Aerobio obligado

Las bacterias aeróbicas y anaeróbicas se pueden identificar cultivando en tubos de prueba de brote de tioglicolato:
1: Obligate aerobes necesitan oxígeno porque no pueden fermentar ni respirar anaerobicamente. Se reúnen en la parte superior del tubo donde la concentración de oxígeno es más alta.
2: Los anaerobios obligados son envenenados por oxígeno, por lo que se reúnen en la parte inferior del tubo donde la concentración de oxígeno es menor.
3: Las anaerobes facultativas pueden crecer con o sin oxígeno porque pueden metabolir la energía aerobicamente o anaerobicamente. Se reúnen principalmente en la parte superior porque la respiración aeróbica genera más ATP que la fermentación o la respiración anaeróbica.
4: Los microaerofílicos necesitan oxígeno porque no pueden fermentar ni respirar anaerobicamente. Sin embargo, son envenenados por altas concentraciones de oxígeno. Se reúnen en la parte superior del tubo de prueba pero no en la parte superior.
5: Los organismos aerotolerant no requieren oxígeno ya que metabolin la energía anaerobicamente. A diferencia de los anaerobes obligatorios, sin embargo, no están envenenados por oxígeno. Se pueden encontrar uniformemente diseminados a través del tubo de prueba.

Un aerobio obligado es un organismo que requiere oxígeno para crecer. A través de la respiración celular, estos organismos utilizan el oxígeno para metabolizar sustancias, como azúcares o grasas, para obtener energía. En este tipo de respiración, el oxígeno sirve como aceptor terminal de electrones para la cadena de transporte de electrones. La respiración aeróbica tiene la ventaja de producir más energía (trifosfato de adenosina o ATP) que la fermentación o la respiración anaeróbica, pero los aerobios obligados están sujetos a altos niveles de estrés oxidativo.

Ejemplos

Entre los organismos, casi todos los animales, la mayoría de los hongos y varias bacterias son aerobios obligados. Ejemplos de bacterias aeróbicas obligadas incluyen Mycobacterium tuberculosis (ácido resistente), Pseudomonas aeruginosa (Gram-negativas), Bacillus (Gram-positivas), y Nocardia asteroides (Gram-positivo). Con la excepción de las levaduras, la mayoría de los hongos son aerobios obligados. Además, casi todas las algas son aerobias obligadas.

Un aerobio obligado único es Streptomyces coelicolor, que es grampositivo, vive en el suelo y pertenece al filo Actinomycetota. Es único porque el genoma de este aerobio obligado codifica numerosas enzimas con funciones que normalmente se atribuyen al metabolismo anaerobio en bacterias anaerobias facultativas y estrictas.

Estrategias de supervivencia

Cuando los aerobios obligados se encuentran en un entorno temporalmente privado de oxígeno, necesitan estrategias de supervivencia para evitar la muerte. En estas condiciones, Mycobacterium smegmatis puede cambiar rápidamente entre la producción fermentativa de hidrógeno y la oxidación de hidrógeno con reducción de oxígeno o fumarato, según la disponibilidad del aceptor de electrones. Este ejemplo es la primera vez que se observa la producción de hidrógeno en un aeróbico obligado. 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.

También pueden surgir problemas en ambientes ricos en oxígeno, más comúnmente atribuidos al estrés oxidativo. Esta ocurrencia es cuando hay un desequilibrio de radicales libres y antioxidantes en las células del organismo, en gran parte debido a la contaminación y la 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.