Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Soorten anaërobe bacteriën
- Tardigrades
- Anaërobe compostering
- Anaërobe nitrificatie
Het is misschien leuk om je voor te stellen dat een anaërobe omgeving een plek is waar niemand oefent. Maar nee, dat is het niet!
TL; DR (te lang; niet gelezen)
In een anaërobe omgeving ontbreekt zuurstof.
Anaëroob betekent "zonder zuurstof" en het is het tegenovergestelde van aëroob. Dus een omgeving met anaërobe omstandigheden is precies dat - een plaats zonder zuurstof die mensen, giraffen, vissen en veel ander leven op aarde nodig hebben om te overleven.
Deze organismen gebruiken zuurstof als een belangrijk molecuul om elektronen te accepteren bij cellulaire ademhaling, de reeks chemische reacties waarmee voedsel wordt omgezet in energie. Bij afwezigheid van zuurstof, maakt cellulaire ademhaling gebruik van alternatieve moleculen, zoals nitraat, sulfaat, zwavel en fumaraat. Of een organisme zou een heel ander proces van energieopwekking kunnen gebruiken: vergisting. Fermentatie is echter veel minder efficiënt dan cellulaire ademhaling.
Voorbeelden van anaërobe omgevingen zijn bodem en modder, de ingewanden van bepaalde dieren en hydrothermische openingen diep onder de zee. Deze plaatsen zijn in feite niet verstoken van het leven. Maar het leven dat daar typisch bestaat, is klein, vaak eencellig en winterhard.
Soorten anaërobe bacteriën
Sommige bacteriën zijn veelzijdig; ze kunnen zuurstof gebruiken om energie te maken wanneer deze beschikbaar is, maar ze kunnen overschakelen naar een andere methode van cellulaire ademhaling onder anaërobe omstandigheden. Deze worden genoemd facultatief bacteriën. Voor sommige van deze bacteriën vertraagt de groei aanzienlijk wanneer de omgeving dicteert dat ze moeten overschakelen op minder efficiënte anaërobe cellulaire ademhaling.
In tegenstelling tot, schuin anaëroob bacteriën kunnen niet overleven als er zuurstof is. Verplichte anaërobe bacteriën worden vaak aangetroffen in het menselijk lichaam, inclusief in de mond en het maagdarmkanaal, en ze kunnen ziekte of infectie veroorzaken. Bijvoorbeeld, Porphyromonas kan leiden tot een soort longontsteking of parodontitis (tandvleesontsteking). Ondertussen kan de Clostridium-soort, onder strikt anaërobe omstandigheden, gangreen veroorzaken (een infectie van spierweefsels geassocieerd met open wonden).
Andere anaërobe bacteriën variëren ergens tussenin - ze kunnen wat zuurstof verdragen, maar alleen bij bepaalde concentraties. Soms genoemd aerotolerant bacteriën, deze bacteriën sterven niet onmiddellijk in aanwezigheid van zuurstof, maar ze kunnen het ook niet gebruiken bij cellulaire ademhaling. In plaats daarvan gebruiken ze gisting om energie op te wekken.
Tardigrades
Niet al het leven in anaërobe omstandigheden is een bacterie. De tardigrade, ook bekend als een waterbeer, is een organisme ter grootte van een millimeter dat niet alleen een gebrek aan zuurstof kan weerstaan, maar ook een gebrek aan water, extreme temperaturen (honderden graden boven of onder nul), ondergedompeld in kokende alcohol , blootstelling aan straling en zelfs een vakantie in de ruimte. Een deel van hoe het deze prestaties kan doen, is door zijn vitale functies tijdelijk uit te schakelen om te rusten in een staat van zwevende animatie, vergelijkbaar met hoe andere dieren in de winter kunnen overwinteren. Het tardigrade kan echter tientallen jaren zo blijven tot de omstandigheden gunstiger worden.
Anaërobe compostering
Anaërobe bacteriën worden vaak in de bodem aangetroffen en kunnen met name nuttig zijn voor anaërobe compostering - waarbij voedselresten en andere organische materialen in een afgesloten omgeving achterblijven om af te breken tot voedingsstofrijke meststof.Iemand die de bedorven geuren van verse compost in hun tuin wil vermijden, kan deze methode gebruiken om anaërobe bacteriën hun voedselverspilling af te breken. Anaërobe compostering creëert een zeer zure omgeving, net als een menselijke maag in de prullenbak of zak waarin de compost zich bevindt.
Anaërobe nitrificatie
Een andere belangrijke taak die plaatsvindt door gespecialiseerde bacteriën in anaërobe omgevingen is nitrificatie. Dit is het proces waarbij stikstofgas wordt opgenomen in vaste stoffen. Omdat planten stikstof uit hun wortels nodig hebben om te groeien, spelen anaërobe bacteriën in de bodem een belangrijke rol bij het maken van effectieve meststoffen en het laten circuleren van stikstof door de omgeving.