2. Czynności życiowe bakterii

2.1. Rozmnażanie się bakterii

Bakterie rozmnażają się wegetatywnie na drodze amitozy. Amitoza to bezpośredni podział komórki poprzedzony podwojeniem się (replikacją) genoforu. Proces amitozy zachodzi do chwili wyczerpania się składników pokarmowych w środowisku życia bakterii.

U części bakterii wykryto proces płciowy – koniugację. Proces koniugacji jest uzależniony od występowania u bakterii tzw. pilii płciowych, które umożliwiają łączenie się bakterii. Bakterie, u których w budowie występują pilie płciowe określamy jako F⁺ podczas gdy bakterie nie posiadające pilii płciowych określamy jako F^-. Koniugacją nazywamy proces przeniesienia plazmidu lub plazmidu z fragmentem genoforu z komórek bakterii F⁺ do komórek bakterii F^-.

W niekorzystnych warunkach środowiska niektóre bakterie mogą tworzyć przetrwalniki nazywane endosporami. Endospory w stanie życia utajonego (anabiozy) mogą przetrwać wiele lat.

2.2 Odżywiane się bakterii

Bakterie to organizmy zarówno samożywne (autotrofy) jak i cudzożywne (heterotrofy).

Do bakterii samożywnych należą:

1. bakterie fotosyntetyzujące – prowadzą proces fotosyntezy; zawierają barwnik bakteriochlorofil; należą do nich bakterie purpurowe i zielone;

2. bakterie chemosyntetyzujące – prowadzą proces chemosyntezy; nie zawierają bakteriochlorofilu.

Fotosynteza to proces, który polega na syntezie związków organicznych z dwutlenku węgla i wody przy udziale chlorofilu i światła. W procesie fotosyntezy energia słoneczna zostaje przekształcona w energię chemiczną zmagazynowaną w cząsteczkach glukozy (patrz: „Podstawy Cytologii i Genetyki” str. 30).

Chemosynteza to proces tworzenia związków organicznych (glukozy) z dwutlenku węgla i wody przy wykorzystaniu energii chemicznej uzyskiwanej przez utlenianie substancji nieorganicznych takich jak siarka, wodór, żelazo, amoniak. W zależności od rodzaju utlenianej substancji nieorganicznej bakterie dzielimy na: bakterie nitryfikacyjne, bakterie żelazowe, bakterie wodorowe, bakterie siarkowe. Proces chemosyntezy przebiega w dwu etapach:

1. utlenianie substancji nieorganicznej

substancja nieorganiczna zredukowana + O₂ ---- substancja nieorganiczna utleniona + energia

2. produkcja związków organicznych

CO₂ + H₂O + energia ------------------------ glukoza + O₂

Wśród bakterii heterotroficznych wyróżniamy:

1. pasożyty roślin, zwierząt i człowieka – odżywiają się kosztem innego organizmu (żywiciel) przynosząc mu szkodę np.: dwoinka zapalenia płuc;

2. bakterie symbiotyczne - odżywiają się kosztem innego organizmu, który nie ponosi z tego powodu szkody, ale czerpie ze współżycia z bakteriami korzyści np.: bakterie jelitowe zasiedlające jelito grube człowieka;

3. saprofity – odżywiają się martwą materią organiczną np. bakterie gnilne.

2.3. Oddychanie bakterii

Bakterie to organizmy, które mogą oddychać zarówno tlenowo (areoby) jak i beztlenowo (anaeroby).

Proces oddychania tlenowego odbywający się w mitochondriach komórek eukariotycznych lub w mezosomach bakterii szczegółowo opisano w rozdziale…….

Proces oddychania beztlenowego nazywany inaczej fermentacją rozpoczyna się w cytoplazmie komórek od przekształcenia z glukozy w kwas pirogronowy (glikoliza). W warunkach beztlenowych kwas pirogronowy nie wchodzi w cykl Krebsa, lecz ulega przemianom, w wyniku których powstają różne produkty końcowe: etanol (fermentacja alkoholowa), kwas mlekowy (fermentacja mlekowa), kwas octowy (fermentacja octowa), kwas masłowy (fermentacja masłowa). Tej przemianie towarzyszy uwolnienie niewielkiej ilości energii magazynowanej w ATP np.:

1. fermentacja alkoholowa:

C₆H₁₂O₆ + 2ADP + 2P ------------------------- 2 C₂ H₅OH + CO₂ + 2ATP

1. fermentacja mlekowa:

C₆H₁₂O₆ + 2ADP + 2P ------------------------- 2 CH3CHOH COOH + 2ATP