- Enkele voorbeelden van anaërobe ademhaling
- Gebruik van nitraten als elektronenacceptor
- Sulfaat als elektronenacceptor
- Kooldioxide als elektronenacceptor
- IJzer als elektronenacceptor
- Organismen die meerdere elektronenacceptoren kunnen gebruiken
- Referenties
Anaërobe ademhaling is het ademhalingsproces waarbij verschillende micro-organismen energie verkrijgen en organische verbindingen metaboliseren terwijl ze in afwezigheid van moleculaire zuurstof zijn.
Bij aërobe ademhaling werkt zuurstof als een elektronenreceptor aan het einde van de elektronentransportketen. Deze ketting is het proces waarmee cellen energie kunnen opwekken.
Desulfovibrio desulfuricans, een organisme dat sulfaten gebruikt voor anaërobe ademhaling
Organismen die anaërobe ademhaling uitvoeren, voornamelijk prokaryote organismen, vervangen zuurstof door andere verbindingen die als laatste acceptoren in de elektronentransportketen fungeren.
Anaërobe ademhaling moet niet worden verward met fermentatieprocessen. In het laatste geval wordt de elektronenacceptor een organisch molecuul dat niet volledig is gereduceerd en is er geen elektronentransportketen zoals bij ademhalingsprocessen.
Bij anaërobe ademhaling kunnen de elektronenacceptoren aan het einde van de elektronentransportketen verbindingen zijn zoals onder andere zwavel, sulfaten, nitraten en kooldioxide.
Enkele voorbeelden van anaërobe ademhaling
Gebruik van nitraten als elektronenacceptor
Sommige organismen van het geslacht Geobacter, zoals G. metallireducens en G. sulphurreducens, kunnen humusstoffen gebruiken als elektronendonoren en nitraat en / of fumaraat gebruiken als elektronenacceptoren.
In het algemeen reduceren organismen die dit proces uitvoeren nitraten (# 3 - ) tot nitrieten (# 2 - ) via het enzym nitraatreductase.
Nitrieten kunnen op hun beurt door andere organismen worden gebruikt als elektronenacceptoren.
Sulfaat als elektronenacceptor
Desulfovibrio desulfuricans is een sulfaatreducerende bacterie. Deze soorten bacteriën gebruiken sulfaat als de laatste elektronenacceptor. Sommige soorten van het geslacht Clostridium gebruiken ook sulfaten op deze manier.
Het gebruik van sulfaten (SO 4 2- ) als elektronenacceptor resulteert in de productie van sulfietionen (S 2- ) of waterstofsulfiet (H 2 S).
In zwavelafzettingen, bodems en zoet water is het gebruikelijk om bacteriën te vinden die sulfaten gebruiken als elektronenacceptor.
Kooldioxide als elektronenacceptor
Veel van de methanogene organismen, die verantwoordelijk zijn voor de productie van methaan, gebruiken koolstofdioxide als elektronenacceptor.
Tot deze groep behoren onder meer bacteriën van de Methanobacterium, Methanococcus en Methanosarcina genera.
Het is gebruikelijk om methanogene organismen te vinden die kooldioxide gebruiken als elektronenacceptor in industriële anaërobe waterbehandelingssystemen.
In deze systemen zijn organismen die sulfaat gebruiken als elektronenacceptor ook gebruikelijk.
IJzer als elektronenacceptor
Andere organismen kunnen het ferri-ion gebruiken als elektronenacceptor. Hierbij wordt het ferri-ion (Fe 3+ ) gereduceerd tot ferro-ion (Fe 2+ ).
Deze reductie wordt uitgevoerd door het enzym ijzerreductase, aanwezig in organismen zoals Geobacter metallireducens.
Organismen die meerdere elektronenacceptoren kunnen gebruiken
Levende organismen hebben een groot aanpassingsvermogen, waardoor velen meerdere elektronenacceptoren hebben kunnen gebruiken.
Dit is het geval bij Anaeromyxobacter dehalogenans, een stam die als elektronenacceptor kan worden gebruikt, verbindingen zo verschillend als nitrieten, nitraten, ijzer, zuurstof, fumaraat en zelfs uranium.
Referenties
- Gerardi M. (2003). De mycrobiologie van anaërobe vergisters. John Wiley and Sons. New Jersey, Verenigde Staten
- Lovley D. et al. Humics als elektronendonor voor anaërobe ademhaling. Milieumicrobiologie. 1999; 1 (1): 89-98
- Seifriz W. Anaërobe ademhaling. Wetenschap, nieuwe serie. 1945; 101 (2613): 88-89
- Scott G. Anaërobe ademhaling versus fermentatie. Wetenschap, nieuwe serie. 1945; 101 (2632): 585-586
- Wu Q. Sanford R. Löffler F. Uranium (VI) Reductie door Anaeromyxobacter dehalogenans Stam 2CP-C. Toegepaste omgevingsmicrobiologie. 2006; 72 (5): 3608-3614.