Oddychanie drobnoustrojów
Bakterie mogą oddychać tlenowo
(aeroby) lub beztlenowo (anaeroby). Beztlenowce spalają
substrat oddechowy częściowo, wytwarzając niewielkie
ilości energii. Jeżeli produktem spalania są cukry, jest
to fermentacja, a gdy białka – gnicie.
Oddychanie tlenowe
Jest charakterystyczne dla
większości organizmow i u wszystkich przebiega podobnie.
To wielostopniowy proces, w którym wodór jest
przenoszony z glukozy na tlen. reakcja tlenowego
oddychania bakterii jest podobna, jak u roślin zielonych
i prawie wszystkich zwierząt. Część wytworzonej lub
pobranej materii organicznej ulega rozkładowi pod
wpływem odpowiednich enzymów, a następnie utlenianiu z
udziałem tlenu atmosferycznego. W wyniku oddychania tego
typu, z substancji organicznych powstają proste związki
nieorganiczne (CO2 i H2O), a uzyskiwana przy tym energia
jest zużywana na potrzeby życiowe organizmu. Bakteriom
oddychającym beztlenowo, czyli przez tzw. fermentację,
tlen atmosferyczny nie jest potrzebny. Dla wielu
gatunków (tzw. beztlenowców bezwzględnych) obecność
tlenu jest nawet zabójcza. Inne (beztlenowce względne)
mogą żyć zarówno w obecności tlenu, jak i bez jego
dostępu. Oddychanie beztlenowe (fermentacja) polega
również na enzymatycznym rozkładzie związków
organicznych, lecz proces ten przebiega bez udziału
tlenu z powietrza. Efektem fermentacji jest
przetworzenie wyjściowych substancji organicznych w inne
związki organiczne, o prostszej budowie, i wydzielenie
CO2. Na przykład węglowodany ulegają przetworzeniu na
alkohol, kwas mlekowy itp. Różne gatunki bakterii
wykorzystują jako substraty oddechowe różne, sobie
właściwe związki organiczne. Najczęściej jednak są nimi
węglowodany, a także aminokwasy i tłuszcze, choć bywają
również wykorzystywane rozmaite inne związki organiczne,
jak mocznik, kwas moczowy, węglowodory i inne. Reakcjom
enzymatycznego rozkładu tych związków towarzyszy
wydzielenie energii, z tym że jej ilość jest w
porównaniu z oddychaniem tlenowym niewielka. Związki
organiczne nie ulegają bowiem całkowitemu rozłożeniu i
część energii pozostaje związana w produktach
fermentacji. W związku z tym bakterie beztlenowe
przetwarzają duże ilości materii organicznej dla
uzyskania odpowiedniej ilości energii.
Oddychanie beztlenowe
- Występuje u niektórych bakterii,
grzybów, pasożytów oraz w mięśniach człowieka w
warunkach niedoboru tlenu, podczas intensywnego wysiłku.
- Składa się z dwóch etapów:
· glikolizy, która przebiega podobnie jak w oddychaniu
tlenowym,
· redukcji pirogronianu i utlenianiu NADH.
- Końcowym produktem rozkładu glukozy w oddychaniu
beztlenowym jest:
· alkohol etylowy i CO2 w fermentacji alkoholowej
drożdży,
· kwas mlekowy w fermentacji mlekowej,
energia cieplna
