Неполное аэробное окисление органических субстратов

Некоторые микроорганизмы получают энергию в результате неполного аэробного окисления органических веществ кислородом воздуха, т.е. осуществляют окисление не до конечных продуктов (СО₂ и Н₂О), а до неполностью окисленных органических соединений, выделяемых в среду. В связи с этим неполное окисление ранее называли окислительным брожением. Окисление спирта в уксусную кислоту осуществляют уксуснокислые бактерии, микроскопические грибы могут окислять сахара с образованием большого разнообразия органических кислот. Органические кислоты, образуются либо непосредственно в реакциях цикла Кребса, либо путем преобразования кислот этого цикла. При недостатке энергетического материала продукты неполного окисления используются этими же микроорганизмами как субстрат для дыхания и полностью окисляются до СО₂ и Н₂О.

Анаэробное дыхание

В анаэробных условиях некоторые микроорганизмы получают энергию при окислении органических (и некоторых неорганических) веществ не кислородом воздуха, а связанным кислородом соединений, богатых этим элементом. В данном случае конечным акцептором водорода, отнятого дегидрогеназами от окисляемого субстрата, будут неорганические вещества. Такой способ получения энергии свойственен только микроорганизмам. Например, в анаэробных условиях нитраты восстанавливаются до молекулярного азота (N₂), а сульфаты – до сероводорода (Н₂S). Если при анаэробном дыхании конечными акцепторами водорода являются нитраты, то процесс называется нитратным дыханием, а если сульфаты – сульфатным дыханием. Окисление субстратов кислородом нитратов называется денитрификацией, а бактерии – денитрифицирующими. Окисление субстратов кислородом сульфатов называется десульфатацией, а бактерии – десульфатирующими.