Oddychanie u bakterii

Oddychanie beztlenowe jest jednak procesem mało wydajnym. Z tego względu, gdy w atmosferze pojawił się tlen cząsteczkowy, niektóre z prokariotów rozwinęły tlenowy sposób oddychania. Nazywane są one areobami, czyli organizmami tlenowymi.

Podczas oddychania areobowego dochodzi do całkowitego utleniania węglowodanów do dwutlenku węgla i wody (Rys. 2.). Uwalniana ilość energii znacznie przewyższa tę otrzymywaną podczas oddychania beztlenowego. Z tego względu większość współczesnych prokariotów to tlenowce. Początkowe etapy oddychania tlenowego są podobne do tych, które występują w oddychaniu anaerobowym i zachodzą w cytoplazmie bakterii, natomiast końcowe stadia oddychania tlenowego odbywają się na błonie komórkowej, w jej pofałdowaniach zwanych mezosomami.

Procesy podobne do oddychania – fermentacja octowa

Szczególnym procesem jest fermentacja octowa, która kiedyś niesłusznie zaliczana była do rodzai oddychania beztlenowego. Uznawana jest ona za proces pośredni między oddychaniem beztlenowym a tlenowym. Wynika to z faktu, iż w fermentacji tej produktami są kwas octowy oraz woda (ta druga, jak w przypadku oddychania beztlenowego). Jednakże fermentacji octowej, mimo jej produktów, nie można zaliczyć do oddychania beztlenowego, ponieważ jednym z substratów reakcji jest tlen cząsteczkowy, a drugim alkohol etylowy. Ostatecznie, ze względu na to, proces nazwano pseudofermentacją.

Wiązanie azotu cząsteczkowego – wyjątkowy proces metaboliczny bakterii

Innym, charakterystycznym tylko dla niektórych prokariotów procesem jest wiązanie azotu cząsteczkowego. Przyswajanie azotu z atmosfery jest niezwykłą rzadkością, mimo że wszystkie organizmy potrzebują tego pierwiastka, np. do wbudowywania go w aminokwasy. Umiejętność ta jest złożonym, biochemicznym procesem, który wymaga dużych nakładów energii. Do organizmów, które wiążą azot cząsteczkowy należą bakterie glebowe: będące symbiontami roślinnymi Rhizobium, beztlenowe Clostridium pseudomonas, tlenowe Azotobacter oraz sinice wodne, np. Nostoc, czy Gleocapsa. 

Sinice, które potrafią asymilować wolny azot najczęściej żyją w koloniach i wówczas wyłącznie niektóre komórki przeznaczone są do przeprowadzania tego procesu. Komórki takie, właściwie wyspecjalizowane nazwane zostały heterocystami i różnią się nieco wyglądem od reszty organizmów w koloni.

Ze względu na wiązanie azotu atmosferycznego, organizmy prokariotyczne zdolne do przeprowadzenia tego procesu, mogą żyć w środowiskach glebowych, bądź wodnych, bardzo ubogich w ten pierwiastek. Natomiast obumierając, stają się one dla pozostałych organizmów źródłem przyswajalnego azotu, zapewniając tym samym obieg wspomnianego pierwiastka w środowisku.

 

 Źródło: