แบคทีเรียหายใจผ่านสองกระบวนการหายใจ: แอโรบิกและแบบไม่ใช้ออกซิเจนนี้ถูกนำมาใช้โดยส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเหล่านี้เพราะของวิวัฒนาการแรกของพวกเขา
แบคทีเรียบางชนิดช่วยให้เรามีชีวิตเหมือนกับแบคทีเรียที่ช่วยให้เราย่อยอาหารในระบบย่อยอาหารของเรา คนอื่น ๆ เช่นคนที่ทำให้เกิดกาฬโรคหรือวัณโรคสามารถฆ่าคนได้หากพวกเขาไม่ได้รับการรักษาพยาบาลที่เพียงพอและทันท่วงที
บรรพบุรุษของแบคทีเรียสมัยใหม่ปรากฏบนโลกเมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน พวกมันเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดแรกบนโลก มีขนาดเล็กมากจนในดิน 1 กรัมมีแบคทีเรีย 40 ล้านตัว น้ำหนึ่งมิลลิเมตรจุน้ำได้เฉลี่ยหนึ่งล้านคน
แบคทีเรียพบได้ทุกที่บนโลกยกเว้นที่มนุษย์ฆ่าเชื้อ แม้ในสถานที่ที่ต้องอยู่ภายใต้อุณหภูมิที่สูงเกินไปหรือมีสารพิษความเข้มข้นสูง
เซลล์ของแบคทีเรียค่อนข้างแตกต่างจากพืชหรือสัตว์ใด ๆ เซลล์เหล่านี้ขาดนิวเคลียสและออร์แกเนลล์อื่น ๆ ภายในเมมเบรนยกเว้นไรโบโซม สิ่งมีชีวิตที่เซลล์ไม่มีนิวเคลียสเรียกว่าโปรคาริโอต
คนส่วนใหญ่เชื่อมโยงสิ่งที่เป็นลบกับแบคทีเรียเท่านั้น แต่จำไว้ว่าพวกมันอยู่ทุกหนทุกแห่งและอยู่มานานจนมนุษย์ไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากปราศจากพวกเขา
ออกซิเจนในอากาศที่เราหายใจอาจถูกสร้างขึ้นเมื่อหลายล้านปีก่อนโดยการทำงานของแบคทีเรีย
แบคทีเรียดูดซึมไนโตรเจนจากชั้นบรรยากาศและปล่อยให้พืชใช้เมื่อตาย พืชไม่สามารถดึงไนโตรเจนจากอากาศได้ แต่มาจากดินและต้องขอบคุณแบคทีเรียที่ทำให้เมแทบอลิซึมของพวกมันสมบูรณ์ได้
ความสัมพันธ์ระหว่างพืชและแบคทีเรียมีความใกล้ชิดกันมากจนเมล็ดพืชบางชนิดเป็นภาชนะสำหรับแบคทีเรียที่จะใช้เมื่อมันงอก
นอกจากนี้ร่างกายมนุษย์ยังมีแบคทีเรียที่มีประโยชน์จำนวนมากซึ่งไม่ส่งผลกระทบหรือช่วยเหลือเรา แต่อย่างใด
แบคทีเรียที่พบในระบบย่อยอาหารมีความจำเป็นต่อการดูดซึมสารอาหารบางประเภท นอกจากนี้ยังปกป้องเราจากแบคทีเรียที่เป็นอันตรายบางชนิดที่สามารถก่อให้เกิดโรคได้
แบคทีเรียหายใจได้อย่างไร?
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องมีแหล่งพลังงานที่คงที่เพื่อรักษาหน้าที่สำคัญพื้นฐานที่สุด ในบางกรณีพลังงานนั้นมาจากดวงอาทิตย์โดยตรงโดยการสังเคราะห์ด้วยแสงในบางกรณีโดยการกินสิ่งมีชีวิตอื่นเช่นพืชหรือสัตว์
พลังงานจะต้องถูกใช้ไปแล้วจึงถูกเปลี่ยนเป็นรูปแบบที่เหมาะสมเช่นอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) มีกลไกหลายอย่างในการเปลี่ยนแหล่งพลังงานดั้งเดิมเป็น ATP
วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการหายใจแบบใช้ออกซิเจนซึ่งต้องใช้ออกซิเจน วิธีนี้จะสร้าง ATP เพิ่มเติมจากต้นทาง
อย่างไรก็ตามหากไม่มีออกซิเจนสิ่งมีชีวิตสามารถใช้กลไกอื่นในการเปลี่ยนพลังงานได้ กระบวนการที่ไม่ต้องการออกซิเจนเรียกว่าแบบไม่ใช้ออกซิเจน
การหายใจแบบแอโรบิค
ในระหว่างการหายใจแบบแอโรบิคกลูโคสในอาหารจะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำโดยการออกซิเดชั่น
มันผลิตพลังงานจำนวนมากที่สิ่งมีชีวิตเก็บไว้ในโมเลกุลของ ATP กระบวนการทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในส่วนของเซลล์ที่เรียกว่าไมโทคอนเดรีย
สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้การหายใจแบบแอโรบิคเพื่อปลดปล่อยพลังงาน มนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสัตว์เลื้อยคลานนกสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำปลาและแมลงใช้การหายใจประเภทนี้เป็นพลังงาน
การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
