U bakterije disati kroz dva procesa disanja: aerobni i anaerobni, što se koristi većina tih jednostaničnih organizama zbog svoje rane evolucije.
Neke bakterije pomažu nam da živimo poput onih koje nam omogućuju da u probavnom sustavu probavimo hranu. Drugi, poput one koja uzrokuje bubonsku kugu ili tuberkulozu, mogu ubiti osobu ako ne dobiju adekvatan i pravodoban medicinski tretman.
Preci modernih bakterija pojavili su se na zemlji prije otprilike 4 milijarde godina. Oni su bili prvi životni oblici na planeti. Toliko su mali da u jednom gramu tla obično ima 40 milijuna bakterija. Jedan milimetar vode mogao bi zadržati u prosjeku milion.
Bakterije se nalaze bilo gdje na zemlji, osim onih koje je čovjek sterilizirao. Čak i na mjestima gdje su izloženi ekstremnim temperaturama ili gdje je visoka koncentracija otrovnih tvari.
Bakterijske stanice se prilično razlikuju od onih bilo koje biljke ili životinje. Tim ćelijama nedostaju jezgre i druge organele u membrani, osim ribosoma. Organizmi kojima stanicama nedostaje jezgro nazivaju se prokarioti.
Većina ljudi povezuje samo negativne stvari s bakterijama. Ali imajte na umu da su oni posvuda i da su dugo bili oko njih da čovjek ne bi mogao postojati bez njih.
Kisik u zraku koji udišemo vjerojatno je stvoren milijunima godina djelovanjem bakterija.
Bakterije asimiliraju dušik iz atmosfere i oslobađaju ga biljke za korištenje kada umru. Biljke ne mogu izvlačiti dušik iz zraka, već iz zemlje, a zahvaljujući bakterijama mogu dovršiti ovaj vitalni dio svog metabolizma.
Povezanost između biljaka i bakterija postala je toliko bliska u tom pogledu da su neke sjemenke spremnik bakterija koje se trebaju koristiti kad klijaju.
Također, ljudsko tijelo sadrži ogromne količine korisnih bakterija koje na bilo koji način ne utječu ili nam ne pomažu.
Bakterije koje se nalaze u probavnom sustavu ključne su za apsorpciju određenih vrsta hranjivih sastojaka. Također nas štite od nekih štetnih bakterija koje mogu razviti bolesti.
Kako bakterije dišu?
Sva živa bića moraju imati stalan izvor energije za održavanje najosnovnijih vitalnih funkcija. U nekim slučajevima ta energija dolazi direktno od sunca fotosintezom, u drugima proždirući druga živa bića, poput biljaka ili životinja.
Energija se mora potrošiti i tada se ona pretvara u pogodan oblik kao što je adenozin trifosfat (ATP). Postoji nekoliko mehanizama kojima se izvorni izvor energije pretvara u ATP.
Najefikasniji način je putem aerobnog disanja za koji je potreban kisik. Ova metoda će generirati više ATP-a iz izvora.
Međutim, ako kisik nije dostupan, organizmi mogu koristiti druge mehanizme za pretvaranje energije. Procesi kojima ne treba kisik nazivaju se anaerobni.
Aerobno disanje
Tijekom aerobnog disanja glukoza u hrani se oksidacijom pretvara u ugljični dioksid i vodu.
Proizvodi znatnu količinu energije koju organizmi skladište u molekulama ATP-a. Cijeli se ovaj proces odvija u dijelu stanica zvanom mitohondriji.
Većina živih bića koristi aerobno disanje za oslobađanje energije. Ljudi i drugi sisavci, gmazovi, ptice, vodozemci, ribe i insekti koriste ovu vrstu disanja za energiju.
Anaerobno disanje
Neki organizmi ne trebaju kisik da bi preživjeli zahvaljujući anaerobnom disanju. To se događa kod najprimitivnijih vrsta bakterija, a znanstvenici vjeruju da su prvi organizmi koji su se pojavili na zemlji bili anaerobni.
Ta bića su se razmnožila kada je u Zemljinoj atmosferi bilo vrlo malo kisika i, kako je njihov sastav počeo uključivati više kisika tijekom milijuna godina, novi su se organizmi razvijali kako bi se prilagodili ovom stanju.
Pojava kisika rezultat je biljnog života koji ga stvara pomoću ugljičnog dioksida fotosintezom.
Anaerobne bakterije također mogu biti korisne za ljude na više načina. Neki su aktivno uključeni u proizvodnju hrane i to kroz proces fermentacije.
Ostale anaerobne bakterije igraju ulogu u pročišćavanju otpadnih voda. Živeći u okruženjima koja bi mogla ubiti većinu stvorenja, a ne samo zbog nedostatka kisika, troše otpadne tvari, kemijski ih pretvarajući u jednostavnije spojeve.
U anaerobnom disanju mikroorganizmi pretvaraju glukozu iz hrane u etanol i ugljični dioksid kako bi oslobađali energiju. Ovu energiju organizmi koriste za svoj opstanak. Anaerobno disanje proizvodi manje energije u obliku ATP-a nego aerobno disanje.
Kod ljudi
Ljudska bića dobivaju energiju aerobnim disanjem. Međutim, mogu koristiti i anaerobno disanje u mišićima.
Kad radimo zahtjevnu tjelesnu vježbu, mišićne stanice potroše puno brže kisik potrošen krvlju. Mišići tada moraju koristiti glukozu da bi je pretvorili u mliječnu kiselinu da bi oslobodili male količine energije.
Tijekom snažne fizičke vježbe ili bilo koje vrste teških tjelesnih aktivnosti, najveći dio energije koju mišići troše stvara se aerobnim disanjem.
Anaerobno mišićno disanje pruža samo malo dodatne energije koja je potrebna u zahtjevnim uvjetima fizičkog napora. Mliječna kiselina koja se oslobađa u ovom anaerobnom procesu akumulira se u mišićima, što je uzrok grčeva.
Mišični grčevi mogu se ublažiti vrućom kupkom ili masažom. Topla voda ili masaže pomažu poboljšanju cirkulacije krvi u mišićima.
Povećavanjem protoka krvi u mišićima povećava se opskrba kisikom. Ovaj kisik pretvara nakupljenu mliječnu kiselinu u ugljični dioksid i vodu i ublažava grčeve.
Reference
- Boundless (2017). "Anaerobna stanična respiracija." Preuzeto 8. lipnja 2015. na limitless.com.
- Mac, Ryan (2015). "Što je bakterijska respiracija?" Preuzeto 8. lipnja 2015. na livestrong.com.
- Nordqvist, Christian (2016) "Što su bakterije? Što su bakterije? " Preuzeto 8. lipnja 2015. na medicalnewstoday.com.
- Znanost o svakodnevnim stvarima (2002. „Respiration.“ Preuzeto 8. lipnja 2015. na encyclopedia.com.
- Scoville, Heather (2017). "Koja je razlika između fermentacije i anaerobne respiracije?" Preuzeto 8. lipnja 2015. na toughtco.com.
- Tabasum (2012). "Kratki esej o aerobnoj i anaerobnoj respiraciji". Preuzeto 8. lipnja 2015. naservearticles.com.
- Weed, Geoffrey (2017). Kako bakterije dišu? Preuzeto 8. lipnja 2015. na sciaching.com.