Πώς τα Βακτήρια Breathe? Αερόβια και αναερόβια αναπνοή

Το βακτήρια αναπνέουν μέσα από δύο διαδικασίες της αναπνοής: αερόβια και αναερόβια, αυτό που χρησιμοποιείται από τους περισσότερους από αυτούς τους μονοκύτταρους οργανισμούς, λόγω της πρώιμης εξέλιξης της.

Ορισμένα βακτήρια μας βοηθούν να ζούμε όπως αυτά που μας επιτρέπουν να αφομοιώσουμε τα τρόφιμα στο πεπτικό μας σύστημα.

Άλλοι, όπως η αιτία της παρωτίτιδας ή της φυματίωσης, μπορούν να σκοτώσουν ένα άτομο εάν δεν λάβουν την κατάλληλη ιατρική περίθαλψη και εγκαίρως..

Οι πρόγονοι των σύγχρονων βακτηριδίων εμφανίστηκαν στη γη περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Ήταν οι πρώτες μορφές ζωής στον πλανήτη.

Είναι τόσο μικρά ώστε ένα γραμμάριο εδάφους συνήθως έχει 40 εκατομμύρια βακτήρια. Ένα χιλιοστό του νερού θα μπορούσε να κρατήσει κατά μέσο όρο ένα εκατομμύριο.

Βακτήρια βρίσκονται παντού στη γη, εκτός από εκείνα που αποστειρώνονται από τον άνθρωπο. Ακόμη και σε μέρη όπου υφίστανται ακραίες θερμοκρασίες ή όπου υπάρχει υψηλή συγκέντρωση τοξικών ουσιών.

Τα κύτταρα των βακτηρίων είναι αρκετά διαφορετικά από αυτά των φυτών ή των ζώων. Αυτά τα κύτταρα στερούνται πυρήνες και άλλα οργανίδια εντός της μεμβράνης, εκτός από τα ριβοσώματα. Οι οργανισμοί των οποίων τα κύτταρα στερούνται πυρήνων ονομάζονται προκαρυωτικοί.

Οι περισσότεροι άνθρωποι συσχετίζουν μόνο αρνητικά πράγματα με βακτήρια. Αλλά πρέπει να έχετε κατά νου ότι είναι παντού και είναι τόσο μακρύς, ότι ο άνθρωπος δεν θα μπορούσε να υπήρχε χωρίς αυτούς.

Το οξυγόνο στον αέρα που αναπνέουμε δημιουργήθηκε πιθανότατα πριν από εκατομμύρια χρόνια από τη δραστηριότητα των βακτηριδίων.

Τα βακτήρια αφομοιώνουν το άζωτο από την ατμόσφαιρα και τα απελευθερώνουν για να χρησιμοποιηθούν τα φυτά όταν πεθαίνουν.

Τα φυτά δεν μπορούν να εξαγάγουν άζωτο από τον αέρα αλλά από το έδαφος και χάρη στα βακτηρίδια μπορούν να ολοκληρώσουν αυτό το ζωτικό μέρος του μεταβολισμού τους.

Η σχέση μεταξύ των φυτών και των βακτηριδίων έχει γίνει τόσο στενές από την άποψη αυτή ότι ορισμένοι σπόροι είναι ένα δοχείο των βακτηρίων που πρέπει να χρησιμοποιούνται όταν βλαστήσουν.

Επίσης, το ανθρώπινο σώμα περιέχει τεράστιες ποσότητες ωφέλιμων βακτηρίων που δεν μας επηρεάζουν ή δεν μας βοηθούν με κανέναν τρόπο.

Τα βακτήρια που βρίσκονται στο πεπτικό σύστημα είναι απαραίτητα για την απορρόφηση ορισμένων τύπων θρεπτικών ουσιών. Επίσης μας προστατεύουν από κάποια επιβλαβή βακτήρια που μπορούν να αναπτύξουν ασθένειες.

Πώς αναπνέουν τα βακτήρια?

Όλα τα ζωντανά όντα πρέπει να έχουν μια συνεχή πηγή ενέργειας για να διατηρήσουν τις πιο βασικές ζωτικές λειτουργίες.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ενέργεια αυτή προέρχεται απευθείας από τον ήλιο μέσω φωτοσύνθεσης, ενώ σε άλλες καταβροχθίζουν άλλα ζωντανά όντα, όπως τα φυτά ή τα ζώα.

Η ενέργεια πρέπει να καταναλώνεται και στη συνέχεια να μετατρέπεται σε κατάλληλη μορφή όπως η τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Υπάρχουν αρκετοί μηχανισμοί για τη μετατροπή της αρχικής πηγής ενέργειας σε ATP.

Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος είναι μέσω αερόβιας αναπνοής, που απαιτεί οξυγόνο. Αυτή η μέθοδος θα δημιουργήσει περισσότερα ATP από την πηγή.

Ωστόσο, εάν δεν υπάρχει διαθέσιμο οξυγόνο, οι οργανισμοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν άλλους μηχανισμούς για τη μετατροπή της ενέργειας. Οι διεργασίες που δεν χρειάζονται οξυγόνο ονομάζονται αναερόβιες.

Αερόβια αναπνοή

Κατά την αερόβια αναπνοή, η γλυκόζη στη τροφή μετατρέπεται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό με οξείδωση.

Παράγει μια σημαντική ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύουν οργανισμοί σε μόρια ΑΤΡ. Όλη αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα σε ένα μέρος των κυττάρων που ονομάζονται μιτοχόνδρια.

