Съдържание
- Хетеротрофи и автотрофи
- Светлинен източник на енергия
- Химически източник на енергия
- Клетъчна структура на бактерии
- Поглъщане на хранителни вещества
Въпреки репутацията си на болестотворни патогени, много бактерии играят жизненоважна роля в екосистемите, просто като се хранят и метаболизират органични и неорганични молекули в своята среда. Техният принос включва отделяне на хранителни вещества, съхранявани в органичен материал по време на разлагането, разграждане на храната в червата на животните по време на храносмилането, фиксиране на азот в почвата чрез превръщане на N2 газ до амоняк, предоставяйки хранителни вещества на разположение за засаждане на корени в почвата и отделяне на кислород в атмосферата. Два фактора определят начина, по който бактериите получават хранителни вещества: способността да произвеждат собствена храна или разчитането на консумацията на предварително получени органични молекули и второ, вида енергия, която им е необходима за протичане на тези химични реакции.
Хетеротрофи и автотрофи
Две общи средства позволяват набавянето на храна за всички организми, включително бактериите: хетеротрофни и автотрофни. Хетеротрофите трябва да консумират органичен материал, като глюкоза, извън клетката, за да получат енергия. Това се случва чрез директната консумация на въглерод под формата на молекули въглехидрати. Автотрофите получават хранителни вещества, като произвеждат свои собствени органични материали, когато приемат въглероден диоксид и го превръщат във въглехидрати.
Светлинен източник на енергия
Бактериите се нуждаят от външен източник на енергия под формата на светлинна или химическа енергия, за да захранват метаболизма си, което е друг фактор, определящ начина им на хранене. Фототрофите са бактерии, които използват светлинна енергия. И фотохетеротрофите, и фотоавтотрофите изискват слънчева светлина. Фотохетеротрофите използват слънчевата светлина, за да осигурят енергия и консумират органични съединения от околната си среда за своя източник на въглерод. Фотоавтотрофите, подобно на цианобактериите, използват светлинна енергия под формата на слънчева светлина и въглероден диоксид от околната си среда и ги използват както за производството на въглехидрати чрез процеса на фотосинтеза.
Химически източник на енергия
Вместо слънчева светлина, някои бактерии разчитат на реакции с неорганични химични съединения за своя източник на енергия. Бактериите, захранвани с химическа енергия, са известни като хемотрофи. Хемохетеротрофите използват органични или неорганични съединения като източник на енергия. Подобно на фотохетеротрофите, те също трябва да консумират въглехидрати под формата на органични съединения. Хемоавтотрофите използват химическа енергия за производството на въглехидрати от въглероден диоксид в процес, наречен хемосинтеза.
Клетъчна структура на бактерии
Бактериалните клетки са свързани с клетъчна обвивка, която се състои от вътрешна цитоплазмена мембрана и външна клетъчна стена. Клетъчната стена е твърда и подобно на клетъчната стена в растителните клетки придава на бактериите формата си. За разлика от клетките на растенията, животните, протеистите или гъбичките, бактериите нямат свързани с мембрана органели или ядро. Липсата на органели пречи на бактериите да погълнат частици чрез ендоцитоза или фагоцитоза, техники, използвани от еукариотните клетки, за да обвият външни материали и да ги внесат в клетката.
Поглъщане на хранителни вещества
Бактериите разчитат на дифузия за преместване на молекули в клетката през цитоплазмената мембрана. Бактериите също отделят ензими за разтваряне на молекули извън клетката, за да им позволят да преминат през мембраната чрез дифузия, процес, при който молекулите се движат от зона с по-висока концентрация до област с по-ниска концентрация. Понякога простата дифузия се нуждае от помощ от протеини, за да може молекулите да преминат в клетката, процес, наречен улеснена дифузия. Друг метод - активен транспорт - изисква енергия за транспортиране на молекули, за да се преодолее градиентът на концентрацията и да се позволи на частиците да преминат през мембраната.