Αναερόβιος

Αναερόβια είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει διαδικασίες που συμβαίνουν χωρίς τη συμμετοχή οξυγόνου. Ο όρος μπορεί να εφαρμοστεί σε μια ποικιλία φυσικών φαινομένων, αλλά πιο συχνά χρησιμοποιείται για να περιγράψει έναν τύπο κυτταρικής αναπνοής στην οποία τα κύτταρα δεν χρησιμοποιούν μοριακό οξυγόνο για την πλήρη οξείδωση των θρεπτικών συστατικών.

Η κυτταρική αναπνοή είναι μια διαδικασία που παρέχει ενέργεια για τη λειτουργία των κυττάρων. Βασικά, συμβαίνει η οξείδωση της γλυκόζης, η οποία είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα κύτταρα. Τυπικά, κατά τη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής, η γλυκόζη οξειδώνεται πλήρως σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό χρησιμοποιώντας μοριακό οξυγόνο.

Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, τα κύτταρα δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν μοριακό οξυγόνο για την πλήρη οξείδωση της γλυκόζης. Αυτό μπορεί να συμβεί, για παράδειγμα, εάν τα κύτταρα βρίσκονται σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα κύτταρα μεταβαίνουν σε αναερόβια αναπνοή.

Η αναερόβια αναπνοή είναι η διαδικασία με την οποία η γλυκόζη οξειδώνεται χωρίς τη χρήση μοριακού οξυγόνου. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, η γλυκόζη διασπάται σε απλούστερες ουσίες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τα κύτταρα για ενέργεια. Ένα παράδειγμα αναερόβιας αναπνοής είναι η ζύμωση.

Η ζύμωση είναι μια διαδικασία κατά την οποία η γλυκόζη διασπάται σε απλούστερες ουσίες χωρίς τη συμμετοχή μοριακού οξυγόνου. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, σχηματίζονται διάφορα προϊόντα, όπως γαλακτικό οξύ, αλκοόλη, ακετόνη και άλλα.

Η ζύμωση είναι μια σημαντική διαδικασία για τη ζωή πολλών μικροοργανισμών, όπως τα βακτήρια και οι μύκητες. Για παράδειγμα, τα βακτήρια γαλακτικού οξέος χρησιμοποιούν τη ζύμωση για να παράγουν γιαούρτι, κεφίρ και άλλα γαλακτοκομικά προϊόντα. Τα μυϊκά κύτταρα μπορούν επίσης να στραφούν σε αναερόβια αναπνοή κατά τη διάρκεια έντονης φυσικής δραστηριότητας, όταν το μοριακό οξυγόνο δεν μπορεί να τροφοδοτηθεί σε επαρκείς ποσότητες.

Συμπερασματικά, ο όρος αναερόβια χρησιμοποιείται για να περιγράψει διεργασίες που συμβαίνουν χωρίς τη συμμετοχή μοριακού οξυγόνου. Η αναερόβια αναπνοή, όπως η ζύμωση, είναι μια σημαντική διαδικασία για τη ζωή πολλών οργανισμών και τους επιτρέπει να λαμβάνουν ενέργεια σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου.

Η αναερόβια αναπνοή είναι ένας τύπος κυτταρικής αναπνοής που συμβαίνει χωρίς τη χρήση μοριακού οξυγόνου. Αυτός ο τύπος αναπνοής χρησιμοποιείται από ορισμένους μικροοργανισμούς, όπως βακτήρια και μερικούς μύκητες, που ζουν σε αναερόβιες συνθήκες όπου δεν υπάρχει πρόσβαση σε οξυγόνο.

Η αναερόβια αναπνοή συμβαίνει λόγω της παρουσίας ειδικών ενζύμων που είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν την ενέργεια που περιέχεται σε θρεπτικά συστατικά όπως οι υδατάνθρακες για να παράγουν ενέργεια με τη μορφή ATP. Αυτό αποτρέπει το σχηματισμό διοξειδίου του άνθρακα και άλλων υποπροϊόντων, επιτρέποντας σε αυτούς τους οργανισμούς να επιβιώσουν απουσία οξυγόνου.

Ένα παράδειγμα αναερόβιου κυττάρου είναι το βακτήριο Clostridium butyricum. Αυτό το βακτήριο χρησιμοποιείται στην παραγωγή γαλακτικού οξέος, το οποίο χρησιμοποιείται ως συντηρητικό στα τρόφιμα. Επιπλέον, τα αναερόβια βακτήρια παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανθρώπινη πέψη, καθώς βοηθούν στη διάσπαση των τροφίμων που περιέχουν υδατάνθρακες.

