Sisu
- Heterotroofid ja autotroofid
- Valgusallikas
- Keemiline energiaallikas
- Bakterite raku struktuur
- Toitainete omastamine
Vaatamata nende mainele kui haigusi põhjustavatele patogeenidele, mängivad paljud bakterid ökosüsteemides ülitähtsat rolli, lihtsalt toitudes ja metaboliseerides oma keskkonnas orgaanilisi ja anorgaanilisi molekule. Nende panus hõlmab orgaanilises materjalis säilitatavate toitainete vabastamist lagunemise ajal, toidu lagundamist loomade soolestikus seedimise ajal, lämmastiku kinnitamist pinnasesse N2 gaasi ammoniaagiks, muutes toitained mullas asuvate taimejuurte jaoks kättesaadavaks ja vabastades atmosfääri hapniku. Bakterite toitainete saamise viisi määravad kaks tegurit: võime toitu ise toota või eelvormitud orgaaniliste molekulide tarbimine ning teiseks energia tüüp, mida nad vajavad nende keemiliste reaktsioonide toimumiseks.
Heterotroofid ja autotroofid
Kaks üldist vahendit võimaldavad toitu hankida kõikidele organismidele, sealhulgas bakteritele: heterotroofsed ja autotroofsed. Heterotroofid peavad energia saamiseks tarbima rakuvälist orgaanilist materjali, näiteks glükoosi. See toimub süsivesikute molekulide kujul oleva süsiniku otsese tarbimise kaudu. Autotroofid saavad toitaineid oma orgaaniliste materjalide tootmisel, kui nad võtavad sisse süsihappegaasi ja muudavad selle süsivesikuteks.
Valgusallikas
Bakterid vajavad välist energiaallikat kerge energia või keemilise energia kujul, et nende ainevahetust soodustada, mis on veel üks tegur, mis määrab nende toitumisviisi. Fototroofid on bakterid, mis kasutavad valgusenergiat. Nii fotoheterotroofid kui ka fotoautotroofid vajavad päikesevalgust. Fotoheterotroofid kasutavad päikesevalgust energia saamiseks ja keskkonnas leiduvate orgaaniliste ühendite süsinikuallikana tarbimiseks. Fotoautotroofid, nagu ka tsüanobakterid, kasutavad keskkonnast päikesevalguse ja süsinikdioksiidi kujul valgust ning kasutavad neid fotosünteesi käigus süsivesikute tootmiseks.
Keemiline energiaallikas
Päikesevalguse asemel sõltuvad mõned bakterid energiaallikana reaktsioonidest anorgaaniliste keemiliste ühenditega. Keemilise energia abil töötavaid baktereid tuntakse kemotroofidena. Kemoheterotroofid kasutavad energiaallikana orgaanilisi või anorgaanilisi ühendeid. Nagu fotoheterotroofid, peavad nad tarbima ka süsivesikuid orgaaniliste ühendite kujul. Kemoautotroofid kasutavad süsinikdioksiidist süsivesikute tootmiseks keemilise sünteesi käigus keemilist energiat.
Bakterite raku struktuur
Bakterirakke seob rakuümbris, mis koosneb sisemisest tsütoplasmaatilisest membraanist ja raku välisseinast. Rakusein on jäik ja annab sarnaselt taimerakkude rakuseinale bakteritele nende kuju. Erinevalt taime-, looma-, protisti- või seenrakkudest ei ole bakteritel membraaniga seotud organellide ega tuuma. Organellide puudumine hoiab ära bakterite neeldumise osakestesse läbi endotsütoosi või fagotsütoosi, tehnikad, mida eukarüootsed rakud kasutavad väliste materjalide ümbritsemiseks ja nende viimiseks rakku.
Toitainete omastamine
Bakterid tuginevad difusioonile, et liikuda molekulide kaudu rakku tsütoplasmaatilise membraani kaudu. Bakterid eritavad ka ensüüme, et lahustada molekule väljaspool raku, et võimaldada neil difusiooni teel membraanist läbi minna - protsess, kus molekulid liiguvad suurema kontsentratsiooniga alalt madalama kontsentratsiooniga alale. Mõnikord vajab lihtne difusioon valkude abi, et võimaldada molekulidel rakku liikuda - seda protsessi nimetatakse hõlbustatud difusiooniks. Teine meetod - aktiivne transport - nõuab molekulide transportimiseks energiat, et ületada kontsentratsioonigradient ja võimaldada osakestel membraanist läbi pääseda.