Особенности питания бактериальных клеток. Типы питания

3-и особенности:

1. Через всю поверхность оболочки – проходит поступление питательных в-в.

Проникновение в-в в клетку осуществляется путём диффузии, в результате чего выравнивается осмотическое давление и и концентрация в-в по обе стороны клеточной оболочки.

2. Быстро происходит реакции обмена в-в (метаболизма).

Активно переносят питательные в-ва молекулами - переносчиками, через цитоплазматическую мембрану.

По характеру усвоения питательных в-в бактерии могут делиться:

По усвоению углевода: автотрофы (самостоят.), гетеротрофы (готовыми органическими).

Гетеротрофы сапрофиты (поедают отмершие ткани), паразиты (нужны органические в-ва других организмов.)

Быстро адаптируются к среде обитания, но не все. (возбудители минингита).

По усвоению углевода:
Автотрофы – синтезируют сложные органические в-ва из неорганических (почвенные бактерии, не патогенные для человека), а так же они находятся в воде и в воздухе.

Гетеротрофы – нуждаются в готовых органических веществах.

Сапрофиты – получают органические в-ва из отмерших организмов, участвуют в круговороте в-в в природе.

Микробы и паразиты живут и размножаются за счёт живой клетки (её органических в-в).

По усвоению азота:

Аминотрофы – усваивают азот кислород, сами синтезируют органические в-ва.

Аминогетеротрофы – получают азот из органических соединений макро организмов (все патогенные м\о).

Среди необходимых питательных веществ выделяют органогены – это восемь химических элементов, концентрация которых в бактериальной клетке превосходит 10—4 моль. К ним относят углерод, кислород, водород, азот, фосфор, калий, магний, кальций.

Кроме органогенов, необходимы микроэлементы. Они обеспечивают активность ферментов. Это цинк, марганец, молибден, кобальт, медь, никель, вольфрам, натрий, хлор.

Для бактерий характерно многообразие источников получения питательных веществ.

В зависимости от источника получения углерода бактерии делят на:

1) аутотрофы (используют неорганические вещества – СО2);

2) гетеротрофы;

3) метатрофы (используют органические вещества неживой природы);

4) паратрофы (используют органические вещества живой природы).

Процессы питания должны обеспечивать энергетические потребности бактериальной клетки.

По источникам энергии микроорганизмы делят на:

1) фототрофы (способны использовать солнечную энергию);

2) хемотрофы (получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций);

3) хемолитотрофы (используют неорганические соединения);

4) хемоорганотрофы (используют органические вещества).

Факторами роста бактерий являются витамины, аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, присутствие которых ускоряет рост.

Среди бактерий выделяют:

1) прототрофы (способны сами синтезировать необходимые вещества из низкоорганизованных);

2) ауксотрофы (являются мутантами прототрофов, потерявшими гены; ответственны за синтез некоторых веществ – витаминов, аминокислот, поэтому нуждаются в этих веществах в готовом виде).

Микроорганизмы ассимилируют питательные вещества в виде небольших молекул, поэтому белки, полисахариды и другие биополимеры могут служить источниками питания только после расщепления их экзоферментами до более простых соединений.

Метаболиты и ионы поступают в микробную клетку различными путями.

Пути поступления метаболитов и ионов в микробную клетку.

1. Пассивный транспорт (без энергетических затрат):

1) простая диффузия;

2) облегченная диффузия (по градиенту концентрации, с помощью белков-переносчиков).

2. Активный транспорт (с затратой энергии, против градиента концентрации; при этом происходит взаимодействие субстрата с белком-переносчиком на поверхности цитоплазматической мембраны).

Встречаются модифицированные варианты активного транспорта – перенос химических групп. В роли белков-переносчиков выступают фосфорилированные ферменты, поэтому субстрат переносится в фосфорилированной форме. Такой перенос химической группы называется транслокацией.