Kľúčový rozdiel medzi aeróbnymi a anaeróbnymi mikroorganizmami je požiadavka na kyslík pre prežitie aeróbnych mikroorganizmov, zatiaľ čo pre anaeróbne mikroorganizmy to tak nie je. To znamená, že aeróbne mikroorganizmy vyžadujú kyslík ako svoj konečný akceptor elektrónov počas aeróbneho dýchania, zatiaľ čo anaeróbne mikroorganizmy kyslík nepotrebujú na svoje bunkové dýchanie.
Odozva na kyslík je základom klasifikácie mikroorganizmov na aeróbne a anaeróbne. Z tohto dôvodu majú tieto mikroorganizmy rôzne vlastnosti na vykonávanie svojich funkcií počas bunkového dýchania. Preto aeróbne mikróby podstupujú aeróbne dýchanie, kým anaeróbne mikróby anaeróbne dýchanie.
Čo sú aeróbne mikroorganizmy?
Aeróbne mikroorganizmy sú skupinou mikroorganizmov, v ktorých kyslík pôsobí ako konečný akceptor elektrónov pri bunkovom dýchaní. Preto tieto mikróby vyžadujú na svoje prežitie molekulárny kyslík. Oxidujú monosacharidy, ako je glukóza v prítomnosti kyslíka. Hlavnými procesmi, ktoré vytvárajú energiu v aeróboch, sú glykolýza, po ktorej nasleduje Krebsov cyklus a reťazec transportu elektrónov. Keďže hladiny kyslíka nie sú pre tieto mikroorganizmy toxické, dobre rastú v okysličených médiách. A teda sú to povinné aeróby (Bacillus sp,)
Obrázok 01: Aeróbne baktérie
Klasifikácia
Mikroaerofilné mikróby, aerotolerantné mikroorganizmy a fakultatívne anaeróby sú tri klasifikácie aeróbov. Základom tejto klasifikácie sú úrovne toxicity kyslíka pre tieto mikroorganizmy.
- Mikroaerofilné mikroorganizmy – prežívajú nízke koncentrácie (asi 10%) kyslíka (napríklad Helicobacter pylori je mikroorganizmus).
- Aerotolerantné mikroorganizmy – Na svoje prežitie nepotrebujú kyslík. Na rozdiel od toho prítomnosť kyslíka nepoškodzuje mikróby (príkladom je Lactobacillus sp)
- Fakultatívne anaeróby – Tieto mikróby dokážu prežiť v prítomnosti aj neprítomnosti kyslíka. (Escherichia coli je fakultatívny anaerób)
Čo sú anaeróbne mikroorganizmy?
Anaeróbne mikroorganizmy sú povinné anaeróby. Ako konečný akceptor elektrónov nepoužívajú kyslík. Namiesto toho používajú ako konečné akceptory elektrónov substráty, ako je dusík, metán, železo, mangán, kob alt alebo síra. Do tejto kategórie patria organizmy ako Clostridium sp. Okrem toho anaeróby podstupujú fermentáciu na výrobu energie. Existujú dva hlavné typy procesov anaeróbnej fermentácie; mliečna fermentácia a etanolová fermentácia. Prostredníctvom týchto procesov anaeróby produkujú energiu (ATP), ktorá je nevyhnutná na ich prežitie.
Obrázok 02: Anaeróbne baktérie
Anaeróbne mikroorganizmy neprežijú v prostredí bohatom na kyslík, pretože kyslík je toxický pre nutkanie anaeróbov. Naopak, nadmerné hladiny kyslíka nepoškodzujú fakultatívne anaeróby.
Aké sú podobnosti medzi aeróbnymi a anaeróbnymi mikroorganizmami?
- Aeróbne aj anaeróbne mikroorganizmy sú prirodzene prokaryotické.
- Oba tieto mikróby podstupujú glykolýzu, ktorá je prvým krokom bunkového dýchania.
- Aeróbne a anaeróbne pozostávajú z patogénnych mikroorganizmov spôsobujúcich ochorenie.
- Oba typy pozostávajú z priemyselne dôležitých mikróbov.
Aký je rozdiel medzi aeróbnymi a anaeróbnymi mikroorganizmami?
Aeróbne vs anaeróbne mikroorganizmy |
|
| Aeróbne mikroorganizmy sú organizmy, ktoré na svoje prežitie vyžadujú kyslík, pretože je konečným akceptorom elektrónov pre ich bunkové dýchanie. | Anaeróbne mikroorganizmy sú mikróby, ktoré na svoje bunkové dýchanie nepotrebujú kyslík. |
| Konečné akceptory elektrónov | |
| Kyslík je konečným akceptorom elektrónov aeróbnych mikroorganizmov. | Síra, dusík, metán, síra, železo sú konečné akceptory elektrónov anaeróbnych mikroorganizmov. |
| Procesy zapojené do bunkového dýchania | |
| Glykolýza, Krebsov cyklus a reťazec transportu elektrónov sú tri stupne bunkového dýchania. | Glykolýza a fermentácia sú štádiami anaeróbneho dýchania. |
| Typy | |
| Povinné, fakultatívne, aerotolerantné a mikroaerofilné | Povinné a fakultatívne anaeróby |
| Požadované médium pre mikrobiálny rast | |
| Povinné aeróby vyžadujú médiá bohaté na kyslík. | Povinné anaeróby vyžadujú médium bez kyslíka. |
| Toxicita kyslíka | |
| Aeróby sú netoxické pre kyslík. | Anaeróbne mikroorganizmy sú vysoko toxické pre kyslík. |
| Prítomnosť kyslíkových detoxikačných enzýmov | |
| Prítomné v aeróboch. | Neprítomný v anaeróboch. |
| Efektívnosť výroby energie | |
| Produkcia energie je v aeróboch vysoká. | Produkcia energie je u anaeróbov nízka. |
| Príklady | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis atď. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp atď. |
Zhrnutie – Aeróbne vs anaeróbne mikroorganizmy
Aeróbne a anaeróbne mikroorganizmy sa líšia v konečnom akceptore elektrónov. Aeróby využívajú molekulárny kyslík ako konečný akceptor elektrónov. Naproti tomu anaeróby používajú látky ako dusičnany, síra a metán ako konečný akceptor elektrónov. Preto kľúčovým rozdielom medzi aeróbnymi a anaeróbnymi mikroorganizmami je typ konečného akceptora elektrónov, ktorý používajú počas bunkového dýchania.
