Аэробный организм или аэроб — это организм , который может выживать и расти в насыщенной кислородом среде. [1] Способность проявлять аэробное дыхание может принести пользу аэробному организму, поскольку аэробное дыхание дает больше энергии, чем анаэробное дыхание. [2] Производство энергии в клетке включает синтез АТФ с помощью фермента, называемого АТФ-синтазой . При аэробном дыхании АТФ-синтаза связана с цепью переноса электронов, в которой кислород действует как терминальный акцептор электронов. [3] В июле 2020 года морские биологи сообщили, что аэробные микроорганизмы (в основном), находящиеся в « квази-суспензионном состоянии », были обнаружены в бедных органическими веществами отложениях возрастом до 101,5 миллионов лет, на глубине 250 футов ниже морского дна в Южно-Тихоокеанском круговороте ( SPG) («самое мертвое место в океане») и может быть самой долгоживущей формой жизни, когда-либо обнаруженной. [4] [5]
Когда организм способен выживать как в кислородной, так и в анаэробной среде, использование эффекта Пастера позволяет различать факультативные анаэробы и аэротолерантные организмы. Если организм использует ферментацию в анаэробной среде, добавление кислорода заставит факультативные анаэробы приостановить ферментацию и начать использовать кислород для дыхания. Аэротолерантные организмы должны продолжать ферментацию в присутствии кислорода. Факультативные организмы растут как на богатых кислородом, так и на бескислородных средах.
Аэробного дыхания
Аэробные организмы используют процесс, называемый аэробным дыханием, для создания АТФ из АДФ и фосфата. Глюкоза ( моносахарид ) окисляется для питания цепи переноса электронов: [8]
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 38 АДФ + 38 фосфат → 6 CO 2 + 44 H 2 O + 38 АТФ
При окислительном фосфорилировании АТФ синтезируется из АДФ и фосфата с помощью АТФ-синтазы. АТФ-синтаза приводится в действие протондвижущей силой, создаваемой за счет использования энергии, генерируемой цепью переноса электронов. Ион водорода (H + ) имеет положительный заряд и, если его разделить клеточной мембраной, он создает разницу в заряде между внутренней и внешней частью мембраны. Окислительное фосфорилирование происходит в митохондриях эукариот . [3]
Аэробному дыханию необходим кислород , поскольку он действует как терминальный акцептор электронов в цепи переноса электронов у прокариот. В этом процессе молекулярный кислород восстанавливается до воды. [9]
^ Кронек ПМ, Соса Торрес МЭ, ред. (2021). Металлы, микробы и минералы - биогеохимическая сторона жизни (1-е изд.). Берлин: de Gruyter GmbH & Co. KG. ISBN 978-3-11-058890-3. ОСЛК 1201187551.
^ Аб Морелли А.М., Равера С., Панфоли I (октябрь 2020 г.). «Аэробный митохондриальный синтез АТФ с комплексной точки зрения». Открытая биология . 10 (10): 200224. doi :10.1098/rsob.200224. ПМЦ 7653358 . ПМИД 33081639.
↑ Ву KJ (28 июля 2020 г.). «Эти микробы, возможно, выжили 100 миллионов лет под морским дном. Спасенные из своих холодных, тесных и бедных питательными веществами домов, бактерии проснулись в лаборатории и начали расти». Нью-Йорк Таймс . Проверено 31 июля 2020 г.
^ Мороно Ю., Ито М., Хосино Т., Терада Т., Хори Т., Икехара М. и др. (июль 2020 г.). «Аэробная микробная жизнь сохраняется в кислородных морских отложениях возрастом 101,5 миллиона лет». Природные коммуникации . 11 (1): 3626. Бибкод : 2020NatCo..11.3626M. дои : 10.1038/s41467-020-17330-1. ПМЦ 7387439 . ПМИД 32724059.
^ abc Тодар К. «Питание и рост бактерий». Интернет-учебник по бактериологии Тодара. п. 4 . Проверено 24 июля 2016 г.
^ Хентгес DJ (1996). «17: Анаэробы: Общая характеристика». У барона С. (ред.). Медицинская микробиология (4-е изд.). Галвестон, Техас: Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. ISBN9780963117212. ПМИД 21413255 . Проверено 24 июля 2016 г.
^ Чаухан Б.С. (2008). Основы биохимии и биофизики . Публикации Лакшми. п. 530. ИСБН978-8131803226.
^ Борисов, Виталий Б.; Верховский Михаил И. (23 октября 2015 г.). Стюарт, Вэлли (ред.). «Кислород как акцептор». ЭкоСал Плюс . 6 (2): ecosalplus.ESP–0012–2015. doi :10.1128/ecosalplus.ESP-0012-2015. ISSN 2324-6200. ПМИД 26734697.