The bakteria bernafas melalui dua proses pernafasan: aerobik dan anaerobik, makhluk ini digunakan oleh kebanyakan daripada organisma unisel kerana evolusi awal mereka.
Sebilangan bakteria membantu kita hidup seperti yang memungkinkan kita mencerna makanan dalam sistem pencernaan kita. Yang lain, seperti yang menyebabkan wabak atau batuk kering, boleh membunuh seseorang jika mereka tidak mendapat rawatan perubatan yang mencukupi dan tepat pada masanya.
Nenek moyang bakteria moden muncul di bumi kira-kira 4 bilion tahun yang lalu. Mereka adalah bentuk kehidupan pertama di planet ini. Mereka sangat kecil sehingga satu gram tanah biasanya mempunyai 40 juta bakteria. Satu milimeter air dapat menampung rata-rata satu juta.
Bakteria dijumpai di mana sahaja di bumi, kecuali yang disterilkan oleh manusia. Walaupun di tempat di mana mereka mengalami suhu yang melampau atau di mana terdapat kepekatan bahan toksik yang tinggi.
Sel bakteria sangat berbeza dengan sel tumbuhan dan haiwan. Sel-sel ini kekurangan inti dan organel lain dalam membran, kecuali ribosom. Organisma yang selnya tidak mempunyai nukleus disebut prokariota.
Sebilangan besar orang hanya mengaitkan perkara negatif dengan bakteria. Tetapi ingatlah bahawa mereka ada di mana-mana dan sudah lama wujud sehingga manusia tidak mungkin wujud tanpa mereka.
Oksigen di udara yang kita hirup mungkin dihasilkan berjuta-juta tahun yang lalu oleh aktiviti bakteria.
Bakteria mengasimilasikan nitrogen dari atmosfera dan membebaskannya untuk digunakan tumbuhan semasa mereka mati. Tumbuhan tidak dapat mengeluarkan nitrogen dari udara tetapi dari tanah, dan berkat bakteria, mereka dapat menyelesaikan bahagian penting metabolisme ini.
Hubungan antara tumbuh-tumbuhan dan bakteria menjadi sangat erat dalam hal ini sehingga beberapa biji adalah wadah untuk bakteria yang akan digunakan ketika mereka bercambah.
Juga, tubuh manusia mengandungi sejumlah besar bakteria bermanfaat yang tidak mempengaruhi atau membantu kita dengan cara apa pun.
Bakteria yang terdapat dalam sistem pencernaan sangat penting untuk penyerapan nutrien jenis tertentu. Mereka juga melindungi kita dari beberapa bakteria berbahaya yang dapat mengembangkan penyakit.
Bagaimana bakteria bernafas?
Semua makhluk hidup mesti mempunyai sumber tenaga yang tetap untuk mengekalkan fungsi vital yang paling asas. Dalam beberapa kes, tenaga itu datang langsung dari matahari melalui fotosintesis, yang lain dengan memakan makhluk hidup lain, seperti tumbuh-tumbuhan atau haiwan.
Tenaga mesti habis dan kemudian diubah menjadi bentuk yang sesuai seperti adenosin trifosfat (ATP). Terdapat beberapa mekanisme untuk mengubah sumber tenaga asal menjadi ATP.
Cara yang paling berkesan adalah melalui pernafasan aerobik, yang memerlukan oksigen. Kaedah ini akan menghasilkan lebih banyak ATP dari sumbernya.
Namun, jika oksigen tidak tersedia, organisma dapat menggunakan mekanisme lain untuk menukar tenaga. Proses yang tidak memerlukan oksigen disebut anaerobik.
Pernafasan aerobik
Semasa pernafasan aerobik, glukosa dalam makanan diubah menjadi karbon dioksida dan air melalui pengoksidaan.
Ia menghasilkan sejumlah besar tenaga yang disimpan organisma dalam molekul ATP. Seluruh proses ini berlaku di bahagian sel yang disebut mitokondria.
Sebilangan besar makhluk hidup menggunakan pernafasan aerobik untuk membebaskan tenaga. Manusia dan mamalia lain, reptilia, burung, amfibi, ikan, dan serangga menggunakan pernafasan jenis ini untuk tenaga.
