La differenza fondamentale tra i microrganismi aerobici e anaerobici è il fabbisogno di ossigeno per i microrganismi aerobici di sopravvivenza mentre non lo è per i microrganismi anaerobici. Cioè, i microrganismi aerobici richiedono ossigeno come loro accettore di elettroni finale durante la respirazione aerobica mentre i microrganismi anaerobici non richiedono ossigeno per la loro respirazione cellulare.
La risposta all'ossigeno è la base per la classificazione dei microrganismi come aerobici e anaerobici. Per questo motivo, questi microrganismi possiedono caratteristiche diverse per svolgere le loro funzioni durante la respirazione cellulare. Pertanto, i microbi aerobici subiscono la respirazione aerobica, mentre i microbi anaerobici subiscono la respirazione anaerobica.
Cosa sono i microrganismi aerobici?
I microrganismi aerobici sono un gruppo di microrganismi in cui l'ossigeno agisce come accettore di elettroni finale nella respirazione cellulare. Pertanto, questi microbi richiedono ossigeno molecolare per la sua sopravvivenza. Ossidano i monosaccaridi come il glucosio in presenza di ossigeno. I principali processi che generano energia negli aerobi sono la glicolisi, seguita dal ciclo di Krebs e dalla catena di trasporto degli elettroni. Poiché i livelli di ossigeno non sono tossici per questi microrganismi, crescono bene in mezzi ossigenati. E quindi, sono aerobi obbligati (Bacillus sp,)
Figura 01: Batteri aerobici
Classificazione
Microaerofili, microrganismi aerotolleranti e anaerobi facoltativi sono le tre classificazioni degli aerobi. La base di questa classificazione sono i livelli di tossicità dell'ossigeno per questi microrganismi.
- Microrganismi microaerofili: sopravvivono a basse concentrazioni (circa il 10%) di ossigeno (l'Helicobacter pylori è un esempio di microrganismo).
- Microrganismi aerotolleranti – Non richiedono ossigeno per la sua sopravvivenza. Al contrario, la presenza di ossigeno non danneggia i microbi (Lactobacillus sp ne è un esempio)
- Anaerobi facoltativi – Questi microbi possono sopravvivere sia in presenza che in assenza di ossigeno. (Escherichia coli è un anaerobio facoltativo)
Cosa sono i microrganismi anaerobici?
I microrganismi anaerobici sono anaerobi obbligatori. Non usano l'ossigeno come accettore di elettroni finale. Invece, usano substrati come azoto, metano, ferrico, manganese, cob alto o zolfo come accettori di elettroni finali. A questa categoria appartengono organismi come il Clostridium sp. Inoltre, gli anaerobi subiscono la fermentazione per produrre energia. Esistono due tipi principali di processi di fermentazione anaerobica; fermentazione dell'acido lattico e fermentazione dell'etanolo. Attraverso questi processi, gli anaerobi producono energia (ATP), necessaria per la loro sopravvivenza.
Figura 02: Batteri anaerobici
I microrganismi anaerobici non sopravvivono nell'ambiente ricco di ossigeno perché l'ossigeno è tossico per obbligare gli anaerobi. Al contrario, livelli eccessivi di ossigeno non danneggiano gli anaerobi facoltativi.
Quali sono le somiglianze tra i microrganismi aerobici e anaerobici?
- Per natura, sia i microrganismi aerobici che quelli anaerobici sono procarioti.
- Entrambi questi microbi subiscono la glicolisi, che è il primo passo della respirazione cellulare.
- Aerobica e anaerobica sono costituiti da microrganismi patogeni che causano malattie.
- Entrambi i tipi sono costituiti da microbi importanti dal punto di vista industriale.
Qual è la differenza tra microrganismi aerobici e anaerobici?
Microrganismi aerobici vs anaerobici |
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| I microrganismi aerobici sono gli organismi che richiedono ossigeno per la loro sopravvivenza poiché è l'ultimo accettore di elettroni della loro respirazione cellulare. | I microrganismi anaerobici sono i microbi che non richiedono ossigeno per la loro respirazione cellulare. |
| Accettatori di elettroni finali | |
| L'ossigeno è l'ultimo accettore di elettroni dei microrganismi aerobici. | Zolfo, azoto, metano, zolfo, ferrico sono gli ultimi accettori di elettroni dei microrganismi anaerobici. |
| Processi coinvolti nella respirazione cellulare | |
| Glicolisi, ciclo di Krebs e catena di trasporto degli elettroni sono i tre stadi della respirazione cellulare. | Glicolisi e fermentazione sono le fasi della respirazione anaerobica. |
| Tipi | |
| Obbligato, facoltativo, aerotollerante e microaerofilo | Anaerobi obbligatori e facoltativi |
| Mezzi necessari per la crescita microbica | |
| Gli aerobi obbligatori richiedono mezzi ricchi di ossigeno. | Gli anaerobi obbligati richiedono mezzi privi di ossigeno. |
| Tossicità dell'ossigeno | |
| Gli aerobi non sono tossici per l'ossigeno. | I microrganismi anaerobici sono altamente tossici per l'ossigeno. |
| Presenza di enzimi disintossicanti dell'ossigeno | |
| Presente in aerobi. | Assente negli anaerobi. |
| Efficienza della produzione di energia | |
| La produzione di energia è alta negli aerobi. | La produzione di energia è bassa negli anaerobi. |
| Esempi | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, ecc. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp ecc. |
Riepilogo – Microrganismi aerobici vs anaerobici
I microrganismi aerobici e anaerobici differiscono nell'accettore di elettroni finale. Gli aerobi utilizzano l'ossigeno molecolare come accettore di elettroni finale. Al contrario, gli anaerobi usano sostanze come nitrati, zolfo e metano come accettori di elettroni finali. Pertanto, la differenza chiave tra i microrganismi aerobici e anaerobici è il tipo di accettore di elettroni finale che usano durante la respirazione cellulare.
