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Wie atmen Bakterien? Aerobe und anaerobe Atmung
Die Bakterien Sie atmen durch zwei Atmungsprozesse: aerob und anaerob, wobei diese von den meisten einzelligen Organismen aufgrund ihrer primitiven Evolution verwendet werden.
Einige Bakterien helfen uns zu leben wie diejenigen, die es uns erlauben, Nahrung in unserem Verdauungssystem zu verdauen.
Andere, wie die Ursache von Beulenpest oder Tuberkulose, können eine Person töten, wenn sie nicht richtig und rechtzeitig behandelt werden.
Die Vorfahren der modernen Bakterien erschienen vor etwa 4 Milliarden Jahren auf der Erde. Sie waren die ersten Lebensformen auf dem Planeten.
Sie sind so klein, dass ein Gramm Boden normalerweise 40 Millionen Bakterien enthält. Ein Millimeter Wasser könnte durchschnittlich eine Million halten.
Bakterien gibt es überall auf der Erde, außer in den vom Menschen sterilisierten. Selbst an Orten, an denen sie extremen Temperaturen ausgesetzt sind oder in denen sich eine hohe Konzentration toxischer Substanzen befindet.
Die Zellen der Bakterien unterscheiden sich stark von denen jeder Pflanze oder Tieres. Diese Zellen besitzen keine Kerne und andere Organellen innerhalb der Membran, mit Ausnahme der Ribosomen. Organismen, deren Zellen keine Kerne haben, werden Prokaryoten genannt.
Die meisten Menschen assoziieren nur negative Dinge mit Bakterien. Aber wir müssen bedenken, dass sie überall sind und so lange waren, dass der Mensch ohne sie nicht existieren konnte.
Der Sauerstoff in der Atemluft wurde wahrscheinlich vor Millionen von Jahren durch die Aktivität der Bakterien erzeugt.
Die Bakterien assimilieren Stickstoff aus der Atmosphäre und geben ihn für die Pflanzen frei, wenn sie sterben.
Pflanzen können Stickstoff nicht aus der Luft, sondern aus dem Boden extrahieren und dank Bakterien können sie diesen wichtigen Teil ihres Metabolismus vervollständigen.
Die Beziehung zwischen Pflanzen und Bakterien ist in diesem Sinne so eng geworden, dass einige Samen ein Behälter mit Bakterien sind, die verwendet werden, wenn sie keimen.
Außerdem enthält der menschliche Körper große Mengen nützlicher Bakterien, die uns nicht beeinflussen oder uns in irgendeiner Weise helfen.
Die im Verdauungssystem vorkommenden Bakterien sind essentiell für die Aufnahme bestimmter Arten von Nährstoffen. Sie schützen uns auch vor einigen schädlichen Bakterien, die Krankheiten entwickeln können.
Wie atmen Bakterien?
Alle Lebewesen müssen eine konstante Energiequelle haben, um die grundlegendsten Vitalfunktionen aufrechtzuerhalten.
In einigen Fällen kommt diese Energie direkt von der Sonne durch Photosynthese, in anderen verschlingt sie andere Lebewesen wie Pflanzen oder Tiere.
Die Energie muss verbraucht und dann in eine geeignete Form wie Adenosintriphosphat (ATP) umgewandelt werden. Es gibt mehrere Mechanismen, um die ursprüngliche Energiequelle in ATP umzuwandeln.
Der effizienteste Weg ist die aerobe Atmung, die Sauerstoff benötigt. Diese Methode erzeugt mehr ATP von der Quelle.
Wenn jedoch Sauerstoff nicht verfügbar ist, können Organismen andere Mechanismen nutzen, um Energie umzuwandeln. Prozesse, die keinen Sauerstoff benötigen, werden anaerob genannt.
Aerobe Atmung
Während der aeroben Atmung wird die Glukose in der Nahrung durch Oxidation in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt.
Es produziert eine beträchtliche Menge an Energie, die Organismen in ATP-Molekülen speichern. All dieser Prozess findet in einem Teil der Zellen statt, die Mitochondrien genannt werden.
Die meisten Lebewesen verwenden aerobe Atmung, um Energie freizusetzen. Menschen und andere Säugetiere, Reptilien, Vögel, Amphibien, Fische und Insekten nutzen diese Art der Atmung für Energie.
Anaerobe Atmung
Einige Organismen brauchen keinen Sauerstoff um dank anaerober Atmung überleben zu können.
Dies geschieht in den primitivsten Bakterienarten, und Wissenschaftler glauben, dass die ersten Organismen auf der Erde anaerob waren.
Diese Wesen vermehrten sich, wenn die Erdatmosphäre sehr wenig Sauerstoff enthielt und, als ihre Zusammensetzung über Millionen von Jahren begann, mehr Sauerstoff aufzunehmen, neue Organismen entwickelt wurden, um sich an diesen Zustand anzupassen.
Das Auftreten von Sauerstoff ist das Ergebnis des pflanzlichen Lebens, das es durch Photosynthese aus Kohlendioxid erzeugt.
Anaerobe Bakterien können in vielerlei Hinsicht auch für den Menschen nützlich sein. Einige beteiligen sich aktiv an der Produktion von Lebensmitteln durch den Prozess der Fermentation.
Andere anaerobe Bakterien spielen eine Rolle bei der Abwasserbehandlung. Indem sie in Umgebungen leben, die die meisten Lebewesen töten könnten, und nicht nur durch Sauerstoffmangel, verbrauchen sie Abfallstoffe und verwandeln sie chemisch in einfachere Verbindungen.
In anaerober Atmung wandeln Mikroorganismen Glukose aus Nahrung in Ethanol und Kohlendioxid um Energie freizusetzen.
Diese Energie wird von Organismen für ihr Überleben genutzt. Anaerobe Atmung erzeugt menas Energie in Form von ATP als aerobe Atmung.
Menschen erhalten Energie durch aerobe Atmung. Sie können jedoch auch anaerobe Atmung in den Muskeln anwenden.
Bei einer anstrengenden körperlichen Betätigung wird der durch das Blut zugeführte Sauerstoff viel schneller von den Muskelzellen aufgenommen.
Dann müssen die Muskeln Glukose verwenden, um sie in Milchsäure umzuwandeln, um kleine Mengen an Energie freizusetzen.
Bei starker körperlicher Belastung oder bei jeder Art von schwerer körperlicher Aktivität wird die meiste Energie, die von Muskeln verbraucht wird, durch aerobe Atmung erzeugt.
Anaerobe Muskelatmung bietet nur ein wenig zusätzliche Energie, die unter anspruchsvollen Bedingungen der körperlichen Anstrengung benötigt wird.
Die Milchsäure, die bei diesem anaeroben Prozess freigesetzt wird, sammelt sich in den Muskeln an und verursacht Krämpfe.
Muskelkrämpfe können durch ein heißes Bad oder eine Massage erleichtert werden. Heißes Wasser oder Massage, was sie tun, hilft, die Blutzirkulation in den Muskeln zu verbessern.
Durch die Erhöhung des Blutflusses in den Muskeln erhöht sich die Sauerstoffversorgung. Dieser Sauerstoff wandelt in Kohlendioxid und Wasser angereicherte Milchsäure um und lindert Krämpfe.
Referenzen
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