厌氧生物

厌氧生物或厌氧菌是不需要分子氧来生长的任何生物。 如果存在游离氧，它可能会产生负面反应甚至死亡。 相反，需氧生物（好氧菌）是需要含氧环境的生物。 厌氧菌可以是单细胞的（例如原生动物、细菌）或多细胞的。大多数真菌是专性需氧菌，需要氧气才能生存。 然而，一些物种，例如存在于牛瘤胃中的壶菌门，是专性厌氧菌； 对于这些物种，使用厌氧呼吸是因为氧气会破坏它们的新陈代谢或杀死它们。 海洋深水区是常见的缺氧环境。

范列文虎克用火焰密封了其中一根玻璃管，而让另一根玻璃管敞开。 几天后，他在打开的玻璃管中发现了“许多非常小的微生物，潜水员种类繁多，它们有自己的特定运动。”范列文虎克没想到会在密封的玻璃管中看到任何生命，但令他惊讶的是 “一种活的微生物，比我所说的其他水中xxx的那种还要圆，还要大。”由于好氧微生物消耗了氧气，密封管中的环境变得非常厌氧。

出于实用目的，厌氧菌分为三类：

• 专性厌氧菌，会因氧气的存在而受到伤害。 专性厌氧菌的两个例子是 杆菌和生活在深海海底热液喷口附近的细菌。
• 耐氧生物，不能使用氧气进行生长，但可以忍受氧气的存在。
• 兼性厌氧菌，可以在没有氧气的情况下生长，但如果有氧气则需要氧气。

然而，最近的研究表明，如果培养基中补充抗坏血酸、谷胱甘肽和尿酸等抗氧化剂，人类专性厌氧菌可以在有氧环境中生长，这种分类受到质疑 .

一些专性厌氧菌使用发酵，而另一些则使用厌氧呼吸。 耐氧生物严格发酵。 在氧气存在下，兼性厌氧菌使用有氧呼吸。 在没有氧气的情况下，一些兼性厌氧菌利用发酵，而另一些可能利用厌氧呼吸。

有许多厌氧发酵反应。

发酵性厌氧生物通常使用乳酸发酵途径：

C6H12O6 + 2 ADP + 2 磷酸盐 → 2 乳酸 + 2 ATP + 2 H2O

在此反应中释放的能量（不含 ADP 和磷酸盐）约为 150 kJ/mol，这在从每个葡萄糖的 ADP 生成两个 ATP 时是守恒的。 这仅为典型有氧反应产生的每个糖分子能量的 5%。

当氧气变得有限时，植物和真菌（例如酵母）通常使用酒精（乙醇）发酵：

C6H12O6（葡萄糖）+ 2 ADP + 2 磷酸盐 → 2 C2H5OH + 2 CO2↑ + 2 ATP + 2 H2O

释放的能量约为每摩尔 180 kJ，这在从每个葡萄糖的 ADP 生成两个 ATP 时是守恒的。

厌氧细菌和古细菌使用这些和许多其他发酵途径，例如丙酸发酵、丁酸发酵、溶剂发酵、混合酸发酵、丁二醇发酵、斯蒂克兰发酵、乙酸生成或产甲烷。

由于正常的微生物培养发生在含有分子氧的大气中，厌氧菌的培养需要特殊的技术。 微生物学家在培养厌氧生物时采用了许多技术，例如，在充满氮气或空气的手套箱中处理细菌。