электронов такие разные соединения, как нитриты, нитраты, железо, кислород, фумарат и даже уран.
Ссылки
- Герарди М. (2003). Микробиология анаэробных варочных котлов. Джон Уайли и сыновья. Нью-Джерси, США
- Lovley D. et al. Гуминовые вещества как донор электронов для анаэробного дыхания. Экологическая микробиология. 1999; 1 (1): 89-98
- Сейфриз В. Анаэробное дыхание. Наука, Новая серия. 1945; 101 (2613): 88-89
- Скотт Г. Анаэробное дыхание против брожения. Наука, Новая серия. 1945; 101 (2632): 585-586
- Ву К. Сэнфорд Р. Леффлер Ф. Восстановление урана (VI) штаммом 2CP-C Anaeromyxobacter dehalogenans. Прикладная микробиология окружающей среды. 2006; 72 (5): 3608-3614.