嫌気性呼吸とは、分子状酸素が存在しない状態でさまざまな微生物がエネルギーを得て有機化合物を代謝する呼吸プロセスです。
好気性呼吸では、酸素は電子輸送鎖の末端にある電子受容体として機能します。この連鎖は、細胞がエネルギーを生成できるプロセスです。
Desulfovibrio desulfuricans、嫌気性呼吸に硫酸塩を使用する生物
嫌気性呼吸を行う生物、主に原核生物は、酸素を、電子輸送鎖の最終受容体として機能する他の化合物に置き換えます。
嫌気性呼吸を発酵プロセスと混同しないでください。後者では、電子受容体は、完全には還元されない有機分子になり、呼吸プロセスのような電子輸送鎖はありません。
嫌気性呼吸では、電子輸送チェーンの末端にある電子受容体は、とりわけ硫黄、硫酸塩、硝酸塩、二酸化炭素などの化合物である可能性があります。
嫌気性呼吸のいくつかの例
電子受容体としての硝酸塩の使用
G. metallireducensやG. sulphurreducensなどのGeobacter属の一部の生物は、電子供与体として腐植物質を使用でき、電子受容体として硝酸塩やフマル酸塩を使用できます。
一般に、このプロセスを行う生物は、硝酸塩（#減らす3 -ニトリルへ（#）2 - ）、酵素硝酸レダクターゼによっています。
次に、亜硝酸塩は他の生物による電子受容体として使用できます。
電子受容体としての硫酸塩
Desulfovibrio desulfuricansは硫酸塩還元菌です。これらのタイプの細菌は、最終的な電子受容体として硫酸塩を使用します。クロストリジウム属のいくつかの種もこの方法で硫酸塩を使用します。
電子受容体として硫酸塩（SO 4 2-）を使用すると、亜硫酸イオン（S 2-）または亜硫酸水素（H 2 S）が生成されます。
硫黄の堆積物、土壌、淡水では、電子受容体として硫酸塩を使用する細菌がよく見られます。
電子受容体としての二酸化炭素
多くのメタン生成生物、つまりメタンの生成に関与する生物は、二酸化炭素を電子受容体として使用します。
とりわけ、メタノバクテリア、メタノコッカスおよびメタノサルシナ属の細菌は、このグループに属します。
産業用嫌気性水処理システムで電子受容体として二酸化炭素を使用するメタン生成生物を見つけることは一般的です。
これらのシステムでは、電子受容体として硫酸塩を使用する生物も一般的です。
電子受容体としての鉄
他の生物は、電子受容体として第二鉄イオンを使用することができます。このプロセスでは、第二鉄イオン（Fe 3+）が第一鉄イオン（Fe 2+）に還元されます。
この還元は、Geobacter metallireducensなどの生物に存在する酵素鉄還元酵素によって行われます。
複数の電子受容体を使用できる生物
生物は適応に大きな能力を持っているため、多くの人が複数の電子受容体を使用できます。
これは、Anaeromyxobacter dehalogenansの場合で、亜硝酸塩、硝酸塩、鉄、酸素、フマル酸塩、さらにはウランなど、さまざまな化合物を電子受容体として使用できます。
参考文献
- Gerardi M.（2003）。嫌気性消化槽の微生物学。ジョン・ワイリーとサンズ。米国ニュージャージー州
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