Respiración anaerobia

La respiración anaeróbica (o anaerobia) es un proceso biológico de oxidorreducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula orgánica, a través de una cadena transportadora de electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica.[1] No debe confundirse con la fermentación, que es un proceso también anaeróbico, pero en el que no participa nada parecido a una cadena transportadora de electrones y el aceptor final de electrones es siempre una molécula orgánica como el piruvato. La respiración anaerobia es un tipo de proceso metabólico exclusivo de ciertos microorganismos procarióticos.

Características

En este proceso no se usa oxígeno, sino otra sustancia oxidante distinta como el sulfato o el nitrato. En las bacterias con respiración anaerobia interviene también una cadena transportadora de electrones en la que se reoxidan los coenzimas reducidos durante la oxidación de los substratos nutrientes; es la análoga de la respiración aerobia, ya que se compone de los mismos elementos ( citocromos, quinonas, proteínas ferrosulfúricas, etc.). La única diferencia, por lo tanto radica, en que el aceptor último de electrones no es el oxígeno.

Todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O2, por lo que, partiendo de los mismos sustratos ( glucosa, aminoácidos, triglicéridos), se genera menos energía en este metabolismo que en la respiración aerobia convencional.

No hay que confundir la respiración anaeróbica con la fermentación, en la que no existe en absoluto cadena de transporte de electrones, y el aceptor final de electrones es una molécula orgánica; estos dos tipos de metabolismo tienen solo en común el no ser dependientes del oxígeno.

En la siguiente tabla se muestran distintos aceptores de electrones, sus productos y algunos ejemplos de microorganismos que realizan tales procesos:

Aceptor Producto final Microorganismo
Nitrato Nitritos, óxidos de nitrógeno y N2 Pseudomonas, Bacillus
Sulfato Sulfuros Desulfovibrio, Clostridium
Azufre Sulfuros Thermoplasma
Tiosulfato Sulfato y sulfuro Thermotogae, Thermoanaerobacteriales
CO2 Metano Methanococcus, Methanosarcina, Methanopyrus
Fe3+ Fe2+ Shewanella, Geobacter, Geospirillum, Geovibrio
Mn4+ Mn2+ Shewanella putrefaciens
Selenato Selenito
Arsenato Arsenito Desulfotomaculum
Fumarato Succinato Wolinella succinogenes, Desulfovibrio, E. coli
DMSO DMS Campylobacter, Escherichia
TMAO TMA
Clorobenzoato Benzoato Desulfomonile
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