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Organismo anaeróbico

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de organismo anaeróbico

Os organismos anaeróbicos são aqueles que vivem um ambiente anóxico – que não tem oxigênio. Enquanto a maioria dos seres vivos exige que o oxigênio sobreviva – eles são aeróbicos – o oxigênio pode realmente ser tóxico para os organismos anaeróbicos. A grande maioria dos organismos produz moléculas de energia chamadas ATP (trifosfato de adenosina) através de um processo de respiração celular aeróbica. Esse conjunto complexo de interações químicas ocorre no citoplasma e na membrana celular dos procariontes e nas mitocôndrias dos eucariotos. Durante a respiração, o oxigênio atua como aceitador final de elétrons no final de uma cadeia de transporte de elétrons, e é por isso que os organismos aeróbicos devem respirar ar contendo oxigênio para sobreviver. No entanto, os organismos anaeróbicos usam a fermentação ou a respiração celular anaeróbica para produzir ATP. Nesse caso, um átomo que não seja o oxigênio é o aceitador final de elétrons. Por exemplo, algumas bactérias anaeróbicas que vivem profundamente na lama em áreas pantanosas usam um íon sulfato em vez de oxigênio, e o sulfeto de hidrogênio é produzido como um subproduto, em vez de água. Isso explica o cheiro sulfuroso em muitos pântanos e lama.

Dois tipos de anaeróbios

Existem dois tipos principais de anaeróbios: facultativa e obrigatória. Anaeróbios facultativos podem viver com ou sem oxigênio. Quando o oxigênio está presente em seu ambiente, eles usam a respiração celular aeróbica para produzir energia na forma de ATP. Se o oxigênio se esgotar, poderá mudar para a respiração ou fermentação anaeróbica. Por outro lado, os anaeróbios obrigatórios devem viver sem oxigênio. Eles só estão equipados para sofrer respiração ou fermentação anaeróbica, e a presença de oxigênio os mata.

Anaeróbios facultativos

As células musculares humanas são anaeróbios facultativos. Durante o exercício em que uma pessoa obtém bastante oxigênio em seus músculos, como a distância, as células sofrem respiração aeróbica. Mas durante exercícios intensos, como a corrida, na qual o oxigênio do corpo precisa superar a capacidade dos pulmões de fornecê -lo, as células musculares mudarão para a fermentação do ácido lático. Esse processo é muito menos eficiente que a respiração aeróbica e produz ácido lático como subproduto, que se acumula nos músculos e causa a sensação de queimação geralmente sentida durante o exercício extenuante. Como isso é muito menos eficiente, uma pessoa só pode fazer uma atividade tão intensa por um período muito curto antes de “bater na parede” e ter que parar.

Outro anaeróbio facultativo familiar é a bactéria Escherichia coli. Enquanto E.Coli teve um mau rap na imprensa devido a incidentes de intoxicação alimentar, E.Coli é na verdade residentes muito importantes e benéficos do trato gastrointestinal humano. Eles ajudam na digestão dos alimentos e absorção de vitaminas necessárias, bem como proteção contra infecções potencialmente prejudiciais. Essas bactérias podem funcionar facilmente com ou sem oxigênio, o que as torna altamente adaptáveis a diferentes ambientes. No intestino anaeróbico, eles usam fermentação para produzir energia. Se encontrado no ambiente rico em oxigênio fora do intestino, eles mudam para a respiração aeróbica.

Outros exemplos de anaeróbios facultativos

  • Staphylococcus aureus: causa infecções de estafilocos. O S. aureus resistente à meticilina é responsável pelo MRSA.
  • Lactococcus lactis: Sua fermentação com ácido lático é usado no processamento de muitos tipos de queijo.

Anaeróbios obrigatórios

Um exemplo infame de um anaeróbio obrigatório é o clostridium botulinum. Esta bactéria comum produz uma neurotoxina potente que pode ser fatal em pequenas quantidades. É encontrado crescendo em itens como produtos caseiros, batatas assadas embrulhadas em papel alumínio e mel. Sob más condições de sobrevivência, C. botulinum produz esporos com uma camada difícil que lhes permite sobreviver por anos. Quando as condições melhoram, as bactérias começam a crescer e produzem toxinas potencialmente letais. Se uma pessoa consome alimentos contaminados com C. botulinum em crescimento ativamente, é provável que sucumbam a um intoxicação alimentar mortal chamada botulismo, cujos primeiros sintomas são náusea, vômito e fraqueza. Então venham os efeitos neurológicos: visão turva, dificuldade em falar e engolir e controle muscular prejudicado, seguido de dificuldade em respirar e possivelmente morte por asfixia. O botulismo infantil ocorre depois que um bebê ingere esporos de C. botulinum, que podem ser encontrados no solo, poeira ou mel. É por isso que os jovens bebês nunca devem receber mel; Antes de um ano de idade, seu sistema imunológico não é forte o suficiente para lidar com os esporos, então eles começam a crescer e causar doenças graves.

