აერობულ და ანაერობულ მიკროორგანიზმებს შორის მთავარი განსხვავებაა ჟანგბადის მოთხოვნილება აერობული მიკროორგანიზმების გადარჩენისთვის, ხოლო ეს არ არის ანაერობული მიკროორგანიზმებისთვის. ანუ, აერობულ მიკროორგანიზმებს ესაჭიროებათ ჟანგბადი, როგორც მათი საბოლოო ელექტრონის მიმღები აერობული სუნთქვის დროს, ხოლო ანაერობული მიკროორგანიზმები არ საჭიროებენ ჟანგბადს მათი უჯრედული სუნთქვისთვის.
რეაქცია ჟანგბადზე არის მიკროორგანიზმების აერობული და ანაერობული კლასიფიკაციის საფუძველი. ამის გამო, ამ მიკროორგანიზმებს აქვთ სხვადასხვა მახასიათებლები, რათა შეასრულონ თავიანთი ფუნქციები უჯრედული სუნთქვის დროს.ამრიგად, აერობული მიკრობები განიცდიან აერობულ სუნთქვას, ხოლო ანაერობული მიკრობები ანაერობულ სუნთქვას.
რა არის აერობული მიკროორგანიზმები?
აერობული მიკროორგანიზმები არის მიკროორგანიზმების ჯგუფი, რომელშიც ჟანგბადი მოქმედებს როგორც საბოლოო ელექტრონის მიმღები უჯრედულ სუნთქვაში. ამიტომ, ამ მიკრობებს სჭირდებათ მოლეკულური ჟანგბადი მისი გადარჩენისთვის. ისინი ჟანგბადის თანდასწრებით ჟანგდებიან მონოსაქარიდებს, როგორიცაა გლუკოზა. ძირითადი პროცესები, რომლებიც გამოიმუშავებენ ენერგიას აერობებში, არის გლიკოლიზი, რასაც მოჰყვება კრებსის ციკლი და ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვი. ვინაიდან ჟანგბადის დონე არ არის ტოქსიკური ამ მიკროორგანიზმებისთვის, ისინი კარგად იზრდებიან ჟანგბადის შემცველ გარემოში. ამრიგად, ისინი წარმოადგენენ სავალდებულო აერობებს (Bacillus sp,)
სურათი 01: აერობული ბაქტერიები
კლასიფიკაცია
მიკროაეროფილური მიკრობები, აეროტოლერანტული მიკროორგანიზმები და ფაკულტატური ანაერობები არის აერობების სამი კლასიფიკაცია. ამ კლასიფიკაციის საფუძველია ჟანგბადის ტოქსიკურობის დონეები ამ მიკროორგანიზმებისთვის.
- მიკროაეროფილური მიკროორგანიზმები - გადარჩებიან ჟანგბადის დაბალ კონცენტრაციებში (დაახლოებით 10%) (Helicobacter pylori არის მიკროორგანიზმის მაგალითი).
- აეროტოლერანტული მიკროორგანიზმები - მათ არ სჭირდებათ ჟანგბადი მისი გადარჩენისთვის. ამის საპირისპიროდ, ჟანგბადის არსებობა არ აზიანებს მიკრობებს (მაგალითად, Lactobacillus sp)
- ფაკულტატური ანაერობები - ამ მიკრობებს შეუძლიათ გადარჩეს ჟანგბადის არსებობის და არარსებობის დროსაც. (Escherichia coli არის ფაკულტატური ანაერობი)
რა არის ანაერობული მიკროორგანიზმები?
ანაერობული მიკროორგანიზმები სავალდებულო ანაერობებია. ისინი არ იყენებენ ჟანგბადს, როგორც საბოლოო ელექტრონის მიმღებს. ამის ნაცვლად, ისინი იყენებენ სუბსტრატებს, როგორიცაა აზოტი, მეთანი, რკინის, მანგანუმი, კობალტი ან გოგირდი, როგორც მათი საბოლოო ელექტრონის მიმღებები. ამ კატეგორიას მიეკუთვნება ორგანიზმები, როგორიცაა Clostridium sp. გარდა ამისა, ანაერობები განიცდიან ფერმენტაციას ენერგიის წარმოებისთვის. არსებობს ანაერობული დუღილის პროცესების ორი ძირითადი ტიპი; რძემჟავა ფერმენტაცია და ეთანოლის დუღილი. ამ პროცესების მეშვეობით ანაერობები აწარმოებენ ენერგიას (ATP), რომელიც აუცილებელია მათი გადარჩენისთვის.
