- بعض الأمثلة على التنفس اللاهوائي
- استخدام النترات كمتقبل للإلكترون
- كبريتات كمتقبل للإلكترون
- ثاني أكسيد الكربون كمتقبل للإلكترون
- الحديد كمتقبل للإلكترون
- الكائنات الحية التي يمكن أن تستخدم متقبلات إلكترونية متعددة
- المراجع
التنفس اللاهوائي هو العملية التنفسية التي تحصل بها 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 من خلالها توليد الطاقة.
Desulfovibrio desulfuricans ، كائن يستخدم الكبريتات للتنفس اللاهوائي
الكائنات الحية التي تقوم بالتنفس اللاهوائي ، وخاصة الكائنات بدائية النواة ، تحل محل الأكسجين بمركبات أخرى تعمل كمقبلات نهائية في سلسلة نقل الإلكترون.
لا ينبغي الخلط بين التنفس اللاهوائي وعمليات التخمير. في الأخير ، ينتهي مستقبل الإلكترون بكونه جزيء عضوي لا يتم اختزاله تمامًا ولا توجد سلسلة نقل إلكترون كما هو الحال في عمليات التنفس.
في التنفس اللاهوائي ، يمكن أن تكون متقبلات الإلكترون في نهاية سلسلة نقل الإلكترون مركبات مثل الكبريت والكبريتات والنترات وثاني أكسيد الكربون وغيرها.
بعض الأمثلة على التنفس اللاهوائي
استخدام النترات كمتقبل للإلكترون
يمكن لبعض الكائنات الحية من جنس Geobacter ، مثل G. metallireducens و G. sulphurreducens ، استخدام المواد الدبالية كمانحين للإلكترون واستخدام النترات و / أو الفومارات كمستقبلات للإلكترون.
بشكل عام ، الكائنات الحية التي تنفذ هذه العملية تقلل النترات (# 3 -) إلى نيتريت (# 2 -) من خلال إنزيم اختزال نترات النترات.
في المقابل ، يمكن استخدام النيتريت كمستقبلات للإلكترون من قبل الكائنات الحية الأخرى.
كبريتات كمتقبل للإلكترون
Desulfovibrio desulfuricans هو بكتيريا تقلل الكبريتات. تستخدم هذه الأنواع من البكتيريا كبريتات كمستقبل نهائي للإلكترون. بعض الأنواع من جنس Clostridium تستخدم الكبريتات أيضًا بهذه الطريقة.
استخدام الكبريتات (SO 4 2-) باعتبارها النتائج متقبل الإلكترون في إنتاج أيون كبريتيت (S 2-) أو كبريتيت الهيدروجين (H 2 S).
في رواسب الكبريت والتربة والمياه العذبة ، من الشائع العثور على بكتيريا تستخدم الكبريتات كمتقبل للإلكترون.
ثاني أكسيد الكربون كمتقبل للإلكترون
تستخدم العديد من الكائنات الميثانوجينية ، أي المسؤولة عن إنتاج الميثان ، ثاني أكسيد الكربون كمستقبل للإلكترون.
تنتمي البكتيريا من أجناس Methanobacterium و Methanococcus و Methanosarcina ، من بين آخرين ، إلى هذه المجموعة.
من الشائع العثور على كائنات ميثانوجينية تستخدم ثاني أكسيد الكربون كمتقبل للإلكترون في أنظمة معالجة المياه اللاهوائية الصناعية.
في هذه الأنظمة ، تعد الكائنات الحية التي تستخدم الكبريتات كمتقبل للإلكترون شائعة أيضًا.
الحديد كمتقبل للإلكترون
يمكن للكائنات الحية الأخرى استخدام أيون الحديديك كمتقبل للإلكترون. في هذه العملية ، يتم تقليل أيون الحديديك (Fe 3+) إلى أيون حديد (Fe 2+).
يتم إجراء هذا الاختزال بواسطة إنزيم اختزال الحديد الموجود في الكائنات الحية مثل Geobacter metallireducens.
الكائنات الحية التي يمكن أن تستخدم متقبلات إلكترونية متعددة
تتمتع الكائنات الحية بقدرة كبيرة على التكيف ، مما سمح للكثيرين باستخدام متقبلات إلكترونية متعددة.
هذه هي حالة اللاهوجينانات اللاهوائية ، وهي سلالة يمكن استخدامها كمستقبلات للإلكترون ، ومركبات مختلفة مثل النتريت والنترات والحديد والأكسجين والفومارات وحتى اليورانيوم.
المراجع
- جيراردي م. (2003). علم الأحياء الفطرية للهضم اللاهوائي. جون وايلي وأولاده. نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية
- لوفلي د وآخرون. Humics كمانح إلكتروني للتنفس اللاهوائي. علم الأحياء الدقيقة البيئية. 1999 ؛ 1 (1): 89-98
- سيفريز دبليو التنفس اللاهوائي. سلسلة جديدة العلم. 1945 ؛ 101 (2613): 88-89
- سكوت جي التنفس اللاهوائي مقابل التخمير. سلسلة جديدة العلم. 1945 ؛ 101 (2632): 585-586
- Wu Q. Sanford R. Löffler F. انخفاض اليورانيوم (السادس) بواسطة السلالة اللاهوجينية اللاهوائية 2CP-C. علم الأحياء الدقيقة البيئية التطبيقية. 2006 ؛ 72 (5): 3608-3614.