Aerobiosi
Si definisceaerobiosila condizione di vita di numerosi organismi il cuimetabolismoè basato sull'utilizzo diossigeno biatomico(O2). Tali organismi sono definitiaerobi(oaerobici,dall'inglese).
Essi sono in grado di funzionare producendoenergia chimicagrazie al processo dellarespirazione cellulare,di cui l'ossigeno è l'elemento fondamentale fungendo daaccettore finale di elettroni.La condizione opposta all'aerobiosi è l'anaerobiosi.
Processi aerobici
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Perprocesso aerobicosi intende quindi una reazione che avviene in presenza di O2.Un buon esempio è l'ossidazione delglucosio,unmonosaccaride,nella respirazione aerobica.
L'energia liberata in questa reazione è di circa 2880 kJ per mole: tale quantità vieneimmagazzinatadai sistemi biologici nelle 38 molecole di ATP rigenerate da 38 ADP. L'energia generata in questo caso per ogni molecola di glucosio è 19 volte più grande di quella generata dalla rispettiva reazione in assenza di O2,che produrrebbe solo 2 molecole di ATP (attraverso laglicolisianaerobica e le successivefermentazioni).
Questa equazione è una sintesi di quello che avviene realmente attraverso tre serie di reazioni biochimiche aerobiche: laglicolisi(che, come detto, può aver luogo anche in anaerobiosi), ilciclo di Krebse lafosforilazione ossidativa.
Aerobiosi nei sistemi viventi
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1: I batteri aerobi obbligati si raccolgono in testa alla provetta, in modo da assorbire la maggior quantità possibile di O2.
2: I batteri anaerobi obbligati si raccolgono sul fondo, per evitare l'O2.
3: I batteri aerobi facoltativi si raccolgono principalmente in testa, poiché la respirazione aerobia è la più efficiente; in ogni caso, la carenza di O2non li disturba e, per tale motivo, è possibile individuarli lungo tutta la provetta.
4: I microaerofili si raccolgono nella parte superiore della provetta, ma non in testa; essi richiedono infatti O2a bassa concentrazione.
5: Il metabolismo dei batteri aerotolleranti non è influenzato dalla presenza di O2e, per tale motivo, sono diffusi lungo tutta la provetta.
Come avviene nell'esempio riportato, l'energia prodotta da una reazione di ossidazione aerobica è sempre maggiore di quella prodotta da unprocesso anaerobico.La spinta evolutiva ha selezionato organismi sempre più "avidi" di O2che dal mare, luogo povero di ossigeno molecolare disciolto, hanno conquistato la terraferma, su cui la concentrazione di O2è enormemente maggiore.
È possibile distinguereaerobi obbligatieaerobi facoltativi.
- Gli aerobi obbligatinecessitanodi O2come accettore di elettroni. Quasi tutti glianimali,gran parte deifunghie moltibatterisono aerobi obbligati. Essere un organismo aerobio obbligato, sebbene sia vantaggioso dal punto di vista energetico, significa anche dover contrastare obbligatoriamente alti livelli distress ossidativo.
- Gli aerobi facoltativi possono utilizzare l'O2oppure altre molecole in stato ossidato. Diverse specie dilievitosono esempi di organismi aerobi facoltativi. Tali organismi sono in grado dunque di sopravvivere anche in assenza di O2.Il loro metabolismo è comunque principalmente aerobico: questo li differenzia daglianaerobi facoltativi,il cui metabolismo principale è quello anaerobico.
Lecelluleumane prese singolarmente presentano anch'esse un metabolismo aerobio facoltativo, in quanto possono utilizzare lafermentazionedell'acido latticose l'O2non è disponibile. Le cellule muscolari, ad esempio, in presenza di basse concentrazioni di O2(tipicamente quando sono sotto sforzo) possono ricorrere alla sola glicolisi anaerobica. Questa strategia, in ogni caso, non può essere sostenuta a lungo dall'intero organismo, e quindi gliuominisono di fatto aerobi obbligati.
Voci correlate
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Collegamenti esterni
[modifica|modifica wikitesto]- (EN)aerobe,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
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