Anaerobní je termín používaný k popisu procesů, které probíhají bez účasti kyslíku. Termín lze aplikovat na různé přírodní jevy, ale nejčastěji se používá k popisu typu buněčného dýchání, při kterém buňky nepoužívají molekulární kyslík ke kompletní oxidaci živin.
Buněčné dýchání je proces, který poskytuje energii pro buněčnou činnost. V podstatě dochází k oxidaci glukózy, která je hlavním zdrojem energie pro buňky. Typicky se během procesu buněčného dýchání glukóza zcela oxiduje na oxid uhličitý a vodu pomocí molekulárního kyslíku.
V některých případech však buňky nemohou využít molekulární kyslík k úplné oxidaci glukózy. To se může stát například tehdy, pokud jsou buňky v podmínkách nedostatku kyslíku. Za takových podmínek buňky přecházejí na anaerobní dýchání.
Anaerobní dýchání je proces, při kterém dochází k oxidaci glukózy bez použití molekulárního kyslíku. V důsledku tohoto procesu se glukóza rozkládá na jednodušší látky, které mohou buňky využít k energii. Jedním z příkladů anaerobního dýchání je fermentace.
Fermentace je proces, při kterém se glukóza štěpí na jednodušší látky bez účasti molekulárního kyslíku. V důsledku tohoto procesu vznikají různé produkty, jako je kyselina mléčná, alkohol, aceton a další.
Fermentace je důležitý proces pro život mnoha mikroorganismů, jako jsou bakterie a houby. Například bakterie mléčného kvašení využívají fermentaci k výrobě jogurtu, kefíru a dalších mléčných výrobků. Svalové buňky mohou také přejít na anaerobní dýchání při intenzivní fyzické aktivitě, kdy molekulární kyslík nemůže být dodáván v dostatečném množství.
Závěrem lze říci, že termín anaerobní se používá k popisu procesů, které probíhají bez účasti molekulárního kyslíku. Anaerobní dýchání, jako je fermentace, je důležitým procesem pro život mnoha organismů a umožňuje jim získávat energii v podmínkách nedostatku kyslíku.
Anaerobní dýchání je typ buněčného dýchání, ke kterému dochází bez použití molekulárního kyslíku. Tento typ dýchání využívají některé mikroorganismy, jako jsou bakterie a některé houby, které žijí v anaerobních podmínkách, kde není přístup kyslíku.
Anaerobní dýchání nastává díky přítomnosti speciálních enzymů, které jsou schopny využít energii obsaženou v živinách, jako jsou sacharidy, k výrobě energie ve formě ATP. To zabraňuje tvorbě oxidu uhličitého a dalších vedlejších produktů, což umožňuje těmto organismům přežít v nepřítomnosti kyslíku.
Jedním příkladem anaerobní buňky je bakterie Clostridium butyricum. Tato bakterie se využívá při výrobě kyseliny mléčné, která se používá jako konzervant v potravinách. Kromě toho hrají anaerobní bakterie důležitou roli v lidském trávení, protože pomáhají rozkládat potraviny obsahující sacharidy.
Kromě toho lze anaerobní dýchání využít k výrobě energie v umělých systémech. Například některé palivové články využívají anaerobní bakterie k přeměně sacharidů na elektřinu.
Celkově má anaerobní dýchání pro život na Zemi velký význam, protože umožňuje některým organismům přežít i v extrémních podmínkách.
Anaerobní mikroorganismy a anaerobní dýchání Anaerobní mikroorganismy jsou takové, které jsou schopny místo kyslíku jako zdroje energie využívat ke svému dýchání jinou složku, nejčastěji uhlíkatou složku. Pro procesy probíhající za anaerobních podmínek je zvykem nejen používat slovo „anaerobní“, ale také konstruovat popis, specifikující zdroj výživy jako substrátu pro samotný proces dýchání – to zdůrazňuje chemii a základní rys směr metabolických reakcí. V souladu se zjednodušenou terminologií můžeme hovořit o „dýchání substrátem“ nebo „dýchání substrátů“. Zakulacení substrátu probíhá v anaerobní dichotomii: na jednom konci je aerobní dokončení metabolismu po úplné oxidaci substrátu a na druhém je anaerobní di- nebo trichitomie, kde je možný další rozklad substrátu na jednodušší látky. , nebo jeho úplná oxidace za vzniku glukózy v důsledku uvolnění energie. Konečný výsledek metabolického rozkladu substrátu závisí na typu substrátu. V čisté formě se jedná o dva extrémy, kdy substrátem je buď samostatný monosacharid (glukóza, glykogen, maltasáty, kyselina mléčná aj.), nebo organické kyseliny – kyselina ethanová či kyselina propionová. Na základě skutečnosti, že existují substráty, a také na základě Ohmova zákona, který říká: „Síla elektrického proudu v části obvodu je přímo úměrná rozdílu potenciálů“, což vystupuje jako rozdíl mezi rovnovážné hodnoty elektrodového potenciálu kovů zapojených do elektrodových reakcí pro oxidaci substrátů. Oxidační ekvivalent substrátu je považován za pozitivní, bez ohledu na chemickou strukturu substrátu; měří se v konvenčních jednotkách - miliaerech (miligramy na tisíc litrů vzduchu). Anabolický ekvivalent je považován za negativní. Mikroorganismy, které mají schopnost využívat organické kyseliny jako zdroje výživy a energie, nepotřebují molekulární kyslík, proto se těmto mikroorganismům říká „aerobně-anaerobní“ a jejich akumulace se nazývá „metabolický paradox“. Takové mikroorganismy nemají anaerobní dýchání nebo dýchání ze sacharidů, ale pokud těmto mikroorganismům dáte vhodné sacharidy (cukry), přemění je na stejné organické kyseliny a mikroorganismy se stanou anaerobními; naopak, pokud