Innhold
Til tross for sitt rykte som sykdomsfremkallende patogener, spiller mange bakterier en viktig rolle i økosystemer bare ved å mate og metabolisere organiske og uorganiske molekyler i miljøet. Deres bidrag inkluderer frigjøring av næringsstoffer lagret i organisk materiale under nedbrytning, nedbryting av mat i tarmen til dyr under fordøyelsen, fiksering av nitrogen i jorden ved å omdanne N2 gass til ammoniakk, gjør næringsstoffer tilgjengelig for planterøtter i jord og frigjør oksygen i atmosfæren. To faktorer bestemmer måten bakterier får næringsstoffer på: muligheten til å produsere sin egen mat eller avhengigheten av å konsumere forhåndsformede organiske molekyler, og for det andre hvilken type energi de trenger for at disse kjemiske reaksjonene skal oppstå.
Heterotrofer og autotrofer
To generelle midler gir mulighet for anskaffelse av mat til alle organismer, inkludert bakterier: heterotrofisk og autotrofisk. Heterotrofer må konsumere organisk materiale, for eksempel glukose, fra utenfor cellen for å få energi. Dette skjer ved direkte forbruk av karbon i form av karbohydratmolekyler. Autotrofer oppnår næringsstoffer ved å produsere egne organiske materialer når de tar inn karbondioksid og omdanner det til karbohydrater.
Lett energikilde
Bakterier krever en ekstern energikilde i form av lysenergi eller kjemisk energi for å brenne stoffskiftet, som er en annen faktor som avgjør matingsmetoden deres. Fototrofer er bakterier som bruker lysenergi. Både fotoheterotrofer og fotoautotrofer krever sollys. Photoheterotrophs bruker sollys for å gi energi og konsumere organiske forbindelser fra miljøet for kilden til karbon. Photoautotrophs, som cyanobakterier, bruker lysenergi i form av sollys og karbondioksid fra omgivelsene og bruker dem begge til å produsere karbohydrater gjennom prosessen med fotosyntese.
Kjemisk energikilde
I stedet for sollys, er noen bakterier avhengige av reaksjoner med uorganiske kjemiske forbindelser for energikilden deres. Bakterier drevet av kjemisk energi er kjent som kjemotrofer. Chemoheterotrophs bruker organiske eller uorganiske forbindelser som energikilde. I likhet med fotoheterotrofer må de også konsumere karbohydrater i form av organiske forbindelser. Chemoautotrophs bruker kjemisk energi for å produsere karbohydrater fra karbondioksid i en prosess som kalles kjemosyntese.
Bakterier Cellestruktur
Bakterieceller er bundet av en cellekonvolutt som består av en indre cytoplasmatisk membran og en ytre cellevegg. Celleveggen er stiv og gir, som cellevegg i planteceller, bakterier sin form. I motsetning til plante-, dyre-, protist- eller soppceller, har bakterier ikke membranbundne organeller eller en kjerne. Mangelen på organeller forhindrer bakterier i å oppslukke partikler gjennom endocytose eller fagocytose, teknikker som brukes av eukaryote celler for å innhylle eksterne materialer og bringe dem inn i cellen.
Næringsopptak
Bakterier er avhengige av diffusjon for å bevege molekyler inn i cellen gjennom den cytoplasmatiske membranen. Bakterier skiller også ut enzymer for å oppløse molekyler utenfor cellen for å la dem passere gjennom membranen via diffusjon, en prosess der molekyler beveger seg fra et område med høyere konsentrasjon til et område med lavere konsentrasjon. Noen ganger trenger enkel diffusjon hjelp fra proteiner for å la molekyler passere inn i cellen, en prosess som kalles forenklet diffusjon. En annen metode - aktiv transport - krever energi for å transportere molekyler for å overvinne konsentrasjonsgradienten og la partikler passere gjennom membranen.