เนื้อหา
- TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
- ประเภทของแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน
- tardigrades
- การทำปุ๋ยหมักแบบไร้อากาศ
- ไนตริฟิเคชั่นแบบไม่ใช้ออกซิเจน
อาจเป็นเรื่องดีที่จะจินตนาการว่าสภาพแวดล้อมแบบแอนแอโรบิคเป็นสถานที่ที่ไม่มีใครออกกำลังกาย แต่ไม่นั่นไม่ใช่สิ่งที่มันเป็น!
TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
สภาพแวดล้อมที่ไม่มีออกซิเจนนั้นไม่มีออกซิเจน
Anaerobic หมายถึง“ ปราศจากออกซิเจน” และมันตรงกันข้ามกับแอโรบิก ดังนั้นสภาพแวดล้อมที่มีสภาวะไร้อากาศก็เป็นเช่นนั้น - สถานที่ซึ่งขาดออกซิเจนที่มนุษย์ยีราฟปลาและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ บนโลกนี้ต้องการความอยู่รอด
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ใช้ออกซิเจนเป็นโมเลกุลสำคัญในการรับอิเล็กตรอนในการหายใจของเซลล์ซึ่งเป็นชุดของปฏิกิริยาเคมีที่อาหารเปลี่ยนเป็นพลังงาน ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนการหายใจของเซลล์จะใช้โมเลกุลทางเลือกเช่นไนเตรตซัลเฟตซัลเฟอร์และฟูมาเรต หรือสิ่งมีชีวิตอาจใช้กระบวนการสร้างพลังงานที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง: การหมัก อย่างไรก็ตามการหมักมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการหายใจของเซลล์
ตัวอย่างของสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจน ได้แก่ ดินและโคลนความกล้าภายในของสัตว์บางชนิดและปล่องไฮโดรเทอร์มอลใต้ท้องทะเลลึก สถานที่เหล่านี้ไม่ได้ไร้ชีวิต แต่ชีวิตที่มักมีอยู่นั้นมีขนาดเล็กมักจะเป็นเซลล์เดียวและทนทาน
ประเภทของแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน
แบคทีเรียบางชนิดนั้นมีประโยชน์หลายอย่าง พวกเขาสามารถใช้ออกซิเจนเพื่อสร้างพลังงานเมื่อพร้อมใช้งาน แต่พวกเขาสามารถสลับไปใช้วิธีอื่นของการหายใจของเซลล์ภายใต้เงื่อนไขแบบไม่ใช้ออกซิเจน สิ่งเหล่านี้เรียกว่า ตามอำเภอใจ แบคทีเรีย. สำหรับแบคทีเรียเหล่านี้การเจริญเติบโตช้าลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อสภาพแวดล้อมบอกว่าพวกเขาต้องเปลี่ยนไปพึ่งพาการหายใจของเซลล์แบบไม่ใช้ออกซิเจนที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า
ในทางตรงกันข้าม, แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบอ้อม แบคทีเรียไม่สามารถอยู่รอดได้ถ้ามีออกซิเจนอยู่รอบตัว โดยทั่วไปแล้วจะพบว่ามีพันธะ anaerobes ในร่างกายมนุษย์รวมถึงในปากและทางเดินอาหารและพวกเขาสามารถทำให้เกิดโรคหรือการติดเชื้อ ตัวอย่างเช่น, Porphyromonas สามารถนำไปสู่ประเภทของโรคปอดบวมหรือโรคปริทันต์ (การอักเสบของเหงือก) ในขณะเดียวกัน Clostridium ขยายพันธุ์ภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนอย่างเข้มงวดอาจทำให้เกิดเนื้อตายเน่า (การติดเชื้อของกล้ามเนื้อเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องกับบาดแผลเปิด)
แบคทีเรียแอนนาโรบิคชนิดอื่น ๆ อยู่ในช่วงระหว่าง - พวกมันสามารถทนต่อออกซิเจนได้บ้าง แต่มีความเข้มข้นที่แน่นอนเท่านั้น บางครั้งเรียกว่า aerotolerant แบคทีเรียแบคทีเรียเหล่านี้จะไม่ตายทันทีเมื่อมีออกซิเจน แต่ไม่สามารถใช้ในการหายใจของเซลล์ แต่พวกเขาใช้การหมักเพื่อสร้างพลังงาน
tardigrades
ไม่ใช่ว่าทุกชีวิตในสภาวะไร้ออกซิเจนเป็นแบคทีเรีย tardigrade หรือที่เรียกว่าหมีน้ำเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดหนึ่งมิลลิเมตรที่สามารถทนต่อการขาดออกซิเจนเท่านั้น แต่ยังขาดน้ำอุณหภูมิที่รุนแรง (หลายร้อยองศาเหนือหรือต่ำกว่าศูนย์) ถูกแช่ในแอลกอฮอล์เดือด การได้รับรังสีและแม้กระทั่งวันหยุดพักผ่อนในอวกาศ ส่วนหนึ่งของวิธีการทำสิ่งเหล่านี้คือการปิดฟังก์ชั่นสำคัญชั่วคราวเพื่อพักในสภาพของภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับเช่นเดียวกับที่สัตว์อื่นอาจจำศีลในฤดูหนาว อย่างไรก็ตาม tardigrade สามารถอยู่ได้ด้วยวิธีนี้มานานหลายทศวรรษจนกระทั่งเงื่อนไขเป็นที่นิยมมากขึ้น
การทำปุ๋ยหมักแบบไร้อากาศ
แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนมักพบในดินและสามารถเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการทำปุ๋ยหมักแบบไม่ใช้อากาศ - ที่ซึ่งเศษอาหารและสารอินทรีย์อื่น ๆ ถูกทิ้งไว้ในสภาพแวดล้อมที่ปิดผนึกเพื่อแยกย่อยเป็นปุ๋ยที่อุดมด้วยสารอาหารใครบางคนกำลังมองหาที่จะหลีกเลี่ยงกลิ่นเน่าเสียของปุ๋ยหมักสดในบ้านของพวกเขาอาจใช้วิธีการนี้เพื่อให้แบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนทำลายเศษอาหารของพวกเขา การทำปุ๋ยหมักแบบไร้อากาศจะสร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดสูงเช่นเดียวกับกระเพาะอาหารของมนุษย์ภายในถังขยะหรือถุงใด ๆ ที่ถือปุ๋ยหมัก
ไนตริฟิเคชั่นแบบไม่ใช้ออกซิเจน
งานสำคัญอีกอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นโดยแบคทีเรียเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจนคือการทำไนตริฟิเคชั่น นี่คือกระบวนการที่ก๊าซไนโตรเจนถูกรวมเข้าไปในสสารที่เป็นของแข็ง เนื่องจากพืชจำเป็นต้องเข้าถึงไนโตรเจนจากรากของมันเพื่อที่จะเติบโตแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนในดินจึงมีบทบาทสำคัญในการทำปุ๋ยที่มีประสิทธิภาพและช่วยให้ไนโตรเจนหมุนเวียนทั่วทั้งสภาพแวดล้อม