Chúng tôi giải thích hô hấp kỵ khí hoặc kỵ khí là gì trong sinh học, những loại nào tồn tại và ví dụ về các khu vực nơi nó xảy ra.
Hô hấp kỵ khí là gì?
Trong sinh vật học, được gọi là hô hấp kỵ khí hoặc hô hấp kỵ khí khi quá trình trao đổi chất từ sự oxy hóa của các loại đường. Nói cách khác, trong quá trình này, glucose bị oxy hóa để thu được Năng lượng, không có sự hiện diện của oxy. Đó là, một quá trình hô hấp tế bào, trong đó các phân tử oxy không can thiệp.
Hô hấp kỵ khí khác với hô hấp hiếu khí hoặc hiếu khí vì sau này cần oxy để xử lý các phân tử đường. Ngược lại, kỵ khí sử dụng một loại khác nguyên tố hóa học hoặc thậm chí phân tử các chất hữu cơ phức tạp hơn, thông qua một chuỗi vận chuyển điện tử.
Cũng không nên nhầm lẫn với lên men, vì dây chuyền băng tải không can thiệp vào nó. điện tử. Tuy nhiên, cả hai quá trình đều có điểm chung là chúng xảy ra trong điều kiện không có oxy.
Kiểu hô hấp tế bào này chỉ có ở một số sinh vật nhân sơ (vi khuẩn hoặc vi khuẩn cổ), đặc biệt là những loài sống trong điều kiện có ít hoặc không có ôxy. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, nó cũng có thể tạo thành một quá trình thứ cấp, giả sử như một trường hợp khẩn cấp, do sự thiếu hụt bất ngờ của yếu tố này trong môi trường.
Các kiểu hô hấp kỵ khí
Hô hấp kỵ khí có thể được phân loại theo loại nguyên tố hóa học được sử dụng để thay thế oxy, tức là chất nhận electron trong quá trình trao đổi chất. Do đó, có thể có nhiều loại quy trình có tính chất này, nhưng chính và phổ biến nhất là:
- Hô hấp kỵ khí nhờ nitrat. Trong trường hợp này, vi sinh vật chúng tiêu thụ nitrat (NO3–) để khử chúng thành nitrit (NO2–) bằng cách kết hợp các điện tử vào chúng. Tuy nhiên, vì nitrit thường độc với hầu hết các dạng mạng sống, sản phẩm cuối cùng của quá trình này phổ biến hơn nhiều là nitơ sinh học (N2), là một khí trơ. Quá trình này được gọi là quá trình khử nitơ.
- Hô hấp kỵ khí nhờ các muối sunfat. Tương tự như trường hợp trước, nhưng với dẫn xuất lưu huỳnh (SO42-), trường hợp này hiếm hơn nhiều, thuộc về vi khuẩn kỵ khí hoàn toàn, trong khi trường hợp trước có thể xảy ra như một giải pháp thay thế cho tình trạng thiếu oxy tạm thời. Trong quá trình khử sunfat này, các gốc lưu huỳnh (S2-) được sinh ra.
- Hô hấp kỵ khí bằng khí cacbonic. Một số nhóm vi khuẩn cổ tạo ra khí mêtan (CH4) tiêu thụ cạc-bon đi-ô-xít (CO2) để sử dụng nó như một chất nhận điện tử. Bản chất này là các vi sinh vật sống trong đường tiêu hóa của động vật nhai lại, chẳng hạn, nơi các vi sinh vật khác cung cấp cho chúng hydro cần thiết cho quá trình này.
- Hô hấp kỵ khí nhờ các ion sắt. Trường hợp thứ hai là phổ biến ở một số vi khuẩn nhất định, có khả năng tiêu thụ ion sắt (Fe3 +), khử chúng thành ion sắt (Fe2 +), vì loại phân tử sắt này rất phổ biến trong vỏ trái đất. Đây là những gì xảy ra ở đáy đầm lầy, nơi các chất cặn sắt quan trọng được tạo ra do hoạt động của vi khuẩn.
Ví dụ về hô hấp kỵ khí
Các sinh vật sống trong suối nước nóng thực hiện quá trình hô hấp kỵ khí.
Ví dụ về loại quá trình này phổ biến trong thế giới nhân sơ, đặc biệt là ở vùng hiếu khách nhất hành tinh, nhưng không phải là nơi không có sự sống. Các vùng như vậy là:
- Ruột của động vật bậc cao.
- Đường nứt đáy biển và vực thẳm.
- Địa nhiệt khóa qua đó magma tràn xuống đáy của biển.
- Mạch nước phun, suối nước nóng và các dạng bùng phát địa nhiệt khác.
- Các đầm lầy và vùng nước pha sét, đầy chất hữu cơ và lượng oxy thấp.
Glycolysis
Đường phân hoặc đường phân là con đường trao đổi chất cho phép thu được Năng lượng của glucozơ. Nói cách khác, nó là một chuỗi các phản ứng sinh hóa liên tiếp, được áp dụng bởi hầu hết các sinh vật sống, để phá vỡ phân tử glucozơ (C6H12O6) và thu được từ nó năng lượng hóa học cần thiết (dưới dạng ATP) để giữ lại sự trao đổi chất điện thoại di động.
Đường phân gồm 10 phản ứng có men xảy ra liên tiếp, có mặt (hiếu khí) hoặc không có oxy (kỵ khí). Dẫn đến việc hình thành hai phân tử pyruvate hoặc axit pyruvic (C3H4O3), cung cấp các con đường trao đổi chất khác để tiếp tục thu năng lượng cho sinh vật (cái gọi là Chu trình Krebs).