Zawartość
- Heterotrofy i autotrofy
- Źródło energii świetlnej
- Źródło energii chemicznej
- Struktura komórkowa bakterii
- Odżywka
Pomimo reputacji patogenów chorobotwórczych, wiele bakterii odgrywa istotną rolę w ekosystemach, po prostu odżywiając się i metabolizując cząsteczki organiczne i nieorganiczne w ich środowisku. Ich wkład obejmuje uwalnianie składników odżywczych zmagazynowanych w materiale organicznym podczas rozkładu, rozkładanie pokarmu w jelitach zwierząt podczas trawienia, utrwalanie azotu w glebie poprzez konwersję N2 gaz do amoniaku, udostępniając składniki odżywcze do sadzenia korzeni w glebie i uwalniając tlen do atmosfery. Dwa czynniki determinują sposób, w jaki bakterie pozyskują składniki odżywcze: zdolność do produkcji własnego pożywienia lub zależność od spożywania wstępnie uformowanych cząsteczek organicznych, a po drugie, rodzaj energii, jakiej potrzebują do wystąpienia tych reakcji chemicznych.
Heterotrofy i autotrofy
Dwa ogólne sposoby umożliwiają pozyskiwanie żywności dla wszystkich organizmów, w tym bakterii: heterotroficzne i autotroficzne. Heterotrofy muszą konsumować materiał organiczny, taki jak glukoza, spoza komórki, aby uzyskać energię. Dzieje się tak dzięki bezpośredniemu zużyciu węgla w postaci cząsteczek węglowodanów. Autotrofy pozyskują składniki odżywcze, wytwarzając własne materiały organiczne, kiedy pobierają dwutlenek węgla i przekształcają go w węglowodany.
Źródło energii świetlnej
Bakterie wymagają zewnętrznego źródła energii w postaci energii świetlnej lub energii chemicznej do napędzania ich metabolizmu, co jest kolejnym czynnikiem determinującym ich sposób żywienia. Fototrofy to bakterie wykorzystujące energię światła. Zarówno fotoheterotrofy, jak i fotoautotrofy wymagają światła słonecznego. Fotoheterotrofy wykorzystują światło słoneczne do dostarczania energii i zużywają związki organiczne ze swojego środowiska jako źródła węgla. Fotoautotrofy, podobnie jak cyjanobakterie, wykorzystują energię świetlną w postaci światła słonecznego i dwutlenku węgla ze swojego środowiska i wykorzystują je do wytwarzania węglowodanów w procesie fotosyntezy.
Źródło energii chemicznej
Zamiast światła słonecznego niektóre bakterie są źródłem reakcji z reakcjami z nieorganicznymi związkami chemicznymi. Bakterie napędzane energią chemiczną są znane jako chemotrofy. Chemoheterotrofy wykorzystują związki organiczne lub nieorganiczne jako źródło energii. Podobnie jak fotoheterotrofy, muszą także spożywać węglowodany w postaci związków organicznych. Chemoautotrofy wykorzystują energię chemiczną do produkcji węglowodanów z dwutlenku węgla w procesie zwanym chemosyntezą.
Struktura komórkowa bakterii
Komórki bakteryjne są otoczone otoczką komórkową, która składa się z wewnętrznej błony cytoplazmatycznej i zewnętrznej ściany komórkowej. Ściana komórkowa jest sztywna i podobnie jak ściana komórkowa w komórkach roślinnych nadaje bakteriom ich kształt. W przeciwieństwie do komórek roślinnych, zwierzęcych, protistycznych lub grzybowych bakterie nie mają organelli związanych z błoną ani jądra komórkowego. Brak organelli uniemożliwia bakteriom wchłanianie cząstek przez endocytozę lub fagocytozę, techniki stosowane przez komórki eukariotyczne do otaczania materiałów zewnętrznych i wprowadzania ich do komórki.
Odżywka
Bakterie polegają na dyfuzji, aby przenosić cząsteczki do komórki przez błonę cytoplazmatyczną. Bakterie wydzielają również enzymy w celu rozpuszczenia cząsteczek poza komórką, aby umożliwić im przejście przez błonę poprzez dyfuzję, proces, w którym cząsteczki przemieszczają się z obszaru o wyższym stężeniu do obszaru o niższym stężeniu. Czasami prosta dyfuzja wymaga pomocy białek, aby umożliwić cząsteczkom przejście do komórki, proces zwany dyfuzją ułatwioną. Inna metoda - aktywny transport - wymaga energii do transportu cząsteczek w celu przezwyciężenia gradientu stężenia i umożliwienia cząsteczkom przejścia przez membranę.