5 أمثلة على التنفس اللاهوائي

التنفس اللاهوائي هو العملية التنفسية التي تحصل من خلالها الكائنات الحية الدقيقة المختلفة على الطاقة وتستقلب المركبات العضوية أثناء غياب الأكسجين الجزيئي.

في التنفس الهوائي ، يعمل الأكسجين كمستقبل للإلكترون في نهاية سلسلة نقل الإلكترون. هذه السلسلة هي العملية التي يمكن للخلايا توليد الطاقة بها.

تحل الكائنات التي تؤدي إلى التنفس اللاهوائي ، ولا سيما الكائنات أولية النواة ، محل الأكسجين بمركبات أخرى تعمل كقواد نهائي في سلسلة نقل الإلكترون.

لا تخلط بين التنفس اللاهوائي مع عمليات التخمير. في الأخير ، ينتهي متقبل الإلكترون بجزيء عضوي لا يتم تقليله تمامًا ولا توجد سلسلة نقل إلكترونية كما في عمليات التنفس.

في التنفس اللاهوائي ، يمكن أن تكون مستقبلات الإلكترون في نهاية سلسلة نقل الإلكترون مركبات مثل الكبريت والكبريتات والنترات وثاني أكسيد الكربون ، من بين أشياء أخرى.

بعض الأمثلة على التنفس اللاهوائي

استخدام النترات كمتقبل للإلكترون

يمكن لبعض الكائنات الحية من جنس Geobacter ، مثل G. metallireducens و G. sulfurreducens ، استخدام المواد الدبالية كمانحين للإلكترون واستخدام النترات و / أو الفومارات كمقبلات للإلكترون.

بشكل عام ، تقلل الكائنات التي تنفذ هذه العملية النترات (رقم 3 ) إلى النتريت (رقم 2 ) من خلال إنزيم نترات الإنزيم.

بدوره ، يمكن استخدام النتريت كمستقبلات إلكترونية من قبل الكائنات الأخرى.

كبريتات متقبل الإلكترون

Desulfovibrio desulfuricans عبارة عن بكتيريا تعمل على الحد من الكبريتات. هذا النوع من البكتيريا يستخدم كبريتات كمقبل نهائي للإلكترون. كما تستخدم بعض أنواع جنس كلوستريديوم الكبريتات بهذه الطريقة.

يؤدي استخدام الكبريتات (SO 4 2-) كمستقبل للإلكترون إلى إنتاج أيون الكبريتيت (S2-) أو كبريتيت الهيدروجين (H 2 S).

في الكبريتيد ، رواسب التربة والمياه العذبة ، من الشائع العثور على البكتيريا التي تستخدم الكبريتات كمتقبل للإلكترون.

ثاني أكسيد الكربون باعتباره متقبل الإلكترون

يستخدم الكثير من الكائنات الميثانوجينية ، أي المسؤولة عن إنتاج الميثان ، ثاني أكسيد الكربون كمستقبل للإلكترون.

وهم ينتمون إلى هذه المجموعة من البكتيريا من أجناس الميثانوباكتريا ، الميثانوكوكوس والميثانوسارسينا ، من بين آخرين.

من الشائع العثور على الكائنات الميثانوجينية التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون كمستقبل للإلكترون في أنظمة معالجة المياه اللاهوائية الصناعية.

في هذه الأنظمة ، تعد الكائنات الحية التي تستخدم كبريتات متقبلًا للإلكترون شائعة أيضًا.

الحديد باعتباره متقبل الإلكترون

يمكن للكائنات الأخرى أن تستخدم أيون الحديديك كمستقبل للإلكترون. في هذه العملية ، يتم تقليل أيون الحديديك (Fe3 +) إلى أيونات حديدية (Fe2 +).

يتم إجراء التخفيض المذكور بواسطة حديد إنزيم اختزال ، الموجود في الكائنات الحية مثل Geobacter metallireducens .

الكائنات التي يمكن أن تستخدم متقبلات الإلكترون متعددة

الكائنات الحية لديها قدرة كبيرة على التكيف ، مما سمح للكثيرين باستخدام أدوات قبول إلكترونية متعددة.

هذا هو حال مثبطات المكورات الدهنية Aneromyxobacter dehalogenans ، وهي سلالة يمكن أن تستخدم كمستقبلات إلكترونية ، ومركبات مختلفة مثل النتريت والنترات والحديد والأكسجين والومارات وحتى اليورانيوم.