Het belangrijkste verschil tussen aërobe en anaërobe micro-organismen is de behoefte aan zuurstof voor de overlevings-aërobe micro-organismen, terwijl dit niet het geval is voor de anaërobe micro-organismen. Dat wil zeggen, de aërobe micro-organismen hebben zuurstof nodig als hun laatste elektronenacceptor tijdens de aërobe ademhaling, terwijl anaërobe micro-organismen geen zuurstof nodig hebben voor hun cellulaire ademhaling.
De reactie op zuurstof is de basis voor de classificatie van de micro-organismen als aëroob en anaëroob. Hierdoor hebben deze micro-organismen verschillende kenmerken om hun functies tijdens cellulaire ademhaling uit te voeren. Daarom ondergaan aërobe microben aërobe ademhaling, terwijl anaërobe microben anaërobe ademhaling ondergaan.
Wat zijn aerobe micro-organismen?
Aërobe micro-organismen zijn een groep micro-organismen waarin zuurstof fungeert als de laatste elektronenacceptor bij cellulaire ademhaling. Daarom hebben deze microben moleculaire zuurstof nodig om te overleven. Ze oxideren monosachariden zoals glucose in aanwezigheid van zuurstof. De belangrijkste processen die energie genereren in aeroben zijn glycolyse, gevolgd door de Krebs-cyclus en de elektronentransportketen. Omdat zuurstofniveaus niet giftig zijn voor deze micro-organismen, groeien ze goed in zuurstofrijke media. En dus zijn het obligate aeroben (Bacillus sp,)
Figuur 01: Aerobe bacteriën
Classificatie
Microaerofiele microben, aerotolerante micro-organismen en facultatieve anaëroben zijn de drie classificaties van aeroben. De basis van deze classificatie zijn de toxiciteitsniveaus van zuurstof voor deze micro-organismen.
- Microaerofiele micro-organismen – overleven lage concentraties (ongeveer 10%) zuurstof (Helicobacter pylori is een voorbeeld van een micro-organisme).
- Aerotolerante micro-organismen – Ze hebben geen zuurstof nodig om te overleven. Daarentegen is de aanwezigheid van zuurstof niet schadelijk voor de microben (Lactobacillus sp is een voorbeeld)
- Facultatieve anaëroben – Deze microben kunnen zowel in aanwezigheid als in afwezigheid van zuurstof overleven. (Escherichia coli is een facultatief anaëroob)
Wat zijn anaërobe micro-organismen?
Anaërobe micro-organismen zijn verplichte anaëroben. Ze gebruiken geen zuurstof als hun uiteindelijke elektronenacceptor. In plaats daarvan gebruiken ze substraten zoals stikstof, methaan, ferri, mangaan, kob alt of zwavel als hun uiteindelijke elektronenacceptoren. Organismen zoals Clostridium sp behoren tot deze categorie. Bovendien ondergaan anaëroben fermentatie om energie te produceren. Er zijn twee hoofdtypen anaërobe fermentatieprocessen; melkzuurfermentatie en ethanolfermentatie. Door deze processen produceren anaëroben energie (ATP), die nodig is voor hun overleving.
Figuur 02: Anaërobe bacteriën
Anaërobe micro-organismen overleven niet in de zuurstofrijke omgeving omdat zuurstof giftig is voor obligaat anaëroben. Daarentegen is een overmaat aan zuurstof niet schadelijk voor facultatieve anaëroben.
Wat zijn de overeenkomsten tussen aërobe en anaërobe micro-organismen?
- Van nature zijn zowel aërobe als anaërobe micro-organismen prokaryotisch.
- Beide microben ondergaan glycolyse, wat de eerste stap is van cellulaire ademhaling.
- Aeroob en anaëroob bestaan uit pathogene ziekteverwekkende micro-organismen.
- Beide soorten bestaan uit industrieel belangrijke microben.
Wat is het verschil tussen aërobe en anaërobe micro-organismen?
Aërobe versus anaërobe micro-organismen |
|
| Aërobe micro-organismen zijn de organismen die zuurstof nodig hebben om te overleven, aangezien het de laatste elektronenacceptor is van hun cellulaire ademhaling. | Anaërobe micro-organismen zijn de microben die geen zuurstof nodig hebben voor hun cellulaire ademhaling. |
| Definitieve elektronenacceptoren | |
| Zuurstof is de laatste elektronenacceptor van aerobe micro-organismen. | Zwavel, stikstof, methaan, zwavel en ijzer zijn de laatste elektronenacceptoren van anaërobe micro-organismen. |
| Processen die betrokken zijn bij cellulaire ademhaling | |
| Glycolyse, Krebs-cyclus en elektronentransportketen zijn de drie stadia van cellulaire ademhaling. | Glycolyse en fermentatie zijn de stadia van anaërobe ademhaling. |
| Soorten | |
| Verplicht, facultatief, aerotolerant en micro-aërofiel | Verplichte en facultatieve anaëroben |
| Benodigde media voor microbiële groei | |
| Verplichte aeroben hebben zuurstofrijke media nodig. | Verplichte anaëroben vereisen media zonder zuurstof. |
| Toxiciteit van zuurstof | |
| Aëroben zijn niet giftig voor zuurstof. | Anaërobe micro-organismen zijn zeer giftig voor zuurstof. |
| Aanwezigheid van zuurstofontgiftende enzymen | |
| Aanwezig in aeroben. | Afwezig in anaëroben. |
| Efficiëntie van energieproductie | |
| Energieproductie is hoog in aeroben. | Energieproductie is laag in anaëroben. |
| Voorbeelden | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, enz. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp enz. |
Samenvatting – Aërobe versus anaërobe micro-organismen
Aerobe en anaërobe micro-organismen verschillen in de uiteindelijke elektronenacceptor. Aeroben gebruiken moleculaire zuurstof als de uiteindelijke elektronenacceptor. Anaëroben daarentegen gebruiken stoffen zoals nitraten, zwavel en methaan als de uiteindelijke elektronenacceptor. Daarom is het belangrijkste verschil tussen aërobe en anaërobe micro-organismen het type uiteindelijke elektronenacceptor dat ze gebruiken tijdens cellulaire ademhaling.
