- Cos'è la respirazione anaerobica?
- Tipi di respirazione anaerobica
- Esempi di respirazione anaerobica
- glicolisi
Spieghiamo cos'è la respirazione anaerobica o anaerobica in biologia, quali tipi esistono ed esempi di regioni in cui si verifica.
Cos'è la respirazione anaerobica?
In biologia, si chiama respirazione anaerobica o respirazione anaerobica quando processo metabolico a partire dal ossidoriduzione di zuccheri. In altre parole, in questo processo il glucosio viene ossidato per ottenere Energia, senza la presenza di ossigeno. Cioè un processo di respirazione cellulare in cui le molecole di ossigeno non intervengono.
La respirazione anaerobica differisce da respirazione aerobica o aerobico poiché quest'ultimo richiede ossigeno per elaborare le molecole di zucchero. Al contrario, l'anaerobico utilizza un altro tipo di elementi chimici o anche molecole sostanze organiche più complesse, attraverso una catena di trasporto degli elettroni.
Né deve essere confuso con fermentazione, poiché in esso non interviene la catena di trasporto. elettroni. Tuttavia, entrambi i processi hanno in comune il fatto che si verificano in assenza di ossigeno.
Questo tipo di respirazione cellulare è unico per alcuni organismi procarioti (batteri o archaea), specialmente quelli che vivono in condizioni di poca o nessuna presenza di ossigeno. Tuttavia, in molti casi può anche costituire un processo secondario, diciamo di emergenza, data l'inaspettata carenza di questo elemento nel ambiente.
Tipi di respirazione anaerobica
La respirazione anaerobica può essere classificata in base al tipo di elemento chimico utilizzato per sostituire l'ossigeno, cioè come recettore di elettroni durante il processo metabolico. Pertanto, possono esserci molti tipi di processi di questa natura, ma i principali e i più comuni sono:
- Respirazione anaerobica tramite nitrati. In questo caso il microrganismi consumano nitrati (NO3–) per ridurli a nitriti (NO2–) incorporando in essi degli elettroni. Tuttavia, poiché i nitriti sono generalmente tossici per la maggior parte delle forme di vita, è molto più comune che il prodotto finale di questo processo vada oltre, all'azoto biatomico (N2), che è un gas inerte. Questo processo è noto come denitrificazione.
- Respirazione anaerobica tramite solfati. Simile al caso precedente, ma con derivati dello zolfo (SO42-), è un caso molto più raro, appartenente a batteri totalmente anaerobi, mentre il caso precedente può presentarsi in alternativa alla momentanea carenza di ossigeno. In questo processo di riduzione dei solfati, i radicali solforati (S2-) sono sottoprodotti.
- Respirazione anaerobica da anidride carbonica. Alcuni gruppi di archaea che producono gas metano (CH4) consumano diossido di carbonio (CO2) per usarlo come recettore di elettroni. Di questa natura sono i microrganismi che abitano il tratto digestivo dei ruminanti, ad esempio, dove altri microrganismi forniscono loro l'idrogeno di cui hanno bisogno per il processo.
- Respirazione anaerobica tramite ioni di ferro. Quest'ultimo caso è comune tra alcuni batteri, in grado di consumare ioni ferrico (Fe3+), riducendoli a ioni ferrosi (Fe2+), poiché questo tipo di molecole di ferro sono molto comuni negli crosta terrestre. Questo è ciò che accade sul fondo delle paludi, dove importanti sedimenti di ferro vengono prodotti dall'azione batterica.
Esempi di respirazione anaerobica
Gli organismi che vivono nelle sorgenti termali eseguono la respirazione anaerobica.
Esempi di questo tipo di processo sono comuni nel mondo procariotico, specialmente in regioni il più inospitale del pianeta, ma non per quello privo di vita. Tali regioni sono:
- Gli intestini degli animali superiori.
- I fondali e gli anfratti abissali.
- Le chiuse geotermiche attraverso le quali il magma sgorga sul fondo del mare.
- Geyser, sorgenti termali e altre forme di epidemia geotermica.
- Le paludi e le acque argillose, piene di materiale organico e basso contenuto di ossigeno.
glicolisi
La glicolisi o glicolisi è la via metabolica che permette di ottenere Energia di glucosio. In altre parole, è una serie successiva di reazioni biochimiche, applicate dalla maggior parte dei esseri viventi, per rompere la molecola di glucosio (C6H12O6) e ricavarne la energia chimica necessario (sotto forma di ATP) per mantenere il metabolismo cellulare.
La glicolisi consiste in 10 reazioni enzimatico che si verificano consecutivamente, in presenza (aerobica) o in assenza (anaerobica) di ossigeno. Risultati nella formazione di due molecole di piruvato o acido piruvico (C3H4O3), che alimentano altre vie metaboliche per continuare a ottenere energia per il organismo (il cosiddetto ciclo di Krebs).