Словарь, статья из разделов: Термины, Бактерии

Анаэробное дыхание

Анаэробное дыхание – это такое дыхание микробов, при котором для окисления органических или неорганических веществ используется не молекулярный кислород, а другие окисленные соединения. В частности, соли азотной, серной и угольной кислот. При этом используемые соединения превращаются в более восстановленные. Процессы идут в анаэробных условиях, то есть без доступа кислорода^[1].

При анаэробном дыхании акцептором электронов выступают различные неорганические соединения – нитраты, сульфаты, карбонаты. Таким образом, различия между аэробным дыханием и анаэробным дыханием заключено в природе конечного акцептора электронов. Выход аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) при анаэробном дыхании меньше, чем при аэробном, но больше, чем при брожении^[2]^[1].

Типы анаэробного дыхания

Тип анаэробного дыхания зависит от природы конечного акцептора электронов в электротранспортной цепи. В зависимости от этого различают:

сульфатное дыхание – конечный акцептор электронов сульфатная группа SO₄^2-. Бактерии – сульфатвосстанавливающие или сульфатредуцирующие;
нитратное дыхание (денитрификация) – конечный акцептор электронов нитратная (NO₃^-) или нитритная группа (NO₂^-). Бактерии – денитрифицирующие;
карбонатное дыхание – конечный акцептор электронов CO₂(улекислый газ). Бактерии – метаногенные (метанобразующие);
фумаратное дыхание – конечным акцептором электронов служит органическое вещество^[2].

Метаболические особенности анаэробных бактерий

Бактерии способные к анаэробному дыханию характеризуются укороченными электротранспортными или дыхательными цепями. Они не содержат всех переносчиков, характерных для дыхательных цепей аэробных бактерий^[2].

Параллельно в цепях анаэробов цитохромоксидаза заменена соответствующими редуктазами. В обмене веществ строгих анаэробов не функционирует цикл Кребса или он разорван и выполняет только биосинтетические, но не энергетические функции^[2].

Основное количество молекул АТФ при анаэробном дыхании синтезируется в процессе мембранного фосфорилирования^[2].

По отношению к молекулярному кислороду бактерии, для которых характерно анаэробное дыхание, могут являться факультативными или облигатными анаэробами^[2].

Облигатные анаэробы – это сульфатвосстанавливающие и метаногенные бактерии^[2].

Факультативные анаэробы – это денитрифицирующие бактерии и бактерии, осуществляющие фумаратное дыхание^[2].

Факультативные анаэробы могут переключать свой энергетический метаболизм с аэробного дыхания в присутствии в среде молекулярного кислорода, на анаэробное дыхание в отсутствии молекулярного кислорода^[2].