氧气需求与生长模式

根据对氧气的需求，微生物被分为不同的类别。

专性需氧微生物，如Mycobacteria，需要氧气；而专性厌氧微生物，如Clostridia，则会被氧气伤害，依赖无氧呼吸获取能量。

兼性厌氧微生物，例如 E. coli 在有氧条件下生长更快，但可在有氧与无氧代谢之间转换。

微需氧微生物，例如Helicobacter，需要低于大气浓度的氧气。

耐氧性厌氧菌，如乳杆菌属（Lactobacilli），不利用氧气，但能够耐受氧气。

在液体培养基中，氧气从上到下形成浓度梯度，引导微生物的生长模式。

专性需氧菌聚集在表面，厌氧菌沉降在底部，兼性厌氧菌聚集在顶部附近，微需氧菌形成次表层带，而耐氧微生物则均匀分布。

在氧代谢过程中，会产生过氧化氢和超氧自由基等有毒副产物。好氧生物和耐氧厌氧生物则通过超氧化物歧化酶和过氧化物酶等酶来中和这些物质。

相比之下，专性厌氧菌缺乏这些酶，因此对氧气高度敏感。