แบคทีเรียกินอาหารอย่างไร?

แม้จะขึ้นชื่อว่าเป็นเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดโรค แบคทีเรียจำนวนมากก็มีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศเพียงแค่กินและเผาผลาญโมเลกุลอินทรีย์และอนินทรีย์ในสภาพแวดล้อมของพวกมัน การมีส่วนร่วมของพวกเขารวมถึงการปล่อยสารอาหารที่เก็บไว้ในสารอินทรีย์ระหว่างการสลายตัว ทำลายอาหารในลำไส้ของสัตว์ในระหว่างการย่อย ตรึงไนโตรเจนในดินโดยการแปลง N₂ ก๊าซเป็นแอมโมเนีย ทำให้มีธาตุอาหารสำหรับรากพืชในดิน และปล่อยออกซิเจนสู่ชั้นบรรยากาศ ปัจจัยสองประการกำหนดวิธีที่แบคทีเรียได้รับสารอาหาร: ความสามารถในการผลิตอาหารของตัวเองหรือการพึ่งพา การบริโภคโมเลกุลอินทรีย์ที่ขึ้นรูปไว้ล่วงหน้า และประการที่สอง ชนิดของพลังงานที่พวกมันต้องการสำหรับปฏิกิริยาเคมีเหล่านี้ถึง เกิดขึ้น

วิธีการทั่วไปสองวิธีช่วยให้สามารถจัดหาอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด รวมทั้งแบคทีเรีย: heterotrophic และ autotrophic Heterotrophs ต้องใช้สารอินทรีย์ เช่น กลูโคส จากภายนอกเซลล์เพื่อรับพลังงาน สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการบริโภคคาร์บอนโดยตรงในรูปของโมเลกุลคาร์โบไฮเดรต ออโตโทรฟได้รับสารอาหารโดยการผลิตสารอินทรีย์ของตนเองเมื่อดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนเป็นคาร์โบไฮเดรต

แบคทีเรียต้องการแหล่งพลังงานภายนอกในรูปของพลังงานแสงหรือพลังงานเคมีเพื่อเป็นเชื้อเพลิงในการเผาผลาญ ซึ่งเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่กำหนดวิธีการให้อาหารของพวกมัน Phototrophs เป็นแบคทีเรียที่ใช้พลังงานแสง ทั้ง photoheterotrophs และ photoautotrophs ต้องการแสงแดด Photoheterotrophs ใช้แสงแดดเพื่อให้พลังงานและบริโภคสารประกอบอินทรีย์จากสิ่งแวดล้อมเพื่อเป็นแหล่งคาร์บอน Photoautotrophs เช่น cyanobacteria ใช้พลังงานแสงในรูปของแสงแดดและคาร์บอนไดออกไซด์ จากสิ่งแวดล้อมและใช้ทั้งสองอย่างเพื่อผลิตคาร์โบไฮเดรตผ่านกระบวนการของ การสังเคราะห์ด้วยแสง

แทนที่จะเป็นแสงแดด แบคทีเรียบางชนิดอาศัยปฏิกิริยากับสารประกอบเคมีอนินทรีย์เพื่อเป็นแหล่งพลังงาน แบคทีเรียที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานเคมีเรียกว่าคีโมโทรฟ Chemoheterotrophs ใช้สารประกอบอินทรีย์หรืออนินทรีย์เป็นแหล่งพลังงาน เช่นเดียวกับ photoheterotrophs พวกเขายังต้องกินคาร์โบไฮเดรตในรูปของสารประกอบอินทรีย์ Chemoautotrophs ใช้พลังงานเคมีเพื่อผลิตคาร์โบไฮเดรตจากคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ทางเคมี

เซลล์แบคทีเรียถูกผูกไว้ด้วยเปลือกเซลล์ที่ประกอบด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสมิกชั้นในและผนังเซลล์ด้านนอก ผนังเซลล์นั้นแข็งและเหมือนกับผนังเซลล์ในเซลล์พืช ทำให้แบคทีเรียมีรูปร่าง แบคทีเรียไม่มีออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนหรือนิวเคลียสต่างจากพืช สัตว์ โพรทิสต์หรือเชื้อรา การขาดออร์แกเนลล์ช่วยป้องกันแบคทีเรียจากการกลืนอนุภาคผ่านเอนโดไซโทซิสหรือฟาโกไซโทซิส ซึ่งเป็นเทคนิคที่เซลล์ยูคาริโอตใช้เพื่อห่อหุ้มวัสดุภายนอกและนำเข้าสู่เซลล์

แบคทีเรียอาศัยการแพร่กระจายเพื่อย้ายโมเลกุลเข้าไปในเซลล์ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไซโตพลาสซึม แบคทีเรียยังขับเอนไซม์เพื่อละลายโมเลกุลภายนอกเซลล์เพื่อให้ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ ผ่านการแพร่กระจาย กระบวนการที่โมเลกุลเคลื่อนจากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังบริเวณที่ต่ำกว่า ความเข้มข้น บางครั้งการแพร่แบบง่ายต้องการความช่วยเหลือจากโปรตีนเพื่อให้โมเลกุลผ่านเข้าไปในเซลล์ได้ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการแพร่แบบอำนวยความสะดวก อีกวิธีหนึ่ง - การขนส่งแบบแอคทีฟ - ต้องใช้พลังงานในการขนส่งโมเลกุลเพื่อเอาชนะการไล่ระดับความเข้มข้นและยอมให้อนุภาคผ่านเมมเบรน