Possivelmente, a maior agregação de anaeróbios obrigatórios no planeta é encontrada no fundo do mar, onde povoam aberturas hidrotérmicas. Essas fontes termais subaquáticas em erupção da crosta da Terra estão carregadas de minerais, que as bactérias usam para energizar seu processo de quimiossíntese, construindo moléculas orgânicas. Descoberto pela primeira vez em 1977 por pesquisadores nas Ilhas Galápagos, sua existência reescreva todos os livros de biologia. Antes disso, pensava -se que a fotossíntese era o único meio pelo qual os organismos autotróficos poderiam converter energia em alimentos para si mesmos. Bob Ballard, o explorador do Deep-Sea que descobriu os destroços do Titanic, estava no Alvin Submersible no dia em que foi para filmar as aberturas. Mais tarde, ele disse que a descoberta da quimiossíntese em bactérias ventiladas foi uma das maiores descobertas biológicas do século XX – muito mais importante do que qualquer naufrágio histórico. Os evolucionistas especulam que a vida começou no fundo do mar, energizada pela quimiossíntese.

Outros exemplos de anaeróbios obrigatórios

  • Causas de Clostridium tétano
  • Chlorobium, cloroflexus e várias outras espécies contribuem para as cores prismáticas de Hot Springs do Parque Nacional de Yellowstone

Anaeróbios: amigo ou inimigo?

É claro que nosso planeta é bem povoado com diversos organismos anaeróbicos. Alguns são patogênicos, causando infecções graves, como MRSA, botulismo e tétano. Outros são benéficos, acrescentando beleza a fontes termais, queijos aromatizantes e moldando as comunidades do oceano. Para outros, como E. coli, seu status depende de sua localização: enquanto E. coli é um residente necessário e útil do intestino humano, ele pode se tornar patogênico se ingerido por via oral ou de alguma outra maneira. Em resumo, os anaeróbios são importantes residentes da Terra, que cumprem de maneira brilhante seus nichos ecológicos.

Questionário

1. Qual das seguintes vias metabólicas requer oxigênio? A. Respiração celular aeróbica. B. Respiração celular anaeróbica. C. Fermentação do ácido lático. D. Fermentação Alcoólica.

Resposta à pergunta nº 1

A está correto. O termo “aeróbico” refere -se ao oxigênio. Todos os outros três processos exigem a ausência de oxigênio para ocorrer.

2. Qual das alternativas a seguir não é um anaeróbio facultativo? A. Escherichia coli B. Staphylococcus aureus C. Clostridium botulinum D. célula muscular humana

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. C. botulínico é o anaeróbio obrigatório responsável pelo envenenamento alimentar do botulismo. E. coli, S. aureus e células musculares humanas são todos anaeróbios facultativos, capazes de alternar entre a respiração aeróbica e anaeróbica, dependendo do ambiente.

3. Onde está a maior agregação de anaeróbios obrigatórios encontrados no planeta? A. pântanos e pântanos B. florestas tropicais temperadas e tropicais C. O fundo do fundo do mar D. pastagens e solos agrícolas

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. A maior população mundial de anaeróbios obrigatórios habita aberturas hidrotérmicas encontradas ao longo de cristas submarinas, que se estendem por 40.000 milhas ao longo das bordas das placas tectônicas da Terra.

Referências

  • Arnold, P. (2009). Exemplos de bactérias anaeróbicas. Recuperado em http://www.brighthub.com
  • Reece, J. B. & Campbell, N. A. (2011). Biologia de Campbell. Boston: Benjamin Cummings / Pearson.
  • Clostridium botulinum. (2013). Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, Inspeção de Alimentos e Serviço de Segurança. Recuperado em www.fsis.usda.gov
  • Hoecker, J. (2015). Como posso proteger meu bebê do botulismo infantil? A Clínica Mayo. Recuperado em http://www.mayoclinic.org
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