Aerobio obligado


Un aerobio obligado es un organismo que necesita oxígeno para crecer. [1] A través de la respiración celular , estos organismos usan oxígeno para metabolizar sustancias, como azúcares o grasas, para obtener energía. [1] [2] En este tipo de respiración, el oxígeno sirve como aceptor de electrones terminal para la cadena de transporte de electrones . [1] La respiración aeróbica tiene la ventaja de producir más energía ( trifosfato de adenosina o ATP ) que la fermentación o la respiración anaeróbica , [3] pero los aerobios obligados están sujetos a altos niveles deEstrés oxidativo . [2]

Entre los organismos, casi todos los animales, la mayoría de los hongos y varias bacterias son aerobios obligados. [2] Ejemplos de bacterias aeróbicas obligadas incluyen Mycobacterium tuberculosis ( ácido-resistente ), [2] [5] Pseudomonas aeruginosa ( Gram-negativas ), [2] Bacillus ( Gram-positivas ), [2] y Nocardia asteroides ( Gram- positivo ). [2] [6] Con la excepción de las levaduras , la mayoría de los hongos son aerobios obligados. [1] Además, casi todas las algas son aerobios obligados. [1]

Un aerobio obligado único es Streptomyces coelicolor, que es grampositivo , habita en el suelo y pertenece al filo Actinobacteria . [7] Es único porque el genoma de este aerobio obligado codifica numerosas enzimas con funciones que generalmente se atribuyen al metabolismo anaeróbico en bacterias facultativa y estrictamente anaeróbicas . [7]

Cuando los aerobios obligados se encuentran en un entorno temporalmente privado de oxígeno, necesitan estrategias de supervivencia para evitar la muerte. [8] En estas condiciones, Mycobacterium smegmatis puede cambiar rápidamente entre la producción de hidrógeno fermentativo y la oxidación de hidrógeno con reducción de oxígeno o fumarato dependiendo de la disponibilidad del aceptor de electrones . [8] Este ejemplo es la primera vez que se observa producción de hidrógeno en un aerobio obligado. [8] También confirma la fermentación en una micobacteria y es evidencia de que el hidrógeno juega un papel en la supervivencia así como en el crecimiento. [8]

Los problemas también pueden surgir en ambientes ricos en oxígeno, atribuidos más comúnmente al estrés oxidativo . Esto ocurre cuando existe un desequilibrio de radicales libres y antioxidantes en las células del organismo, en gran parte debido a la contaminación y radiación en el medio ambiente. La estrategia que utilizan los aerobios obligados para sobrevivir a este fenómeno es utilizar el sistema inmunológico del organismo para corregir el desequilibrio. [9]


Las bacterias aeróbicas y anaeróbicas pueden identificarse cultivándolas en tubos de ensayo con caldo de tioglicolato :
1: Los aerobios obligados necesitan oxígeno porque no pueden fermentar ni respirar anaeróbicamente. Se acumulan en la parte superior del tubo donde la concentración de oxígeno es más alta.
2: Los anaerobios obligados se envenenan con oxígeno, por lo que se acumulan en el fondo del tubo, donde la concentración de oxígeno es más baja.
3: Los anaerobios facultativos pueden crecer con o sin oxígeno porque pueden metabolizar la energía de forma aeróbica o anaeróbica. Se acumulan principalmente en la parte superior porque la respiración aeróbica genera más ATP que la fermentación o la respiración anaeróbica.
4:Los microaerófilos necesitan oxígeno porque no pueden fermentar ni respirar anaeróbicamente. Sin embargo, están envenenados por altas concentraciones de oxígeno. Se acumulan en la parte superior del tubo de ensayo, pero no en la parte superior.
5: Los organismos aerotolerantes no requieren oxígeno ya que metabolizan la energía de forma anaeróbica. Sin embargo, a diferencia de los anaerobios obligados, el oxígeno no los envenena. Se pueden encontrar distribuidos uniformemente por todo el tubo de ensayo.