اندامگان هوازی

اندامگان هوازی (به انگلیسی: Oxidative phosphorylation) اندامگانی هستند که می‌توانند در محیط حاوی اکسیژن رشد و نمو نمایند. برخی اندامگان هوازی از روش تنفس هوازی به منظور تولید انرژی با استفاده از اکسیژن بهره می‌برند. یکی از نمونه‌های بارز اندامگان هوازی مخمر است که در حضور اکسیژن بیشترین میزان رشد را از خود نشان می‌دهد، اما در اصل برای رشد به اکسیژن نیازی ندارد و از تنفس بی‌هوازی بهره می‌برد.

انواع باکتری‌های هوازی و غیرهوازی را می‌توان با قرار دادنشان در محیط کشت مایع تایوگلایکولیت (به انگلیسی: Thioglycollate broth) شناسایی نمود، که حاصل آن در شکل بالا مشخص شده‌است: # هوازی اجباری (Obligate aerobes): آن دسته که تنها در حضور اکسیژن توانایی زندگی دارند. # بیهوازی اجباری (Obligate anaerobes): آن دسته که در حضور اکسیژن توانایی زندگی ندارند. # بیهوازی اختیاری (Facultative anaerobes): آن دسته‌ای که توانایی استفاده از الکترون موجود در اکسیژن را هم دارند و در واقع قابل تغییر دادن متابولیسم خود به هوازی در محیط‌های حاوی اکسیژن‌اند. # خرد هوازی (Microaerophiles): آن دسته که به اکسیژن نیاز دارند، اما غلظت عادی اکسیژن موجود در جو برای آن‌ها بیش از اندازه و مرگبار است. # تحمل‌کننده هوا (Aerotolerant organisms): آن بی هوازیانی که در حضور اکسیژن هم می‌توانند به فعالیت خود ادامه دهند ولی قادر به استفاده از الکترون اکسیژن نیستند.

تنفس هوازی
نوشتار اصلی: تنفس یاخته‌ای

تنفس هوازی برای تولید آدنوزین تری‌فسفات به اکسیژن نیاز دارد، گرچه کربوهیدرات، چربی‌ها و پروتئین‌ها نیز می‌توانند به عنوان واکنش دهنده‌ها به هنگام شکستن پیرویک اسید در واکنش قندکافت تولید شوند. در طول واکنش قندکافت و به هنگام چرخه اسید سیتریک پیرویک اسید به میتوکندری وارد می‌شود و طی واکنش‌های چرخه اسید سیتریک به‌طور کامل اکسیده می‌شود. محصولات تنفس هوازی شامل آب و دای اکسید کربن می‌شود، اما انرژی (الکترون) که تولید می‌شود توسط واکنش فسفرگیری و به وسیله حامل‌های انرژی چون نیکوتین‌آمید آدنین دی‌نوکلئوتید و اف‌ای‌دی که در زنجیره انتقال الکترون در جریان اند برای شکاندن آدنوزین دی‌فسفات و تبدیل آن به آدنوزین تری‌فسفات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

واکنش ساده شده:

گرما + C۶H۱۲O۶ (s) + 6 O۲ (g) → ۶ CO۲ (g) + 6 H۲O
ΔG = -۲۸۸۰ kJ در یک مول از C۶H۱۲O۶

انرژی آزاد گیبس (ΔG) منفی به این معنا است که این فرایند، فرایند خودبخودی است.

به‌طور کلی واکنش تنفس هوازی تا ۱۵ برابر کارآمد تر از واکنش تنفس بی‌هوازی در یاخته است زیرا واکنش هوازی به ازای هر مولکول گلوکز ۲۹ تا ۳۰ مولکول آدنوزین تری‌فسفات تولید می‌نماید، در حالی که واکنش تنفس غیر هوازی تنها ۲ مولکول آدنوزین تری‌فسفات تولید می‌نماید. گرچه موجوداتی چون متانوژنها آرکی‌باکتریهایی هستند که در شرایط بی‌هوازی، متان را توسط تنفس غیر هوازی به عنوان محصول حتمی متابولیسم تولید می‌کنند و در مقایسه با انسان‌ها تعداد مولکول آدنوزین تری‌فسفات بیشتری را طی واکنش تنفس غیر هوازی تولید می‌کنند.

دسته‌بندی

دو دسته اصلی از هوازی‌ها وجود دارد:

  • هوازی اجباری (Obligate anaerobes): آن دسته که تنها در حضور اکسیژن توانایی زندگی دارند.
  • بیهوازی اختیاری (Facultative anaerobes): آن دسته‌ای که توانایی استفاده از الکترون موجود در اکسیژن را هم دارند و در واقع قابل تغییر دادن متابولیسم خود به هوازی در محیط‌های حاوی اکسیژن‌اند.
  • خرد هوازی (Microaerophiles): آن دسته که به اکسیژن نیاز دارند، اما غلظت عادی اکسیژن موجود در جو برای آن‌ها بیش از اندازه و مرگبار است.
  • تحمل‌کننده هوا (Aerotolerant organisms): آن بی هوازیانی که در حضور اکسیژن هم می‌توانند به فعالیت خود ادامه دهند ولی قادر به استفاده از الکترون اکسیژن نیستند.

جستارهای وابسته

منابع

    مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Aerobic organism». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۲۳ دسامبر ۲۰۱۳.

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.