Pernafasan anaerob
Sebilangan organisma tidak memerlukan oksigen untuk bertahan hidup berkat pernafasan anaerob. Ini berlaku pada jenis bakteria yang paling primitif, dan saintis percaya bahawa organisma pertama yang muncul di bumi adalah anaerobik.
Makhluk-makhluk ini berkembang biak ketika atmosfer Bumi mengandung sedikit oksigen dan, ketika komposisi mereka mulai memasukkan lebih banyak oksigen selama berjuta-juta tahun, organisma baru berevolusi untuk menyesuaikan diri dengan keadaan ini.
Kemunculan oksigen adalah hasil hidup tumbuhan, yang menghasilkannya dari karbon dioksida melalui fotosintesis.
Bakteria anaerob juga boleh bermanfaat bagi manusia dalam pelbagai cara. Ada yang terlibat secara aktif dalam pengeluaran makanan, melalui proses penapaian.
Bakteria anaerobik lain berperanan dalam rawatan air sisa. Hidup di persekitaran yang dapat membunuh kebanyakan makhluk, dan bukan hanya kerana kekurangan oksigen, mereka memakan bahan buangan, mengubahnya secara kimia menjadi sebatian yang lebih sederhana.
Dalam pernafasan anaerob, mikroorganisma menukar glukosa dari makanan menjadi etanol dan karbon dioksida untuk membebaskan tenaga. Tenaga ini digunakan oleh organisma untuk kelangsungan hidup mereka. Pernafasan anaerob menghasilkan lebih sedikit tenaga dalam bentuk ATP daripada pernafasan aerobik.
Pada manusia
Manusia memperoleh tenaga melalui pernafasan aerobik. Walau bagaimanapun, mereka juga boleh menggunakan pernafasan anaerob pada otot.
Ketika kita melakukan senaman fizikal yang menuntut, oksigen yang dibekalkan melalui darah akan dikonsumsi lebih cepat oleh sel-sel otot. Otot kemudian harus menggunakan glukosa untuk menukarnya menjadi asid laktik untuk melepaskan sejumlah kecil tenaga.
Semasa melakukan senaman fizikal yang kuat atau jenis aktiviti fizikal yang berat, sebahagian besar tenaga yang digunakan oleh otot dihasilkan oleh pernafasan aerobik.
Pernafasan otot anaerobik hanya memberikan sedikit tenaga tambahan yang diperlukan dalam keadaan menuntut fizikal. Asid laktik yang dilepaskan dalam proses anaerobik ini terkumpul di otot, menjadi penyebab kekejangan.
Kekejangan otot dapat melegakan dengan mandi air panas atau urut. Air panas atau urut membantu meningkatkan peredaran darah di otot.
Dengan meningkatkan aliran darah di otot, bekalan oksigen meningkat. Oksigen ini mengubah asid laktik yang terkumpul menjadi karbon dioksida dan air dan melegakan kekejangan.
Rujukan
- Tanpa had (2017). "Respirasi Sel Anaerobik." Diakses pada 8 Jun 2015 di bindless.com.
- Mac, Ryan (2015). "Apa itu Pernafasan Bakteria?" Diakses pada 8 Jun 2015 di livestrong.com.
- Nordqvist, Christian (2016) “Apa itu Bakteria? Apa itu Bakteria? " Diakses pada 8 Jun 2015 di medicalnewstoday.com.
- Science of Everyday Things (2002. "Respiration." Diakses pada 8 Jun 2015 di ensiklopedia.com.
- Scoville, Heather (2017). "Apa Perbezaan Antara Fermentasi dan Respirasi Anaerob?" Diakses pada 8 Jun 2015 di toughtco.com.
- Tabasum (2012). "Esei pendek mengenai Respirasi Aerobik dan Anaerobik". Diakses pada 8 Jun 2015 di preservearticles.com.
- Weed, Geoffrey (2017). Bagaimana Bakteria Bernafas? Diakses pada 8 Jun 2015 di sciencing.com.