Za bakterije dihati skozi dve dihalnih procesov: aerobne in anaerobne, ta bitja, ki jih je večina teh enoceličnih organizmov, ki se uporablja zaradi svojega zgodnjega razvoja.
Nekatere bakterije nam pomagajo živeti kot tiste, ki nam omogočajo, da hrano prebavimo v svojem prebavnem sistemu. Drugi, denimo tisti, ki povzroča kužno kugo ali tuberkulozo, lahko človeka ubijejo, če ne dobijo ustrezne in pravočasne zdravstvene obravnave.
Predniki sodobnih bakterij so se na zemlji pojavili pred približno 4 milijardami let. Bili so prve življenjske oblike na planetu. Tako majhni so, da ima v enem gramu zemlje običajno 40 milijonov bakterij. En milimeter vode bi lahko zadrževal povprečno milijon.
Bakterije najdemo kjer koli na zemlji, razen tistih, ki jih človek sterilizira. Tudi v krajih, kjer so izpostavljeni ekstremnim temperaturam ali kjer je visoka koncentracija strupenih snovi.
Bakterijske celice se precej razlikujejo od tistih katere koli rastline ali živali. Te celice v membrani nimajo jeder in drugih organelov, razen ribosomov. Organizmi, katerih celice nimajo jedra, se imenujejo prokarioti.
Večina ljudi povezuje le negativne stvari z bakterijami. Vendar ne pozabite, da so povsod in so že tako dolgo, da človek brez njih ne bi mogel obstajati.
Kisik v zraku, ki ga dihamo, je verjetno pred milijoni let ustvaril delovanje bakterij.
Bakterije asimilirajo dušik iz ozračja in ga sproščajo za rastline, da jih uporabijo, ko umrejo. Rastline ne morejo izločiti dušika iz zraka, ampak iz zemlje, zahvaljujoč bakterijam pa lahko dokončajo ta vitalni del svojega metabolizma.
Razmerje med rastlinami in bakterijami je v tem pogledu postalo tako tesno, da so nekatera semena posoda za bakterije, ki jih lahko uporabimo, ko kalijo.
Prav tako človeško telo vsebuje ogromne količine koristnih bakterij, ki na noben način ne vplivajo ali nam pomagajo.
Bakterije, ki jih najdemo v prebavnem sistemu, so bistvene za absorpcijo nekaterih vrst hranil. Ščitijo nas tudi pred nekaterimi škodljivimi bakterijami, ki lahko razvijejo bolezni.
Kako dihajo bakterije?
Vsa živa bitja morajo imeti stalen vir energije za vzdrževanje najosnovnejših življenjskih funkcij. V nekaterih primerih ta energija prihaja direktno iz sonca s pomočjo fotosinteze, v drugih pa s požrenjem drugih živih bitij, na primer rastlin ali živali.
Energijo je treba porabiti in jo nato pretvoriti v primerno obliko, kot je adenozin trifosfat (ATP). Obstaja več mehanizmov za pretvorbo prvotnega vira energije v ATP.
Najučinkovitejši način je z aerobnim dihanjem, ki potrebuje kisik. Ta metoda bo ustvarila več ATP iz vira.
Če pa kisika ni na voljo, lahko organizmi uporabljajo druge mehanizme za pretvorbo energije. Procese, ki ne potrebujejo kisika, imenujemo anaerobni.
Aerobno dihanje
Med aerobnim dihanjem se glukoza v hrani z oksidacijo pretvori v ogljikov dioksid in vodo.
Proizvaja precejšnjo količino energije, ki jo organizmi shranijo v molekulah ATP. Celoten postopek poteka v delu celic, imenovanem mitohondriji.
Večina živih bitij uporablja aerobno dihanje za sproščanje energije. Ljudje in drugi sesalci, plazilci, ptice, dvoživke, ribe in žuželke uporabljajo to vrsto dihanja za energijo.
Anaerobno dihanje
Nekateri organizmi ne potrebujejo kisika, da bi preživeli zahvaljujoč anaerobnemu dihanju. To se dogaja pri najbolj primitivnih vrstah bakterij in znanstveniki verjamejo, da so bili prvi organizmi, ki so se pojavili na zemlji, anaerobni.
Ta bitja so se razmnožila, ko je v Zemljini atmosferi vsebovalo zelo malo kisika in ker je njihova sestava skozi milijone let začela vključevati več kisika, so se novi organizmi razvili, da bi se prilagodili temu stanju.
Pojav kisika je posledica rastlinskega življenja, ki ga s fotosintezo ustvarja iz ogljikovega dioksida.
Anaerobne bakterije so lahko koristne tudi za človeka na več načinov. Nekateri aktivno sodelujejo v proizvodnji hrane, in sicer skozi proces fermentacije.
Druge anaerobne bakterije igrajo vlogo pri čiščenju odpadnih voda. Živijo v okoljih, ki bi lahko ubila večino bitij, in ne le zaradi pomanjkanja kisika, porabijo odpadne snovi, ki jih kemično pretvorijo v preprostejše spojine.
Pri anaerobnem dihanju mikroorganizmi pretvorijo glukozo iz hrane v etanol in ogljikov dioksid, da sprostijo energijo. To energijo organizmi uporabljajo za svoje preživetje. Anaerobno dihanje proizvede manj energije v obliki ATP kot aerobno dihanje.
Pri ljudeh
Človeška bitja pridobivajo energijo z aerobnim dihanjem. Vendar pa lahko uporabljajo tudi anaerobno dihanje v mišicah.
Ko izvajamo zahtevno telesno vadbo, mišični celici porabijo veliko hitreje kisik, ki ga dobimo s krvjo. Mišice morajo nato porabiti glukozo, da jo pretvorijo v mlečno kislino, da sprostijo majhne količine energije.
Med močno telesno vadbo ali katero koli vrsto težke telesne aktivnosti se večina energije, ki jo porabijo mišice, proizvede z aerobnim dihanjem.
Anaerobno mišično dihanje zagotavlja le malo dodatne energije, ki je potrebna v zahtevnih pogojih fizičnega napora. Mlečna kislina, ki se sprošča v tem anaerobnem procesu, se kopiči v mišicah, kar je vzrok za krče.
Mišične krče si lahko olajšate z vročo kopeljo ali masažo. Vroča voda ali masaže pomagajo izboljšati prekrvavitev mišic.
S povečanjem pretoka krvi v mišicah se poveča oskrba s kisikom. Ta kisik pretvori nakopičeno mlečno kislino v ogljikov dioksid in vodo in lajša krče.
Reference
- Brezmejna (2017). "Anaerobna celična respiracija." Pridobljeno 8. junija 2015 na borderless.com.
- Mac, Ryan (2015). "Kaj je bakterijsko dihanje?" Pridobljeno 8. junija 2015 na livestrong.com.
- Nordqvist, Christian (2016) "Kaj so bakterije? Kaj so bakterije? " Pridobljeno 8. junija 2015 na medicalnewstoday.com.
- Science of Everyday Things (2002. "Respiration." Pridobljeno 8. junija 2015 na encyclopedia.com.
- Scoville, Heather (2017). "Kakšna je razlika med fermentacijo in anaerobno dihanjem?" Pridobljeno 8. junija 2015 na toughtco.com.
- Tabasum (2012). "Kratek esej o aerobnem in anaerobnem dihanju". Pridobljeno 8. junija 2015 naservearticles.com.
- Weed, Geoffrey (2017). Kako dihajo bakterije? Pridobljeno 8. junija 2015 na sciaching.com.