Der Hauptunterschied zwischen aeroben und anaeroben Mikroorganismen ist der Sauerstoffbedarf für das Überleben der aeroben Mikroorganismen, während dies für die anaeroben Mikroorganismen nicht der Fall ist. Das heißt, die aeroben Mikroorganismen benötigen Sauerstoff als letzten Elektronenakzeptor während der aeroben Atmung, während anaerobe Mikroorganismen keinen Sauerstoff für ihre Zellatmung benötigen.
Die Reaktion auf Sauerstoff ist die Grundlage für die Klassifizierung der Mikroorganismen in aerob und anaerob. Aus diesem Grund besitzen diese Mikroorganismen unterschiedliche Eigenschaften, um ihre Funktionen während der Zellatmung auszuführen. Daher unterliegen aerobe Mikroben einer aeroben Atmung, während anaerobe Mikroben einer anaeroben Atmung unterliegen.
Was sind aerobe Mikroorganismen?
Aerobe Mikroorganismen sind eine Gruppe von Mikroorganismen, in denen Sauerstoff als letzter Elektronenakzeptor bei der Zellatmung fungiert. Daher benötigen diese Mikroben molekularen Sauerstoff für ihr Überleben. Sie oxidieren Monosaccharide wie Glucose in Gegenwart von Sauerstoff. Die Hauptprozesse, die Energie in Aerobiern erzeugen, sind die Glykolyse, gefolgt vom Krebszyklus und der Elektronentransportkette. Da der Sauerstoffgeh alt für diese Mikroorganismen nicht toxisch ist, wachsen sie gut in sauerstoffh altigen Medien. Sie sind also obligate Aerobier (Bacillus sp,)
Abbildung 01: Aerobe Bakterien
Klassifizierung
Mikroaerophile Mikroben, aerotolerante Mikroorganismen und fakultative Anaerobier sind die drei Klassifikationen von Aerobiern. Grundlage dieser Einstufung ist die Toxizität von Sauerstoff für diese Mikroorganismen.
- Mikroaerophile Mikroorganismen – überleben geringe Sauerstoffkonzentrationen (ca. 10 %) (Helicobacter pylori ist ein Beispiel für Mikroorganismen).
- Aerotolerante Mikroorganismen – Sie benötigen keinen Sauerstoff für ihr Überleben. Im Gegensatz dazu schadet die Anwesenheit von Sauerstoff den Mikroben nicht (Lactobacillus sp ist ein Beispiel)
- Fakultative Anaerobier – Diese Mikroben können sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von Sauerstoff überleben. (Escherichia coli ist ein fakultativer Anaerobier)
Was sind anaerobe Mikroorganismen?
Anaerobe Mikroorganismen sind obligate Anaerobier. Sie verwenden keinen Sauerstoff als letzten Elektronenakzeptor. Stattdessen verwenden sie Substrate wie Stickstoff, Methan, Eisen, Mangan, Kob alt oder Schwefel als endgültige Elektronenakzeptoren. Zu dieser Kategorie gehören Organismen wie Clostridium sp. Darüber hinaus werden Anaerobier zur Energiegewinnung fermentiert. Es gibt zwei Haupttypen von anaeroben Fermentationsprozessen; Milchsäuregärung und Ethanolgärung. Durch diese Prozesse produzieren Anaerobier Energie (ATP), die für ihr Überleben notwendig ist.
Abbildung 02: Anaerobe Bakterien
Anaerobe Mikroorganismen überleben in einer sauerstoffreichen Umgebung nicht, da Sauerstoff für obligate Anaerobier toxisch ist. Im Gegensatz dazu schaden zu hohe Sauerstoffkonzentrationen fakultativen Anaerobiern nicht.
Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen aeroben und anaeroben Mikroorganismen?
- Von Natur aus sind sowohl aerobe als auch anaerobe Mikroorganismen prokaryotisch.
- Beide Mikroben durchlaufen die Glykolyse, die der erste Schritt der Zellatmung ist.
- Aerob und Anaerob bestehen aus krankheitserregenden Mikroorganismen.
- Beide Arten bestehen aus industriell wichtigen Mikroben.
Was ist der Unterschied zwischen aeroben und anaeroben Mikroorganismen?
Aerobe vs. anaerobe Mikroorganismen |
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| Aerobe Mikroorganismen sind Organismen, die Sauerstoff für ihr Überleben benötigen, da er der letzte Elektronenakzeptor ihrer Zellatmung ist. | Anaerobe Mikroorganismen sind Mikroben, die für ihre Zellatmung keinen Sauerstoff benötigen. |
| Endelektronenakzeptoren | |
| Sauerstoff ist der letzte Elektronenakzeptor von aeroben Mikroorganismen. | Schwefel, Stickstoff, Methan, Schwefel, Eisen(III) sind die letzten Elektronenakzeptoren anaerober Mikroorganismen. |
| Prozesse der Zellatmung | |
| Glykolyse, Krebszyklus und Elektronentransportkette sind die drei Stufen der Zellatmung. | Glykolyse und Fermentation sind die Phasen der anaeroben Atmung. |
| Typen | |
| Obligatorisch, fakultativ, aerotolerant und mikroaerophil | Obligatorische und fakultative Anaerobier |
| Erforderliche Medien für mikrobielles Wachstum | |
| Obligatorische Aerobier benötigen sauerstoffreiche Medien. | Obligatorische Anaerobier benötigen Medien ohne Sauerstoff. |
| Toxizität von Sauerstoff | |
| Aerobier sind ungiftig für Sauerstoff. | Anaerobe Mikroorganismen sind hochgradig sauerstofftoxisch. |
| Vorhandensein von sauerstoffentgiftenden Enzymen | |
| In Aerobiern vorhanden. | Abwesend bei Anaerobiern. |
| Effizienz der Energieerzeugung | |
| Aerobier haben eine hohe Energieproduktion. | Anaerobier haben eine geringe Energieproduktion. |
| Beispiele | |
| Bacillus spp, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis usw. | Actinomyces, Bacteroides, Propionibacterium, Veillonella, Peptostreptococcus, Porphyromonas, Clostridium spp etc. |
Zusammenfassung – Aerobe vs. anaerobe Mikroorganismen
Aerobe und anaerobe Mikroorganismen unterscheiden sich im endgültigen Elektronenakzeptor. Aeroben verwenden molekularen Sauerstoff als letzten Elektronenakzeptor. Im Gegensatz dazu verwenden Anaerobier Substanzen wie Nitrate, Schwefel und Methan als endgültige Elektronenakzeptoren. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen aeroben und anaeroben Mikroorganismen in der Art des endgültigen Elektronenakzeptors, den sie während der Zellatmung verwenden.
