אורגניזם אל-אווירני – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ ←ראו גם |
שינוי מיקום כותרת, תקלדה |
||
שורה 5:
יחסי [[סימביוזה]] מורכבים בין שתי קבוצות שונות של חיידקים פוטוסינתטיים הביאו להתפתחותן של ה[[כחוליות]] שהשתמשו ב[[מים]] כתורם אלקטרונים לתהליך הפוטוסינתזה, וכתוצאה מכך נפלט חמצן לסביבה כתוצר לוואי. הודות לכך, גדל שיעורו של החמצן באטמוספירה במרוצת הזמן. במועד כלשהו לאחר מכן, הופיעו [[אורגניזם אווירני|החיידקים האווירניים]] הראשונים, שהיו מסוגלים לנצל את החמצן ולייעל את הפקת האנרגיה.
היעילות הרבה של ניצול מקורות האנרגיה בנוכחות החמצן מתבטאת בעובדה שכל היצורים המפותחים הקיימים כיום על פני כדור הארץ (ה[[צמח]]ים ו[[בעל חיים|בעלי החיים]]) הם אווירניים באופן בלעדי.
==התמודדות עם המחמצנים==
בתהליך ניצול החמצן להפקת אנרגיה, תהליך הקרוי [[נשימה תאית]], נוצרים גם שני תוצרי לוואי רעילים: [[מימן על-חמצני]] (מכונה גם "מי חמצן", נוסחתו H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>) ו[[יון]] [[סופראוקסיד]] (O<sub>2</sub><sup>-</sup>). שני חומרים אלו הם [[חימצון חיזור|מחמצנים]] חזקים, ונוטים [[תגובה כימית|להגיב]] כמעט עם כל [[תרכובת אורגנית|חומר אורגני]] ולשנות את הרכבו. לפיכך, הם מזיקים ל[[תא]] ועלולים לגרום ל[[מוות|מותו]]. שיעור תוצרי הלוואי נע בין 0.2% לבין 4% מכלל החמצן הנצרך והמעובד בתהליך הנשימה. שיעור זה, אף שהוא קטן, מספיק על-מנת לגרום למותו של התא.
היצורים האווירניים הצליחו להתגבר על בעיה זו באמצעות יצור שלושה [[אנזים|אנזימים]] בתאיהם, אשר מנטרלים את תוצרי הלוואי הרעילים של החמצן:
* [[סופראוקסיד דיסמוטאז]]
שורה 45 ⟵ 47:
==סוגי אורגניזמים אל-אווירניים==
* '''[[אל-אווירני אובליגטורי|אל-אווירניים אובליגטוריים]]''' - יצורים שאינם מסוגלים להתקיים לאורך זמן בנוכחות של חמצן. אינם מייצרים בתאיהם אף לא אחד משלושת האנזימים המוזכרים לעיל. לפיכך, הם אינם מסוגלים להתמודד עם רדיקלים חופשיים של חמצן (מימן על-חמצני ויון סופראוקסיד, הקיימים באוויר באופן חופשי), דבר שגורם למותם.
* '''[[אל-אווירני פקולטטיבי|אל-אווירניים פקולטטיביים]]''' - יצורים שמסוגלים לחיות בנוכחות חמצן ולנצלו לצרכיהם המטבוליים (מפיקים אנרגיה בעזרת חמצן כשהוא בנמצא, כאשר החמצן משמש כמקבל אלקטרונים סופי. היות שהם מייצרים את שלושת האנזימים המוזכרים) אך גם בהיעדרו, בסביבות אל-אווירניות, הם מסוגלים להפיק אנרגיה בדרכים אחרות (למשל על ידי שימוש בסולפט, או בניטראט, כמקבלי אלקטרונים סופיים). בנוכחות חמצן אורגניזמים אלה יעדיפו להפיק אנרגיה בנשימה אווירנית מכיוון שהיא יעילה הרבה יותר מבחינה
* '''[[אל-אווירני סובל אוויר|מיקרואורגניזמים סובלי אוויר]]''' - יצורים שאינם זקוקים לחמצן על מנת להתקיים, אולם בשונה מן האל-אווירניים האובליגטוריים אינם נפגעים מנוכחותו, היות שהם מייצרים את האנזים SOD ובמידה פחותה גם פרוקסידאז, אך אינם מייצרים קטלאז. היות שקטלאז הוא האנזים הפעיל ביותר מבין השלושה, מסוגלים יצורים אלו להתמודד עם הרדיקלים החופשיים הקיימים באוויר, אך '''לא''' מסוגלים לנטרל את רוב תוצרי הלוואי של תהליך הנשימה האווירנית. לפיכך, הם מסוגלים לחיות בנוכחות חמצן, אך לא מסוגלים להשתמש בו להפקת אנרגיה.
| |||