Anaëroob metabolisme: basisprincipes en implicaties voor levende organismen
Anaëroob metabolisme is een vorm van energiemetabolisme waarbij de laatste elektronenacceptor in het systeem van redoxreacties niet zuurstof is, maar andere stoffen. Dit proces is van groot belang voor levende organismen, omdat onder bepaalde omstandigheden het anaërobe metabolisme de enige energiebron kan zijn.
Basisprincipes van anaëroob metabolisme
Anaëroob metabolisme vindt plaats bij afwezigheid of tekort aan zuurstof. In dit geval kunnen stoffen zoals nitraten, sulfaten, carbonaten, ferrieten en andere als de uiteindelijke elektronenacceptor fungeren. In dit geval worden elektronen overgedragen van donormoleculen naar acceptoren, wat gepaard gaat met het vrijkomen van energie.
Anaëroob metabolisme vindt onder verschillende omstandigheden plaats, bijvoorbeeld in de diepten van de oceanen, in de bodem, in dieren en planten. Tijdens het anaerobe metabolisme kunnen oxidatieproducten, zoals nitrieten of methaan, worden gebruikt als energiebron voor andere organismen.
Betekenis voor levende organismen
Het anaërobe metabolisme is van groot belang voor levende organismen, omdat het in hun energiebehoeften kan voorzien onder omstandigheden waar er weinig of geen zuurstof is. Het anaërobe metabolisme is bijvoorbeeld de belangrijkste energiebron voor bacteriën die in de diepten van de oceanen leven, waar geen licht en zuurstof is. Het anaerobe metabolisme speelt ook een belangrijke rol in de bodem, waar het helpt voedingsstoffen te herstellen en de biodiversiteit in stand te houden.
Bovendien wordt het anaerobe metabolisme industrieel gebruikt om een verscheidenheid aan producten te produceren, zoals bier, wijn, kaas en gist. In de geneeskunde wordt het anaerobe metabolisme gebruikt om infecties veroorzaakt door anaerobe bacteriën te diagnosticeren en te behandelen.
Conclusie
Het anaërobe metabolisme is dus een belangrijk proces voor levende organismen en is van groot belang, zowel in de natuur als in de industrie en de geneeskunde. Door de basisprincipes van het anaerobe metabolisme te begrijpen, kunnen we de werking van levende systemen beter begrijpen en deze op verschillende gebieden van wetenschap en technologie gebruiken.
Anaëroob metabolisme
Anaëroob metabolisme of ademhalingsademhaling is een vorm van metabolische ademhaling waarbij zuurstof niet in het lichaam wordt gebruikt. Het gebruik van energie bij het anaerobe metabolisme kan leiden tot de accumulatie van aanzienlijke hoeveelheden biomassa, zelfs als er voldoende zuurstof beschikbaar is voor de cellen, bijvoorbeeld in de geneeskunde en de industrie. Anaerobe ademhaling is erg populair geworden in de astrobiologie omdat veel andere levende systemen geen toegang hebben tot zuurstof. Belangrijke organen die anaerobe energie gebruiken zijn onder meer de spieren, de lever, het hart en de pancreas. Bij bacteriën begint het proces ook wanneer calciumchloride wordt toegevoegd bij het verlaten van de stationaire groeifase. Daarentegen vereist de vorming van organisch materiaal zuurstof als de uiteindelijke energieacceptor, en dit proces wordt gewoonlijk aëroob metabolisme genoemd; het is meer kenmerkend voor hogere organismen zoals dieren, planten en bacteriën, vooral die welke organisch afval afbreken.
Bijna alle eukaryote cellen scheiden een enzym af, glucose-6-fosfatase genaamd, om glucose af te breken tot melkzuurazijn. Dit enzym is niet geassocieerd met andere gespecialiseerde structuren dan bacteriën. Bij prokaryoten vindt deze splitsing plaats door binding,