嫌気性環境とは

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著者: John Stephens
作成日: 22 1月 2021
更新日: 23 11月 2024
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嫌気性環境は誰も運動しない場所だと想像するのはいいかもしれません。しかし、それはそうではありません!

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

嫌気性環境には酸素が不足しています。

嫌気性は「酸素なし」を意味し、好気性の反対です。嫌気性環境の環境はまさにそれです。人間、キリン、魚、そして地球上の他の多くの生命が生き残るために必要な酸素が不足している場所です。

これらの生物は、食物をエネルギーに変換する一連の化学反応である細胞呼吸で電子を受け取る重要な分子として酸素を使用します。酸素が存在しない場合、細胞呼吸は硝酸塩、硫酸塩、硫黄、フマル酸塩などの代替分子を使用します。または、生物はエネルギーを生成するまったく異なるプロセス、つまり発酵を使用する場合があります。しかし、発酵は細胞呼吸よりもはるかに効率が劣ります。

嫌気性環境の例には、土壌や泥、特定の動物の内臓、海底の熱水噴出孔などがあります。これらの場所には、実際、命がありません。しかし、そこに通常存在する生命は小さく、しばしば単細胞で丈夫です。

嫌気性菌の種類

一部の細菌は多目的です。彼らは酸素を利用してエネルギーを作ることができますが、嫌気性条件下で細胞呼吸の別の方法に切り替えることができます。これらは呼ばれます 条件的 バクテリア。これらの細菌の一部では、環境が効率の悪い嫌気性細胞呼吸に依存するように切り替える必要があると環境が指示する場合、成長が著しく遅くなります。

対照的に、 斜め嫌気性 酸素がまったく存在しないと、バクテリアは生き残れません。偏性嫌気性菌は、口や消化管を含む人体によく見られ、病気や感染を引き起こす可能性があります。例えば、 ポルフィロモナス 肺炎や歯周炎(歯肉炎)のタイプにつながる可能性があります。一方、厳密な嫌気性条件下でのクロストリジウム種は壊gang(開いた傷に関連する筋肉組織の感染)を引き起こす可能性があります。

他の嫌気性細菌は、その中間のどこかに分布しています。ある程度の酸素を許容できますが、特定の濃度でのみです。時々呼ばれる エアロトレラント バクテリア、これらのバクテリアは酸素の存在下ですぐに死ぬことはありませんが、細胞呼吸でそれを使用することもできません。代わりに、発酵を使用してエネルギーを生成します。

クマムシ

嫌気性状態のすべての生命が細菌であるわけではありません。クマムシとしても知られるクマムシは、酸素不足だけでなく水の不足にも耐えることができる1ミリメートルサイズの生物であり、極端な温度(数百度の氷点下または氷点下)で、沸騰したアルコールに浸されます、放射線被ばく、さらには宇宙での休暇さえも。これらの偉業を行う方法の一部は、他の動物が冬に冬眠する方法と同様に、一時的にその重要な機能をシャットダウンして、一時停止したアニメーションの状態で休むことです。しかし、遅発性は、条件がより有利になるまで何十年もこのようにとどまることができます。

嫌気性堆肥化

嫌気性細菌は土壌によく見られ、特に嫌気性堆肥化に役立ちます。生ごみやその他の有機物は密閉された環境に残され、栄養豊富な肥料に分解されます。庭の新鮮な堆肥の腐敗臭を避けたい人は、嫌気性細菌が食物廃棄物を分解するこの方法を使用するかもしれません。嫌気性堆肥化は、堆肥を保持している箱や袋に人間の胃のような非常に酸性の環境を作り出します。

嫌気性硝化

嫌気性環境で特殊な細菌によって行われる別の重要な仕事は硝化です。これは、窒素ガスが固形物に取り込まれるプロセスです。植物は成長するために根から窒素にアクセスする必要があるため、土壌中の嫌気性細菌は、効果的な肥料を作り、窒素を環境全体に循環させる重要な役割を果たします。