Какие типы питания характерны для бактерий биология 5 класс ответ на вопрос кратко

Обновлено: 06.07.2024

Чтобы бактерии могли осуществлять нормальные процессы жизнедеятельности, им нужны определенные химические вещества. Среди них — калий, фосфор, углевод, азот, сера и др. Поэтому тема питания бактерий в микробиологии крайне важна.

Тип питания бактерий зависит от источника получения ими углерода. Бактерии по типу питания делятся на:

  • автотрофы. Такие микроорганизмы используют для образования органических соединений, которые потом послужат основой для строения тела, диоксид углерода и прочие неорганические вещества. Среди таких неорганических веществ можно назвать серобактерии, нитрифицирующие бактерии, железобактерии и др;
  • гетеротрофы. Это группа микроорганизмов, которые употребляют в пищу уже готовые органические вещества. В группе гетеротрофов выделяют сапрофитов (организмы, которые утилизируют остатки отмерших организмов) и паразитов (организмы, которые питаются за счет организма своего хозяина).

Еще одна классификации бактерий по типу питания основана на виде окисляемого субстрата, который является донором водорода или электронов. Выделяют:

  • литотрофные микроорганизмы. В качестве доноров водорода они используют неорганические соединения;
  • органотрофные микроорганизмы. В качестве доноров водорода они используют органические соединения.

Также деление бактерий по способам питания зависит от источника энергии. Выделяют:

  • фототрофы. К ним относят фотосинтезирующие организмы.
  • хемотрофы. К ним относят организмы, которые используют химические источники энергии.

Факторы роста

Микроорганизмы нуждаются в дополнительных компонентах, чтобы они могли расти на питательных средах. Такие компоненты называются факторами роста.

Факторы роста — соединения, которые нужны микроорганизмам для роста, и которые они не могут самостоятельно вырабатывать.

Факторы роста добавляются в питательные среды.

Соединения, относящиеся к факторам роста:

  • аминокислоты, участвующие в построении белков;
  • пиримидины и пурины, образующие нуклеиновые кислоты;
  • витамины, входящие в состав отдельных ферментов.

В зависимости от того, как микроорганизмы относятся к факторам роста, они делятся на прототрофы и ауксотрофы:

Ауксотрофы нуждаются в одном или нескольких факторах роста.

Прототрофы синтезируют необходимые для роста соединения самостоятельно. Их особенность в том, что они способны создавать компоненты из солей глюкозы и аммония.

Механизмы питания бактерий

Есть целый ряд факторов, обуславливающих поступление веществ в бактериальную клетку. Это:

  • pH среда;
  • растворимость молекул в воде или липидах;
  • концентрация веществ;
  • различные факторы, которые влияют на проницаемость мембран и др.

Цитоплазматическая мембрана — основной регулятор поступления в клетку различных соединений.

Существуют (условно) 4 механизма поступления в клетку веществ:

  1. Простая диффузия. Вещества перемещаются за счет того, что существует разница концентраций по разным сторонам ЦМП. В процессе такого транспорта не тратится энергия. Органические молекулы и медицинские препараты в большинстве случаев проходят через липидный слой цитоплазматической мембраны. В отдельных случаях они проходят по каналам ЦМП, которые заполнены водой.
  2. Облегченная диффузия. В этом случае вещества также перемещаются за счет разницы концентраций по разным сторонам ЦМП. Такое перемещение возможно только в том случае, если есть специфические молекулы-переносчики, которые находятся в ЦМП. Каждый такой переносчик может перемещать через мембрану конкретное вещество.

К примеру, пермеазы выступают как белки-переносчики. Пермеазы синтезируются в цитоплазматической мембране.

  1. Активный транспорт. Он протекает при участии пермеаз — в направлении от веществ с меньшей концентрацией к веществам с большей концентрацией. В процессе расходуется АТФ, образованная в результате окислительно-восстановительных процессов в клетке.
  2. Транслокация или перенос групп. Этот процесс похож на предыдущий, но отличается тем, что в процессе переноса молекула видоизменяется (например, фосфорилируется). Выход веществ из клетки осуществляется в результате диффузии с участием транспортных систем.

Мы рассмотрели типы и механизмы питания бактерий. Теперь обратимся к ферментам.

Ферменты бактерий

Ферменты — белковые соединения, которые принимают участие в таких процессах как анаболизм и катаболизм, а также распознают нужные субстраты, взаимодействуют с ними и ускоряют химические процессы.

Выделяют эндоферменты — они катализируют метаболизм, который протекает внутри клетки.

Есть еще экзоферменты — это ферменты, выделяемые бактериальной клеткой в окружающую среду. Они расщепляют макромолекулы питательных сред до простых веществ, которые клетка легко усваивает.

Отдельные экзоферменты, к примеру, пенициллиназа, инактивируют антибиотики, выполняя тем самым защитную функцию.

Конститутивные ферменты синтезируются клеткой непрерывно. Этот процесс не зависит от наличия субстратов в питательной среде.

Индуцибельные или адаптивные ферменты могут синтезироваться клеткой только в том случае, если в среде есть субстрат этого фермента.

Ферменты агрессии призваны разрушать клетки и ткани. Благодаря этому бактерии и их токсины получают возможность широкого распространения. К таким ферментам относятся коллагеназа, дезоксирибонуклеаза, гиалуронидаза, лецитовителлаза, нейраминидаза и др.

