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]