Avainero aerobisten ja anaerobisten mikro-organismien välillä on hapentarve aerobisten mikro-organismien selviytymiselle, kun taas anaerobisille mikro-organismeille ei. Toisin sanoen aerobiset mikro-organismit tarvitsevat happea lopullisena elektronien vastaanottajana aerobisen hengityksen aikana, kun taas anaerobiset mikro-organismit eivät tarvitse happea soluhengitykseensä.
Happireaktio on perusta mikro-organismien luokittelulle aerobiseksi ja anaerobiseksi. Tästä johtuen näillä mikro-organismeilla on erilaisia ominaisuuksia suorittaakseen tehtävänsä soluhengityksen aikana. Siksi aerobiset mikrobit hengittävät aerobisesti, kun taas anaerobiset mikrobit käyvät läpi anaerobista hengitystä.
Mitä ovat aerobiset mikro-organismit?
Aerobiset mikro-organismit ovat mikro-organismien ryhmä, jossa happi toimii viimeisenä elektronin vastaanottajana soluhengityksen aikana. Siksi nämä mikrobit tarvitsevat molekyylistä happea selviytyäkseen. Ne hapettavat monosakkarideja, kuten glukoosia, hapen läsnä ollessa. Tärkeimmät prosessit, jotka tuottavat energiaa aerobeissa, ovat glykolyysi, jota seuraavat Krebsin sykli ja elektronien kuljetusketju. Koska happitasot eivät ole myrkyllisiä näille mikro-organismeille, ne kasvavat hyvin happipitoisessa väliaineessa. Ja näin ollen ne ovat pakollisia aerobeja (Bacillus sp,)
Kuva 01: Aerobiset bakteerit
Luokittelu
Mikroaerofiiliset mikrobit, aerotolerantit mikro-organismit ja fakultatiiviset anaerobit ovat aerobien kolme luokitusta. Luokituksen perustana ovat hapen myrkyllisyystasot näille mikro-organismeille.
- Mikroaerofiiliset mikro-organismit – selviävät alhaisista happipitoisuuksista (noin 10 %) (Helicobacter pylori on esimerkkimikro-organismi).
- Aerotolerantit mikro-organismit – Ne eivät tarvitse happea selviytyäkseen. Sitä vastoin hapen läsnäolo ei vahingoita mikrobeja (Lactobacillus sp on esimerkki)
- Fakultatiiviset anaerobit – Nämä mikrobit voivat selviytyä sekä hapen läsnä ollessa että ilman. (Escherichia coli on fakultatiivinen anaerobi)
Mitä ovat anaerobiset mikro-organismit?
Anaerobiset mikro-organismit ovat pakollisia anaerobeja. He eivät käytä happea lopullisena elektronin vastaanottajana. Sen sijaan he käyttävät substraatteja, kuten typpeä, metaania, rautaa, mangaania, kobolttia tai rikkiä, lopullisina elektronien vastaanottajina. Organismit, kuten Clostridium sp, kuuluvat tähän luokkaan. Lisäksi anaerobit käyvät läpi energian tuottamiseksi. Anaerobisia käymisprosesseja on kahta päätyyppiä; maitohappokäyminen ja etanolikäyminen. Näiden prosessien kautta anaerobit tuottavat energiaa (ATP), joka on välttämätöntä niiden selviytymiselle.
Kuva 02: Anaerobiset bakteerit
Anaerobiset mikro-organismit eivät selviä happirikkaassa ympäristössä, koska happi on myrkyllistä pakollisille anaerobeille. Sitä vastoin liiallinen happipitoisuus ei vahingoita fakultatiivisia anaerobeja.
Mitä yhtäläisyyksiä aerobisten ja anaerobisten mikro-organismien välillä on?
- Sekä aerobiset että anaerobiset mikro-organismit ovat luonnostaan prokaryoottisia.
- Molemmat mikrobit käyvät läpi glykolyysin, joka on soluhengityksen ensimmäinen vaihe.
- Aerobinen ja anaerobinen koostuvat patogeenisista sairauksia aiheuttavista mikro-organismeista.
- Molemmat tyypit koostuvat teollisesti tärkeistä mikrobeista.
Mitä eroa on aerobisilla ja anaerobisilla mikro-organismeilla?
Aerobiset vs anaerobiset mikro-organismit |
|
| Aerobiset mikro-organismit ovat organismeja, jotka tarvitsevat happea selviytyäkseen, koska se on niiden soluhengityksen viimeinen elektronien vastaanottaja. | Anaerobiset mikro-organismit ovat mikrobeja, jotka eivät vaadi happea soluhengitykseensä. |
| Lopulliset elektronien hyväksyjät | |
| Happi on aerobisten mikro-organismien lopullinen elektronien vastaanottaja. | Rkki, typpi, metaani, rikki ja rauta ovat anaerobisten mikro-organismien lopulliset elektronien vastaanottajat. |
| Sellulaariseen hengitykseen liittyvät prosessit | |
| Glykolyysi, Krebsin sykli ja elektroninkuljetusketju ovat soluhengityksen kolme vaihetta. | Glykolyysi ja käyminen ovat anaerobisen hengityksen vaiheita. |
| Tyypit | |
| Pakollinen, fakultatiivinen, aerotolerantti ja mikroaerofiilinen | Pakolliset ja fakultatiiviset anaerobit |
| Tarvittavat väliaineet mikrobien kasvuun | |
| Pakolliset aerobit vaativat runsaasti happea sisältävää väliainetta. | Pakolliset anaerobit vaativat happea sisältäviä väliaineita. |
| Hapen myrkyllisyys | |
| Aerobit eivät ole myrkyllisiä hapelle. | Anaerobiset mikro-organismit ovat erittäin myrkyllisiä hapelle. |
| Happea puhdistavien entsyymien läsnäolo | |
| Aerobeissa. | Poistu anaerobeista. |
| Energian tuotannon tehokkuus | |
| Energian tuotanto on korkea aerobeissa. | Energian tuotanto on vähäistä anaerobeissa. |
| Esimerkkejä | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis jne. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp jne. |
Yhteenveto – Aerobiset vs anaerobiset mikro-organismit
Aerobiset ja anaerobiset mikro-organismit eroavat toisistaan lopullisessa elektronin vastaanottajassa. Aerobit käyttävät molekyylistä happea lopullisena elektronin vastaanottajana. Sitä vastoin anaerobit käyttävät aineita, kuten nitraatteja, rikkiä ja metaania, lopullisena elektronin vastaanottajana. Siksi tärkein ero aerobisten ja anaerobisten mikro-organismien välillä on lopullisen elektronin vastaanottajan tyyppi, jota ne käyttävät soluhengityksen aikana.