-гетеротрофный – организмы используют готовые органические вещества.

Ещё по теме

Какие способы движения животных вам известны?

Назовите растения, ставшие редкими по вине человека.

Давно ли люди стали использовать бактерии в производстве?

Вообрази две ситуации. Одна большая семья живёт в доме с кухней, спальнями, гостиной, мастерской. В семье есть взрослые и грудные дети, кто-то занимается надомной работой, кто-то учится музыке. Другая такая же семья живёт в одной комнате, площадь которой равна площади дома первой семьи. Чем различается жизнь этих семей? Используя этот пример, сравни клетку эукариота с клеткой бактерии.

Чем животные отличаются от других организмов?

Что общего у всех травянистых равнин нашей планеты?

Чем отличается строение двух обитателей квартир: таракана и мыши?

Что вам известно о строении и образе жизни кишечнополостных?

Вообрази, что, переплывая озеро на лодке, ты уронил в воду тяжёлый ящик. Ты решил вернуться позже с аквалангом и разыскать на дне этот ящик. Изобрети способ пометить место, где находилась лодка в момент падения ящика, чтобы легко найти его по возвращении. Все необходимые для этого материалы есть на лодке. Расскажи, как твоя идея связана с многообразием форм водорослей.

Бактерии очень разнообразны. Среди них встречаются и гетеротрофные, и автотрофные организмы. Большинство известных науке бактерий относятся к гетеротрофам.

Гетеротрофы не способны самостоятельно производить органические вещества и поэтому используют то, что образовали другие организмы.

В зависимости от способа питания среди этих бактерий выделяют три группы: сапрофиты, симбионты и паразиты.

Существуют бактерии, которые сами производят органические вещества из неорганических. Их называют автотрофами.

К ним относятся цианобактерии (сине-зелёные водоросли), которые содержат в своих клетках хлорофилл и способны создавать органические вещества из неорганических, используя световую энергию (в их клетках происходит процесс фотосинтеза). Цианобактерии сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.


Другие, например, железобактерии, серобактерии, используют энергию, полученную из химических реакций, т. е. преобразования одних минеральных веществ в другие.

Гетеротрофные бактерии — микроорганизмы, добывающие углерод и энергию из органических соединений.

Такие микроорганизмы не умеют синтезировать необходимые для питания вещества путем хемо- или фотосинтеза. Среди них встречаются аэробы — организмы, которым, как и грибам, необходим свободный молекулярный кислород, анаэробы — организмы, не нуждающиеся в свободном кислороде.

Этот вид бактерий является активным компонентом общего круговорота веществ, находится в почве, грунте водоемах, воде, пищевых продуктах. Многие его представители утилизируют органические кислоты, спирты, сахара. А некоторые даже имеют отдельную специализацию: разлагают фенол, целлюлозу, углеводороды, кератин, хитин.

Если бы на Земле не было гетеротрофных бактерий, то перед человечеством давно бы встал вопрос об утилизации органических отходов: поверхность планеты покрылась бы слоем опавших веток, листвы, останками животных.

Автотрофные бактерии

Автотрофные бактерии — это микроорганизмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических путем фото- или хемосинтеза.

К использующим фотосинтез или фототрофным относятся зеленые и пурпурные серобактерии, синтезирующие части тела из углекислого газа и минеральных веществ. Энергию такие микроорганизмы получают за счет солнечного света.

Применяющие хемосинтез в биологии делятся на три типа:

  1. Нитрифицирующие — превращающие аммиак и аммонийные соли в усваиваемые растениями нитраты.
  2. Серобактерии — окисляющие соединения серы.
  3. Железобактерии — преобразующие соединения железа.

Автотрофные серо- и железобактерии обитают в пресных и соленых водоемах. Нитрифицирующие — постоянные обитатели плодородных почв.

Особенности питания бактерий

В таблицах с особенностями и основными характеристиками питания бактерий обычно отображают следующие признаки:

  • отсутствие специализированных органов пищеварения;
  • высокую скорость энергетического обмена;
  • способность усваивать питательные вещества всей поверхностью клетки;
  • повышенную адаптивность к изменяющимся условиям питания;
  • расщепление сложной органики вне клетки.

Представители царства бактерий отличаются огромным разнообразием использования неорганических и органических веществ.

Живущие в бескислородной среде гетеротрофные бактерии бывают сапрофитами и паразитами. Сапрофиты питаются останками растений и животных. Паразиты используют органику живых тел.

Схема питания бактерий

На уроках микробиологии можно узнать о четырех схемах поступления питательных соединений в клетки бактерий:

  1. Активный транспорт при помощи пермеаз — белков-переносчиков.
  2. Простая диффузия через липидный слой цитоплазматической мембраны.
  3. Облегченная диффузия через липидный слой с участием специфических молекул-переносчиков.
  4. Транслокация с видоизменением молекулы, к примеру, ее фосфорилированием.

Выбор рабочего способа является ответом адаптивной системы микроорганизма на воздействия окружающей среды, обусловлен рядом факторов: уровнем pH среды, степенью растворимости веществ в липидах или воде, концентрацией соединений, проницаемостью мембраны.

Читайте также: