Różnica między mikroorganizmami tlenowymi i beztlenowymi

The kluczowa różnica między tlenowymi i beztlenowymi mikroorganizmami jest zapotrzebowanie na tlen dla przetrwałych mikroorganizmów tlenowych, podczas gdy nie dotyczy to mikroorganizmów beztlenowych. To znaczy, amikroorganizmy erobowe wymagają tlenu jako ostatecznego akceptora elektronów podczas oddychania tlenowego, podczas gdy mikroorganizmy beztlenowe nie wymagają tlenu do oddychania komórkowego.

Odpowiedź na tlen stanowi podstawę do klasyfikacji mikroorganizmów jako tlenowych i beztlenowych. Z tego powodu mikroorganizmy te mają różne właściwości do wykonywania swoich funkcji podczas oddychania komórkowego. Dlatego drobnoustroje tlenowe przechodzą oddychanie tlenowe, podczas gdy drobnoustroje beztlenowe podlegają oddychaniu beztlenowemu.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są mikroorganizmy tlenowe
3. Co to są mikroorganizmy beztlenowe
4. Podobieństwa między mikroorganizmami tlenowymi i beztlenowymi
5. Porównanie obok siebie - Tlenowe i beztlenowe mikroorganizmy w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to są mikroorganizmy tlenowe?

Tlenowe mikroorganizmy to grupa mikroorganizmów, w których tlen działa jako końcowy akceptor elektronów w oddychaniu komórkowym. Dlatego te mikroby wymagają tlenu cząsteczkowego do przeżycia. Utleniają monosacharydy, takie jak glukoza w obecności tlenu. Głównymi procesami generującymi energię w tlenach są glikoliza, a następnie cykl Krebsa i łańcuch transportu elektronów. Ponieważ poziomy tlenu nie są toksyczne dla tych mikroorganizmów, dobrze rosną w utlenionych ośrodkach. A zatem są to obligatoryjne tlenowce (Bacillus sp,)

Rycina 01: Bakterie tlenowe

Klasyfikacja

Mikroaerofilne drobnoustroje, mikroorganizmy aerotolerancyjne i fakultatywne beztlenowce to trzy klasyfikacje tlenowców. Podstawą tej klasyfikacji są poziomy toksyczności tlenu dla tych mikroorganizmów.

• Mikroaerofilne mikroorganizmy - przetrwają w niskich stężeniach (około 10%) tlenu (Helicobacter pylori jest przykładem mikroorganizmu).
• Mikroorganizmy aerotolerancyjne - nie wymagają tlenu do przetrwania. Natomiast obecność tlenu nie szkodzi drobnoustrojom (Lactobacillus sp jest przykładem)
• Fakultatywne beztlenowce - Mikroby te mogą przetrwać zarówno w obecności, jak i przy braku tlenu. (Escherichia coli jest fakultatywnym beztlenowcem)

Czym są mikroorganizmy beztlenowe?

Mikroorganizmy beztlenowe są obowiązkowymi beztlenowcami. Nie używają tlenu jako ostatecznego akceptora elektronów. Zamiast tego używają substratów, takich jak azot, metan, żelazo, mangan, kobalt lub siarka jako końcowe akceptory elektronów. Organizmy takie jak Clostridium sp należą do tej kategorii. Ponadto beztlenowce podlegają fermentacji w celu wytworzenia energii. Istnieją dwa główne typy procesów fermentacji beztlenowej; fermentacja kwasu mlekowego i fermentacja etanolu. Poprzez te procesy beztlenowce wytwarzają energię (ATP), która jest niezbędna do ich przetrwania.

Rycina 02: Bakterie beztlenowe

Mikroorganizmy beztlenowe nie przetrwają w środowisku bogatym w tlen, ponieważ tlen jest toksyczny dla obligacji beztlenowych. Natomiast nadmiar tlenu nie szkodzi fakultatywnym beztlenowcom.

Jakie są podobieństwa między mikroorganizmami tlenowymi i beztlenowymi?

• Z natury mikroorganizmy tlenowe i beztlenowe są prokariotyczne.
• Oba te drobnoustroje podlegają glikolizie, co jest pierwszym etapem oddychania komórkowego.
• Tlenowe i beztlenowe składają się z patogennych mikroorganizmów chorobotwórczych.
• Oba typy składają się z ważnych przemysłowo drobnoustrojów.

Jaka jest różnica między mikroorganizmami tlenowymi i beztlenowymi?

Tlenowe a beztlenowe mikroorganizmy
Mikroorganizmy tlenowe to organizmy wymagające tlenu do przeżycia, ponieważ jest to końcowy akceptor elektronów ich oddychania komórkowego.	Mikroorganizmy beztlenowe to drobnoustroje, które nie wymagają tlenu do oddychania komórkowego.
Ostateczne akceptory elektronów
Tlen jest ostatnim akceptorem elektronów tlenowych mikroorganizmów.	Siarka, azot, metan, siarka, żelazo są końcowymi akceptorami elektronów beztlenowych mikroorganizmów.
Procesy zaangażowane w oddychanie komórkowe
Glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch transportu elektronów to trzy etapy oddychania komórkowego.	Glikoliza i fermentacja to etapy oddychania beztlenowego.
Rodzaje
Obowiązkowe, fakultatywne, aerotolerancyjne i mikroaerofilowe	Beztlenowce obowiązkowe i fakultatywne
Wymagane pożywki dla rozwoju drobnoustrojów
Wymagane tlenowce wymagają mediów bogatych w tlen.	Obowiązkowe beztlenowce wymagają mediów pozbawionych tlenu.
Toksyczność tlenu
Tlenowce są nietoksyczne dla tlenu.	Mikroorganizmy beztlenowe są bardzo toksyczne dla tlenu.
Obecność enzymów detoksykujących tlen
Obecny w aerobach.	Nieobecny w beztlenowcach.
Efektywność produkcji energii
Produkcja energii jest wysoka w tlenach.	Produkcja beztlenowa jest niska.
Przykłady
Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis itp.	Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp itp..

Podsumowanie - bakterie tlenowe a beztlenowe

Drobnoustroje tlenowe i beztlenowe różnią się końcowym akceptorem elektronów. Tlenki wykorzystują tlen cząsteczkowy jako końcowy akceptor elektronów. Natomiast beztlenowce wykorzystują substancje takie jak azotany, siarka i metan jako końcowy akceptor elektronów. Dlatego kluczową różnicą między mikroorganizmami tlenowymi i beztlenowymi jest rodzaj końcowego akceptora elektronów, którego używają podczas oddychania komórkowego.

Odniesienie:

1.Hentges, David J. „Beztlenowce: Ogólna charakterystyka”. Mikrobiologia medyczna. 4th Edition., U.S. National Library of Medicine, 1 stycznia 1996. Dostępne tutaj  
2. Smith, Charles G. i Marvin J. Johnson. „WYMAGANIA DOTYCZĄCE AERACJI DLA WZROSTU MIKROORGANIZMÓW AEROBOWYCH”. Journal of Bacteriology, U.S. National Library of Medicine, wrzesień 1954. Dostępny tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Hepatocyty - produkcja i dystrybucja” (domena publiczna) za pośrednictwem Pixnio
2. Bakterie beztlenowe Mc Mcininx - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia