Klíčovým rozdílem mezi aerobními a anaerobními mikroorganismy je potřeba kyslíku pro přežití aerobních mikroorganismů, zatímco u anaerobních mikroorganismů tomu tak není. To znamená, že aerobní mikroorganismy vyžadují kyslík jako konečný akceptor elektronů během aerobního dýchání, zatímco anaerobní mikroorganismy kyslík pro své buněčné dýchání nevyžadují.
Reakce na kyslík je základem pro klasifikaci mikroorganismů na aerobní a anaerobní. Z tohoto důvodu mají tyto mikroorganismy různé vlastnosti pro provádění svých funkcí během buněčného dýchání. Proto aerobní mikrobi podléhají aerobnímu dýchání, zatímco anaerobní mikrobi anaerobnímu dýchání.
Co jsou aerobní mikroorganismy?
Aerobní mikroorganismy jsou skupinou mikroorganismů, ve kterých kyslík působí jako konečný akceptor elektronů při buněčném dýchání. Tyto mikroby proto ke svému přežití vyžadují molekulární kyslík. Oxidují monosacharidy, jako je glukóza v přítomnosti kyslíku. Hlavní procesy, které generují energii v aerobech, jsou glykolýza, následovaná Krebsovým cyklem a elektronovým transportním řetězcem. Protože hladiny kyslíku nejsou pro tyto mikroorganismy toxické, dobře rostou v okysličených médiích. Jsou to tedy obligátní aerobové (Bacillus sp,)
Obrázek 01: Aerobní bakterie
Klasifikace
Mikroaerofilní mikroby, aerotolerantní mikroorganismy a fakultativní anaeroby jsou tři klasifikace aerobů. Základem této klasifikace jsou úrovně toxicity kyslíku pro tyto mikroorganismy.
- Mikroaerofilní mikroorganismy – přežívají nízké koncentrace (asi 10 %) kyslíku (příkladem mikroorganismu je Helicobacter pylori).
- Aerotolerantní mikroorganismy – Ke svému přežití nepotřebují kyslík. Naproti tomu přítomnost kyslíku mikroby nepoškozuje (příkladem je Lactobacillus sp)
- Fakultativní anaeroby – Tyto mikroby mohou přežít v přítomnosti i nepřítomnosti kyslíku. (Escherichia coli je fakultativní anaerob)
Co jsou anaerobní mikroorganismy?
Anaerobní mikroorganismy jsou povinné anaeroby. Jako konečný akceptor elektronů nepoužívají kyslík. Místo toho používají substráty, jako je dusík, metan, železitý, mangan, kob alt nebo síra jako jejich konečné akceptory elektronů. Do této kategorie patří organismy jako Clostridium sp. Anaeroby navíc podstupují fermentaci za účelem výroby energie. Existují dva hlavní typy anaerobních fermentačních procesů; mléčné kvašení a etanolové kvašení. Prostřednictvím těchto procesů anaeroby produkují energii (ATP), která je nezbytná pro jejich přežití.
Obrázek 02: Anaerobní bakterie
Anaerobní mikroorganismy nepřežívají v prostředí bohatém na kyslík, protože kyslík je toxický pro vynucování anaerobů. Naproti tomu nadměrné množství kyslíku nepoškozuje fakultativní anaeroby.
Jaké jsou podobnosti mezi aerobními a anaerobními mikroorganismy?
- Aerobní i anaerobní mikroorganismy jsou přirozeně prokaryotické.
- Oba tyto mikroby podléhají glykolýze, což je první krok buněčného dýchání.
- Aerobní a anaerobní se skládají z patogenních mikroorganismů způsobujících onemocnění.
- Oba typy se skládají z průmyslově důležitých mikrobů.
Jaký je rozdíl mezi aerobními a anaerobními mikroorganismy?
Aerobní vs anaerobní mikroorganismy |
|
| Aerobní mikroorganismy jsou organismy, které ke svému přežití vyžadují kyslík, protože je konečným akceptorem elektronů pro jejich buněčné dýchání. | Anaerobní mikroorganismy jsou mikroby, které pro své buněčné dýchání nepotřebují kyslík. |
| Koncové akceptory elektronů | |
| Kyslík je konečným akceptorem elektronů aerobních mikroorganismů. | Síra, dusík, metan, síra, železo jsou konečnými akceptory elektronů anaerobních mikroorganismů. |
| Procesy zapojené do buněčného dýchání | |
| Glykolýza, Krebsův cyklus a elektronový transportní řetězec jsou tři fáze buněčného dýchání. | Glykolýza a fermentace jsou fáze anaerobního dýchání. |
| Typy | |
| Povinné, fakultativní, aerotolerantní a mikroaerofilní | Povinné a fakultativní anaeroby |
| Požadované médium pro mikrobiální růst | |
| Povinné aeroby vyžadují média bohatá na kyslík. | Povinné anaeroby vyžadují média bez kyslíku. |
| Toxicita kyslíku | |
| Aeroby jsou netoxické pro kyslík. | Anaerobní mikroorganismy jsou vysoce toxické pro kyslík. |
| Přítomnost kyslíkových detoxikačních enzymů | |
| Přítomný v aerobech. | Nepřítomný v anaerobech. |
| Účinnost výroby energie | |
| Produkce energie je u aerobů vysoká. | Produkce energie je u anaerobů nízká. |
| Příklady | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis atd. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp atd. |
Shrnutí – Aerobní vs anaerobní mikroorganismy
Aerobní a anaerobní mikroorganismy se liší v konečném akceptoru elektronů. Aeroby využívají molekulární kyslík jako konečný akceptor elektronů. Naproti tomu anaeroby používají jako konečný akceptor elektronů látky, jako jsou dusičnany, síra a metan. Proto je klíčovým rozdílem mezi aerobními a anaerobními mikroorganismy typ konečného akceptoru elektronů, který používají během buněčného dýchání.
