Ključna razlika med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi je potreba po kisiku za preživetje aerobnih mikroorganizmov, medtem ko za anaerobne mikroorganizme ni. To pomeni, da aerobni mikroorganizmi med aerobnim dihanjem potrebujejo kisik kot končni sprejemnik elektronov, medtem ko anaerobni mikroorganizmi ne potrebujejo kisika za svoje celično dihanje.
Odziv na kisik je osnova za razvrstitev mikroorganizmov na aerobne in anaerobne. Zaradi tega imajo ti mikroorganizmi različne lastnosti za opravljanje svojih funkcij med celičnim dihanjem. Zato so aerobni mikrobi podvrženi aerobnemu dihanju, medtem ko so anaerobni mikrobi podvrženi anaerobnemu dihanju.
Kaj so aerobni mikroorganizmi?
Aerobni mikroorganizmi so skupina mikroorganizmov, pri katerih kisik deluje kot končni sprejemnik elektronov pri celičnem dihanju. Zato ti mikrobi za svoje preživetje potrebujejo molekularni kisik. V prisotnosti kisika oksidirajo monosaharide, kot je glukoza. Glavni procesi, ki ustvarjajo energijo v aerobih, so glikoliza, ki ji sledita Krebsov cikel in transportna veriga elektronov. Ker ravni kisika niso strupene za te mikroorganizme, dobro rastejo v kisikovih medijih. In zato so obvezni aerobi (Bacillus sp,)
Slika 01: Aerobne bakterije
Razvrstitev
Mikroaerofilni mikrobi, aerotolerantni mikroorganizmi in fakultativni anaerobi so tri klasifikacije aerobov. Osnova te razvrstitve so ravni toksičnosti kisika za te mikroorganizme.
- Mikroaerofilni mikroorganizmi – preživijo nizke koncentracije (približno 10 %) kisika (Helicobacter pylori je primer mikroorganizma).
- Aerotolerantni mikroorganizmi – za svoje preživetje ne potrebujejo kisika. Nasprotno pa prisotnost kisika ne škoduje mikrobom (primer je Lactobacillus sp)
- Fakultativni anaerobi – Ti mikrobi lahko preživijo v prisotnosti in odsotnosti kisika. (Escherichia coli je fakultativni anaerob)
Kaj so anaerobni mikroorganizmi?
Anaerobni mikroorganizmi so obvezni anaerobi. Kot končni sprejemnik elektronov ne uporabljajo kisika. Namesto tega kot svoje končne sprejemnike elektronov uporabljajo substrate, kot so dušik, metan, železo, mangan, kob alt ali žveplo. Organizmi, kot je Clostridium sp, spadajo v to kategorijo. Poleg tega so anaerobi podvrženi fermentaciji za proizvodnjo energije. Obstajata dve glavni vrsti anaerobnih fermentacijskih procesov; mlečnokislinska fermentacija in etanolna fermentacija. S temi procesi anaerobi proizvajajo energijo (ATP), ki je potrebna za njihovo preživetje.
Slika 02: Anaerobne bakterije
Anaerobni mikroorganizmi ne preživijo v okolju, bogatem s kisikom, ker je kisik strupen za obligatne anaerobe. Nasprotno pa presežne ravni kisika ne škodijo fakultativnim anaerobom.
Kakšne so podobnosti med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi?
- Po naravi so tako aerobni kot anaerobni mikroorganizmi prokariontski.
- Oba mikroba sta podvržena glikolizi, ki je prvi korak celičnega dihanja.
- Aerobne in anaerobne sestavljajo patogeni mikroorganizmi, ki povzročajo bolezni.
- Obe vrsti sestojita iz industrijsko pomembnih mikrobov.
Kakšna je razlika med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi?
Aerobni proti anaerobnim mikroorganizmom |
|
| Aerobni mikroorganizmi so organizmi, ki za svoje preživetje potrebujejo kisik, saj je ta končni sprejemnik elektronov pri njihovem celičnem dihanju. | Anaerobni mikroorganizmi so mikrobi, ki za svoje celično dihanje ne potrebujejo kisika. |
| Končni sprejemniki elektronov | |
| Kisik je končni sprejemnik elektronov aerobnih mikroorganizmov. | Žveplo, dušik, metan, žveplo in železo so končni sprejemniki elektronov anaerobnih mikroorganizmov. |
| Procesi, vključeni v celično dihanje | |
| Glikoliza, Krebsov cikel in transportna veriga elektronov so tri stopnje celičnega dihanja. | Glikoliza in fermentacija sta stopnji anaerobnega dihanja. |
| Vrste | |
| Obligate, fakultativne, aerotolerantne in mikroaerofilne | Obligatni in fakultativni anaerobi |
| Potreben medij za mikrobno rast | |
| Obligatni aerobi potrebujejo medije, bogate s kisikom. | Obligatni anaerobi potrebujejo medije brez kisika. |
| Toksičnost kisika | |
| Aerobi niso strupeni za kisik. | Anaerobni mikroorganizmi so zelo strupeni za kisik. |
| Prisotnost encimov za razstrupljanje kisika | |
| Prisoten v aerobih. | Odsoten pri anaerobih. |
| Učinkovitost proizvodnje energije | |
| Proizvodnja energije je v aerobih visoka. | Proizvodnja energije je pri anaerobih nizka. |
| Primeri | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis itd. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp itd. |
Povzetek – Aerobni proti anaerobnim mikroorganizmom
Aerobni in anaerobni mikroorganizmi se razlikujejo po končnem akceptorju elektronov. Aerobi uporabljajo molekularni kisik kot končni sprejemnik elektronov. Nasprotno pa anaerobi uporabljajo snovi, kot so nitrati, žveplo in metan, kot končni sprejemnik elektronov. Zato je ključna razlika med aerobnimi in anaerobnimi mikroorganizmi vrsta končnega sprejemnika elektronov, ki ga uporabljajo med celičnim dihanjem.
