Principal diferença - bactérias aeróbicas vs anaeróbias

As bactérias representam um grande domínio de organismos procarióticos. Eles têm poucos micrômetros de comprimento e possuem várias formas, como esferas, hastes e espirais. As bactérias vivem em uma grande variedade de habitats, como solo, água, fontes termais ácidas, resíduos radioativos, porções profundas da crosta terrestre e como parasitas em animais e plantas. Eles são vitais na reciclagem de nutrientes pela decomposição de materiais orgânicos e fixação de nitrogênio da atmosfera em ciclos de nutrientes. As bactérias também apresentam uma variedade de tipos metabólicos. Bactérias aeróbias e anaeróbias são os dois grupos de bactérias classificados com base no tipo de respiração. o principal diferença entre as bactérias aeróbias e anaeróbias é que bactérias anaeróbicas usam oxigênio molecular como o aceptor final de elétrons na cadeia de transporte de elétrons, enquanto as bactérias anaeróbias usam outras moléculas ou compostos como aceptor final de elétrons.

Principais áreas cobertas

1. O que são bactérias aeróbicas - Definição, Fatos, Mecanismo de Respiração 2. O que são bactérias anaeróbicas - Definição, Fatos, Mecanismo de Respiração 3. Quais são as semelhanças entre bactérias aeróbias e anaeróbias - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre bactérias aeróbias e anaeróbias - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Bactéria aeróbia, Bactéria anaeróbia, Cadeia de transporte eletro, Aceitador de elétron final, Oxigênio molecular

O que são bactérias aeróbicas

Bactérias aeróbias referem-se aos microrganismos que crescem na presença de oxigênio. Os quatro tipos de bactérias que podem utilizar o oxigênio são aeróbios obrigatórios, anaeróbios facultativos, microaerófilos e anaeróbios aerotolerantes. Obrigar aeróbios usam oxigênio para oxidar açúcares e gorduras para gerar energia em um processo chamado respiração celular. Se houver oxigênio disponível, Anaeróbios facultativos usam oxigênio para sua respiração. Microaerófilos requerem oxigênio para sobreviver, mas requerem ambientes contendo níveis mais baixos de oxigênio do que os presentes na atmosfera. Anaeróbios aerotolerantes não requerem oxigênio, mas não são prejudicados pelo oxigênio como bactérias anaeróbias. O comportamento de diferentes tipos de bactérias em uma cultura líquida é mostrado na figura 1.

Figura 1: Comportamento de diferentes tipos de bactérias em uma cultura líquida 1 - Obrigar aeróbios, 2 - Obrigar anaeróbios, 3 - Bactéria facultativa, 4 - Microaerófilos, 5 - Bactéria aerotolerante

As bactérias aeróbicas oxidam monossacarídeos como a glicose na presença de oxigênio por meio da respiração celular. As três etapas da respiração aeróbica são o ciclo de Krebs, a glicólise e a fosforilação oxidativa. Durante a glicólise, a glicose (C6) é quebrada em duas moléculas de piruvatos (C3) no citoplasma. Na presença de oxigênio, o piruvato se combina com o oxaloacetato (C4) para formar citrato (C6), eliminando o acetil-CoA durante o ciclo do ácido cítrico. O ciclo do ácido cítrico é o segundo estágio da respiração celular, também chamado de ciclo de Krebs. Durante o ciclo de Krebs, o dióxido de carbono é eliminado como resíduo, enquanto reduz o NAD em NADH. Seis NADH, dois FADH2 e dois ATPs por uma molécula de glicose são produzidos pelo ciclo de Krebs. A fosforilação oxidativa, que é o terceiro estágio da respiração celular em que a cadeia de transporte de elétrons é empregada para produzir 30 ATPs pela enzima ATP sintase, use os mencionados NADH e FADH₂ moléculas. A reação química equilibrada da oxidação da glicose é mostrada abaixo.

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 38 ADP + 38 fosfato → 6 CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP

Lactobacillus, Mycobacterium tuberculosis e Nocardia são alguns dos exemplos de bactérias aeróbias.

O que são bactérias anaeróbicas

Bactérias anaeróbias são microrganismos que crescem na ausência de oxigênio. As bactérias que são incapazes de tolerar o oxigênio são chamadas obrigar anaeróbios. Anaeróbios facultativos pode crescer sem oxigênio. Mas, eles são capazes de usar oxigênio, se estiver disponível no meio, para gerar mais energia do que na respiração anaeróbica normal. No entanto bactéria aerotolerante não use oxigênio, eles podem sobreviver na presença de oxigênio. As bactérias anaeróbias desempenham um papel importante nos ciclos de nutrientes, como o ciclo do nitrogênio. As bactérias anaeróbias no ciclo do nitrogênio e seu papel são mostrados na figura 2.

Figura 2: Ciclo do nitrogênio

Alguns dos anaeróbios obrigatórios usam fermentação, enquanto outros usam respiração anaeróbica. As bactérias aerotolerantes são estritamente fermentativas, enquanto os anaeróbios facultativos usam fermentação, respiração anaeróbica ou respiração aeróbia.

