Anaerob respirations start-substrater: Glukose, sukker, organiske syrer, aminosyrer og alkoholer

Almindelige start-substrater til anaerob respiration

Anaerob respiration bruger elektron-acceptorer andre end ilt (f.eks. nitrat, sulfat, fumarat, CO₂). Start-substraterne varierer efter organisme og metabolisk vej:

1. Glukose: Den mest universelle substrat. Glycolyse bryder det ned til pyruvat, genererer ATP og NADH uden ilt. Yderligere fermentations- eller anaerobe respirations-veje regenererer NAD⁺.
2. Andre sukkerarter: Fruktose, sukrose, lactose, maltose – hydrolysere eller fosforyleres for at indgå i glycolyse.
3. Organiske syrer: Lactat, pyruvat, succinat, malat, fumarat. Brugt af diverse bakterier og arkæer som elektron-donorer eller kulstof-kilder i anaerob respiration (f.eks. fumarat-respiration, sulfat-reduktion med lactat).
4. Aminosyrer: Deamineres for at producere ammoniak og kulstof-skletter (keto-syrer), der indgår i central metabolisme. Nogle anaerober (Clostridia) specialiserer sig i aminosyre-fermentation (Stickland-reaktioner).
5. Alkoholer: Ethanol, methanol. Nogle bakterier og arkæer oxiderer alkoholer som elektron-donorer (f.eks. ethanol → acetat med nitrat-reduktion). Gær fermenterer sukker til ethanol (fermentation, ikke anaerob respiration).

Mangfoldighed af veje

Mikroorganismer viser enorm metabolisk mangfoldighed. Anaerobe respirations-veje inkluderer denitrifikation (NO₃⁻ → N₂), sulfat-reduktion (SO₄²⁻ → H₂S), metanogenese (CO₂ → CH₄), og fumarat/svovl/metal-reduktion. Hver bruger specifikke elektron-donorer og -acceptorer, der afspejler økologisk nis-tilpasning.