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Opções anaeróbicas

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição da Anaeróbia Facultativa

Um anaeróbio facultativo é um organismo que pode sobreviver na presença de oxigênio, pode usar oxigênio na respiração aeróbica, mas também pode sobreviver sem oxigênio por fermentação ou respiração anaeróbica. A maioria dos eucariotos é aeróbes obrigatória e não pode sobreviver sem oxigênio. Os procariontes toleram uma ampla gama de oxigênio, de anaeróbios obrigatórios que são envenenados por oxigênio, a anaeróbios facultativos e aeróbes obrigatórios. Alguns procariontes são até aerotolerantes, o que significa que podem sobreviver em oxigênio, mas usam vias anaeróbicas para energia.

Um anaeróbio facultativo pode experimentar o melhor dos dois mundos. Em tempos de baixo oxigênio, um anaeróbio facultativo pode usar fermentação ou respiração anaeróbica para criar ATP para as células, geralmente ainda a partir da quebra da glicose. A única diferença real nessas vias da respiração aeróbica é que eles usam um receptor de elétrons diferente no final da via. A respiração aeróbica depende do oxigênio para aceitar elétrons no final da cadeia de transporte de elétrons. Um anaeróbio facultativo pode usar uma variedade de outras vias para lidar com esses elétrons extras, conforme discutido nos exemplos.

Deve -se notar que os anaeróbios facultativos às vezes são chamados de aeróbios facultativos. Os termos geralmente são intercambiáveis.

Exemplos de um anaeróbio facultativo

Fermento

Um anaeróbio facultativo comum é o fermento, usado em várias aplicações de cozinha, como fazer pão ou cerveja. Em ambos os casos, esse anaeróbio facultativo deve funcionar sem oxigênio. No entanto, o fermento ainda pode sobreviver e deve que esses produtos saiam corretamente.

No pão, o fermento é responsável por fazer as bolhas na massa. Esses bolsos de ar tornam o pão leve e fofo. Caso contrário, o pão assinaria uma massa sólida mais como um bolo ou brownie. A levedura cria esses bolsos de ar através da liberação de dióxido de carbono, um subproduto de converter a glicose na massa em energia. Para uma massa mais leve e mais arejada, os chefs geralmente deixam a massa “subir”. Esse termo significa simplesmente colocar a massa carregada de leveduras em um local quente e permitir que o anaeróbio facultativo faça seu trabalho. Ao longo de uma hora, o fermento criará grandes quantidades de dióxido de carbono dentro da massa, expandindo -a e tornando -a mais leve.

Em cerveja, vinho e outras bebidas alcoólicas, o fermento é o ingrediente principal. O processo de fermentação, ou a criação de álcool, ocorre em fermento quando eles têm muito açúcar, mas pouco oxigênio. Brewers e fabricantes de vinho usam esse aspecto do anaerobor facultativo para gerar o álcool dentro de seus produtos. A respiração aeróbica reduz completamente a glicose a algumas moléculas recicláveis e dióxido de carbono. A fermentação, por outro lado, deixa um produto final: etanol. Os fabricantes de cerveja e vinho criam o etanol (um álcool) em seus produtos, controlando estritamente a quantidade de açúcar e oxigênio em seus tanques de fermentação. Nessas condições, qualquer anaeróbio facultativo recorrerá à fermentação e adiará o etanol como subproduto. Quando o álcool atinge o nível adequado na mistura, o fermento é filtrado e a bebida é engarrafada.

Moluscos

Enquanto a maioria pensa apenas em anaeróbios facultativos pequenos e unicelulares, vários grupos maiores de animais evoluíram a capacidade de sobreviver sem oxigênio. Um deles, os moluscos, possui um grupo de organismos que se adaptaram para sobreviver regularmente a passagens sem oxigênio. Os mexilhões, frequentemente encontrados em áreas entre marés, experimentam mudanças diárias no acesso à água. Quando a maré cai, os mexilhões ficam expostos ao ar e devem fechar suas conchas para evitar secar. Em algumas áreas, a maré pode sair por períodos significativos. Os mexilhões não podem abrir suas conchas para obter oxigênio, ou correr o risco de secar e morrer de desidratação.

