厌氧生物

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厌氧生物,或称厌气生物,是指一种不需要氧气生长的生物。牠们大致上可以分为三种,即专性厌氧生物[1][2]兼性厌氧生物[3]耐氧厌氧生物[3] 。人体内的厌氧生物多存在于消化系统中,有些种类的厌氧细菌会产生毒素[4]

厌氧生物可以是单细胞的(例如原生生物[5]和细菌[6]),但也可以是多细胞的(例如一些多毛纲生物)[7][8]

目录

专性厌氧生物

当暴露于有氧气的环境之下,有些厌氧生物会死亡。这种生物称为“专性厌氧生物”,牠们是以发酵或无氧呼吸生存。在有氧的环境下,专性厌氧生物会出现缺乏超氧化物歧化酶过氧化氢酶的情况,这些酶是可以帮助移走在专性厌氧生物细胞内的致命的超氧化物

兼性厌氧生物

兼性厌氧生物是可以在有氧的环境中,利用当中的氧气进行有氧呼吸。但当在没有氧气的环境下,牠们部份会进行发酵,而部份则进行无氧呼吸。影响作用转换的条件是氧气及可发酵物质的浓度。例如当有可发酵的糖给予啤酒酵母时,牠的可观察氧气消耗会立即停止,这称为“巴斯德变异”。这是由于对比所产生的能量,用作呼吸作用而消耗的能量很多而不值得进行;直至当可发酵的物质出现,纵然从发酵所产生的能量远低于呼吸所产生的能量,啤酒酵母仍会选择进行发酵。这种由呼吸转变为发酵的过程相比逆向的过程为快,因为牠已习惯透过发酵生长,-{zh:粒线体; zh-hans:线粒体; zh-hant:粒线体}-需要时间来起动所致。

兼性厌氧细菌的例子有葡萄球菌属棒状杆菌属李斯特菌属等,而真菌中的酵母亦是兼性厌氧的。

耐氧厌氧生物

耐氧厌氧生物可以在有氧气的环境下生存,但牠们不会使用氧气作为最终电子接受者。所有的耐氧厌氧生物都是进行发酵的。

发酵

主条目:发酵

厌氧生物有多种的发酵作用路径,其中最常见的是乳酸发酵路径:

C6H12O6 + 2二磷酸腺苷(ADP) + 2磷酸盐→ 2乳酸 + 2三磷酸腺苷(ATP)

此反应每摩尔所释放的能量约为150kJ,并保存在ATP中。在无氧呼吸中每一个单糖分子所释出的能量只有有氧呼吸的5%。

当氧气有所限制时,植物及真菌一般都是使用乙醇发酵

C6H12O6 + 2二磷酸腺苷 + 2磷酸盐→ 2 C2H5OH + 2CO2 + 2三磷酸腺苷

所释放而保存在ATP中的能量约为每摩尔180kJ。

厌氧细菌及古细菌会使用其他的发酵路径,如丙酸发酵、丁酸发酵、溶剂发酵、混合酸发酵、丁四醇发酵、氨基酸发酵、乙酸生成或甲烷生成。有些厌氧细菌会生成危害较高等次生物(包括人类)的毒素,如破伤风毒素肉毒杆菌素

参见

参考文献

  1. Prescott LM, Harley JP, Klein DA. Microbiology. 3rd. Wm. C. Brown Publishers. 1996: pp. 130-131. ISBN 0-697-29390-4. 
  2. Brooks GF, Carroll KC, Butel JS, Morse SA. Jawetz, Melnick & Adelberg's Medical Microbiology. 24th. McGraw Hill. 2007: pp. 307-312. ISBN 0-07-128735-3. 
  3. 3.0 3.1 Hogg, S.. Essential Microbiology. 1st. Wiley. 2005: pp. 99-100. ISBN 0-471-49754-1. 
  4. Anaerobic bacteria – Overview. 
  5. Upcroft P, Upcroft JA. [http//www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC88967/ Drug Targets and Mechanisms of Resistance in the Anaerobic Protozoa]. Clinical Microbiology Reviews. 2001, 14 (1): 150-164. doi:10.1128/CMR.14.1.150-164.2001. PMC 88967. 
  6. Levinson, W.. Review of Medical Microbiology and Immunology. 11th. McGraw-Hill. 2010: pp. 91–93. ISBN 978-0-07-174268-9. 
  7. Schöttler, U.. On the Anaerobic Metabolism of Three Species of Nereis (Annelida). Marine Ecology Progress Series. November 30, 1979, 1: 249–54 [February 14, 2010]. doi:10.3354/meps001249. ISSN 1616-1599. 
  8. Roberts, Larry S., John Janovay. Foundations of Parasitology. 7th. New York: McGraw-Hill. 2005: pp. 405–407. 

参考来源

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