Põhiline erinevus aeroobsete ja anaeroobsete mikroorganismide vahel on hapnikuvajadus aeroobsete mikroorganismide ellujäämiseks, kuid mitte anaeroobsete mikroorganismide jaoks. See tähendab, et aeroobsed mikroorganismid vajavad aeroobse hingamise ajal lõpliku elektroniaktseptorina hapnikku, samas kui anaeroobsed mikroorganismid ei vaja rakuhingamiseks hapnikku.
Reaktsioon hapnikule on aluseks mikroorganismide klassifitseerimisel aeroobseteks ja anaeroobseteks. Seetõttu on neil mikroorganismidel rakulise hingamise ajal oma funktsioonide täitmiseks erinevad omadused. Seetõttu läbivad aeroobsed mikroobid aeroobse hingamise, samas kui anaeroobsed mikroobid läbivad anaeroobset hingamist.
Mis on aeroobsed mikroorganismid?
Aeroobsed mikroorganismid on mikroorganismide rühm, milles hapnik toimib rakuhingamisel lõpliku elektroni aktseptorina. Seetõttu vajavad need mikroobid oma ellujäämiseks molekulaarset hapnikku. Nad oksüdeerivad hapniku juuresolekul monosahhariide, näiteks glükoosi. Peamised aeroobides energiat tekitavad protsessid on glükolüüs, millele järgneb Krebsi tsükkel ja elektronide transpordiahel. Kuna hapnikutase ei ole nendele mikroorganismidele toksiline, kasvavad nad hästi hapnikurikkas keskkonnas. Seega on nad kohustuslikud aeroobid (Bacillus sp,)
Joonis 01: Aeroobsed bakterid
Klassifikatsioon
Mikroaerofiilsed mikroobid, aerotolerantsed mikroorganismid ja fakultatiivsed anaeroobid on kolm aeroobide klassifikatsiooni. Selle klassifikatsiooni aluseks on hapniku toksilisuse tase nendele mikroorganismidele.
- Mikroaerofiilsed mikroorganismid – elavad ellu madalates hapnikukontsentratsioonides (umbes 10%) (mikroorganismide näide on Helicobacter pylori).
- Aerotolerantsed mikroorganismid – nad ei vaja oma ellujäämiseks hapnikku. Seevastu hapniku olemasolu ei kahjusta mikroobe (näiteks Lactobacillus sp)
- Fakultatiivsed anaeroobid – need mikroobid võivad ellu jääda nii hapniku juuresolekul kui ka puudumisel. (Escherichia coli on fakultatiivne anaeroob)
Mis on anaeroobsed mikroorganismid?
Anaeroobsed mikroorganismid on kohustuslikud anaeroobid. Nad ei kasuta hapnikku oma lõpliku elektroniaktseptorina. Selle asemel kasutavad nad lõplike elektronide vastuvõtjatena selliseid substraate nagu lämmastik, metaan, raud, mangaan, koob alt või väävel. Sellesse kategooriasse kuuluvad sellised organismid nagu Clostridium sp. Lisaks läbivad anaeroobid energia tootmiseks kääritamise. Anaeroobseid kääritamisprotsesse on kahte peamist tüüpi; piimhappekääritamine ja etanoolikääritamine. Nende protsesside kaudu toodavad anaeroobid energiat (ATP), mis on vajalik nende ellujäämiseks.
Joonis 02: Anaeroobsed bakterid
Anaeroobsed mikroorganismid ei jää hapnikurikkas keskkonnas ellu, kuna hapnik on kohustuslikele anaeroobidele toksiline. Seevastu liigne hapnikusisaldus ei kahjusta fakultatiivseid anaeroobe.
Millised on aeroobsete ja anaeroobsete mikroorganismide sarnasused?
- Oma olemuselt on nii aeroobsed kui ka anaeroobsed mikroorganismid prokarüootsed.
- Mõlemad mikroobid läbivad glükolüüsi, mis on rakulise hingamise esimene samm.
- Aeroobne ja anaeroobne koosnevad patogeensetest haigusi põhjustavatest mikroorganismidest.
- Mõlemad tüübid koosnevad tööstuslikult olulistest mikroobidest.
Mis vahe on aeroobsetel ja anaeroobsetel mikroorganismidel?
Aeroobsed vs anaeroobsed mikroorganismid |
|
| Aeroobsed mikroorganismid on organismid, mis vajavad oma ellujäämiseks hapnikku, kuna see on nende rakuhingamise viimane elektronaktseptor. | Anaeroobsed mikroorganismid on mikroobid, mis ei vaja rakuhingamiseks hapnikku. |
| Lõplikud elektronide aktsepteerijad | |
| Hapnik on aeroobsete mikroorganismide viimane elektronaktseptor. | Väävel, lämmastik, metaan, väävel, raud on anaeroobsete mikroorganismide lõplikud elektroniaktseptorid. |
| Rakuhingamisega seotud protsessid | |
| Glükolüüs, Krebsi tsükkel ja elektronide transpordiahel on rakuhingamise kolm etappi. | Glükolüüs ja fermentatsioon on anaeroobse hingamise etapid. |
| Tüübid | |
| Kohustuslik, fakultatiivne, aerotolerantne ja mikroaerofiilne | Kohustuslikud ja fakultatiivsed anaeroobid |
| Mikroobide kasvu jaoks vajalik sööde | |
| Kohustuslikud aeroobid nõuavad hapnikurikast söödet. | Kohustuslikud anaeroobid nõuavad hapnikuvaba keskkonda. |
| Hapniku mürgisus | |
| Aeroobid on hapnikule mittetoksilised. | Anaeroobsed mikroorganismid on hapnikule väga mürgised. |
| Hapnikku detoksifitseerivate ensüümide olemasolu | |
| Aeroobides. | Anaeroobides puudub. |
| Energiatootmise tõhusus | |
| Energiatootmises on palju aeroobe. | Anaeroobide sisaldus on energiatootmises madal. |
| Näited | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis jne. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp jne. |
Kokkuvõte – aeroobsed vs anaeroobsed mikroorganismid
Aeroobsed ja anaeroobsed mikroorganismid erinevad lõpliku elektroniaktseptori poolest. Aeroobid kasutavad lõpliku elektroniaktseptorina molekulaarset hapnikku. Seevastu anaeroobid kasutavad lõpliku elektroniaktseptorina selliseid aineid nagu nitraadid, väävel ja metaan. Seetõttu on peamine erinevus aeroobsete ja anaeroobsete mikroorganismide vahel lõpliku elektroni aktseptori tüüp, mida nad rakulise hingamise ajal kasutavad.
