Quelle est la différence entre les aérobies et les anaérobies ?

Les micro-organismes, en particulier les bactéries, ont été classés en plusieurs groupes en fonction de différentes caractéristiques telles que l'apparence physique, les propriétés de la culture, les besoins énergétiques et nutritifs, la capacité de biosynthèse, la température de croissance optimale, les besoins en oxygène, entre autres. L'une des classifications utilisées pour séparer les bactéries est le besoin en oxygène, qui divise le lot en deux groupes principaux, à savoir les aérobies ou les espèces bactériennes qui ont généralement besoin d'oxygène pour leur croissance, et les anaérobies ou les bactéries qui n'ont pas besoin d'oxygène pour leur croissance.

L'oxygène (O2) est une molécule importante pour le métabolisme, la croissance et la survie de nombreuses espèces microbiennes. Cependant, certains groupes ne peuvent pas survivre en présence d'oxygène, tandis que d'autres se situent entre ces deux microbes et sont considérés comme tolérants à l'oxygène. Dans les réactions biochimiques impliquant l’oxygène, des molécules hautement réactives se forment, telles que le peroxyde d’hydrogène et les radicaux libres superoxydes, qui nuisent à l’organisme. Afin de combattre les effets de ces molécules, les bactéries disposent d’enzymes qui convertissent les radicaux libres en formes plus sûres de composés oxygénés tels que l’eau. Certains microbes, aérobies, possèdent des enzymes telles que la catalase, la peroxydase et la superoxyde dismutase utilisées dans le métabolisme de l'oxygène. D'autres, les anaérobies, ne possèdent pas d'enzymes pour convertir ces radicaux libres et ne peuvent donc pas survivre en présence d'oxygène dans l'environnement.

Le premier groupe, appelé les aérobies, est divisé en trois classes à savoir les aérobies obligatoires qui ont besoin d'oxygène pour leur métabolisme et leur biosynthèse principalement pour la respiration aérobie, les aérobies facultatifs, quant à eux, n'ont pas besoin d'oxygène mais peuvent se développer de manière optimale en sa présence, et les Le dernier est celui des aérobies microaérophiles qui utilisent des quantités très minimes d'oxygène pour leur métabolisme car ils contiennent des molécules sensibles à l'oxygène à l'intérieur de la cellule. Les bactéries aérobies sont capables d’utiliser l’oxygène comme accepteur final d’électrons et de le convertir en eau.

L'autre groupe est celui des anaérobies qui sont ensuite divisés en deux classes. Les anaérobies aérotolérants sont ceux qui n'ont pas besoin d'oxygène mais survivent même lorsque l'oxygène est présent, mais ils ne peuvent pas utiliser l'oxygène dans leur métabolisme. En revanche, les anaérobies obligatoires ne pourront pas survivre lorsque de l’oxygène est introduit dans leur environnement. Par rapport aux aérobies, les anaérobies utilisent d’autres molécules telles que le dioxyde de carbone, le soufre et l’acétate comme accepteur final d’électrons au cours du métabolisme énergétique.

Certaines réactions biochimiques sont utilisées pour classer les bactéries en fonction de leurs besoins en oxygène. Des colorants indicateurs de réaction redox sont généralement ajoutés au milieu afin de déterminer si une bactérie inconnue peut utiliser l'oxygène. Le colorant résazurine est un colorant couramment utilisé pour démontrer les conditions anaérobies et l'utilisation de l'oxygène. Sa couleur passe du bleu au rose lorsqu'elle est réduite, indiquant une réaction avec l'oxygène. L'intensité du changement de couleur est généralement associée aux besoins en oxygène des espèces bactériennes présentes dans le milieu. Cette méthode est généralement utilisée dans le lait pour démontrer les conditions anaérobies du lait.

Certains chercheurs ont tendance à avoir des difficultés à appliquer des techniques conventionnelles pour déterminer les besoins en oxygène des bactéries, car toutes les espèces de bactéries ne peuvent pas être cultivées en laboratoire, tandis que d'autres, en particulier certaines bactéries anaérobies, sont très sensibles à la présence d'oxygène et nécessitent des techniques rigoureuses. pour maintenir des conditions anaérobies. Cependant, avec l’aide de nouvelles technologies telles que les technologies de séquençage, la détermination des besoins en oxygène et d’autres caractéristiques biochimiques peut être facilement réalisée. Le séquençage du génome entier fournit une vue holistique de toutes les caractéristiques que possède un organisme. Il peut être utilisé pour savoir si un organisme possède des gènes codant pour des enzymes utilisées dans le métabolisme de l’oxygène. D'autre part, des techniques de séquençage spécifiques telles que le séquençage du transcriptome peuvent être utilisées pour observer la réponse des bactéries aux changements des conditions de croissance, telles que la variation de la concentration en oxygène.