Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Arten von anaeroben Bakterien
- Tardigraden
- Anaerobe Kompostierung
- Anaerobe Nitrifikation
Es könnte schön sein, sich vorzustellen, dass in einer anaeroben Umgebung niemand trainiert. Aber nein, das ist es nicht!
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
In einer anaeroben Umgebung fehlt Sauerstoff.
Anaerob bedeutet "ohne Sauerstoff" und es ist das Gegenteil von Aerobic. Eine Umgebung mit anaeroben Bedingungen ist also genau das - ein Ort ohne Sauerstoff, den Menschen, Giraffen, Fische und viele andere Lebewesen auf der Erde zum Überleben brauchen.
Diese Organismen verwenden Sauerstoff als wichtiges Molekül, um Elektronen in der Zellatmung aufzunehmen, der Reihe chemischer Reaktionen, durch die Lebensmittel in Energie umgewandelt werden. In Abwesenheit von Sauerstoff verwendet die Zellatmung alternative Moleküle wie Nitrat, Sulfat, Schwefel und Fumarat. Oder ein Organismus nutzt einen völlig anderen Prozess der Energieerzeugung: die Fermentation. Die Fermentation ist jedoch weitaus weniger effizient als die Zellatmung.
Beispiele für anaerobe Umgebungen sind Boden und Schlamm, der innere Darm bestimmter Tiere und hydrothermale Quellen tief unter dem Meer. Diese Orte sind in der Tat nicht ohne Leben. Aber das Leben, das normalerweise dort existiert, ist klein, oft einzellig und winterhart.
Arten von anaeroben Bakterien
Einige Bakterien sind vielseitig; Sie können Sauerstoff verwenden, um Energie zu erzeugen, wenn er verfügbar ist. Unter anaeroben Bedingungen können sie jedoch auf eine andere Methode der Zellatmung umschalten. Diese nennt man fakultativ Bakterien. Bei einigen dieser Bakterien verlangsamt sich das Wachstum erheblich, wenn die Umgebung vorschreibt, dass sie auf eine weniger effiziente anaerobe Zellatmung umsteigen müssen.
Im Gegensatz, schräg anaerob Bakterien können nicht überleben, wenn überhaupt Sauerstoff vorhanden ist. Obligatorische Anaerobier kommen häufig im menschlichen Körper vor, auch im Mund- und Magen-Darm-Trakt. Sie können Krankheiten oder Infektionen verursachen. Zum Beispiel, Porphyromonas kann zu einer Art Lungenentzündung oder Parodontitis (Zahnfleischentzündung) führen. Währenddessen kann die Clostridium-Spezies unter streng anaeroben Bedingungen Gangrän verursachen (eine Infektion des Muskelgewebes, die mit offenen Wunden verbunden ist).
Andere anaerobe Bakterien bewegen sich irgendwo dazwischen - sie können etwas Sauerstoff vertragen, aber nur in bestimmten Konzentrationen. Manchmal angerufen aerotolerant Bakterien, diese Bakterien sterben nicht sofort in Gegenwart von Sauerstoff, aber sie können es auch nicht bei der Zellatmung verwenden. Stattdessen nutzen sie die Fermentation, um Energie zu erzeugen.
Tardigraden
Nicht alles Leben unter anaeroben Bedingungen ist ein Bakterium. Der Tardigrade, auch als Wasserbär bekannt, ist ein ein Millimeter großer Organismus, der nicht nur einem Sauerstoffmangel, sondern auch einem Wassermangel standhält, wenn extreme Temperaturen (Hunderte von Grad über oder unter Null) in kochenden Alkohol getaucht werden , Strahlenexposition und sogar ein Urlaub im Weltraum. Ein Teil dessen, was es tun kann, besteht darin, seine lebenswichtigen Funktionen vorübergehend auszuschalten, um sich in einem Zustand suspendierter Animation auszuruhen, ähnlich wie andere Tiere für den Winter Winterschlaf halten können. Die Tardigrade kann jedoch jahrzehntelang so bleiben, bis die Bedingungen günstiger werden.
Anaerobe Kompostierung
Anaerobe Bakterien sind häufig in Böden anzutreffen und können besonders bei der anaeroben Kompostierung hilfreich sein. Dabei werden Speisereste und andere organische Materialien in einer versiegelten Umgebung in nährstoffreichen Dünger aufgespalten.Jemand, der die faulen Gerüche von frischem Kompost in seinem Garten meiden möchte, kann diese Methode anwenden, um anaerobe Bakterien ihre Speisereste abbauen zu lassen. Anaerobe Kompostierung erzeugt ein stark saures Milieu, ähnlich wie ein menschlicher Magen in einem Behälter oder Beutel, in dem sich der Kompost befindet.
Anaerobe Nitrifikation
Eine weitere wichtige Aufgabe, die von spezialisierten Bakterien in anaeroben Umgebungen wahrgenommen wird, ist die Nitrifikation. Dies ist der Prozess, bei dem Stickstoffgas in feste Stoffe eingebaut wird. Da Pflanzen von ihren Wurzeln aus Zugang zu Stickstoff haben müssen, um zu wachsen, spielen anaerobe Bakterien im Boden eine wichtige Rolle bei der Herstellung wirksamer Düngemittel und der Verbreitung von Stickstoff in der Umwelt.