1. Energikris:
* ATP Produktionsstopp: Aeroba organismer förlitar sig på syre för att producera ATP (adenosintrifosfat), den primära energiburutan för celler. I frånvaro av syre stängs elektrontransportkedjan, det sista steget i cellulär andning. Detta stoppar produktionen av ATP.
* jäsning sparkar in (om möjligt): Vissa aeroba organismer kan växla till jäsning, en mindre effektiv process som producerar ATP utan syre. Fermentering producerar emellertid mjölksyra eller etanol som biprodukter, som kan vara toxiska i höga koncentrationer.
2. Cellulär skada:
* oxidativ stress: Utan syre kan elektrontransportkedjan inte fungera, vilket leder till en ansamling av reaktiva syrearter (ROS) som kan skada cellulära komponenter som proteiner, lipider och DNA.
* anaerob metabolism biprodukter: Jäsningens biprodukter, som mjölksyra, kan orsaka cellulär surhet och ytterligare skada organismen.
3. Överlevnadsstrategier:
* obligatoriska aerobes: Organismer som strikt kräver syre kommer snabbt att dö i en anaerob miljö.
* Fakultativa anaerober: Vissa organismer kan överleva både med och utan syre. De använder syre om det är tillgängligt men kan byta till jäsning när syre är knapp.
* aerotoleranta anaerober: Dessa organismer tolererar syre men använder det inte för energiproduktion. De förlitar sig främst på jäsning.
4. Långsiktiga konsekvenser:
* anpassning: Under långa perioder kan vissa organismer anpassa sig till anaeroba miljöer genom att utveckla alternativa metaboliska vägar som inte förlitar sig på syre.
* Utrotning: Om en organisme inte kan anpassa eller hitta en syresatt miljö kommer den så småningom att dö.
Exempel:
* Människor: Vi är obligatoriska aerobes. Medan vi kan hålla andan under en kort period, kan vi inte överleva länge utan syre.
* jäst: Jäst är fakultativa anaerober. De använder syre för energiproduktion men kan också jäsa socker för att producera alkohol och koldioxid.
* Clostridium botulinum: Denna bakterie är en obligatorisk anaerobe. Det trivs i syrefria miljöer och producerar det dödliga botulinumtoxinet.
Sammanfattningsvis Att placera en aerob organisme i en anaerob miljö skapar en stressande situation där den inte kan få energi effektivt och kan få betydande cellskador. Huruvida organismen överlever beror på dess förmåga att anpassa sig till bristen på syre eller hitta en syresatt miljö.
