Av A.P. Mentzer Uppdaterad 30 augusti 2022
AlexRaths/iStock/GettyImages
Även om de ofta förknippas med sjukdomar, är bakterier oumbärliga för ekosystemen. Genom att konsumera och omvandla organiska och oorganiska molekyler frigör de näringsämnen från döda ämnen, smälter mat i djurens tarmar, fixerar atmosfäriskt kväve till ammoniak, förser växter med väsentliga ämnen och till och med syresätter luften. Två nyckelfaktorer styr bakteriell näring:om de kan syntetisera sin egen mat (autotrofi) eller vara beroende av externa organiska molekyler (heterotrofi) och energikällan som driver deras metaboliska reaktioner.
Autotrofer bygger sina egna organiska föreningar från koldioxid, medan heterotrofer måste få i sig förbildat organiskt material som glukos. Båda strategierna är beroende av antingen ljus eller kemisk energi för att driva de nödvändiga biokemiska vägarna.
Fototrofer utnyttjar solljus. Fotoheterotrofer använder ljus för energi men kräver fortfarande organiska molekyler som sin kolkälla. Fotoautotrofer, som cyanobakterier, omvandlar solljus och CO₂ till kolhydrater genom fotosyntes och spelar en avgörande roll i syreproduktion och primärproduktion i vattenmiljöer.
Kemotrofer får energi från redoxreaktioner som involverar oorganiska föreningar. Kemoheterotrofer förbrukar organiska eller oorganiska substrat för både energi och kol, medan kemoautotrofer genererar kolhydrater från CO₂ med hjälp av kemisk energi - en process som kallas kemosyntes. Denna väg upprätthåller liv i livsmiljöer där solljus saknas, såsom djuphavsventiler.
Bakterieceller är bundna av ett cellhölje som består av ett inre cytoplasmatiskt membran och en stel yttre cellvägg som ger form. Till skillnad från eukaryoter saknar de membranbundna organeller och kärnor, vilket utesluter endocytos och fagocytos. Näringsförvärv förmedlas av passiv diffusion, underlättad diffusion genom membranproteiner och aktiv transport som förbrukar ATP för att flytta molekyler mot koncentrationsgradienter. Många bakterier utsöndrar enzymer utanför cellen för att i förväg bryta ner komplexa substrat, vilket möjliggör effektivt upptag av de resulterande små molekylerna.