Τα περισσότερα έμβια όντα χρησιμοποιούν αερόβια αναπνοή για να απελευθερώσουν ενέργεια. Ανθρώπους και άλλα θηλαστικά, ερπετά, πτηνά, αμφίβια, ψάρια και έντομα χρησιμοποιούν αυτόν τον τύπο αναπνοής για την ενέργεια.

Αναερόβια αναπνοή

Μερικοί οργανισμοί δεν χρειάζονται οξυγόνο για να επιβιώσουν χάρη στην αναερόβια αναπνοή.

Αυτό συμβαίνει στους πιο πρωτόγονους τύπους βακτηρίων και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι πρώτοι οργανισμοί που εμφανίζονται στη γη ήταν αναερόβιοι.

Αυτά τα όντα πολλαπλασιάστηκαν κατά τη γήινη ατμόσφαιρα που περιέχει λίγο οξυγόνο και, όπως η σύνθεση αρχίζει να ενσωματώσει περισσότερο οξυγόνο κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών, νέων οργανισμών εξελιχθεί για να πληροί την προϋπόθεση.

Η εμφάνιση του οξυγόνου είναι το αποτέλεσμα της ζωής των φυτών, που το παράγει από το διοξείδιο του άνθρακα μέσω της φωτοσύνθεσης.

Τα αναερόβια βακτήρια μπορούν επίσης να είναι ευεργετικά για τον άνθρωπο με πολλούς τρόπους. Μερικοί συμμετέχουν ενεργά στην παραγωγή τροφίμων, μέσω της διαδικασίας ζύμωσης.

Άλλα αναερόβια βακτήρια διαδραματίζουν ρόλο στην επεξεργασία των λυμάτων. Ζώντας σε περιβάλλοντα που θα μπορούσαν να σκοτώσουν τα περισσότερα πλάσματα, και όχι μόνο λόγω της έλλειψης οξυγόνου, καταναλώνουν απόβλητα υλικά, μετατρέποντάς τα χημικά σε απλούστερες ενώσεις.

Στην αναερόβια αναπνοή, οι μικροοργανισμοί μετατρέπουν τη γλυκόζη από το φαγητό σε αιθανόλη και διοξείδιο του άνθρακα για να απελευθερώσουν ενέργεια.

Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται από οργανισμούς για την επιβίωσή τους. Η αναερόβια αναπνοή παράγει ενέργεια menas με τη μορφή ATP που αερόβια αναπνοή.

Τα ανθρώπινα όντα λαμβάνουν ενέργεια μέσω αερόβιας αναπνοής. Ωστόσο, μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν αναερόβια αναπνοή στους μύες.

Όταν κάνουμε μια απαιτητική σωματική άσκηση, το οξυγόνο που τροφοδοτείται μέσω του αίματος καταναλώνεται πολύ πιο γρήγορα από τα μυϊκά κύτταρα.

Στη συνέχεια, οι μύες πρέπει να χρησιμοποιούν τη γλυκόζη για να την μετατρέψουν σε γαλακτικό οξύ για να απελευθερώσουν μικρές ποσότητες ενέργειας.

Κατά τη διάρκεια βαριάς σωματικής άσκησης ή σε οποιοδήποτε είδος βαριάς σωματικής δραστηριότητας, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που καταναλώνεται από τους μύες παράγεται με αερόβια αναπνοή.

Η αναερόβια αναπνοή των μυών παρέχει μόνο μια μικρή επιπλέον ενέργεια που απαιτείται υπό απαιτητικές συνθήκες σωματικής άσκησης.

Το γαλακτικό οξύ που απελευθερώνεται σε αυτή την αναερόβια διαδικασία συσσωρεύεται στους μυς, προκαλώντας τις κράμπες.

Οι μυϊκές κράμπες μπορούν να απαλλαγούν από τη λήψη ζεστού λουτρού ή μασάζ. Ζεστό νερό ή μασάζ, αυτό που κάνουν είναι να βελτιωθεί η κυκλοφορία του αίματος στους μύες.

Με την αύξηση της ροής αίματος στους μύες αυξάνεται η παροχή οξυγόνου. Αυτό το οξυγόνο μετατρέπει το γαλακτικό οξύ που συσσωρεύεται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό και ανακουφίζει τις κράμπες.

Αναφορές

1. Boundless (2017). "Αναερόβια κυτταρική αναπνοή." Ανακτήθηκε στις 8 Ιουνίου 2015 στο boundless.com.
2. Mac, Ryan (2015). "Τι είναι η βακτηριακή αναπνοή;" Ανακτήθηκε στις 8 Ιουνίου 2015 στο livestrong.com.
3. Nordqvist, Christian (2016) "Τι είναι τα βακτήρια; Ποια είναι τα βακτήρια; "Ανακτήθηκε στις 8 Ιουνίου 2015 στο medicalnewstoday.com.
4. Η επιστήμη των καθημερινών (2002. "Αναπνοή." Ανάκτησε στις 8 Ιουνίου 2015 στο encyclopedia.com.
5. Scoville, Heather (2017). "Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα στη ζύμωση και την αναερόβια αναπνοή;". Ανακτήθηκε στις 8 Ιουνίου 2015 στο toughtco.com.
6. Tabasum (2012). "Σύντομο δοκίμιο για αερόβια και αναερόβια αναπνοή". Ανακτήθηκε στις 8 Ιουνίου 2015 στο preservearticles.com.
7. Weed, Geoffrey (2017). Πώς αναπνέουν τα βακτήρια; Ανακτήθηκε στις 8 Ιουνίου 2015 στο sciencing.com.