სურათი 02: ანაერობული ბაქტერიები
ანაერობული მიკროორგანიზმები არ ცოცხლობენ ჟანგბადით მდიდარ გარემოში, რადგან ჟანგბადი ტოქსიკურია სავალდებულო ანაერობებისთვის. ამის საპირისპიროდ, ჟანგბადის ჭარბი დონე არ აზიანებს ფაკულტატურ ანაერობებს.
რა მსგავსებაა აერობულ და ანაერობულ მიკროორგანიზმებს შორის?
- ბუნებით, როგორც აერობული, ასევე ანაერობული მიკროორგანიზმები პროკარიოტულია.
- ორივე ეს მიკრობი განიცდის გლიკოლიზს, რაც არის უჯრედული სუნთქვის პირველი საფეხური.
- აერობული და ანაერობული შედგება პათოგენური დაავადების გამომწვევი მიკროორგანიზმებისგან.
- ორივე ტიპი შედგება ინდუსტრიულად მნიშვნელოვანი მიკრობებისგან.
რა განსხვავებაა აერობულ და ანაერობულ მიკროორგანიზმებს შორის?
აერობული vs ანაერობული მიკროორგანიზმები |
|
| აერობული მიკროორგანიზმები არის ორგანიზმები, რომლებსაც სჭირდებათ ჟანგბადი მათი გადარჩენისთვის, რადგან ეს არის მათი უჯრედული სუნთქვის საბოლოო ელექტრონის მიმღები. | ანაერობული მიკროორგანიზმები არის მიკრობები, რომლებსაც არ სჭირდებათ ჟანგბადი მათი უჯრედული სუნთქვისთვის. |
| საბოლოო ელექტრონის მიმღებები | |
| ჟანგბადი არის აერობული მიკროორგანიზმების საბოლოო ელექტრონის მიმღები. | გოგირდი, აზოტი, მეთანი, გოგირდი, ფერი არის ანაერობული მიკროორგანიზმების საბოლოო ელექტრონის მიმღებები. |
| პროცესები ჩართული უჯრედულ სუნთქვაში | |
| გლიკოლიზი, კრებსის ციკლი და ელექტრონული სატრანსპორტო ჯაჭვი არის უჯრედული სუნთქვის სამი ეტაპი. | გლიკოლიზი და დუღილი არის ანაერობული სუნთქვის ეტაპები. |
| ტიპები | |
| ავალდებულო, ფაკულტატური, აეროტოლერანტული და მიკროაეროფილური | ობლიგირებული და ფაკულტატური ანაერობები |
| აუცილებელი მედია მიკრობული ზრდისთვის | |
| აერობების ვალდებულება მოითხოვს ჟანგბადით მდიდარ გარემოს. | ავალდებულ ანაერობებს სჭირდებათ ჟანგბადის გარეშე მედია. |
| ჟანგბადის ტოქსიკურობა | |
| აერობები არატოქსიკურია ჟანგბადისთვის. | ანაერობული მიკროორგანიზმები ძალიან ტოქსიკურია ჟანგბადისთვის. |
| ჟანგბადის დეტოქსიკაციის ფერმენტების არსებობა | |
| აერობებში. | არ არსებობს ანაერობებში. |
| ენერგეტიკული წარმოების ეფექტურობა | |
| ენერგიის წარმოება მაღალია აერობებში. | ენერგიის წარმოება დაბალია ანაერობებში. |
| მაგალითები | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis და ა.შ. | აქტინომიცები, ბაქტერიოიდები, პროპიონიბაქტერიუმი, ვეილონელა, პეპტოსტრეპტოკოკი, პორფირომონა, კლოსტრიდიუმი და სხვ. |
რეზიუმე – აერობული vs ანაერობული მიკროორგანიზმები
აერობული და ანაერობული მიკროორგანიზმები განსხვავდება ელექტრონის საბოლოო მიმღებში. აერობები იყენებენ მოლეკულურ ჟანგბადს, როგორც საბოლოო ელექტრონის მიმღებს. ამის საპირისპიროდ, ანაერობები იყენებენ ნივთიერებებს, როგორიცაა ნიტრატები, გოგირდი და მეთანი, როგორც საბოლოო ელექტრონის მიმღები. მაშასადამე, აერობულ და ანაერობულ მიკროორგანიზმებს შორის მთავარი განსხვავება არის საბოლოო ელექტრონის მიმღების ტიპი, რომელსაც ისინი იყენებენ უჯრედული სუნთქვის დროს.
