Sadržaj
- Heterotrofi i autotrofi
- Izvor svjetlosti
- Kemijski izvor energije
- Stanična struktura bakterija
- Unos hranjivih sastojaka
Unatoč svojoj reputaciji patogena koji uzrokuje bolest, mnoge bakterije igraju vitalnu ulogu u ekosustavima jednostavno hranjenjem i metaboliziranjem organskih i anorganskih molekula u svom okolišu. Njihovi doprinosi uključuju oslobađanje hranjivih sastojaka pohranjenih u organskom materijalu tijekom razgradnje, razgradnju hrane u crijevima životinja tokom probave, fiksiranje dušika u tlu pretvaranjem N2 plin do amonijaka, čineći hranjivim tvarima dostupne biljke za sadnju korijena u tlu i puštajući kisik u atmosferu. Dva čimbenika određuju način na koji bakterije dobivaju hranjive tvari: sposobnost proizvodnje vlastite hrane ili oslanjanje na konzumiranje pripremljenih organskih molekula i drugo, vrstu energije koja im je potrebna da bi se te kemijske reakcije pojavile.
Heterotrofi i autotrofi
Dva opća sredstva omogućavaju nabavu hrane za sve organizme, uključujući bakterije: heterotrofne i autotrofne. Heterotrofi moraju konzumirati organski materijal, poput glukoze, izvan stanice da bi dobili energiju. To se događa izravnom potrošnjom ugljika u obliku molekula ugljikohidrata. Autotrofi dobivaju hranjive tvari proizvodeći vlastite organske materijale kad unose ugljični dioksid i pretvaraju ga u ugljikohidrate.
Izvor svjetlosti
Bakterijama je potreban vanjski izvor energije u obliku svjetlosne ili kemijske energije kako bi se potaknuo njihov metabolizam, a to je još jedan faktor koji određuje njihov način hranjenja. Fototrofi su bakterije koje koriste svjetlosnu energiju. I fotoheterotrofi i fotoautotrofi zahtijevaju sunčevu svjetlost. Fotoheterotrofi koriste sunčevu svjetlost za opskrbu energijom i konzumiranje organskih spojeva iz svog okoliša za njihov izvor ugljika. Fotoautotrofi, poput cijanobakterija, iz svoje okoline koriste svjetlosnu energiju u obliku sunčeve svjetlosti i ugljičnog dioksida i koriste ih za proizvodnju ugljikohidrata procesom fotosinteze.
Kemijski izvor energije
Umjesto sunčeve svjetlosti, neke se bakterije oslanjaju na reakcije s anorganskim kemijskim spojevima za svoj izvor energije. Bakterije koje potiču kemijskom energijom poznate su i kao kemotrofi. Kemoheterotrofi koriste organske ili anorganske spojeve kao izvor energije. Kao i fotoheterotrofi, oni moraju konzumirati ugljikohidrate u obliku organskih spojeva. Kemoautotrofi koriste kemijsku energiju za proizvodnju ugljikohidrata iz ugljičnog dioksida u procesu koji se naziva kemosinteza.
Stanična struktura bakterija
Bakterijske stanice su povezane staničnom ovojnicom koja se sastoji od unutarnje citoplazmatske membrane i vanjske stanične stijenke. Stanična stijenka je kruta i, poput stanične stijenke u biljnim stanicama, daje bakterijama svoj oblik. Za razliku od biljnih, životinjskih, protetičkih ili gljivičnih stanica, bakterije nemaju organele vezane na membranu niti jezgro. Manjak organela sprečava bakterije da progutaju čestice endocitozom ili fagocitozom, tehnikama koje eukariotske stanice koriste da omotaju vanjske materijale i dovedu ih u stanicu.
Unos hranjivih sastojaka
Bakterije se oslanjaju na difuziju za pomicanje molekula u stanici kroz citoplazmatsku membranu. Bakterije izlučuju i enzime koji otapaju molekule izvan stanice kako bi im se difuzijom moglo proći kroz membranu, proces u kojem se molekule kreću iz područja veće koncentracije u područje niže koncentracije. Ponekad je za jednostavnu difuziju potrebna pomoć proteina kako bi molekule mogle proći u stanicu, proces nazvan olakšana difuzija. Druga metoda - aktivni transport - zahtijeva energiju za transport molekula kako bi se prevladao koncentracijski gradijent i čestice mogle proći kroz membranu.