好気性細菌と嫌気性細菌は、チオグリコール酸ブロスを入れた試験管で培養することで識別できます。1 :偏性好気性菌は、嫌気的に発酵または呼吸できないため、酸素を必要とします。酸素濃度が最も高い試験管の上部に集まります。2 :偏性嫌気性菌は酸素によって毒性を受けるため、酸素濃度が最も低い試験管の底に集まります。3 :通性嫌気性菌は、好気的にも嫌気的にもエネルギーを代謝できるため、酸素の有無にかかわらず増殖できます。好気呼吸は発酵や嫌気呼吸よりも多くのATPを生成するため、主に上部に集まります。4 :微好気性菌は、嫌気的に発酵または呼吸できないため、酸素を必要とします。しかし、高濃度の酸素によって毒性を受けます。試験管の上部に集まりますが、最上部には集まりません。5：好気性生物は嫌気的にエネルギーを代謝するため、酸素を必要としません。しかし、偏性嫌気性生物とは異なり、酸素によって毒性を受けることもありません。試験管全体に均一に分布しているのが観察されます。好気性生物または好気性生物とは、酸素のある環境で生存および成長できる生物のことです。[ 1 ]好気呼吸を行う能力は、好気性生物にとって有利になる場合があります。なぜなら、好気呼吸は嫌気呼吸よりも多くのエネルギーを生み出すからです。[ 2 ]細胞のエネルギー生産には、ATP合成酵素と呼ばれる酵素によるATPの合成が関わっています。好気呼吸では、ATP合成酵素は電子伝達系と結合しており、酸素が最終電子受容体として機能します。[ 3 ] 2020年7月、海洋生物学者は、南太平洋環流（SPG） （「海洋で最も死んでいる場所」）の海底下250フィートの、最大1億150万年前の有機物に乏しい堆積物中に、主に「準仮死状態」の好気性微生物が発見されたと報告しました。これらは、これまで発見された中で最も長寿の生命体である可能性があります。[ 4 ] [ 5 ]
種類
生物が酸素環境と嫌気環境の両方で生存できる場合、パスツール効果を利用することで、通性嫌気性菌と好気性菌を区別することができます。嫌気環境で発酵を行っている生物に酸素を加えると、通性嫌気性菌は発酵を停止し、呼吸のために酸素を使い始めます。好気性菌は酸素が存在する環境下でも発酵を継続する必要があります。通性嫌気性菌は、酸素が豊富な培地と酸素のない培地の両方で増殖します。
好気呼吸
好気性生物は、好気呼吸と呼ばれるプロセスを使用して、ADPとリン酸からATPを生成します。グルコース（単糖類）が酸化されて電子伝達系にエネルギーが供給されます。[ 8 ]
この方程式は、解糖系、クレブス回路（クエン酸回路とも呼ばれる）、および酸化的リン酸化という3つの生化学反応系列で起こることをまとめたものです。
- C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 38 ADP + 38 リン酸 → 6 CO 2 + 44 H 2 O + 38 ATP
酸化的リン酸化では、ATP合成酵素を用いてADPとリン酸からATPが合成されます。ATP合成酵素は、電子伝達系から生成されたエネルギーを利用して生成されるプロトン駆動力によって駆動されます。水素イオン（H +）は正の電荷を持ち、細胞膜によって隔てられると、膜の内側と外側の間に電荷の差が生じます。酸化的リン酸化は真核生物のミトコンドリアで起こります。[ 3 ]
好気呼吸にはO₂が必要である。なぜなら、O₂は原核生物の電子伝達系における最終電子受容体として機能するからである。この過程で分子状酸素は水に還元される。[ 9 ]
参考文献
- ↑ドーランド医学辞典の「好気性生物」
- ↑ Kroneck PM、Sosa Torres ME 編 (2021)。金属、微生物、鉱物 ― 生命の生物地球化学的側面（第 1 版）。ベルリン：de Gruyter GmbH & Co. KG。ISBN 978-3-11-058890-3OCLC 1201187551。
- 1 2 Morelli AM、Ravera S、Panfoli I (2020年10 月)。「包括的な観点から見た好気性ミトコンドリア ATP 合成」。Open Biology。10 ( 10 ) 200224。doi : 10.1098 / rsob.200224。PMC 7653358。PMID 33081639。
- ↑ Wu KJ (2020年7月28日) 「これらの微生物は海底で1億年間生き延びた可能性がある ― 冷たく狭く栄養分の乏しい住処から救出された細菌は、実験室で目覚めて増殖した」ニューヨーク・タイムズ。 2020年7月31日閲覧。
- ↑ Morono Y, Ito M, Hoshino T, Terada T, Hori T, Ikehara M, et al. (2020年7月). "好気性微生物生命は1億150万年前の酸素を含む海洋堆積物中に存続している" . Nature Communications . 11 (1) 3626. Bibcode : 2020NatCo..11.3626M . doi : 10.1038 / s41467-020-17330-1 . PMC 7387439. PMID 32724059 .
- 1 2 3 Todar K.「細菌の栄養と成長」。Todarのオンライン細菌学教科書。p. 4。2016年7月24日取得。
- ↑ Hentges DJ (1996). "17: 嫌気性菌：一般特性". Baron S (編).医学微生物学(第4版). テキサス州ガルベストン: テキサス大学ガルベストン校医学部. ISBN 978-0-9631172-1-2PMID 21413255。2016年7月24日取得。
- ↑ Chauhan BS (2008).生化学と生物物理学の原理. Laxmi Publications. p. 530. ISBN 978-81-318-0322-6。
- ↑ Borisov, Vitaliy B.; Verkhovsky, Michael I. (2015年10月23日). Stewart, Valley (編). "Oxygen as Acceptor" . EcoSal Plus . 6 (2): ecosalplus.ESP–0012–2015. doi : 10.1128/ecosalplus.ESP-0012-2015 . ISSN 2324-6200 . PMC 11575855 . PMID 26734697 .
