Бактериальную клетку

По способу углеродного питания бактерии делят на две группы – автотрофы и гетеротрофы.

Автотрофы(от греч. auto – сам, trophe – питание). Буквальный перевод «сам питаюсь». Организмы извлекают углерод из простых неорганических соединений (обычно из СО₂ или карбонатов), не нуждаются в органических соединениях и энергии. Среди автотрофов нет патогенных для человека микроорганизмов.

Гетеротрофы (от греч. heteros – другой, trophe – питание, т.е. «питающиеся за счет других») организмы, которые не могут удовлетворять свои потребности в углероде только за счет СО₂, а требуют для своего питания готовые органические соединения. В свою очередь гетеротрофы делят на сапрофиты и паразиты.

Гетеротрофов делят на:

– сапрофиты (лат. sapros – гнилой, phyton – растение) (гнилостные бактерии, грибы, дрожжи), усваивающие углерод из мертвых органических соединений; широко распространены в почве, играют ведущую роль при разложении органических останков; являются сапрофитами.

– паразиты (лат. para – при, situs–пища) усваивающие углерод в условиях живого организма, являются паразитами, среди которых различаютоблигатных паразитов (риккетсии, хламидии, вирусы), живущих только в живой клетке, и факультативных (большинство патогенных бактерий), которых можно выращивать на искусственных питательных средах.

Для синтеза органических соединений бактериям необходима энергия. В зависимости от источника энергии бактерии подразделяются на фототрофы и хемотрофы.

Фототрофы – способны использовать энергию солнечного света, это исключительно сапрофитные микроорганизмы. К фотосинтезирующим бактериям – фототрофам – относят цианобактерии (сине-зеленые водоросли), пурпурные и зеленые бактерии и архебактерии.

Хемотрофы – организмы, получающие энергию за счет окислительно-восстановительных реакций.

В зависимости от того, какими донорами электронов пользуются бактерии, их разделяют на литотрофы и органотрофы.

Литотрофы – организмы, использующие неорганические доноры электронов Н₂, NH₂, H₂S, Fe и др.

Органотрофы – организмы, в качестве доноров электронов использующие органические соединения.

Таким образом, по способу углеродного питания все организмы можно подразделить на три основные группы:

1.Фотолитотрофы – организмы, источником энергии для которых служит солнечный свет, донорами электронов – неорганические соединения.

2.Хемолитотрофы – организмы, получающие энергию за счет окислительно-восстановительных реакций, донорами электронов которых служат неорганические соединения. К данной группе относятся сапрофитные бактерии.

3.Хемоорганотрофы – организмы, получающие энергию за счет окислительно-восстановительных реакций, донорами электронов которых служат органические соединения. Большинство патогенных бактерий относятся к данной группе.

По способу азотного питания бактерии подразделяют на аминоавтотрофы и аминогетеротрофы.

Аминоавтотрофы – организмы, способные полностью удовлетворять свои потребности в азоте, необходимом главным образом для синтеза белков и нуклеиновых кислот, с помощью атмосферного или минерального азота. К их числу относят азотфиксирующие бактерии, свободно живущие в почве и нитрофицирующие бактерии, которые в качестве основного источника азота используют соли аммиака, азотистой и азотной кислот.

Аминогетеротрофы – организмы, для роста и размножения нуждающиеся в различных органических азотистых соединениях.

Для нормальной жизнедеятельности бактерии, кроме того, нуждаются в ионах Na+, K+, Cl+, Ca₂+, Mg₂+, Mn₂+, Fe₂+, Cu₂+, а также в фосфоре и сере, поступающих в клетку путем диффузии и активного транспорта.

Энергетический метаболизм.Процесс получения энергииу прокариотов–дыхание (биологическое окисление), в результате которого синтезируются молекулы АТФ. У некоторых микроорганизмов аккумулятором энергии могут быть и другие фосфаты, иногда даже неорганические.

Для синтеза структурных компонентов микробной клетки и поддержания процессов жизнедеятельности наряду с питательными веществами требуется достаточное количество энергии. Эта потребность удовлетворяется за счет биологического окисления и консервируется в форме АТФ. Молекулы АТФ синтезируют в результате переноса электрона от его первичного донора (органическое вещество) до конечного акцептора. В зависимости от того, что является конечным акцептором электронов, различают аэробное и анаэробное дыхание. При аэробном дыхании конечным акцептором электронов служит молекулярный кислород (О₂), а при анаэробном – различные неорганические соединения: NO3-, SO4 ²-, SO3²-.