Επιπλέον, η αναερόβια αναπνοή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας σε τεχνητά συστήματα. Για παράδειγμα, ορισμένες κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν αναερόβια βακτήρια για να μετατρέψουν τους υδατάνθρακες σε ηλεκτρική ενέργεια.

Συνολικά, η αναερόβια αναπνοή έχει μεγάλη σημασία για τη ζωή στη Γη, καθώς επιτρέπει σε ορισμένους οργανισμούς να επιβιώσουν ακόμη και σε ακραίες συνθήκες.

Αναερόβιοι μικροοργανισμοί και αναερόβια αναπνοή Οι αναερόβιοι μικροοργανισμοί είναι εκείνοι που μπορούν να χρησιμοποιούν κάποιο άλλο συστατικό, πιο συχνά ένα συστατικό άνθρακα, για την αναπνοή τους αντί για οξυγόνο ως πηγή ενέργειας. Για διεργασίες που συμβαίνουν υπό αναερόβιες συνθήκες, συνηθίζεται όχι μόνο να χρησιμοποιείται η λέξη "αναερόβια", αλλά και να δημιουργείται μια περιγραφή, προσδιορίζοντας την πηγή διατροφής ως υπόστρωμα για την ίδια τη διαδικασία αναπνοής - αυτό τονίζει τη χημεία και το θεμελιώδες χαρακτηριστικό της την κατεύθυνση των μεταβολικών αντιδράσεων. Αντίστοιχα, με απλοποιημένη ορολογία, μπορούμε να μιλάμε για «αναπνοή από υπόστρωμα» ή «αναπνοή υποστρωμάτων». Η στρογγυλοποίηση του υποστρώματος γίνεται σε αναερόβια διχοτόμηση: στο ένα άκρο υπάρχει αερόβια ολοκλήρωση του μεταβολισμού μετά από πλήρη οξείδωση του υποστρώματος και στο άλλο υπάρχει αναερόβια δι- ή τριχιτομή, όπου είναι δυνατή περαιτέρω αποσύνθεση του υποστρώματος σε απλούστερες ουσίες. , ή την πλήρη οξείδωσή του με το σχηματισμό γλυκόζης λόγω απελευθέρωσης ενέργειας. Το τελικό αποτέλεσμα της μεταβολικής διάσπασης ενός υποστρώματος εξαρτάται από τον τύπο του υποστρώματος. Στην καθαρή του μορφή, πρόκειται για δύο άκρα, όταν το υπόστρωμα είναι είτε ξεχωριστός μονοσακχαρίτης (γλυκόζη, γλυκογόνο, μαλτασικά, γαλακτικό οξύ κ.λπ.), είτε οργανικά οξέα - αιθανικό οξύ ή προπιονικό οξύ. Με βάση το γεγονός ότι υπάρχουν υποστρώματα, αλλά και με βάση το νόμο του Ohm, ο οποίος λέει: «Η ισχύς του ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα τμήμα του κυκλώματος είναι ευθέως ανάλογη με τη διαφορά δυναμικού», η οποία ξεχωρίζει ως η διαφορά μεταξύ τις τιμές ισορροπίας του δυναμικού ηλεκτροδίου των μετάλλων που συμμετέχουν στις αντιδράσεις ηλεκτροδίων για την οξείδωση των υποστρωμάτων. Το οξειδωτικό ισοδύναμο ενός υποστρώματος θεωρείται θετικό, ανεξάρτητα από τη χημική δομή του υποστρώματος. μετριέται σε συμβατικές μονάδες - milliaeres (χιλιοστόγραμμα ανά χίλια λίτρα αέρα). Το αναβολικό ισοδύναμο θεωρείται αρνητικό. Οι μικροοργανισμοί που έχουν την ικανότητα να χρησιμοποιούν οργανικά οξέα ως πηγές διατροφής και ενέργειας δεν απαιτούν μοριακό οξυγόνο, επομένως αυτοί οι μικροοργανισμοί ονομάζονται «αερόβιοι-αναερόβιοι» και η συσσώρευσή τους ονομάζεται «μεταβολικό παράδοξο». Τέτοιοι μικροοργανισμοί δεν διαθέτουν αναερόβια αναπνοή ή αναπνοή από υδατάνθρακες, αλλά εάν δώσετε σε αυτούς τους μικροοργανισμούς τους κατάλληλους υδατάνθρακες (σάκχαρα), θα τους μετατρέψουν στα ίδια οργανικά οξέα και οι μικροοργανισμοί θα γίνουν αναερόβιοι. αντίθετα, αν