Anerobe Facultativo Definição
Anerobe facultativo é um organismo que pode sobreviver na presença de oxigénio, pode usar oxigénio na respiração aeróbica, mas também pode sobreviver sem oxigénio via fermentação ou respiração anaeróbica. A maioria dos eucariotas são aerobes obrigatórios, e não podem sobreviver sem oxigénio. Os procariotas toleram uma vasta gama de oxigénio, desde os anaeróbios obrigatórios, que são envenenados pelo oxigénio, até aos anaeróbios facultativos e aos aeróbios obrigatórios. Alguns procariotas são mesmo aerotolerantes, o que significa que podem sobreviver em oxigénio, mas usam vias anaeróbicas para energia.
Um anaeróbio facultativo pode experimentar o melhor de ambos os mundos. Em tempos de pouco oxigênio, um anaeróbio facultativo pode usar a fermentação ou respiração anaeróbica para criar ATP para as células, normalmente ainda a partir da quebra da glicose. A única diferença real nestas vias da respiração aeróbica é que elas utilizam um receptor de electrões diferente no final da via. A respiração aeróbica depende do oxigênio para aceitar elétrons no final da cadeia de transporte de elétrons. Um anaeróbio facultativo pode usar uma variedade de outras vias para lidar com esses elétrons extras, como discutido nos exemplos.
De notar que os anaeróbios facultativos são às vezes chamados de aeróbios facultativos. Os termos são geralmente intercambiáveis.
Exemplos de um anaeróbio facultativo
Yeast
Um anaeróbio facultativo comum é a levedura, usada em várias aplicações culinárias, tais como fazer pão ou cerveja. Em ambos os casos, este anaeróbio facultativo deve funcionar sem oxigénio. No entanto, a levedura ainda pode sobreviver, e deve para que estes produtos saiam bem.
No pão, a levedura é responsável por fazer as bolhas na massa. Estas bolsas de ar tornam o pão leve e fofo. Caso contrário, o pão cozeria em uma massa sólida mais parecida com um bolo ou brownie. A levedura cria essas bolsas de ar através da liberação de dióxido de carbono, um subproduto da conversão da glicose na massa em energia. Para uma massa mais leve e arejada, os cozinheiros costumam deixar a massa “subir”. Este termo significa simplesmente colocar a massa carregada de fermento em um lugar quente, e permitir que o anaeróbio facultativo faça seu trabalho. No decorrer de cerca de uma hora, a levedura irá criar grandes quantidades de dióxido de carbono dentro da massa, expandindo-a e tornando-a mais leve.
Na cerveja, vinho e outras bebidas alcoólicas, a levedura é o ingrediente chave. O processo de fermentação, ou a criação de álcool, ocorre na levedura quando esta tem bastante açúcar, mas pouco oxigênio. Cervejeiros e enólogos utilizam este aspecto do anaeróbio facultativo para gerar o álcool dentro dos seus produtos. A respiração aeróbica reduz completamente a glicose a algumas moléculas recicláveis e ao dióxido de carbono. A fermentação, por outro lado, deixa um produto final: o etanol. Os produtores de cerveja e vinho criam o etanol (um álcool) em seus produtos, controlando rigorosamente a quantidade de açúcar e oxigênio em seus tanques de fermentação. Nestas condições, qualquer anaeróbio facultativo recorrerá à fermentação, e adiará o etanol como subproduto. Quando o álcool atinge o nível adequado na mistura, as leveduras são filtradas e a bebida é engarrafada.
Mollusks
Embora a maioria pense apenas em pequenos anaeróbios facultativos unicelulares, vários grupos maiores de animais desenvolveram a capacidade de sobreviver sem oxigénio. Um destes, os moluscos, tem um grupo de organismos que se adaptaram para sobreviver regularmente sem oxigénio. Os mexilhões, frequentemente encontrados em áreas intertidais, experimentam mudanças diárias no seu acesso à água. Quando a maré baixa, os mexilhões ficam expostos ao ar e devem fechar as suas conchas para evitar a secagem. Em algumas áreas, a maré pode sair por períodos significativos de tempo. Os mexilhões não podem abrir suas conchas para obter oxigênio, ou correm o risco de secar e morrer de desidratação.
Para resolver seu enigma, os mexilhões como os da imagem acima desenvolveram as habilidades de um anaeróbio facultativo. Em vez de confiar na sua respiração aeróbica normal quando a maré se apaga, os mexilhões mudam para uma forma de energia que decompõe os aminoácidos. Isto permite ao mexilhão sobreviver horas, ou mesmo dias, sem obter uma nova fonte de oxigénio.
Quiz
1. Os músculos humanos dependem da respiração aeróbica para produzir o ATP necessário para os trabalhar. No entanto, em tempos de stress e exercício intenso, estes músculos ficam muitas vezes sem oxigénio. Neste caso, os músculos devem recorrer a uma forma de fermentação que produz ácido láctico. O ácido láctico pode danificar as células quando estas se acumulam, pelo que as células devem reverter rapidamente para a respiração aeróbica se quiserem sobreviver. São os anaeróbios facultativos humanos?
A. Não
B. Sim
C. Talvez
2. Qual é a diferença entre um anaerobe facultativo e um aerobe obrigatório?
A. Um anaeróbio facultativo só tem vias anaeróbias.
B. Um anaeróbio facultativo pode sobreviver à presença de oxigénio.
C. Um anaeróbio facultativo pode sobreviver e usar oxigénio.
3. Enquanto os cientistas costumavam acreditar que os organismos anaeróbios facultativos eram tipicamente remanescentes unicelulares de uma época anterior, as evidências mostraram que muitos parasitas intestinais são frequentemente anaeróbios facultativos. Qual dos seguintes fornece uma explicação para este fato?
A. Estes organismos têm um acesso constante a oxigénio.
B. Muitas vezes, áreas do intestino são anaeróbicas, forçando estes organismos a usar uma via anaeróbica.
C. Estes organismos não representam um anaeróbio facultativo.
- Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2003). Invertebrados. Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc.
- Muller, M., Mentel, M., Hellemond, J., & Henze, K. (2012). Biochemistry and Evolution of Anaerobic Energy Metabolism in Eukaryotes (Bioquímica e Evolução do Metabolismo Energético Anaeróbico em Eukaryotes). Microbiology and Molecular Biology Reviews. doi:10.1128/MMBR.05024-11
- University of Comenius. (2018, 3 de outubro). Bactérias Anaeróbias. Obtido de Jfmed.uniba.sk: https://www.jfmed.uniba.sk/fileadmin/jlf/Pracoviska/ustav-mikrobiologie-a-imunologie/ANAEROBIC_BACTERIA.pdf