Quase todos os organismos vivos na Terra requerem o processo de respiração. O oxigênio é um dos agentes oxidantes mais comuns em animais, plantas, protistas e muitas bactérias. No entanto, nem todo mundo sabe o quão diferente nosso corpo é em complexidade estrutural das pequenas células dos microrganismos. Surge a pergunta: como as bactérias respiram? A forma deles de obter energia é diferente da nossa?
Todas as bactérias respiram oxigênio?
Nem todo mundo sabe que o oxigênio nem sempre é um componente essencial da cadeia respiratória. Desempenha, em primeiro lugar, o papel de aceptor de elétrons, portanto esse gás é bem oxidado e interage com prótons de hidrogênio. O ATP é a razão pela qual todos os organismos vivos respiram. No entanto, muitos tipos de bactérias ficam sem oxigênio e ainda recebem uma fonte de energia tão valiosa como o trifosfato de adenosina. Como respiram bactérias desse tipo?
O processo respiratório em nosso corpo ocorre em duas etapas. O primeiro deles - anaeróbico - não requer a presença de oxigênio na célula, necessitando apenas de fontes de carbono e aceitadores de prótons de hidrogênio. A segunda etapa - aeróbica - ocorre exclusivamente na presença de oxigênio e é caracterizada por um grande número de reações passo a passo.
As bactérias que não absorvem oxigênio e não o utilizam para respirar apresentam apenas um estágio anaeróbico. Ao final, os microrganismos também recebem ATP, mas sua quantidade é muito diferente daquela que recebemos depois de passar por duas etapas da respiração ao mesmo tempo. Acontece que nem todas as bactérias respiram oxigênio.
ATP é uma fonte de energia universal
É importante para qualquer organismo manter suas funções vitais. Portanto, no processo de evolução, foi necessário encontrar fontes de energia que, quando utilizadas, pudessem fornecer recursos suficientes para que todas as reações necessárias ocorressem na célula. Primeiro, a fermentação apareceu nas bactérias: este é o nome do estágio da glicólise ou estágio anaeróbico da respiração dos procariontes. E só então os organismos multicelulares mais avançados desenvolveram adaptações, graças às quais, com a participação do oxigênio atmosférico, a eficiência da respiração aumentou sensivelmente. Foi assim que surgiu a fase aeróbica
Como as bactérias respiram? A 6ª série do curso escolar de biologia mostra que para qualquer organismo é importante obter uma certa parcela de energia. No processo de evolução, passou a ser armazenado em moléculas especialmente sintetizadas para esse fim, chamadas trifosfato de adenosina.
O ATP é uma substância de alta energia, cuja base é um anel de carbono pentose, uma base nitrogenada (adenosina). Dele partem resíduos de fósforo, entre os quais se formam ligações de alta energia. Quando um deles é destruído, são liberados em média cerca de 40 kJ, e uma molécula de ATP pode armazenar no máximo três resíduos de fósforo. Portanto, se o ATP se decompõe em ADP (adenosídeo difosfato), a célula recebe 40 kJ de energia no processo de desfosforilação. Por outro lado, o armazenamento ocorre pela fosforilação do ADP em ATP com gasto de energia.
A glicólise fornece à célula bacteriana 2 moléculas de trifosfato de adenosina, quando a fase aeróbica da respiração, ao terminar, pode fornecer imediatamente à célula 36 moléculas dessa substância. Portanto, à pergunta “Como as bactérias respiram?” A resposta pode ser dada da seguinte forma: o processo respiratório de muitos procariontes consiste na formação de ATP sem a presença e consumo de oxigênio.
Como as bactérias respiram? Tipos de respiração
No que diz respeito ao oxigênio, todos os procariontes são divididos em vários grupos. Entre eles:
- Anaeróbios obrigatórios.
- Anaeróbios facultativos.
- Aeróbios obrigatórios.
O primeiro grupo consiste apenas nas bactérias que não conseguem viver em condições de acesso ao oxigênio. O2 é tóxico para eles e leva à morte celular. Exemplos dessas bactérias são procariontes puramente simbióticos que vivem dentro de outro organismo na ausência de oxigênio.
Como respiram as bactérias do terceiro grupo? Esses procariontes se distinguem pelo fato de só poderem viver em condições de boa aerolização. Se não houver oxigênio suficiente no ar, essas células morrem rapidamente, pois precisam vitalmente de O2 para respirar.
Como a fermentação é diferente da respiração do oxigênio?
A fermentação nas bactérias é o mesmo processo da glicólise, que pode produzir diferentes produtos de reação em diferentes tipos de procariontes. Por exemplo, leva à formação de um subproduto de ácido láctico, fermentação alcoólica - etanol e dióxido de carbono, fermentação butírica - ácido butírico, etc.
A respiração do oxigênio é uma cadeia completa de processos que começa na etapa da glicólise com a formação e termina com a liberação de CO2, H2O e energia. As últimas reações ocorrem na presença de oxigênio.
Como as bactérias respiram? Curso de microbiologia escolar de biologia (6º ano)
Na escola, recebíamos apenas o conhecimento mais simples de como ocorre o processo respiratório dos procariontes. Esses microrganismos não possuem mitocôndrias, porém possuem mesossomos - saliências da membrana citoplasmática no interior da célula. Mas essas estruturas não desempenham o papel mais importante na respiração bacteriana.
Como a fermentação é um tipo de glicólise, ela ocorre no citoplasma dos procariontes. Existem também numerosas enzimas necessárias para realizar toda a cadeia de reações. Em todas as bactérias, sem exceção, formam-se primeiro duas moléculas de ácido pirúvico, assim como nos humanos. E só então se transformam em outros subprodutos, que dependem do tipo de fermentação.
Conclusão
O mundo dos procariontes, apesar da aparente simplicidade da organização celular, está repleto de aspectos complexos e por vezes inexplicáveis. Agora há uma resposta sobre como as bactérias realmente respiram, porque nem todas precisam de oxigênio. Pelo contrário, a maioria adaptou-se a utilizar outro método menos prático de obtenção de energia - a fermentação.