1. Н2О – дисперсионная среда для коллоидов и растворитель для кристаллических веществ; обеспечивает тургор, участвует в химических реакциях.
2. Белки участвуют в формировании структурных элементов клетки и в различных процессах; большинство из них – ферменты – биологические катализаторы. Именно белки обусловливают антигенность, иммуногенность, вирулентность и видовую специфичность бактерий.
3. ДНК обеспечивает хранение и передачу генетической информации, а РНК участвует в процессе ее реализации через биосинтез специфических белков.
4. Углеводы выполняют структурную функцию, участвуя в построении клеточной стенки и капсулы, а также обеспечивают энергией процессы клеточного метаболизма, определяют антигенные свойства микробов. Крахмал и гликоген выполняют запасающую функцию.
5. Липиды бактерий участвуют в построении цитоплазматической мембраны и клеточной стенки, у некоторых видов являются запасными питательными веществами.
6. Минеральные вещества принимают участие в регуляции осмотического давления, рН, в активации ферментов.
ТИПЫ ПИТАНИЯ БАКТЕРИЙ.
1. В качестве питательных веществ бактерии используют самые разнообразные неорганические и органические соединения, что определяет широту их распространения в природе и огромное разнообразие условий существования.
2. Для синтеза собственных органических соединений бактериям необходимы энергия и такие химические элементы как кислород, водород, углерод, азот. Источниками кислорода и водорода являются вода и кислород воздуха у аэробных микробов.
3. По источнику углерода бактерии делят на:
— автотрофы – источником является СО2;
— гетеротрофы – источниками являются различные органические соединения (гексозы, спирты, аминокислоты, органические кислоты, образующиеся при гидролизе полисахаридов, белков, липидов).
По источнику энергии:
— фототрофы – используют энергию солнечного света;
— хемотрофы – используют энергию окислительно-восстановитель-ных реакций неорганических и органических соединений.
По донору Н2 (е):
— литотрофы – донором являются неорганические соединения (Н2О, H2S);
— органотрофы – донором являются органические соединения (карбоновые кислоты, аминокислоты, глюкоза и т.д.).
По источнику азота:
— аминоавтотрофы – источником является атмосферный азот N2 (азотфиксирующие бактерии – р. Azotobacter, р. Rhizobium), аммонийные соли, нитраты, нитриты (денитрифицирующие бактерии);
— аминогетеротрофы – источником являются белки.
4. Тот или иной тип питания определяется набором ферментов у данной бактериальной клетки, который в свою очередь определяется специфическими генами в геноме (набор ферментов – видовой признак).
5. Разнообразие типов питания у бактерий определяет их огромное значение в осуществлении круговорота различных элементов в природе.
ПОЛУЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ У ФОТОАВТОТРОФОВ, ХЕМОАВТОТРОФОВ, ХЕМО(ОРГАНО)ГЕТЕРОТРОФОВ.
1. Фотоавтотрофы или фотосинтетики – это фотосинтезирующие зеленые и пурпурные серные бактерии, использующие энергию солнечного света для синтеза органических соединений; в качестве источника углерода используют СО2, а в качестве донора Н2 (е) – Н2О, H2S, карбоновые кислоты.
2. Хемоавтотрофы или хемосинтетики синтезируют органические вещества из СО2 за счет энергии реакций окисления неорганических соединений. К ним относятся нитрифицирующие бактерии (NH3 ® HNO3), серобактерии (H2S ® S; H2SO4), железобактерии (Fe2+ ® Fe3+), они имеют большое значение в круговороте веществ, переводя такие элементы как азот, сера, железо в более доступную форму, в которой они усваиваются растениями.
3. Хемо(органо)гетеротрофы для синтеза собственных органических соединений используют энергию окисления других органических веществ, которые являются одновременно и источниками углерода. К ним относится большинство бактерий:
а) сапрофиты, использующие органические вещества отмерших организмов, не нанося им вреда (бактерии брожения и бактерии гниения);
б) симбионты, использующие органические вещества других живых организмов, не нанося им вреда (образуют симбиоз);
в) паразиты, использующие органические вещества живых организмов; при этом организм хозяина обеспечивает паразита пищей и убежищем. Паразит, как правило, наносит вред, вызывая различные заболевания (патогенные бактерии). Паразиты бывают облигатные (способны жить и расти только внутри живой клетки) и факультативные (после гибели хозяина питаются сапрофитно).
