Objašnjavamo što je anaerobno ili anaerobno disanje u biologiji, koje vrste postoje i primjeri regija u kojima se javlja.
Što je anaerobno disanje?
U biologija, naziva se anaerobno disanje ili anaerobno disanje kada metabolički proces iz oksidoredukcija šećera. Drugim riječima, u ovom procesu glukoza se oksidira kako bi se dobila Energija, bez prisustva kisika. Odnosno, proces staničnog disanja u kojem molekule kisika ne interveniraju.
Anaerobno disanje se razlikuje od aerobno disanje ili aerobni budući da potonji zahtijeva kisik za obradu molekula šećera. Naprotiv, anaerobni koristi drugu vrstu kemijski elementi ili čak molekule složenije organske tvari, putem lanca prijenosa elektrona.
Niti ga treba miješati s vrenje, budući da lanac transportera ne intervenira u njega. elektrona. Međutim, oba procesa imaju zajedničko to što se događaju u nedostatku kisika.
Ova vrsta staničnog disanja jedinstvena je za određene prokariotske organizme (bakterije ili archaea), osobito oni koji žive u uvjetima malog ili nikakvog prisustva kisika. Međutim, u mnogim slučajevima to može predstavljati i sekundarni proces, recimo hitan, s obzirom na neočekivani nedostatak ovog elementa u okoliš.
Vrste anaerobnog disanja
Anaerobno disanje se može klasificirati prema vrsti kemijskog elementa koji se koristi za zamjenu kisika, odnosno kao receptor elektrona tijekom metaboličkog procesa. Dakle, može postojati mnogo vrsta procesa ove prirode, ali glavni i najčešći su:
- Anaerobno disanje putem nitrata. U ovom slučaju, mikroorganizmi troše nitrate (NO3–) da bi ih reducirali u nitrite (NO2–) ugrađivanjem elektrona u njih. Međutim, budući da su nitriti obično toksični za većinu oblika život, mnogo je češće da krajnji proizvod ovog procesa ide dalje, do dvoatomskog dušika (N2), koji je inertni plin. Ovaj proces je poznat kao denitrifikacija.
- Anaerobno disanje kroz sulfate. Slično kao u prethodnom slučaju, ali s derivatima sumpora (SO42-), mnogo je rjeđi slučaj, koji pripada potpuno anaerobnim bakterijama, dok se prethodni slučaj može pojaviti kao alternativa trenutnom nedostatku kisika. U ovom procesu redukcije sulfata, nusproizvodi se sumporni radikali (S2-).
- Anaerobno disanje ugljičnim dioksidom. Neke skupine arheja koje proizvode plin metan (CH4) troše ugljični dioksid (CO2) da ga upotrijebi kao receptor elektrona. Takve prirode su mikroorganizmi koji nastanjuju probavni trakt preživača, na primjer, gdje ih drugi mikroorganizmi opskrbljuju s vodikom koji im je potreban za proces.
- Anaerobno disanje putem iona željeza. Potonji slučaj je uobičajen među određenim bakterijama, sposobnim za konzumiranje ioni feri (Fe3+), reducirajući ih na ione željeza (Fe2+), budući da je ova vrsta molekula željeza vrlo česta u Zemljina kora. To se događa na dnu močvara, gdje se djelovanjem bakterija stvaraju važni sedimenti željeza.
Primjeri anaerobnog disanja
Organizmi koji žive u toplim izvorima obavljaju anaerobno disanje.
Primjeri ove vrste procesa uobičajeni su u prokariotskom svijetu, posebno u regije najnegostoljubiviji na planeti, ali ne i za one lišene života. Takve regije su:
- Crijeva viših životinja.
- Morsko dno i ponorne pukotine.
- Geotermalne brave kroz koje magma izbija na dno more.
- Gejziri, topli izvori i drugi oblici geotermalnog izbijanja.
- Močvare i glinene vode, pune organski materijal i malo kisika.
Glikoliza
Glikoliza ili glikoliza je metabolički put koji omogućuje dobivanje Energija glukoze. Drugim riječima, radi se o uzastopnom nizu biokemijskih reakcija koje primjenjuje većina živa bića, razbiti molekulu glukoze (C6H12O6) i dobiti od nje kemijska energija potrebno (u obliku ATP) zadržati metabolizam mobitel.
Glikoliza se sastoji od 10 reakcija enzimski koji se javljaju uzastopno, bilo u prisutnosti (aerobno) ili u odsutnosti (anaerobno) kisika. Rezultat je stvaranje dvije molekule piruvata ili pirogrožđane kiseline (C3H4O3), koje hrane druge metaboličke puteve kako bi nastavile dobivati energiju za organizam (tzv. Krebsov ciklus).