Aerobie

Aerobie (von altgriechisch ἀήρ, Luft) bezeichnet eine Lebensweise, bei der elementarer Sauerstoff (O₂) benötigt wird. Lebewesen mit dieser Lebensweise werden als Aerobier bzw. als aerob bezeichnet.

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Im Gegensatz dazu bezeichnet "Anaerobie" Lebensvorgänge, die ohne Sauerstoff ablaufen. Lebewesen, die keinen Sauerstoff benötigen oder sogar durch ihn gehemmt oder abgetötet werden, bezeichnet man als "Anaerobier" bzw. "anaerob".

Beispiele für aerobe Vorgänge:

• Atmung
• Nitrifikation
• Kompostierung

Chemisch betrachtet stellen aerobe Vorgänge Oxidationen dar. Wird die Sauerstoffzufuhr unterbrochen, so laufen häufig andere, anaerobe biochemische Reaktionen ab, insbesondere Gärungsvorgänge.

Ein Beispiel dafür ist der Stoffwechsel von Muskeln, auch beim Menschen. Normalerweise erfolgt die Energiegewinnung aerob durch Oxidation von Glucose mit Sauerstoff in der Zellatmung. Wird der Muskel so stark beansprucht, dass die Sauerstoffversorgung nicht mehr ausreicht, dann schalten die Muskelzellen auf die Milchsäuregärung um, die allerdings weniger Energie aus gleicher Menge Glucose liefert. Das dabei entstehende Laktat führt zu einer Übersäuerung der Zellen und damit zu einem Leistungsabfall, der rasche Verbrauch der Glucose - durch Einschränkung des aeroben Fettstoffwechsels - verschärft dieses Problem.

Wegen seiner Bedeutung für viele Lebensvorgänge ist Sauerstoff ein wichtiger abiotischer Faktor in der Ökologie. Man bezeichnet Sauerstoff-haltige Habitate als "oxyisch" (auch oxysch), Habitate ohne Sauerstoff als "anoxisch" (auch anoxysch). Bei Biotopen, in denen der Sauerstoffgehalt unterschiedlich ist, spricht man von oxischen und anoxischen Zonen.
Beispielsweise ist im Schlickwatt des Wattenmeers die obere Zone hell und relativ gut mit Sauerstoff versorgt. Sie stellt eine oxische Zone dar. Das Redoxpotential liegt hier oberhalb von +100 mV (Millivolt). Sauerstoff kann chemisch nachgewiesen werden. Dieser Teil des Schlickwatts ist extrem dicht besiedelt. In wenigen Millimetern bis Zentimetern Tiefe ändert sich das Erscheinungsbild: Das Watt sieht schwarz aus; die Färbung entsteht durch Sulfide von Schwermetallen, insbesondere durch Eisenmonosulfid (FeS). Es tritt ein typischer Geruch nach Schwefelwasserstoff auf. Das Redoxpotential liegt hier unter -200 mV. Molekularer Sauerstoff ist allenfalls noch in Spuren nachweisbar. In dieser anoxischen Zone können nur solche Lebewesen existieren, die entweder ohne Sauerstoff auskommen (Anaerobier) oder durch besondere Atmungsorgane (Sipho bei Muscheln) bzw. ihr Verhalten (Wattwurm) Sauerstoff von der Oberfläche holen.

Aerobier

Als Aerobier bezeichnet man in der Ökologie Lebewesen, die zum Leben elementaren Sauerstoff (O₂) benötigen. Der Sauerstoff wird ganz überwiegend für oxidative Stoffumsetzungen im Energiestoffwechsel benötigt, wie zum Beispiel bei der Atmung der höheren Lebewesen.
Lebewesen, die Sauerstoff in nur geringen Konzentrationen bevorzugen, nennt man mikroaerophil.