Типы питания. Микроорганизмы нуждают ся в углеводе, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. В зависимости от источников углерода для питания бактерии делятся на аутотрофы, использующие для построения своих клеток диоксид углерода С02 и другие неорганические соединения, и гетеротрофы, питающиеся за счет готовых органических соединений. Аутотрофными бактериями являются нитрифицирующие бактерии, находящиеся в почве; серобактерии, обитающие в воде с сероводородом; железобак терии, живущие в воде с закисным железом, и др.
Гетеротрофы, утилизирующие органические остатки отмерших организмов в окружающей среде, называются сапрофитами. Гетеротрофы, вызывающие заболевания у человека или живот ных, относят к патогенным и условно-патогенным. Среди пато генных микроорганизмов встречаются облигатные и фа культативные паразиты. Облигатные паразиты способны существовать только внутри клетки, например риккетсии, вирусы и некоторые простейшие.
В зависимости от окисляемого субстрата, называемого доно ром электронов или водорода, микроорганизмы делят на две группы. Микроорганизмы, использующие в качестве доноров во дорода неорганические соединения, называют литотрофны-ми (от греч. lithos — камень), а микроорганизмы, использую щие в качестве доноров водорода органические соединения, — органотрофами.
Учитывая источник энергии, среди бактерий различают фототрофы, т.е. фотосинтезирующие (например, сине-зеленые во доросли, использующие энергию света), и хемотрофы, нуж дающиеся в химических источниках энергии.
Механизмы питания. Поступление различных веществ в бак териальную клетку зависит от величины и растворимости их мо лекул в липидах или воде, рН среды, концентрации веществ, различных факторов проницаемости мембран и др. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы, задерживая мак ромолекулы массой более 600 Д. Основным регулятором поступ ления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана. Условно можно выделить четыре механизма проникновения пи тательных веществ в бактериальную клетку: это простая диффу зия, облегченная диффузия, активный транспорт, транслокация групп.
Наиболее простой механизм поступления веществ в клетку — простая диффузия, при которой перемещение веществ про исходит вследствие разницы их концентрации по обе стороны цитоплазматической мембраны. Вещества проходят через липид-ную часть цитоплазматической мембраны (органические молеку лы, лекарственные препараты) и реже по заполненным водой каналам в цитоплазматической мембране. Пассивная диффузия осуществляется без затраты энергии.
Облегченная диффузия происходит также в результате разницы концентрации веществ по обе стороны цитоплазмати ческой мембраны. Однако этот процесс осуществляется с помо щью молекул-переносчиков, локализующихся в цитоплазматичес кой мембране и обладающих специфичностью. Каждый перенос чик транспортирует через мембрану соответствующее вещество или передает другому компоненту цитоплазматической мембра ны — собственно переносчику. Белками-переносчиками могут быть пермеазы, место синтеза которых — цитоплазматичес кая мембрана. Облегченная диффузия протекает без затраты энер гии, вещества перемещаются от более высокой концентрации к более низкой.
Активный транспорт происходит с помощью пермеаз и направлен на перенос веществ от меньшей концентрации в сто рону большей, т.е. как бы против течения, поэтому данный про цесс сопровождается затратой метаболической энергии (АТФ), образующейся в результате окислительно-восстановительных ре акций в клетке.
Перенос (транслокация) групп сходен с активным транспортом, отличаясь тем, что переносимая молекула видо изменяется в процессе переноса, например фосфорилируется. Выход веществ из клетки осуществляется за счет диффузии и при участии транспортных систем.
Факторы роста бактерий: витамины, АК, пуриновые и пиримидиновые основания, липиды.
Ауксотрофы — организмы, которые не способны синтезировать определенное органическое соединение, необходимое для роста этого организма. Ауксотрофия — характеристика подобных организмов, этот термин противоположен прототрофии. Без добавления в питательную среду этого вещества ауксотрофы не растут. Гемолитический стрептококк
Прототрофы, наоборот, неприхотливые бактерии. (Стаф. Ауреус)