ההבדל העיקרי בין מיקרואורגניזמים אירוביים ואנאירוביים הוא הדרישה של חמצן עבור המיקרואורגניזמים האירוביים ההישרדותיים בעוד שהיא לא עבור המיקרואורגניזמים האנאירוביים. כלומר, המיקרואורגניזמים האירוביים דורשים חמצן כמקבל האלקטרונים הסופי שלהם במהלך הנשימה האירובית בעוד שמיקרואורגניזמים אנאירוביים אינם זקוקים לחמצן עבור הנשימה התאית שלהם.
התגובה לחמצן היא הבסיס לסיווג המיקרואורגניזמים כאירובי ואנאירובי. בגלל זה, למיקרואורגניזמים אלה יש מאפיינים שונים לביצוע תפקידיהם במהלך הנשימה התאית.לכן, חיידקים אירוביים עוברים נשימה אירובית, ואילו חיידקים אנאירוביים עוברים נשימה אנאירובית.
מהם מיקרואורגניזמים אירוביים?
מיקרואורגניזמים אירוביים הם קבוצה של מיקרואורגניזמים שבהם החמצן פועל כמקבל האלקטרונים הסופי בנשימה התאית. לכן, חיידקים אלה דורשים חמצן מולקולרי כדי להישרדותם. הם מחמצנים חד-סוכרים כמו גלוקוז בנוכחות חמצן. התהליכים העיקריים המייצרים אנרגיה באירובים הם גליקוליזה, ולאחר מכן מחזור קרבס ושרשרת העברת האלקטרונים. מכיוון שרמות החמצן אינן רעילות למיקרואורגניזמים אלה, הן גדלות היטב במדיה מחומצת. ולפיכך, הם אירוביים חובה (Bacillus sp,)
איור 01: חיידקים אירוביים
Classification
מיקרובים מיקרו-אירופילים, מיקרואורגניזמים אירוטיים ואנאירובים פקולטטיביים הם שלושת הסיווגים של אירוביים. הבסיס לסיווג זה הוא רמות הרעילות של חמצן למיקרואורגניזמים אלה.
- מיקרואורגניזמים מיקרואורופיליים - שורדים ריכוזים נמוכים (כ-10%) של חמצן (הליקובקטר פילורי הוא מיקרואורגניזם לדוגמה).
- מיקרואורגניזמים אירוטיים - הם אינם זקוקים לחמצן כדי להישרדותו. לעומת זאת, נוכחות חמצן אינה פוגעת בחיידקים (Lactobacillus sp הוא דוגמה)
- אנאירובים פקולטטיביים – חיידקים אלו יכולים לשרוד גם בנוכחות וגם בהיעדר חמצן. (Escherichia coli הוא אנאירובי פקולטטיבי)
מהם מיקרואורגניזמים אנאירוביים?
מיקרואורגניזמים אנאירוביים הם אנאירובים חובה. הם אינם משתמשים בחמצן כמקבל האלקטרונים הסופי שלהם. במקום זאת, הם משתמשים במצעים כגון חנקן, מתאן, ברזל, מנגן, קובלט או גופרית כמקבלי האלקטרונים הסופיים שלהם. אורגניזמים כגון Clostridium sp שייכים לקטגוריה זו. יתר על כן, אנאירובים עוברים תסיסה להפקת אנרגיה. ישנם שני סוגים עיקריים של תהליכי תסיסה אנאירוביים; תסיסת חומצת חלב ותסיסה אתנול. באמצעות תהליכים אלה, אנאירובים מייצרים אנרגיה (ATP), הנחוצה להישרדותם.
איור 02: חיידקים אנאירוביים
מיקרואורגניזמים אנאירוביים אינם שורדים בסביבה העשירה בחמצן מכיוון שחמצן רעיל כדי לחייב אנאירובים. לעומת זאת, רמות עודפות של חמצן אינן פוגעות באנאירובים פקולטטיביים.
מהם הדמיון בין מיקרואורגניזמים אירוביים ואנאירוביים?
- מטבעם, מיקרואורגניזמים אירוביים ואנאירוביים הם פרוקריוטיים.
- שני החיידקים הללו עוברים גליקוליזה, שהיא השלב הראשון של הנשימה התאית.
- אירובי ואנאירובי מורכבים ממיקרואורגניזמים הגורמים למחלות פתוגניות.
- שני הסוגים מורכבים מחיידקים בעלי חשיבות תעשייתית.
מה ההבדל בין מיקרואורגניזמים אירוביים ואנאירוביים?
מיקרואורגניזמים אירוביים לעומת אנאירוביים |
|
| מיקרואורגניזמים אירוביים הם האורגניזמים שדורשים חמצן להישרדותם מכיוון שהוא מקבל האלקטרונים הסופי של הנשימה התאית שלהם. | מיקרואורגניזמים אנאירוביים הם החיידקים שאינם זקוקים לחמצן לנשימה התאית שלהם. |
| מקבלי אלקטרונים סופיים | |
| חמצן הוא מקבל האלקטרונים הסופי של מיקרואורגניזמים אירוביים. | גופרית, חנקן, מתאן, גופרית, ברזל הם מקבלי האלקטרונים הסופיים של מיקרואורגניזמים אנאירוביים. |
| תהליכים המעורבים בנשימה סלולרית | |
| גליקוליזה, מחזור קרבס ושרשרת העברת האלקטרונים הם שלושת השלבים של הנשימה התאית. | גליקוליזה ותסיסה הם שלבי הנשימה האנאירובית. |
| סוגים | |
| מחייב, פקולטטיבי, אווירוטולנטי ומיקרו-אירופי | אנאירובים מחייבים ופקולטטיביים |
| מדיה נדרשת לצמיחה מיקרוביאלית | |
| אירובים חובה דורשים מדיה עשירה בחמצן. | אנאירובים חובה דורשים מדיה נטולת חמצן. |
| רעילות חמצן | |
| אירובים אינם רעילים לחמצן. | מיקרואורגניזמים אנאירוביים רעילים מאוד לחמצן. |
| נוכחות של אנזימים משחררי חמצן | |
| נוכח באיירובי. | נעדר באנאירובים. |
| יעילות של ייצור אנרגיה | |
| ייצור אנרגיה גבוה באירובי. | ייצור האנרגיה נמוך באנירובים. |
| דוגמאות | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis וכו'. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp וכו'. |
סיכום – מיקרואורגניזמים אירוביים לעומת אנאירוביים
מיקרואורגניזמים אירוביים ואנאירוביים שונים במקבל האלקטרונים הסופי. האירובים משתמשים בחמצן מולקולרי כמקבל האלקטרונים הסופי. לעומת זאת, אנאירובים משתמשים בחומרים כמו חנקות, גופרית ומתאן כמקבל האלקטרונים הסופי. לכן, ההבדל העיקרי בין מיקרואורגניזמים אירוביים ואנאירוביים הוא סוג מקבל האלקטרונים הסופי שהם משתמשים בהם במהלך הנשימה התאית.
