Inhoud
"Anaëroob" betekent "zonder zuurstofmetabolisme." De meeste meercellige organismen hebben sommige cellen, zoals spiercellen, die in staat zijn tot tijdelijk anaëroob metabolisme. Andere organismen, de facultatieve anaërobe, kunnen tijdelijk overleven in een anaërobe omgeving onder speciale omstandigheden. Toegegeven, of obligate anaërobe soorten moeten in een zuurstofvrije omgeving blijven om te overleven.
Giftige lucht
Verplichte anaëroben worden gedefinieerd door twee hoofdkenmerken: ze metaboliseren zonder zuurstof en zuurstof is giftig voor hen. Zuurstofmetabolisme is een ingewikkeld meerfasenproces dat een reeks potentieel toxische bijproducten genereert, waaronder waterstofperoxide. Aërobe cellen hebben veel beschermende aanpassingen ontwikkeld om deze gifstoffen af te breken tot onschadelijke eindproducten. Anaerobe soorten havent. In aanwezigheid van zuurstof worden ze snel dodelijk vergiftigd door deze intracellulaire toxines.
Gezonde gisting
Anaërobe soorten vertrouwen op het fermentatiemetabolisme.In aërobe cellen wordt glucose omgezet in de primaire brandstof, adenosinetrifosfaat of ATP, met behulp van zuurstofmoleculen. Niet zo bij anaërobe soorten. In anaërobe cellen stopt het glucosemetabolisme bij de vorming van secundaire verbindingen of fermentatieproducten - afvalproducten, meestal alcoholen, die de cellen moeten afscheiden. In vergelijking met aerobe stofwisseling is fermentatie niet erg efficiënt - anaërobe cellen produceren slechts twee moleculen ATP-brandstof voor elke molecule opgenomen glucose, terwijl aerobe cellen 38 produceren.
Extreme specialisten
Ondanks de ogenschijnlijke inefficiëntie, laat het fermentatiemetabolisme anaërobe soorten leven in enkele van de meest extreme omgevingen op aarde. Normaal gesproken is elk een zeer gespecialiseerde, zuurstofvrije omgeving, zoals diep oceaanwater, niet-blootgestelde grond of darmen van dieren. Omdat hun overleving en groei afhankelijk zijn van de afwezigheid van zuurstof, kunnen ze snel repliceren wanneer ze worden geïntroduceerd in een stabiele, zuurstofvrije omgeving. Veel anaërobe soorten die onschadelijk zijn in hun natuurlijke habitat, worden gevaarlijke pathogenen wanneer ze worden geïntroduceerd in een onnatuurlijke soort, zoals menselijk weefsel.
Anaerobes Galerij
Anaërobe soorten zijn onder andere methaanproducerende archaea - eencellige organismen zonder kernen die dateren uit de oorsprong van het leven op aarde. Veel bacteriën zijn ook anaëroob, waaronder de Bacilli-groepen bacteroides, fusobacterium, clostridium en actinomyces, en de Cocci-groepen veillonella en sommige streptokokken. Hoewel sommige normaal gesproken vreedzaam voorkomen in de bodem of de ingewanden van dieren, gedijen ze in gebieden met vernauwde bloed- en weefselnecrose, waar ze fatale infecties kunnen veroorzaken. Anaërobe protozoa omvatten veel gastro-intestinale parasieten en symbiotische gastro-intestinale organismen, waaronder diegenen die termieten en runderen toestaan cellulose te verteren. Er zijn zelfs enkele anaërobe meercellige dieren, leden van het phylum Loricifera. Voor het eerst ontdekt in een diepe geul in de oceaan, leven deze kleine wezens in oceaanbodem, waar ze hun hele leven leiden in afwezigheid van zuurstof.