Принципові відмінності харчування двох груп мікробів
Поділ бактерій на дві групи стало можливим після вивчення їх обмінних процесів. Виявилося, що одні мають більшу самостійність, ніж інші.
- Автотрофам властиво харчування неорганічними речовинами найпростішої структури (водень, азот, вуглець і інші). З них бактерія самостійно створює складні органічні конструкції для життєдіяльності.
- Гетеротрофи потребують готових органічних елементах для свого харчування.
Обидва види організмів можуть поглинати необхідні їм речовини тільки у вигляді розчинів, тому найважливіший елемент бактеріального харчування - вода. Ще вона є постачальником кисню і водню для реакцій окиснення / відновлення.
автотрофні мікроорганізми
За способами харчування автотрофні бактерії відносяться до двох підгрупах залежно від свого енергозабезпечення:
- фотосинтезирующие бацили, що використовують для обмінних процесів енергію світлового випромінювання;
- хемосинтезирующие організми, які для досягнення цих цілей вдаються до окисно-відновних реакцій.
Автотрофи відносяться переважно до грунтових мікроорганізмів. Вони збагачують грунт органікою, що робить її більш родючою. Активно «трудяться» в приземному шарі, перетворюючи опале листя, пожухлу траву в живильний гумус.
Фактично автотрофи створюють органічні речовини, які використовуються в харчуванні гетеротрофних організмами. А неорганічні залишки колоній автотрофних железобактерий через тисячі років можуть стати родовищами однойменних руд.
Людський організм для бактерій даного типу харчування не представляє інтересу в якості середовища проживання. Тіла людей складаються зі складних органічних сполук. Для автотрофних бактерій вони «неїстівні». По-іншому ставляться до людського організму як живильному середовищі бацили гетеротрофного способу харчування.
гетеротрофні бактерії
Ці представники мікросвіту існують за рахунок інших живих організмів, вживаючи в їжу складові їх органічні речовини. Є три результати «зустрічі» бактерії-гетеротрофів і господаря:
- мікроб вбиває тварину або рослину;
- імунний захист господаря знищує бацилу;
- виникає неактивне бактеріоносійство або взаємовигідне співіснування.
Один і той же мікроорганізм в різних умовах може бути учасником будь-який з трьох ситуацій. Початковий його потрапляння в сильний молодий організм закінчиться смертю мікроба чи бактерионосительством. Як тільки організм господаря ослабне, бацила активується і вб'є його.
За зовнішніми ознаками взаємин бактерій-гетеротрофів з живими організмами їх умовно відносять до трьох великих груп.
- Патогенні мікроби, які, паразитуючи в організмі жертви, викликають у неї інфекційні захворювання.
- Сапрофітна флора - тихий паразит. Ці мікроби можуть жити в організмі господаря, не завдаючи йому неприємностей. Вони харчуються омертвілими клітинами, залишками речовин, які пройшли через систему травлення господаря.
- Симбіотичні мікроорганізми замість споживаних ресурсів організму господаря виробляють для нього корисні речовини. Наприклад, бульбочкові бактерії рослин або вітамінопродуцірующіе мікроорганізми кишечника людини. Іноді ця взаємозалежність настільки сильна, що в разі загибелі мікрофлори вмирає її колишній носій.
Значення бактерій різного способу харчування для природи і людини
Автотрофні бактерії мають вузьку "спеціалізацію", але від цього їх значення для природи не стає менше, ніж гетеротрофов. Автотрофи створюють основу для всього органічного різноманіття на нашій планеті. Багато з них стають «творцями» мінеральних родовищ.
У гетеротрофних мікробів функцій більше.
- Природний відбір, який вони здійснюють, знищуючи слабкі, хворі та старі організми.
- Допомога в життєзабезпеченні (бульбочкові бактерії у рослин, що виробляють вітаміни - у тварин).
- Санітарна роль полягає в гнильному розкладанні останків живих істот.
Роль бактерій-гетеротрофів в природному відборі ясна і прозора. Природа прагне до досконалості, тому слабкі організми знищуються, даючи місце для появи більш сильних особин. Усуваються і генетично недосконалі суб'єкти, що виникають в процесі еволюції.
Які залишилися надається допомога для їх розвитку. Показовими два приклади з рослинної і тваринної життя.
- Бульбочкові бактерії служать збагаченню грунту азотом з повітря. Вони мають спеціальні елементи (мезосоми), які фіксують азот з навколишнього середовища. Живуть бульбочкові бактерії в коренях рослин сімейства бобових.
Потрапляють вони туди через мікротріщини, потім виділяють речовини, які стимулюють розмноження клітин кореня. На ньому виникають бульбочкові потовщення. У них бульбочкові бактерії накопичують азот для обміну з рослиною на вуглеводи.
Цей феномен синергізму бульбочкових рослин і мікроорганізмів люди використовують в сільському господарстві. Бідні азотом грунту засівають бобовими рослинами, бульбочкові бактерії яких збагачують їх азотом.
За осені їх заорюють в землю. Так необхідний азот потрапляє із загиблих рослин і бульбочкових мікроорганізмів в грунт для подальшого вживання іншими культурами, якими засіють це поле.
- Кишечник тварин зсередини вистелений гетеротрофних бактеріями. які виробляють вітаміни групи B і K. Таким чином, недолік їх в їжі тварин і людини заповнюють бактерії-симбіонти гетеротрофного способу харчування.
Крім цього, гетеротрофи використовуються для квашення овочів, бродильних процесів. Одним з таких є молочнокисле бродіння. В результаті виходить велика різноманітність молочнокислих продуктів, необхідних для харчування людини.
gif "/> Багато людей мають алергію на незбиране молоко домашніх тварин. Вживання молочнокислих продуктів такої реакції не викликає, тому що білок в них денатурований. А він відповідальний за розвиток алергічних реакцій.
Заключна роль гетеротрофов в житті кожної істоти - гнильне розкладання його органічних залишків. Процеси гниття необхідні природі так само, як і виникнення життя. Мікроорганізми, які здійснюють гнильні руйнування органіки, в цей період дуже небезпечні.
Під час гниття навіть сапрофіти і симбіонти можуть переродитися в хижаків. Гнильні маси мають в своєму складі високі концентрації високопатогенних мікроорганізмів. Але без такої «брудної» роботи бактерій немислимо продовження життя.