Sisältö
- Heterotrofit ja autotrofit
- Kevyt energialähde
- Kemiallinen energialähde
- Bakteerisolujen rakenne
- Ravinteiden kulutus
Huolimatta maineestaan tautia aiheuttavina patogeeneinä, monilla bakteereilla on tärkeä rooli ekosysteemeissä yksinkertaisesti ruokkimalla ja metaboloimalla orgaanisia ja epäorgaanisia molekyylejä ympäristössään. Heidän osuutensa sisältää orgaaniseen materiaaliin varastoituneiden ravintoaineiden vapauttaminen hajoamisen aikana, eläinten suolen ruuan hajottaminen ruuansulatuksen aikana, typen kiinnittäminen maaperään muuttamalla N2 kaasu ammoniakkiin, mikä antaa ravinteita kasvien juurien saataville maaperässä ja vapauttaa happea ilmakehään. Kaksi tekijää määräävät tavan, jolla bakteerit saavat ravintoaineita: kyky tuottaa omaa ruokaa tai riippuvuus ennalta muodostettujen orgaanisten molekyylien kuluttamisesta, ja toiseksi, minkä tyyppistä energiaa he tarvitsevat näiden kemiallisten reaktioiden tapahtumiseen.
Heterotrofit ja autotrofit
Kaksi yleistä keinoa mahdollistaa ruoan hankkimisen kaikille organismeille, mukaan lukien bakteerit: heterotrofinen ja autotrofinen. Heterotrofien on kuluttava orgaanista materiaalia, kuten glukoosia, solun ulkopuolelta energian saamiseksi. Tämä tapahtuu hiilen suoran kulutuksen kautta hiilihydraattimolekyylien muodossa. Autotrofit saavat ravintoaineita tuottamalla omia orgaanisia aineitaan, kun ne ottavat hiilidioksidin sisään ja muuttavat sen hiilihydraateiksi.
Kevyt energialähde
Bakteerit tarvitsevat ulkoisen energialähteen kevyen energian tai kemiallisen energian muodossa aineenvaihdunnan lisäämiseksi, mikä on toinen tekijä, joka määrää heidän ruokintatavansa. Fototrofit ovat bakteereja, jotka käyttävät valoenergiaa. Sekä fotoheterotrofit että fotoautotrofit vaativat auringonvaloa. Fotoheterotrofit käyttävät auringonvaloa energian tuottamiseen ja käyttävät orgaanisia yhdisteitä ympäristöstään hiilen lähteeksi. Fotoautotrofit, kuten syanobakteerit, käyttävät ympäristöstään kevyttä energiaa auringonvalon ja hiilidioksidin muodossa ja käyttävät niitä molempia hiilihydraattien tuottamiseen fotosynteesin aikana.
Kemiallinen energialähde
Auringonvalon sijasta jotkut bakteerit luottavat energianlähteensä reaktioihin epäorgaanisten kemiallisten yhdisteiden kanssa. Kemiallisella energialla toimivat bakteerit tunnetaan kemotrofeina. Kemoheterotrofit käyttävät energianlähteenä orgaanisia tai epäorgaanisia yhdisteitä. Fotoheterotrofien tavoin niiden on myös kuluttava hiilihydraatteja orgaanisten yhdisteiden muodossa. Kemoautotrofit käyttävät kemiallista energiaa hiilihydraattien tuottamiseen hiilidioksidista prosessikutsun kemosynteesissä.
Bakteerisolujen rakenne
Bakteerisolut sitoo soluverho, joka koostuu sytoplasmisen sisäkalvosta ja ulkoisesta soluseinämästä. Soluseinä on jäykkä ja antaa kasvisolujen soluseinämän tavoin bakteereille niiden muodon. Toisin kuin kasvi-, eläin-, protisti- tai sienisoluissa, bakteereilla ei ole kalvoon sitoutuneita organelleja tai ydintä. Orgaanisten solujen puute estää bakteereja imeytymästä hiukkasiin endosytoosin tai fagosytoosin avulla. Tekniikat, joita eukaryoottisolut käyttävät ulkoisten materiaalien peittämiseen ja niiden tuomiseen soluun.
Ravinteiden kulutus
Bakteerit luottavat diffuusioon siirtääkseen molekyylejä soluun sytoplasmisen kalvon läpi. Bakteerit erittävät myös entsyymejä liuottaakseen molekyylejä solun ulkopuolelle, jotta ne voisivat kulkea kalvon läpi diffuusiolla, prosessilla, jossa molekyylit siirtyvät suuremman konsentraation alueelta pienemmän konsentraation alueelle. Joskus yksinkertainen diffuusio tarvitsee apua proteiineilta, jotta molekyylit pääsevät soluun, prosessia, jota kutsutaan helpotetuksi diffuusioksi. Toinen menetelmä - aktiivinen kuljetus - vaatii energiaa molekyylien kuljettamiseksi pitoisuusgradientin voittamiseksi ja hiukkasten pääsemiseksi kalvon läpi.