Ernährungsarten von Bakterien

Bakterien benötigen wie alle lebenden Zellen Energie und Nährstoffe, um Proteine ​​und strukturelle Membranen aufzubauen und biochemische Prozesse anzutreiben. Bakterien benötigen Kohlenstoff-, Stickstoff-, Phosphor-, Eisen- und viele andere Moleküle. Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser werden in den höchsten Mengen verwendet. Der Nährstoffbedarf von Bakterien kann nach der Kohlenstoffquelle und der Energiequelle gruppiert werden. Einige Bakterienarten müssen vorgeformte organische Moleküle verbrauchen, um Energie zu gewinnen, während andere Bakterien ihre eigene Energie aus anorganischen Quellen erzeugen können.

Manche Bakterien gewinnen Energie, indem sie organische Moleküle verbrauchen. Diese Organismen sind heterotroph, wie Tiere und Pilze, die andere Organismen fressen. Andere Bakterienarten stellen ihre eigene Nahrung her, indem sie Lichtenergie, chemische Energie oder anorganische Stoffe in nutzbare Energie umwandeln, die diese einzelligen Organismen zum Leben brauchen. Diese Do-it-yourself-Bakterien sind autotroph, wie Pflanzen und Algen.

Einige autotrophe Bakterien, Chemotrophe genannt, beziehen ihre Nahrung aus anorganischen Verbindungen. Kohlendioxid ist typischerweise die einzige Quelle für zellulären Kohlenstoff. Diese Autotrophen verwenden Schwefelwasserstoff, Ammoniak oder Wasserstoffgas, um Kohlenstoff in notwendige Zucker zu reduzieren. Nitrifizierende Bakterien, die Ammoniak oxidieren, um Nitrite und Nitrate zu erzeugen, sind ein Beispiel für Bakterien, die eine autotrophe Ernährung oder genauer gesagt eine chemoautotrophe Ernährung verwenden.

Heterotrophe Bakterien benötigen organische Kohlenstoffquellen wie Zucker, Fette und Aminosäuren. Saprophytische Bakterien sind ein Beispiel. Sie ernähren sich von abgestorbenen organischen Stoffen. Mithilfe von Enzymen bauen diese Bakterien komplexe Verbindungen ab und verwenden die Nährstoffe, um Energie freizusetzen. Saprophytische Bakterien sind Zersetzer und spielen eine wichtige Rolle im Ökosystem, indem sie einfachere Produkte freisetzen, die Pflanzen und Tiere verwenden können.

Phototrophe Bakterien sind Autotrophe, die Lichtenergie absorbieren und diese dann bei der Photosynthese nutzen, um Zellenergie zu erzeugen. Es gibt zwei Arten von Phototrophen. Diejenigen, die keinen Sauerstoff als Nebenprodukt produzieren, werden als anaerobe Phototrophe bezeichnet, während diejenigen, die Sauerstoff produzieren, als aerobe Phototrophe bezeichnet werden. Cyanobakterien sind ein Beispiel für Bakterien, die eine photoautotrophe Ernährung durchführen. Sowohl Autotrophe als auch Heterotrophe können phototroph sein. Heterotrophe Phototrophe verbrauchen organischen Kohlenstoff zusätzlich zur Produktion organischer Moleküle durch Photosynthese.

Diese Bakterien beziehen chemische Energie aus ihrer Umgebung und wandeln sie in Adenosintriphosphat (ATP) für die zelluläre Verwendung um. Diese Bakterien gelten auch als Chemotrophe und gewinnen Energie aus Oxidations-Reduktions-Reaktionen anorganischer Verbindungen wie Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Eisen. Schwefelbakterien sind zum Beispiel Chemoautotrophe, die Energie produzieren, indem sie Schwefelwasserstoff zu Schwefel und Wasser oxidieren. Dieser Vorgang ist eine Form der Chemosynthese.