Где проходит грань между анаэробным и аэробным?

Я хорошо знаком с традиционным анаэробным дыханием (выработка молочной кислоты или спирта - без цикла Кребса) и традиционным аэробным дыханием (O 2 используется в конце цикла лимонной кислоты).

Мне интересно, как классифицировать дыхание, которое использует цикл лимонной кислоты, но потребляет нитрит/ат или сульфит/ат вместо O 2 . Это анаэроб или аэроб?

НАДН и нитриты

Я смог найти это изображение только в поиске изображений Google, но там было сказано, что оно взято с http://lecturer.ukdw.ac.id/dhira/Metabolism/RespAnaer.html.

Ответы (4)

Анаэробное дыхание — это дыхание, при котором конечный акцептор электронов отличается от кислорода. Конечный акцептор может быть менее окисляющим, чем кислород, таким как сульфат (SO 4 2- ), нитрат (NO 3- ) или сера (S). Например, бактерии, использующие сульфат, являются облигатными анаэробами.

Цикл Кребса не может происходить в отсутствие кислорода, хотя кислород не принимает непосредственного участия в этом цикле. Кислород необходим для цепи переноса электронов, которая окисляет НАДН и ФАДН 2 обратно до НАД + и ФАД + , которые участвуют в четырех реакциях восстановления цикла.

Таким образом, аэробное дыхание включает как цикл Кребса, так и конечный акцептор электронов кислорода, тогда как анаэробное дыхание не включает.

Я думал, что NADH и FADH2 могут быть переработаны с помощью нитритов - я отредактировал диаграмму.
Я до сих пор не думаю, что денитрифицирующие бактерии будут использовать цикл Кребса. Зачем им вообще это делать, если от этого не исходит никакой энергии?
Один ГТФ (АТФ) все же выходит за один оборот цикла Кребса. Хоть и неэффективно, но все же есть какая-то выгода.
@jp89 Вся энергия, производимая в циклах Кребса, поступает из цепи переноса электронов, т.е. энергия не может быть произведена без кислорода.
@JoeHobbit Возможно, у денитрифицирующих бактерий есть цикл Кребса, но я думаю, что это все еще классифицирует их как анаэробы. Я сделаю больше исследований и дам вам знать.
Цикл Кребса действительно может иметь место. Вы говорите, что конечный акцептор электронов отличается от кислорода, но для какого процесса? Наверняка вы имеете в виду электронтранспортную цепь? Это приведет к регенерации NAD+ и FAD+. Таким образом, анаэробное дыхание включает Кребса и ЭТЦ.
@GerganaVandova Молодец! Я бы посоветовал вам отформатировать его (немного), выделив нижнюю строку

Ваш вопрос основан на некоторой путанице в отношении акцепторов электронов, которая очень распространена и сводит микробиологов с ума. Энергия (в виде АТФ) генерируется, когда электроны перемещаются от донора электронов к акцептору электронов. При дыхании акцептор электронов неорганический — кислород для аэробного дыхания или неорганическая молекула, такая как сульфат или нитрат для анаэробного дыхания. Использование органической молекулы, такой как пируват, в качестве акцептора электронов правильно называется ферментацией. И анаэробное дыхание, и ферментация называются анаэробными, потому что они не используют кислород. В любом вводном учебнике по микробиологии эти концепции будут подробно рассмотрены, поскольку они важны для понимания метаболического разнообразия бактерий. Брока «Биология микроорганизмов» — хороший текст.

Мой друг просмотрел 8 различных вводных учебников по биологии: в 6 из них дыхание описывается как использование кислорода. Однако 2 из них не указали конкретно кислород в качестве конечного акцептора электронов, что, я убежден, технически правильно. Азот как терминальный акцептор электронов является исключением, а не правилом, поэтому его так часто упускают из виду в учебниках.

Согласитесь, что анаэробное дыхание включает цепь переноса электронов и альтернативные терминальные акцепторы электронов, такие как нитраты. Однако дышащие клетки (независимо от того, дышат ли они аэробно или анаэробно) могут запускать цикл Кребса. Пока существует терминальный акцептор электронов, NADH/FADH2, генерируемые циклом Кребса, могут окисляться обратно до NAD+ или FAD.

Добро пожаловать в biology.SE. Ваш ответ, хотя и интересный, не отвечает на заданный вопрос: «Мне интересно, как классифицировать дыхание, которое использует цикл лимонной кислоты, но потребляет нитрит / ат или сульфит / ат вместо O2. Это анаэробный или аэробный?»
Статус этого вопроса и его ответов полностью перепутался. В этом посте есть правильный ответ - использование чего-либо, кроме кислорода, в качестве конечного акцептора электронов - это анаэробное дыхание. Клетки, использующие анаэробное дыхание, (обычно) имеют цикл Кребса. Ответ от @Gergana Vandova неверен, несмотря на его оценку.

В то время как аэробные организмы при дыхании используют кислород в качестве конечного акцептора электронов, анаэробные организмы используют другие акцепторы электронов. Эти неорганические соединения обладают более низким восстановительным потенциалом, чем кислород, а это означает, что дыхание этих организмов менее эффективно и приводит к более медленной скорости роста, чем у аэробов. Многие факультативные анаэробы могут использовать для дыхания либо кислород, либо альтернативные терминальные акцепторы электронов в зависимости от условий окружающей среды.

Большинство дышащих анаэробов являются гетеротрофами, хотя некоторые из них живут автотрофно. Все описанные ниже процессы являются диссимилятивными, то есть они используются во время производства энергии, а не для обеспечения клетки питательными веществами (ассимилятивные). Также известны ассимиляционные пути для многих форм анаэробного дыхания: http://en.m.wikipedia.org/wiki/Sulphur_oxidizing_bacteria

Где проходит грань между анаэробным и аэробным?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v