- Alcuni esempi di respirazione anaerobica
- Uso di nitrati come accettori di elettroni
- Solfato come accettore di elettroni
- Anidride carbonica come accettore di elettroni
- Ferro come accettore di elettroni
- Organismi che possono utilizzare più accettori di elettroni
- Riferimenti
La respirazione anaerobica è il processo respiratorio mediante il quale diversi microrganismi ottengono energia e metabolizzano i composti organici mentre sono in assenza di ossigeno molecolare.
Nella respirazione aerobica, l'ossigeno agisce come un recettore degli elettroni alla fine della catena di trasporto degli elettroni. Questa catena è il processo mediante il quale le cellule possono generare energia.
Desulfovibrio desulfuricans, un organismo che utilizza i solfati per la respirazione anaerobica
Gli organismi che effettuano la respirazione anaerobica, principalmente organismi procarioti, sostituiscono l'ossigeno con altri composti che agiscono come accettori finali nella catena di trasporto degli elettroni.
La respirazione anaerobica non deve essere confusa con i processi di fermentazione. In quest'ultimo, l'accettore di elettroni finisce per essere una molecola organica non completamente ridotta e non c'è catena di trasporto degli elettroni come nei processi respiratori.
Nella respirazione anaerobica, gli accettori di elettroni alla fine della catena di trasporto degli elettroni possono essere composti come zolfo, solfati, nitrati e anidride carbonica, tra gli altri.
Alcuni esempi di respirazione anaerobica
Uso di nitrati come accettori di elettroni
Alcuni organismi del genere Geobacter, come G. metallireducens e G. sulphurreducens possono utilizzare sostanze umiche come donatori di elettroni e utilizzare nitrato e / o fumarato come accettori di elettroni.
In generale, gli organismi che eseguono questo processo riducono i nitrati (# 3 - ) a nitriti (# 2 - ) attraverso l'enzima nitrato reduttasi.
A loro volta, i nitriti possono essere usati come accettori di elettroni da altri organismi.
Solfato come accettore di elettroni
Desulfovibrio desulfuricans è un batterio che riduce i solfati. Questi tipi di batteri usano il solfato come accettore finale di elettroni. Alcune specie del genere Clostridium usano anche i solfati in questo modo.
L'uso di solfati (SO 4 2- ) come accettori di elettroni termina nella produzione di ione solfito (S 2- ) o idrogeno solforato (H 2 S).
Nei depositi di zolfo, nei terreni e nelle acque dolci è comune trovare batteri che utilizzano i solfati come accettori di elettroni.
Anidride carbonica come accettore di elettroni
Molti degli organismi metanogeni, cioè responsabili della produzione di metano, usano l'anidride carbonica come accettore di elettroni.
I batteri dei generi Methanobacterium, Methanococcus e Methanosarcina, tra gli altri, appartengono a questo gruppo.
È comune trovare organismi metanogeni che utilizzano l'anidride carbonica come accettore di elettroni nei sistemi di trattamento dell'acqua anaerobico industriale.
In questi sistemi sono comuni anche organismi che usano il solfato come accettore di elettroni.
Ferro come accettore di elettroni
Altri organismi possono utilizzare lo ione ferrico come accettore di elettroni. In questo processo lo ione ferrico (Fe 3+ ) viene ridotto a ione ferroso (Fe 2+ ).
Questa riduzione è effettuata dall'enzima ferro reduttasi, presente in organismi come Geobacter metallireducens.
Organismi che possono utilizzare più accettori di elettroni
Gli organismi viventi hanno una grande capacità di adattamento, che ha permesso a molti di utilizzare più accettori di elettroni.
Questo è il caso di Anaeromyxobacter dehalogenans, un ceppo che può utilizzare come accettori di elettroni, composti diversi come nitriti, nitrati, ferro, ossigeno, fumarato e persino uranio.
Riferimenti
- Gerardi M. (2003). La microbiologia dei digestori anaerobici. John Wiley e figli. New Jersey, Stati Uniti
- Lovley D. et al. Humics come donatore di elettroni per la respirazione anaerobica. Microbiologia ambientale. 1999; 1 (1): 89-98
- Seifriz W. Respirazione anaerobica. Scienza, nuova serie. 1945; 101 (2613): 88-89
- Scott G. Respirazione anaerobica vs. fermentazione. Scienza, nuova serie. 1945; 101 (2632): 585-586
- Wu Q. Sanford R. Löffler F. Riduzione dell'uranio (VI) da Anaeromyxobacter dehalogenans ceppo 2CP-C. Microbiologia ambientale applicata. 2006; 72 (5): 3608-3614.