Obligatorisk aerobe

Aeroba och anaeroba bakterier kan identifieras genom att odla dem i provrör med tioglykolatbuljong : 1: Obligat aeroba behöver syre eftersom de inte kan jäsa eller andas anaerobt. De samlas på toppen av röret där syrekoncentrationen är högst. 2: Obligat anaerober förgiftas av syre, så de samlas i botten av röret där syrekoncentrationen är lägst. 3: Fakultativa anaerober kan växa med eller utan syre eftersom de kan metabolisera energi aerobt eller anaerobt. De samlas mestadels på toppen eftersom aerob andning genererar mer ATP än antingen fermentering eller anaerob andning. 4: Mikroaerofiler behöver syre eftersom de inte kan jäsa eller andas anaerobt. Men de förgiftas av höga koncentrationer av syre. De samlas i den övre delen av provröret men inte i toppen. 5: Aerotoleranta organismer kräver inte syre eftersom de metaboliserar energi anaerobt. Till skillnad från obligatoriska anaerober är de dock inte förgiftade av syre. De kan hittas jämnt spridda i provröret.

En obligat aerobe är en organism som kräver syre för att växa. Genom cellulär andning använder dessa organismer syre för att metabolisera ämnen, som sockerarter eller fetter, för att få energi. I denna typ av andning fungerar syre som den terminala elektronacceptorn för elektrontransportkedjan . Aerob andning har fördelen av att ge mer energi ( adenosintrifosfat eller ATP ) än jäsning eller anaerob andning , men obligatoriska aerober utsätts för höga nivåer av oxidativ stress .

Tabell 1. Termer som används för att beskriva O ₂ -relationer mellan mikroorganismer.
Grupp	Miljö		O ₂ Effekt
Grupp	Aerob	Anaerob	O ₂ Effekt
Obligat Aerobe	Tillväxt	Ingen tillväxt	Krävs (används för aerob andning)
Obligat Anaerob	Ingen tillväxt	Tillväxt	Toxisk
Fakultativ anaerob (fakultativ aerob)	Tillväxt	Tillväxt	Krävs inte för tillväxt men används när det finns tillgängligt
Mikroaerofil	Tillväxt om nivån inte är för hög	Ingen tillväxt	Krävs men vid nivåer under 0,2 atm
Aerotolerant Anaerob	Tillväxt	Tillväxt	Krävs inte och används inte

Exempel

Bland organismer är nästan alla djur, de flesta svampar och flera bakterier obligatoriska aerober. Exempel på obligat aeroba bakterier inkluderar Mycobacterium tuberculosis ( syrafast ), Pseudomonas aeruginosa ( Gram-negativ ), Bacillus ( Gram-positiv ) och Nocardia asteroides ( Gram-positiv ). Med undantag för jästsvamparna är de flesta svampar obligatoriska aerober. Dessutom är nästan alla alger obligatoriska aerober.

En unik obligat aerobe är Streptomyces coelicolor som är grampositiv , jordlevande och tillhör phylum Actinomycetota . Det är unikt eftersom genomet av denna obligat aerobe kodar för många enzymer med funktioner som vanligtvis tillskrivs anaerob metabolism i fakultativt och strikt anaeroba bakterier .

Överlevnadsstrategier

När obligatoriska aerober befinner sig i en tillfälligt syrefattig miljö behöver de överlevnadsstrategier för att undvika döden. Under dessa förhållanden Mycobacterium smegmatis snabbt växla mellan fermentativ väteproduktion och väteoxidation med antingen syre- eller fumaratreduktion beroende på tillgängligheten av elektronacceptor . Detta exempel är första gången som väteproduktion har setts i en obligatorisk aerobe. Det bekräftar också jäsningen i en mykobakterie och är bevis på att väte spelar en roll för såväl överlevnad som tillväxt.

Problem kan också uppstå i syrerika miljöer, oftast tillskrivna oxidativ stress . Denna händelse är när det finns en obalans av fria radikaler och antioxidanter i organismens celler, till stor del på grund av föroreningar och strålning i miljön. Strategin som obligatoriska aerober använder för att överleva detta fenomen är att använda organismens immunsystem för att korrigera obalansen.

Se även