สิ่งมีชีวิตบางชนิดไม่ต้องการออกซิเจนในการดำรงชีวิตเนื่องจากการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน สิ่งนี้เกิดขึ้นในแบคทีเรียประเภทดั้งเดิมที่สุดและนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าสิ่งมีชีวิตแรกที่ปรากฏบนโลกเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้แพร่กระจายเมื่อชั้นบรรยากาศของโลกมีออกซิเจนน้อยมากและเนื่องจากองค์ประกอบของพวกมันเริ่มรวมออกซิเจนมากขึ้นในช่วงหลายล้านปีสิ่งมีชีวิตใหม่ ๆ ได้วิวัฒนาการมาเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพนี้
การปรากฏตัวของออกซิเจนเป็นผลมาจากชีวิตของพืชซึ่งสร้างจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง
แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนยังมีประโยชน์ต่อมนุษย์ในหลาย ๆ ด้าน บางส่วนมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในการผลิตอาหารผ่านกระบวนการหมัก
แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนอื่น ๆ มีบทบาทในการบำบัดน้ำเสีย อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่สามารถฆ่าสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ได้และไม่เพียง แต่จากการขาดออกซิเจนเท่านั้น แต่พวกมันยังใช้วัสดุเหลือใช้ทางเคมีเปลี่ยนให้เป็นสารประกอบที่ง่ายกว่า
ในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจุลินทรีย์จะเปลี่ยนกลูโคสจากอาหารเป็นเอทานอลและคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อปลดปล่อยพลังงาน พลังงานนี้ถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตเพื่อความอยู่รอด การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนก่อให้เกิดพลังงานในรูปของ ATP น้อยกว่าการหายใจแบบแอโรบิค
ในมนุษย์
มนุษย์ได้รับพลังงานจากการหายใจแบบแอโรบิค อย่างไรก็ตามพวกเขายังสามารถใช้การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนในกล้ามเนื้อ
เมื่อเราออกกำลังกายอย่างหนักออกซิเจนที่จ่ายผ่านเลือดจะถูกใช้โดยเซลล์กล้ามเนื้อเร็วขึ้นมาก จากนั้นกล้ามเนื้อจะต้องใช้กลูโคสเพื่อเปลี่ยนเป็นกรดแลคติกเพื่อปลดปล่อยพลังงานจำนวนเล็กน้อย
ในระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนักหรือการออกกำลังกายประเภทใด ๆ พลังงานส่วนใหญ่ที่ใช้โดยกล้ามเนื้อจะเกิดจากการหายใจแบบแอโรบิค
การหายใจของกล้ามเนื้อแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะให้พลังงานเพิ่มเติมเพียงเล็กน้อยที่จำเป็นภายใต้สภาวะที่ต้องออกแรงทางกายภาพ กรดแลคติกที่หลั่งออกมาในกระบวนการไม่ใช้ออกซิเจนนี้จะสะสมในกล้ามเนื้อซึ่งเป็นสาเหตุของตะคริว
อาการปวดกล้ามเนื้อสามารถบรรเทาได้ด้วยการอาบน้ำร้อนหรือนวด น้ำร้อนหรือการนวดช่วยให้เลือดไหลเวียนในกล้ามเนื้อดีขึ้น
การเพิ่มการไหลเวียนของเลือดในกล้ามเนื้อทำให้ปริมาณออกซิเจนเพิ่มขึ้น ออกซิเจนนี้จะเปลี่ยนกรดแลคติกที่สะสมให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำและบรรเทาอาการตะคริว
อ้างอิง
- ไร้ขอบเขต (2017). "ระบบหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนของเซลล์" สืบค้นเมื่อ 8 มิถุนายน 2558 ที่ boundless.com.
- Mac, Ryan (2015). "การหายใจของแบคทีเรียคืออะไร" สืบค้นเมื่อ 8 มิถุนายน 2558 ที่ livestrong.com.
- Nordqvist, Christian (2016)“ แบคทีเรียคืออะไร? แบคทีเรียคืออะไร " สืบค้นเมื่อ 8 มิถุนายน 2558 ที่ medicalnewstoday.com.
- Science of Everyday Things (2002. “ Respiration.” สืบค้นเมื่อ 8 มิถุนายน 2558 ที่ encyclopedia.com.
- Scoville, Heather (2017). "อะไรคือความแตกต่างระหว่างการหมักและการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน" สืบค้นเมื่อ 8 มิถุนายน 2558 ที่ toughtco.com.
- ทาบาซัม (2555). "เรียงความสั้น ๆ เกี่ยวกับระบบหายใจแบบแอโรบิคและแบบไม่ใช้ออกซิเจน". สืบค้นเมื่อ 8 มิถุนายน 2558 ที่ preservarticles.com.
- วีดจอฟฟรีย์ (2017) แบคทีเรียหายใจได้อย่างไร? สืบค้นเมื่อ 8 มิถุนายน 2558 ที่ sciencing.com.