1. Облигатные аэробы
2. Облигатные анаэробы
3. Факультативные анаэробы
4. Микроаэрофилы
5. Аэротолерантные организмы
Факультативные анаэробы — организмы, энергетические циклы которых при отсутствиии кислорда проходят по анаэробному пути (брожение), а при наличии кислорода способные получать энергию за счет дыхания. Примерами таких организмов этой группы являются энтеробактерии. Около 80—90% бактерий развивающихся в приливно-отливной зоне эстуариев отноясят к факультативных аэробам.
В отличие от факультативных анаэробов для облигатных анаэробов кислород губителен. Близкой группой являются аэротолерантные анаэробы, не нуждающиеся в кислороде для метаболизма, но способные расти в его присутствии.
Для факультативных анаэробов характерны 1) способность расти аэробно или анаэробно; 2) преимущественное использование кислорода при наличии его в среде; 3) меньшая скорость расщепления сахаров при аэробных условиях, чем при анаэробных. Также происходит подавление процессов брожения с помощью дыхания, так называемый «эффект Пастера».
Однако, определённые биосинтетические реакции зависят от кислорода и такие организмы не способны расти анаэробно, если они не имеют доступа к определённы соединениями, даже когда производство энергии достаточно. К сожалению, эта зависимость биосинтеза от кислорода очень часто недооценивается, о чём свидетельствует тот факт, что дрожжи Saccharomyces cerevisiae, неспособные синтезировать свои клеточные структуры при анаэробиозе, очень часто рассматриваются как идеальный факультативные анаэробы.
Многие организмы, способные к аэробному дыханию и брожению без доступа кислорда, иногда предпочитают брожение вместо дыхания, несмотря на больший выход АТФ в процессе аэробного дыхания. Это происходит, когда в окружающей среде присутствует подходящий субстрат. В этих клетках углеводы подавляют активность дыхательных ферментов и превращают брожение в основной катаболический путь. Когда концентрация углеводов уменьшается, дыхательные ферменты перестают подавляться и дыхание возобновляется.
У организмов, способных дыханию и брожению, изменения в скорости использования сахара в зависимости от присутствия или отсутствия кислорода происходят гораздо реже, чем предполагалось. Установлено, что эффект Пастера практически не встречается ни у Saccharomyces cerevisiae, ни у Esherichia coli, а чаще проявляется эффект репрессии дыхания сахарами. У этих организмов эффект Пастера наблюдается только при особых экспериментальных условиях.