Fermentação

Os dois tipos de fermentação são a fermentação com ácido lático e a fermentação com etanol. Ambos os métodos são estatísticos com a glicólise. A segunda etapa é a fermentação. A cadeia de transporte de elétrons não é empregada na fermentação. As reações químicas para cada tipo de fermentação são mostradas abaixo.

Fermentação de ácido láctico

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 fosfato → 2 ácido láctico + 2 ATP

Fermentação Etanol

C₆H₁₂O₆ + 2 ADP + 2 fosfato → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂↑ + 2 ATP

Respiração anaeróbica

O aceptor final de elétrons da respiração anaeróbica não é o oxigênio molecular como na respiração aeróbica. Diferentes tipos de organismos usam diferentes tipos de aceitadores de elétrons finais. Estes podem ser íons como enxofre, férrico, manganês (IV), cobalto (III) e urânio (VI) e compostos como fumarato, sulfato, nitrato ou dióxido de carbono. Bactérias metanogênicas são um desses tipos de organismos que usam dióxido de carbono como o aceptor final de elétrons na ausência de oxigênio. Eles produzem gás metano como subproduto. Bacteroides, Clostridium e E. coli são alguns dos exemplos de bactérias anaeróbias.

Semelhanças entre bactérias aeróbias e anaeróbias

Diferença entre bactérias aeróbias e anaeróbias

Definição

Bactérias aeróbicas: Bactérias aeróbias referem-se aos microrganismos que crescem na presença de oxigênio.

Bactérias anaeróbicas: Bactérias anaeróbias referem-se aos microrganismos que crescem na ausência de oxigênio.

Significado

Bactérias aeróbicas: O aceptor final de elétrons da bactéria aeróbia é o oxigênio molecular.

Bactérias anaeróbicas: O aceitador de elétrons final das bactérias anaeróbias pode ser férrico, enxofre, nitrato, fumarato ou dióxido de carbono.

Capacidade de desintoxicar o oxigênio

Bactérias aeróbicas: As bactérias aeróbias possuem enzimas para desintoxicar o oxigênio pela catalase ou superóxido.

Bactérias anaeróbicas: As bactérias anaeróbias não possuem enzimas para desintoxicar o oxigênio.

Presença de Oxigênio

Bactérias aeróbicas: As bactérias aeróbias só podem sobreviver na presença de oxigênio.

Bactérias anaeróbicas: Bactérias anaeróbias não podem sobreviver na presença de oxigênio.

Aceitador Final de Elétrons

Bactérias aeróbicas: A água é produzida a partir do oxigênio molecular por bactérias aeróbias.

Bactérias anaeróbicas: Substâncias semelhantes a nitrato, metano, sulfeto e acetato são produzidas por bactérias anaeróbias.

Habitat

Bactérias aeróbicas: As bactérias aeróbias vivem no solo, na água e em diferentes superfícies.

Bactérias anaeróbicas: Bactérias anaeróbias vivem em áreas pobres em oxigênio, como o sistema digestivo (do estômago ao reto) dos animais.

Eficiência da Produção de Energia

Bactérias aeróbicas: Bactérias aeróbicas produzem mais energia.

Bactérias anaeróbicas: Bactérias anaeróbicas produzem menos energia.

Em um meio líquido

Bactérias aeróbicas: Bactérias aeróbicas vêm à superfície do meio em um meio líquido.

Bactérias anaeróbicas: Bactérias anaeróbicas se instalam na parte inferior do meio.

Exemplos

Bactérias aeróbicas: Lactobacillus, Mycobacterium tuberculosis e Nocardia são alguns dos exemplos de bactérias aeróbias.

Bactérias anaeróbicas: Bacteroides, Clostridium e E. coli são alguns dos exemplos de bactérias anaeróbias.

Conclusão

Bactérias aeróbias e anaeróbias são dois tipos de bactérias que diferem no aceptor final de elétrons da cadeia de transporte de elétrons. As bactérias aeróbias usam o oxigênio molecular como o aceptor final de elétrons, enquanto as bactérias anaeróbias usam outras substâncias como o aceptor final de elétrons. A principal diferença entre bactérias aeróbias e anaeróbias é o tipo de aceptor final de elétrons durante a respiração celular.

Referência:

1. Haddock, B A e C W Jones. “Respiração bacteriana.” Bacteriological Reviews, U.S. National Library of Medicine, março de 1977, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Anaeróbico” de Pixie - Trabalho próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “Ciclo de nitrogênio” por Cicle_del_nitrogen_de.svg: * Cicle_del_nitrogen_ca.svg: Johann Dréo (Usuário: Nojhan), traduction de Joanjoc d'après Imagem: Cycle azote fr.svg.derivative work: Burkhard (talk) Nitrogen_Cyder.jpg: Proteção Ambiental trabalho: Raeky () - Cicle_del_nitrogen_de.svgNitrogen_Cycle.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia