Obsah
- Heterotrofy a autotrofy
- Zdroj svetelnej energie
- Zdroj chemickej energie
- Štruktúra buniek baktérií
- Príjem živín
Napriek svojej povesti patogénov spôsobujúcich choroby hrá veľa baktérií životne dôležitú úlohu v ekosystémoch jednoducho tým, že sa živí a metabolizuje organické a anorganické molekuly vo svojom prostredí. Medzi ich prínosy patrí uvoľňovanie živín uložených v organickom materiáli počas rozkladu, rozkladanie potravy v čreve zvierat počas trávenia, fixácia dusíka v pôde konverziou N2 plyn na amoniak, ktorý dodáva živiny korene rastlín v pôde a uvoľňuje kyslík do atmosféry. Spôsob, akým baktérie získavajú živiny, určujú dva faktory: schopnosť vyrábať vlastné potraviny alebo závislosť od konzumácie vopred vytvorených organických molekúl a po druhé, druh energie, ktorú potrebujú na to, aby sa tieto chemické reakcie vyskytli.
Heterotrofy a autotrofy
Dva všeobecné prostriedky umožňujú získavať potravu pre všetky organizmy vrátane baktérií: heterotrofné a autotrofné. Heterotrofy musia spotrebovávať organický materiál, ako napríklad glukózu, zvonku bunky, aby získali energiu. K tomu dochádza priamou spotrebou uhlíka vo forme molekúl uhľohydrátov. Autotrofy získavajú živiny produkovaním vlastných organických materiálov, keď prijímajú oxid uhličitý a premieňajú ho na uhľohydráty.
Zdroj svetelnej energie
Baktérie vyžadujú na podporu svojho metabolizmu vonkajší zdroj energie vo forme svetelnej energie alebo chemickej energie, čo je ďalší faktor, ktorý určuje ich spôsob kŕmenia. Fototrofy sú baktérie, ktoré využívajú svetelnú energiu. Fotoheterotrofy aj fotoautotrofy vyžadujú slnečné svetlo. Fotoheterotrofy využívajú slnečné svetlo na dodávku energie a na získavanie uhlíka spotrebúvajú organické zlúčeniny zo svojho prostredia. Fotoautotrofy, ako cyanobaktérie, využívajú svetelnú energiu vo forme slnečného svetla a oxidu uhličitého zo svojho prostredia a používajú ich na výrobu uhľohydrátov prostredníctvom fotosyntézy.
Zdroj chemickej energie
Namiesto slnečného žiarenia sa niektoré baktérie spoliehajú na zdroje energie s reakciami s anorganickými chemickými zlúčeninami. Baktérie poháňané chemickou energiou sú známe ako chemotrofy. Chemoheterotrofy používajú ako zdroj energie organické alebo anorganické zlúčeniny. Rovnako ako fotoheterotrofy musia konzumovať aj uhľohydráty vo forme organických zlúčenín. Chemoautotrofy používajú chemickú energiu na výrobu uhľohydrátov z oxidu uhličitého v procese nazývanom chemosyntéza.
Štruktúra buniek baktérií
Bakteriálne bunky sú viazané bunkovým obalom, ktoré pozostáva z vnútornej cytoplazmatickej membrány a vonkajšej bunkovej steny. Bunková stena je tuhá a podobne ako bunková stena v rastlinných bunkách dáva baktériám tvar. Na rozdiel od rastlinných, živočíšnych, protistických alebo hubových buniek baktérie neobsahujú organely alebo jadro viazané na membránu. Nedostatok organel bráni baktériám pohltiť častice endocytózou alebo fagocytózou, technikami, ktoré používajú eukaryotické bunky na obalenie vonkajších materiálov a ich zavedenie do bunky.
Príjem živín
Baktérie sa spoliehajú na difúziu pri prenose molekúl do bunky cez cytoplazmatickú membránu. Baktérie tiež vylučujú enzýmy, ktoré rozpúšťajú molekuly mimo bunky, aby im umožnili prejsť cez membránu difúziou, čo je proces, pri ktorom sa molekuly pohybujú z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou. Jednoduchá difúzia niekedy vyžaduje pomoc proteínov, aby mohli molekuly preniknúť do bunky. Tento proces sa nazýva uľahčená difúzia. Iný spôsob - aktívny transport - vyžaduje energiu na transport molekúl, aby prekonal koncentračný gradient a umožnil časticiam prejsť cez membránu.