Tartalom
- Heterotrofok és autotrófok
- Könnyű energiaforrás
- Kémiai energiaforrás
- Baktériumok sejtszerkezete
- Tápanyag-felvétel
Annak ellenére, hogy betegséget okozó kórokozóknak tekintik őket, sok baktérium létfontosságú szerepet játszik az ökoszisztémákban, egyszerűen azáltal, hogy környezetükben táplálkozik és metabolizálja a szerves és szervetlen molekulákat. Hozzájárulásuk a szerves anyagban tárolt tápanyagok felszabadulása a bomlás során, az élelmiszerek bontása az állatok béljében az emésztés során, a nitrogén rögzítése a talajban az N2 gáz ammóniához, tápanyagokat biztosítva a talajban található növényi gyökerekhez és oxigént engedve a légkörbe. Két tényező határozza meg a baktériumok tápanyagok beszerzési módját: az a képesség, hogy elkészítsék saját élelmüket, vagy az előre elkészített szerves molekulák fogyasztásának függése, másodszor pedig az, hogy milyen típusú energiát igényelnek ezek a kémiai reakciók.
Heterotrofok és autotrófok
Két általános módszer lehetővé teszi az élelmiszerek beszerzését valamennyi szervezet számára, ideértve a baktériumokat is: heterotróf és autotrofikus. A heterotrófoknak szerves anyagot, például glükózt kell fogyasztaniuk a sejtből kívülről, hogy energiát nyerjenek. Ennek oka a szén közvetlen fogyasztása szénhidrát molekulák formájában. Az autotrófok tápanyagokat nyernek azzal, hogy saját szerves anyagukat előállítják, amikor szén-dioxidot vesznek fel és szénhidrátokká alakítják.
Könnyű energiaforrás
A baktériumoknak külső energiaforrásra van szükségük könnyű energia vagy kémiai energia formájában az anyagcseréhez, amely egy másik tényező, amely meghatározza táplálkozási módjukat. A fototrofok baktériumok, amelyek fényenergiát használnak fel. Mind a fotoheterotróf, mind a fotoautotróf napfényt igényel. A fotoheterotrófok napfényt használnak energiához, és környezetükből szerves vegyületeket fogyasztanak szénforrásukhoz. A fotoautotrófok, mint a cianobaktériumok, fényt fogyasztanak napfény és szén-dioxid formájában a környezetükből, és mindkettőt szénhidrátok előállítására használják fel a fotoszintézis során.
Kémiai energiaforrás
A napfény helyett néhány baktérium az energiaforrás szempontjából a szervetlen kémiai vegyületekkel való reakciókra támaszkodik. A kémiai energiával működő baktériumokat kemotrofoknak nevezik. A kemoheterotrófok szerves vagy szervetlen vegyületeket használnak energiaforrásként. A fotoheterotrófokhoz hasonlóan, szerves vegyületek formájában is szénhidrátokat kell fogyasztaniuk. A kemoautotrófok kémiai energiát használnak szénhidrátok előállítására szén-dioxidból egy olyan eljárásban, amelyet kemoszintézisnek hívnak.
Baktériumok sejtszerkezete
A baktériumsejteket egy sejtburok köti meg, amely egy belső citoplazmatikus membránból és egy külső sejtfalból áll. A sejtfal merev, és a növényi sejtekhez hasonlóan a sejteknek alakját adja a baktériumoknak. A növényi, állati, protista vagy gombás sejtektől eltérően, a baktériumok nem rendelkeznek membránhoz kötött organellákkal vagy sejtmaggal. Az organellák hiánya megakadályozza, hogy a baktériumok elárasztják a részecskéket endocitózis vagy fagocitózis révén. Az eukarióta sejtek által alkalmazott technikák külső anyagok burkolására és a sejtbe juttatására szolgálnak.
Tápanyag-felvétel
A baktériumok diffúzióra támaszkodnak, hogy a molekulákat a sejtbe a citoplazmatikus membránon keresztül mozgatják. A baktériumok az enzimeket is kiválasztják, hogy a molekulákat a sejten kívül oldják fel, hogy diffúzió útján átjuthassanak a membránon. Ez a folyamat a molekulák nagyobb koncentrációjú területről egy alacsonyabb koncentrációjú területre mozog. Az egyszerű diffúzióhoz néha a fehérjék segítségére van szükség ahhoz, hogy a molekulák átjuthassanak a sejtbe, ezt a folyamatot könnyített diffúziónak nevezik. Egy másik módszer - az aktív transzport - energiát igényel a molekulák szállításához, hogy meghaladja a koncentráció-gradienst, és lehetővé tegye a részecskék átjutását a membránon.