Para resolver seu enigma, mexilhões como os da imagem acima evoluíram as habilidades de um anaeróbio facultativo. Em vez de confiar em sua respiração aeróbica normal quando a maré sai, os mexilhões mudam para uma forma de energia que quebra os aminoácidos. Isso permite que o mexilhão sobreviva horas, ou até dias, sem obter uma nova fonte de oxigênio.

Questionário

1. Os músculos humanos dependem da respiração aeróbica para produzir o ATP necessário para trabalhá -los. No entanto, em tempos de estresse e exercício intenso, esses músculos geralmente ficam sem oxigênio. Nesse caso, os músculos devem recorrer a uma forma de fermentação que produz ácido lático. O ácido lático pode danificar as células quando se acumula, de modo que as células devem reverter rapidamente para a respiração aeróbica para sobreviver. Os humanos são anaeróbios facultativos? A. Não B. Sim C. Talvez

Resposta à pergunta nº 1

A está correto. Os seres humanos geralmente são considerados aeróbes obrigatórios, pois precisamos de oxigênio praticamente o tempo todo. Embora nossos músculos possam sobreviver a rajadas curtas sem oxigênio, nossos corpos ainda estão trabalhando ativamente para obter oxigênio para os músculos. O ácido lático é uma correção temporária e de curto prazo que pode durar apenas alguns minutos. No entanto, a linha entre anaeróbio facultativa e aeróbio obrigatório não é clara, pois muitos animais têm métodos alternativos de geração de energia quando o oxigênio é baixo.

2. Qual é a diferença entre um anaeróbio facultativo e um anaeróbio obrigatório? A. Um anaeróbio facultativo tem apenas caminhos anaeróbicos. B. Um anaeróbio obrigatório pode sobreviver à presença de oxigênio. C. Um anaeróbio facultativo pode sobreviver e usar oxigênio.

Resposta à pergunta nº 2

C está correto. Um anaeróbio facultativo pode alternar entre metabolismos aeróbicos e anaeróbicos. Um anaeróbio obrigatório não possui essa capacidade. O oxigênio, para um anaeróbio obrigatório, é tóxico. Para um anaeróbio facultativo, o oxigênio representa uma oportunidade de tornar mais ATP do que normalmente possível.

3. Enquanto os cientistas costumavam acreditar que os organismos facultativos de anaeróbios eram tipicamente remanescentes de um período de um período anterior, as evidências mostraram que muitos parasitas intestinais são frequentemente anaeróbios facultativos. Qual das alternativas a seguir fornece uma explicação desse fato? A. Esses organismos têm um acesso constante ao oxigênio. B. Freqüentemente, as áreas do intestino são anaeróbicas, forçando esses organismos a usar uma via anaeróbica. C. Esses organismos não representam um anaeróbio facultativo.

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. O intestino é um lugar perigoso, para aeróbes obrigatórios. O intestino da maioria dos animais recebe pouca ou nenhuma entrada de oxigênio. No entanto, de vez em quando, os animais engolem pequenos bolsos de ar ou oxigênio estão presentes em seus alimentos. Os parasitas intestinais, na esperança de aproveitar ao máximo essas condições, podem operar sem oxigênio. Mas, quando o oxigênio está presente, eles querem aproveitar e produzir o máximo de energia possível.

Referências

  • Brusca, R. C. & Brusca, G. J. (2003). Invertebrados. Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc.
  • Muller, M., Mentel, M., Hellemond, J., & Henze, K. (2012). Bioquímica e evolução do metabolismo da energia anaeróbica em eucariotos. Revisões de microbiologia e biologia molecular. doi: 10.1128/mmbr.05024-11
  • Universidade de Comenius. (2018, 3 de outubro). Bactérias anaeróbicas. Retirado de jfmed.uniba.sk: https://www.jfmed.uniba.sk/fileadmin/jlf/pracoviska/ustav-mikrobiologie-a-imunologie/anaerobic_bacteria.pdf

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