Анаэробы

Анаэробы — это организмы, в основном прокариоты, способные жить и развиваться в среде, лишённой свободного молекулярного кислорода. Они получают энергию не за счёт кислородного дыхания, а с помощью других биохимических процессов.

В зависимости от отношения к кислороду анаэробы делятся на несколько групп:

• Облигатные (строгие) анаэробы. Для них кислород токсичен. Они получают энергию в результате:
  • Брожения (например, маслянокислые бактерии).
  • Анаэробного дыхания, где роль конечного акцептора электронов играют не кислород, а другие вещества — нитраты, сульфаты, углекислый газ (например, метаногенные и сульфатвосстанавливающие бактерии).
  • Аноксигенного фотосинтеза (например, зелёные и пурпурные серные бактерии).
• Факультативные анаэробы. Эти организмы обла metabolicческой гибкостью: в присутствии кислорода они используют эффективное аэробное дыхание, а в его отсутствие переключаются на брожение или анаэробное дыхание. К ним относятся, например, многие энтеробактерии (Escherichia coli) и дрожжи (Saccharomyces cerevisiae).
• Аэротолерантные анаэробы. Их метаболизм основан исключительно на брожении (как у строгих анаэробов), но они не погибают в присутствии кислорода, так как обладают ферментами, нейтрализующими его токсичные производные. Классический пример — молочнокислые бактерии (род Lactobacillus).

Термин «анаэроб» ввёл французский микробиолог Луи Пастер в XIX веке в ходе своих знаменитых исследований брожения.

Современный контекст

Изучение анаэробов, особенно архей, радикально изменило представления о ранней эволюции жизни и границах биосферы. Сегодня известно, что анаэробные сообщества процветают в экстремальных местообитаниях, недоступных для аэробов: в глубоких слоях земной коры, гидротермальных источниках, кишечнике животных (где они играют ключевую роль в пищеварении) и в донных отложениях водоёмов. Исследования их уникальных ферментов (например, нитрогеназ, гидрогеназ) имеют огромное значение для биотехнологии и разработки альтернативных источников энергии.