厌氧生物(英语:Anaerobic organism,或是anaerobe),是指一种不需要氧气生长的生物。它们大致上可以分为三种,即专性厌氧生物[1][2]、兼性厌氧生物[3]及耐氧厌氧生物[3] 。人体内的厌氧生物多存在于消化系统中,有些种类的厌氧细菌会产生毒素。[4]
![Thumb](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Ana.png)
1中培养的是专性需氧微生物。因为它们不能进行发酵及无氧呼吸,所以它们浮在了氧含量最高的上层。
2中培养的是专性厌氧微生物。因为它们体内因无过氧化氢酶等物质无法在有氧条件下存活,故浮在氧含量最低的下层。
3中培养的是兼性厌氧菌。它们既可以在有氧条件下也能够在无氧条件下生存,所以它们分布在试管培养基上的各处。但因为有氧呼吸较无氧呼吸能产生更多的ATP(三磷酸腺苷),故更多的菌体分布在上层。
4中培养的是微需氧微生物。它们不能进行发酵及无氧呼吸,也不能在高氧浓度环境中存活,故它们浮在试管中上层。
5中培养的是耐氧厌氧生物。这种细菌不能进行有氧呼吸,但却可以在高氧浓度环境下存活,所以它们均匀地分布在试管培养基上各处。
专性厌氧生物
当暴露于有氧气的环境之下,有些厌氧生物会死亡。这种生物称为“专性厌氧生物”,它们是以发酵或无氧呼吸生存。在有氧的环境下,专性厌氧生物会出现缺乏超氧化物歧化酶及过氧化氢酶的情况,这些酶可以帮助移走专性厌氧生物细胞内致命的超氧化物。
兼性厌氧生物
兼性厌氧生物是可以在有氧的环境中,利用当中的氧气进行有氧呼吸。但当在没有氧气的环境下,它们部分 会进行发酵,而部分则进行无氧呼吸。影响作用转换的条件是氧气及可发酵物质的浓度。例如当有可发酵的糖给予啤酒酵母时,它的可观察氧气消耗会立即停止,这称为“巴斯德变异”。这是由于对比所产生的能量,用作呼吸作用而消耗的能量很多而不值得进行;直至当可发酵的物质出现,纵然从发酵所产生的能量远低于呼吸所产生的能量,啤酒酵母仍会选择进行发酵。这种由呼吸转变为发酵的过程相比逆向的过程为快,因为它已习惯透过发酵生长,线粒体需要时间来起动所致。
耐氧厌氧生物
发酵
厌氧生物有多种的发酵作用路径,其中最常见的是乳酸发酵路径:
此反应每摩尔所释放的能量约为150kJ,并保存在ATP中。在无氧呼吸中每一个单糖分子所释出的能量只有有氧呼吸的5%。
- C6H12O6 + 2二磷酸腺苷 + 2磷酸盐→ 2 C2H5OH + 2CO2 + 2三磷酸腺苷
所释放而保存在ATP中的能量约为每摩尔180kJ。
厌氧细菌及古细菌会使用其他的发酵路径,如丙酸发酵、丁酸发酵、溶剂发酵、混合酸发酵、丁四醇发酵、氨基酸发酵、乙酸生成或甲烷生成。有些厌氧细菌会生成危害较高等次生物(包括人类)的毒素,如破伤风毒素或肉毒杆菌素。
参见
参考文献
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