嫌気性

嫌気性とは、酸素の関与なしに起こるプロセスを説明するために使用される用語です。この用語はさまざまな自然現象に適用できますが、最もよく使用されるのは、細胞が栄養分を完全に酸化するために分子状酸素を使用しない一種の細胞呼吸を表す場合です。

細胞呼吸は、細胞活動にエネルギーを提供するプロセスです。基本的に、細胞の主なエネルギー源であるグルコースの酸化が発生します。通常、細胞呼吸の過程で、グルコースは分子状酸素を使用して完全に酸化されて二酸化炭素と水になります。

ただし、場合によっては、細胞が分子状酸素を使用してグルコースを完全に酸化できない場合があります。これは、たとえば細胞が酸素欠乏状態にある場合に発生する可能性があります。このような条件下では、細胞は嫌気呼吸に切り替わります。

嫌気呼吸は、分子酸素を使用せずにグルコースが酸化されるプロセスです。このプロセスの結果、グルコースは細胞がエネルギーとして使用できる単純な物質に分解されます。嫌気呼吸の一例は発酵です。

発酵は、分子状酸素の関与なしにグルコースがより単純な物質に分解されるプロセスです。このプロセスの結果、乳酸、アルコール、アセトンなどのさまざまな生成物が形成されます。

発酵は、細菌や真菌などの多くの微生物の生存にとって重要なプロセスです。たとえば、乳酸菌は発酵を利用してヨーグルト、ケフィア、その他の乳製品を製造します。分子状酸素が十分な量供給できない場合、筋細胞は激しい身体活動中に嫌気呼吸に切り替わることもあります。

結論として、嫌気性という用語は、分子状酸素の関与なしに起こるプロセスを説明するために使用されます。発酵などの嫌気呼吸は、多くの生物の生命にとって重要なプロセスであり、酸素欠乏状態でもエネルギーを得ることができます。

嫌気呼吸は、分子状酸素を使用せずに起こる細胞呼吸の一種です。このタイプの呼吸は、酸素にアクセスできない嫌気性条件で生息する細菌や一部の真菌などの一部の微生物によって使用されます。

嫌気呼吸は、炭水化物などの栄養素に含まれるエネルギーを利用して ATP の形でエネルギーを生成できる特別な酵素の存在によって発生します。これにより、二酸化炭素やその他の副産物の生成が防止され、これらの生物は酸素がなくても生存できるようになります。

嫌気性細胞の一例は、細菌クロストリジウム ブチリカムである。この細菌は、食品の防腐剤として使用される乳酸の生産に使用されます。さらに、嫌気性細菌は炭水化物を含む食品の分解を助けるため、人間の消化において重要な役割を果たします。

さらに、嫌気呼吸を使用して人工システムでエネルギーを生成することもできます。たとえば、一部の燃料電池は嫌気性細菌を使用して炭水化物を電気に変換します。

全体として、嫌気呼吸は、一部の生物が極限状態でも生存できるようにするため、地球上の生物にとって非常に重要です。

嫌気性微生物と嫌気性呼吸 嫌気性微生物は、エネルギー源として酸素の代わりに他の成分、ほとんどの場合炭素成分を呼吸に使用できる微生物です。嫌気性条件下で起こるプロセスについては、「嫌気性」という言葉を使用するだけでなく、呼吸プロセス自体の基質として栄養源を指定して説明を作成するのが通例です。これは、呼吸プロセス自体の化学的性質と基本的な特徴を強調しています。代謝反応の方向。したがって、簡略化した用語を使用して、「基板による呼吸」または「基板の呼吸」について話すことができます。基質の丸みは嫌気性二分法で起こります。一方の端では基質が完全に酸化された後に代謝が好気的に完了し、もう一方の端では嫌気性の二分法または三分法があり、そこでは基質のより単純な物質へのさらなる分解が可能です。 、またはエネルギーの放出によるグルコースの形成を伴う完全な酸化。基質の代謝分解の最終結果は、基質の種類によって異なります。純粋な形では、基質が別個の単糖類 (グルコース、グリコーゲン、マルタセート、乳酸など) または有機酸 (エタン酸またはプロピオン酸) のいずれかである場合、これらは両極端になります。基板が存在するという事実と、「回路の一部の電流の強さは電位差に正比例する」というオームの法則に基づいて、基質の酸化のための電極反応に関与する金属の電極電位の平衡値。基質の化学構造に関係なく、基質の酸化当量は陽性とみなされます。従来の単位であるミリエール（空気 1,000 リットルあたりのミリグラム）で測定されます。アナボリック等価物は陰性とみなされます。有機酸を栄養源やエネルギー源として利用する能力を持つ微生物は分子状酸素を必要としないため、この微生物は「好気性嫌気性微生物」と呼ばれ、その蓄積は「代謝パラドックス」と呼ばれます。このような微生物は嫌気呼吸、つまり炭水化物からの呼吸を持っていませんが、これらの微生物に適切な炭水化物（糖）を与えると、同じ有機酸に変換され、微生物は嫌気呼吸になります。逆に、もし