Aerobie

Aerobie (griech. Luft + Leben) bezeichnet Leben, für das elementarer Sauerstoff (O₂) benötigt wird, also das Gegenteil von Anaerobie.

Als Aerobier bzw. als aerob bezeichnet man Lebewesen, die zum Leben elementaren Sauerstoff (O₂) benötigen. Der Sauerstoff wird ganz überwiegend für [Oxydation|oxidative] Stoffumsetzungen im Energiestoffwechsel benötigt, z.B. bei der Atmung der höheren Lebewesen.

Lebewesen, die Sauerstoff in nur geringen Konzentrationen bevorzugen, nennt man mikroaerophil.

Einteilung der Bakterien

Aerobe und anaerobe Bakterien können in flüssiger Nährlösung identifiziert werden:

• Obligat aerobe Bakterien sammeln sich am oberen Ende, wo sie genügend Sauerstoff bekommen.
• Obligat anaerobe Bakterien sammeln sich am unteren Ende, wo kein Sauerstoff vorhanden ist.
• Fakultativ anaerobe Bakterien finden sich hauptsächlich oben, weil Sauerstoffatmung am effektivsten ist; da ein O₂-Mangel sie andererseits nicht hindert, wachsen sie aber auch in den tieferen Teilen des Reagenzglases.
• Mikroaerophile sammeln sich am oberen Ende, aber nicht ganz oben, da für sie Sauerstoff nur in geringer Konzentration optimal ist.
• Aerotolerante Bakterien werden nicht durch Sauerstoff beeinflusst und verteilen sich daher gleichmäßig im Reagenzglas.

Aerobe Vorgänge

Chemisch betrachtet sind aerobe Vorgänge Oxidationen. Wird die Sauerstoffzufuhr unterbrochen oder ist ein auf Oxidation beruhendes System überfordert, können anaerobe biochemische Reaktionen, insbesondere Gärungsvorgänge überwiegen oder vollständig die Oberhand gewinnen.

Ein Beispiel dafür ist der Stoffwechsel von Skelettmuskeln, auch beim Menschen. Bei niedriger Intensität erfolgt die Energiegewinnung überwiegend aerob durch Oxidation von [[Fettsäuren}} und aerobe Verstoffwechselung des aus Glucose auf dem Wege der Glykolyse entstandenen Pyruvats beziehungsweise Laktats.

Wird der Muskel stärker beansprucht, nimmt der Anteil der Energiegewinnung durch Glykolyse zu (siehe Aerobe Schwelle). Das dabei in wachsenden Mengen anfallende Laktat kann jedoch nach wie vor – in glykolytischen Muskelfasern in kleinen Mengen, bei gutem Trainingszustand vor allem in [Muskelfaser|ST-Fasern]] sowie im Herzmuskel – weiter verstoffwechselt werden, so dass der Laktatspiegel im Blut nicht übermäßig ansteigt. Erst wenn dieses auf den Sauerstoff angewiesene System überfordert ist (was nicht an einem Mangel an Sauerstoff liegt) kommt es zu einem sprunghaften Anstieg des Laktats (Erreichen der individuellen anaeroben Schwelle).

Auch die in diesem Zusammenhang bedeutungsvolle Gluconeogenese in der Leber ist auf Sauerstoff angewiesen, da sie ATP verbraucht.

Beispiele für aerobe Vorgänge:

• Atmung
• Kompostierung
• Nitrifikation

Wegen seiner Bedeutung für viele Lebensvorgänge ist Sauerstoff ein wichtiger abiotischer Faktor in der Ökologie.