Зміст
- Гетеротрофи та автотрофи
- Джерело енергії світла
- Хімічне джерело енергії
- Будова клітин бактерій
- Поглинання поживних речовин
Незважаючи на свою репутацію збудників хвороб, багато бактерії відіграють життєво важливу роль в екосистемах, просто харчуючись і метаболізуючи органічні та неорганічні молекули у своєму середовищі. Їх внесок включає вивільнення поживних речовин, що зберігаються в органічному матеріалі під час розкладання, розщеплення їжі в кишечнику тварин під час травлення, фіксація азоту в ґрунті шляхом перетворення N2 газ до аміаку, роблячи доступними поживні речовини для коріння рослин у ґрунті та викидаючи кисень в атмосферу. Два фактори визначають спосіб отримання бактеріями поживних речовин: здатність виробляти власну їжу або залежність від споживання готових органічних молекул, по-друге, тип енергії, необхідної їм для проведення цих хімічних реакцій.
Гетеротрофи та автотрофи
Два загальні засоби дозволяють здобувати їжу для всіх організмів, включаючи бактерії: гетеротрофні та автотрофні. Гетеротрофи повинні споживати органічні речовини, такі як глюкоза, поза клітиною для отримання енергії. Це відбувається шляхом прямого споживання вуглецю у вигляді молекул вуглеводів. Автотрофи отримують поживні речовини, виробляючи власні органічні матеріали, коли вони беруть вуглекислий газ і перетворюють його у вуглеводи.
Джерело енергії світла
Бактерії потребують зовнішнього джерела енергії у вигляді світлової або хімічної енергії для підживлення їх метаболізму, що є ще одним фактором, що визначає їх спосіб годування. Фототрофи - це бактерії, які використовують енергію світла. Як фотогетеротрофи, так і фотоавтотрофи потребують сонячного світла. Фотогетеротрофи використовують сонячне світло для забезпечення енергією та споживання органічних сполук з навколишнього середовища для їх джерела вуглецю. Фотоавтотрофи, як і ціанобактерії, використовують енергію світла у вигляді сонячного світла та вуглекислого газу із свого середовища та використовують їх як для отримання вуглеводів у процесі фотосинтезу.
Хімічне джерело енергії
Замість сонячного світла деякі бактерії покладаються на реакції з неорганічними хімічними сполуками для свого джерела енергії. Бактерії, що живляться хімічною енергією, відомі як хемотрофи. Хемогетеротрофи використовують органічні або неорганічні сполуки як джерело енергії. Як і фотогетеротрофи, вони також повинні споживати вуглеводи у вигляді органічних сполук. Хемоавтотрофи використовують хімічну енергію для отримання вуглеводів з вуглекислого газу в процесі, який називають хіміосинтезом.
Будова клітин бактерій
Клітини бактерій зв’язані оболонкою клітин, яка складається з внутрішньої цитоплазматичної мембрани та зовнішньої клітинної стінки. Клітинна стінка жорстка і, як і клітинна стінка в рослинних клітинах, надає бактеріям свою форму. На відміну від клітин рослин, тварин, протістів або грибів, бактерії не мають органел, пов'язаних з мембраною, або ядра. Нестача органел заважає бактеріям захоплювати частинки через ендоцитоз або фагоцитоз, методи, що застосовуються еукаріотичними клітинами для обгортання зовнішніх матеріалів та перенесення їх у клітину.
Поглинання поживних речовин
Бактерії покладаються на дифузію для переміщення молекул у клітину через цитоплазматичну мембрану. Бактерії також виділяють ферменти для розчинення молекул поза клітиною, щоб вони могли пройти через мембрану за допомогою дифузії - процес, коли молекули переміщуються з області більш високої концентрації в область меншої концентрації. Іноді проста дифузія потребує допомоги білків, щоб молекули могли пройти в клітину, процес, який називається полегшеною дифузією. Інший метод - активний транспорт - вимагає енергії для транспортування молекул, щоб подолати градієнт концентрації і дозволити частинкам проходити через мембрану.