Питание бактерий

Каждая бактериальная клетка характеризуется особенностью поступления различных питательных элементов внутрь, минуя всю ее поверхность. При этом достаточно быстро происходят процесс метаболизма и приспособленности к постоянно изменяющимся условиям внешней среды.

Типы питания бактерий

Многочисленные бактерии распространены из-за того, что они имеют самые разные типы питания. Как известно, любой микроорганизм испытывает острую потребность в азоте, фосфоре, сере, а также других химических элементах. Именно поэтому, в зависимости от того, каким образом микроорганизмы получают углерод, их можно поделить на аутотрофы, которые для создания новых клеток применяют так называемый диоксид углерода, а также гетеротрофы, которые для своего развития потребляют уже готовые и сформированные органические соединения. Это основные виды бактерий, которые существуют на сегодняшний день. К аутотрофным бактериям мы можем причислить бактерии, которые располагаются в почве, серобактерии, железобактерии, а также многие другие типы.

Гетеротрофные бактерии могут осуществлять так называемую утилизацию умерших организмов, поэтому их называют сапрофитами. Также встречаются в большом количестве бактерии, которые могут вызывать различные патологические заболевания, как у животных, так и у человека. Эти виды бактерий называются патогенными. Они в свою очередь делятся на облигатных и факультативных паразитов. Что касается облигатных паразитов, то они могут комфортно существовать только внутри клетки. Данные виды бактерий включают различные вирусы и т.п.

Особенности бактерий также заключаются в том, что они могут окислять различные субстраты, в зависимости от чего их можно поделить еще на две группы. Все микроорганизмы, которые используют для жизнедеятельности неорганические соединения, называются литотрофные. А те микроорганизмы, которые питаются органическими веществами, называются орнатрофами.

Также основные особенности бактерий заключаются в том, что они могут получать энергию из различных источников, благодаря чему их также можно поделить на фототрофов (водоросли) и хемотрофы, которые нуждаются в химическом получении энергии.

Рост бактерий

Для того чтобы любой микроорганизм рос, ему необходимо наличие определенных веществ, которые, в свою очередь, и имеют название фактор роста. Встречается такая ситуация, когда некоторые микроорганизмы не могут сами производить синтез веществ для питания, поэтому их искусственно добавляют в так называемые питательные среды. Питание бактерий – это достаточно интересный процесс, который требует тщательного изучения. К самым известным факторам роста мы относим различные аминокислоты, которые позволяют восполнять нехватку белка, пурины и медины, позволяющие восстанавливать нуклеиновые кислоты, а также многие витамины, которые можно встретить в некоторых ферментах.

Чтобы отличать, к какому из факторов роста относятся различные микроорганизмы, принята специальная система обозначений и названий: ауксотрофы и прототрофы. Ауксотрофы испытывают необходимость только в нескольких факторах роста, а вот прототрофы могут производить синтез многочисленных элементов для поддержания своей жизнедеятельности. В большинстве случаев среди этих элементов можно встретить глюкозу или соли аммония.

Механизмы питания

В зависимости от того, каким образом питательные вещества попадают в клетку, выделяется несколько основных типов. Все зависит от кислотности среды, величины самих молекул, а также от пропускаемой способности мембраны. Клеточная стенка позволяет пропускать только небольшие по размеру молекулы, масса которых не превышает 600Д. Главная регулирующая основа любой клетки представлена цитоплазматической мембраной.

На сегодняшний день принято выделять четыре основных типа поступления питательных веществ внутрь клетки: всем известная диффузия, облегченная диффузия, транслокация групп, а также активный транспорт. Самый простой из вышеперечисленных способов поступления веществ в клетку – простая диффузия, при которой в месте нехватки питательных веществ, они поступают туда. Так называемая пассивная диффузия происходит без каких-либо существенных энергетических затрат. Таким же образом происходит и облегченная диффузия, однако в этом случае уже потребляется некоторое количество энергии.

Что касается переносчиков, то среди них выделяют пермеазы, которые подвергаются фотосинтезу прямо в мембране. В этом случае энергия на синтез вообще не затрачивается, и все питательные вещества попадают в клетку посредством так называемого течения. В этом случае на питание бактерий выделяется достаточно большое количество метаболической энергии.

Для того чтобы произвести вывод веществ из клетки происходит диффузия. Активно задействованы транспортные системы.

Ферменты бактерий

Ферменты могут распознавать специальные субстраты, благодаря воздействию которых значительно ускоряется процесс протекания любой химической реакции. Сами по себе, ферменты – это белки, которые участвуют в различных процессах. При этом стоит учитывать тот момент, что большинство белков располагаются в различных частях клетки. На сегодняшний день принято различать два типа ферментов: индуцибельные и конститутивные. Конститутивные ферменты подвергаются непрерывному синтезу внутри клетки, в то время как индуцибельные ферменты синтезируются только при острой нехватке.

Можно встретить такие типы ферментов, которые производят разрушение ткани клетки, что обусловлено наличием огромного количество токсинов в клетке. К таким ферментам мы относим коллагенозу и нейраминидазу.

На сегодняшний день значение бактерий сложно недооценить. Самые разные различия в составе могут использоваться для идентификации того или иного отклонения как у человека, так и у животных. Зачастую бактерии используются для опытов в генной инженерии для получения новых продуктов и других веществ.

Не нашли подходящую информацию? Не беда! Воспользуйтесь поиском на сайте в верхнем правом углу.