Quimica

Respiración anaeróbica
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 debeconfundirse 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. Proceso que ocurre en la célula por el cual se rompe la molécula de glucosa y se obtiene la energía necesaria para llevar a cabo sus funciones vitales. Larespiración es un proceso catabólico. Se ve más que todo en las personas plantas o animales
En el proceso anaeróbico no se usa oxígeno, sino que para la misma función se emplea 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 re oxidan los coenzimas reducidos durantela oxidación de los substratos nutrientes; es análoga a la de la respiración aerobia, ya que se compone de los mismos elementos (citocromos, quinonas, proteínas ferrosulfúricas, etc.). La única diferencia, por 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, partiendode 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 elno 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
CO2
MetanoMethanococcus, 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
Muchas bacterias aeróbicas contienenlas enzimas nitrato-reductasas que catalizan la reducción de nitrato a nitrito:
NO3– + 2e– + 2H+ → NO2– + H2O
No obstante, el producto resultante (nitrito) es muy tóxico por lo que algunas especies de Pseudomonas y Bacillus pueden reducir el nitrato más allá del nivel de nitrito hasta nitrógeno molecular:
2NO3– + 10e– + 12H+ → N2 + 6H2O
El resultado final, nitrógeno, es un gas inerte y no tóxico. Esteproceso se conoce como desnitrificación que, si se produce en el suelo se considera perjudicial para la agricultura ya que ocasiona la pérdida de los nitratos, necesarios para el crecimiento de las plantas.
Las bacterias reductoras de nitratos son anaerobias facultativas ya que el uso de nitratos y nitritos como aceptores de electrones son procesos alternativos que pueden utilizar estas bacterias paracrecer en ausencia de oxígeno. En presencia de él, aunque el nitrato esté presente, la respiración procede enteramente a través de la cadena aeróbica de transporte de electrones.
Utilización de sulfato como aceptor de electrones

Diagrama de la corrosión en condiciones anaeróbicas causada por bacterias del género Desulfovibrio.
La utilización de sulfato como aceptor de electrones es una...