Питание и энергетический обмен

Бактерии, как и грибы, способны поглощать питательные вещества всей поверхностью через плазматическую мембрану, которая проницаема для некрупных молекул белков, полисахаридов и др. Для этого в окружающую среду выделяются экзоферменты, расщепляющие полимеры до более простых молекул. Такое явление называется внеклеточным перевариванием.

Рис. 5.1.Строение бактериальной клетки:

1 - клеточная стенка; 2 - плазматическая мембрана; 3 - рибосомы; 4 - запасные питательные вещества; 5 - цитоплазма; 6 - кольцевая молекула ДНК; 7 - мезосома; 8 - пили или фимбрии; 9 - фотосинтетические мембраны; 10 - капсула; 11 - жгутик

Рис. 5.2.Морфологические типы бактерий:

А - кокки: 1 - кокки; 2 - стрептококки (многие виды вызывают инфекционные заболевания верхних дыхательных путей); 3 - стафилококки (разные штаммы вызывают фурункулез, воспаление легких, пищевые отравления); 4 - диплококки (две клетки в одной капсуле, например пневмококк - возбудитель пневмонии); Б - бациллы (палочковидные): 1 - одиночные палочки (возбудитель брюшного тифа); 2 - бациллы с эндоспорами (например, возбудитель столбняка); 3 - палочки, образующие цепочки клеток (возбудитель сибирской язвы); В - спириллы (спиралевидные) - спиральная палочка с одним жгутиком. По форме клеток на спириллы похожи спирохеты, но есть различия по способу передвижения, например возбудитель сифилиса; Г - вибрионы - короткие палочки, всегда изогнутые в виде запятой (возбудитель холеры)

По типу питания бактерии подразделяются на автотрофы (хемосинтетики, фотосинтетики) и гетеротрофы (сапрофиты, симбионты, паразиты). Источником энергии для хемосинтетиков является окис- ление минеральных веществ, для фотосинтетиков - свет.

К хемосинтетикам относятся: серобактерии, получающие энергию при окислении серы или сероводорода; железобактерии - при окислении двухвалентного железа; нитрифицирующие бактерии - при окислении аммиака или нитритов. К фотосинтетикам относятся зеленые и пурпурные серобактерии, живущие в соленых, пресных и серных водоемах. Фотосинтез у них проходит по анаэробному типу, т.е. без выделения О₂, но при этом задействована фотосистема I (ФС I) в отличие от сине-зеленых водорослей и растений.

К гетеротрофным организмам относятся получающие углерод за счет разложения готового органического вещества мертвых организмов сапрофиты, а также использующие вещество живых растений, животных и человека - паразиты. Бактерии, живущие в симбиозе с растительными или животными организмами, являются симбионтами (например, клубеньковые азотфиксирующие бактерии бобовых). Энергетический обмен (катаболизм) у гетеротрофных бактерий связан с окислением органических веществ в форме аэробного дыхания и брожения. По типу дыхания бактерии бывают анаэробами (столбнячная палочка) и аэробами (туберкулезная палочка).