18382 skanowanie0012 (64)

Różnorodność świata roślin 45

Cytoplazma bakterii zawiera też liczne inne ciałka, tzw. organelle komórkowe, o określonych funkcjach życiowych. Najważniejsze z nich to rybosomy, warunkujące syntezą właściwych danej bakterii białek, oraz mezosomy, odgrywające ważną rolę w procesach oddychania komórki. Bakterie mogą też okresowo gromadzić w komórce grudki substancji zapasowych: glikogenu (związku z grupy węglowodanów), tłuszczów, białek i innych materiałów odżywczych.

Komórki niektórych bakterii zawierają chlorofil, a czasami i inne barwniki. Chlorofil występuje w cyto-plazmie w tzw. ciałkach chromatoforowych, bakterie nie mają bowiem chloroplastów (patrz rozdz. 2.1.).

3.2.1.3.

Czynności życiowe

Bakterie, w porównaniu z innymi organizmami, cechuje stosunkowo prosta budowa. Spełniają one jednak wszystkie charakterystyczne dla świata ożywionego zasadnicze funkcje życiowe - odżywianie, oddychanie i rozmnażanie.

* Odżywianie. Pod względem sposobu odżywiania się bakterie dzieli się na formy cudzożywne (hetero-trofy) i formy samoźywne (autotrofy).

Przeważająca część bakterii to organizmy cudzożywne. Bakterie te nie mają zdolności samodzielnego syntetyzowania materii organicznej z prostych składników mineralnych (nieorganicznych). Ich pożywienie musi zawierać określone gotowe substancje organiczne. ZwiązKi organiczne (białka, węglowodany, tłuszcze) występują w środowisku zwykle w postaci związków wielkocząsteczkowych, które ze względu na zwartą budowę ściany komórkowej nie mogą być w tej postaci pobrane przez komórkę; muszą być najpierw rozłożone na związki prostsze. Dlatego odżywianie się bakterii cudzożywnych polega na wydzielaniu przez nie do środowiska odpowiednich enzymów, rozkładających (trawiących) materię organiczną w podłożu. Powstałe w ten sposób proste związki organiczne są osmotycznie wchłaniane przez komórkę bakteryjną. Wyróżnia się bakterie saprofityczne (roztocza) i pasożytnicze. Saprofity rozkładają obumarłe szczątki roślinne lub zwierzęce. Pasożyty zdobywają pokarm, żerując w tkankach żywych organizmów.

Bakterie samoźywne, zdolne do wytwarzania substancji organicznych ze związków nieorganicznych, są stosunkowo nieliczne. Dzielą się na 2 kategorie: bakterie fotosyntetyzujące i bakterie chemosynte-tyzujące.

Komórka bakterii fotosyntetyzujących zawiera zielony barwnik-chlorofil. Dzięki chlorofilowi bakterie te, jak większość roślin, mogą wytwarzać związki organiczne z nieorganicznych z udziałem energii słonecznej, czyli w procesie fotosyntezy.

Bakterie chemosyntetyzujące produkują substancje organiczne bez udziału chlorofilu i światła. Zamiast energii słonecznej wykorzystują energię zdobywaną przez utlenianie różnych związków nieorganicznych - siarkowodoru, amoniaku, związków żelaza i innych. Reakcje utleniania tych związków są egzoer-giczne - ich przebiegowi towarzyszy wydzielanie pewnych ilości energii. Wytwarzanie związków organicznych przez bakterie wykorzystujące energię wiązań chemicznych nosi nazwę chemosyntezy. Bardziej szczegółowo reakcje fotosyntezy i chemosyntezy są omówione w rozdz. 4.2.2.1. i 4.2.2.2.

Spośród bakterii samożywnych na szczególną uwagę zasługują bakterie nitryfikacyjne. Są to bakterie glebowe chemosyntetyzujące. Potrzebną do chemosyntezy energię uzyskują, powodując utlenianie znajdującego się w glebie amoniaku. Proces utleniania amoniaku do azotanów nazywa się nitryfikacją. Nitry-fikacja zachodzi dwustopniowo, a w każdym jej etapie biorą udział inne bakterie. Jedna grupa bakterii (tzw. nitrozobakterie) przeprowadza utlenianie amoniaku do azotynów, następnie inne bakterie (nitrobakterie) utleniają azotyny do azotanów. Przedstawicielami nitrozo-bakterii są gatunki z rodzaju Nitrosomonas. nitrobakte-rii zaś gatunki z rodzaju Nitrobacter.

*    Oddychanie. Proces oddychania dostarcza organizmom energii niezbędnej do życia. Pod względem sposobu uzyskiwania tej energii wyróżnia się bakterie tlenowe (aerobowe) i beztlenowe (anaerobowe).

Chemizm tlenowego oddychania bakterii jest taki sam, jak u roślin zielonych i prawie wszystkich zwierząt (patrz rozdz. 4.3.). Część wytworzonej lub pobranej materii organicznej ulega rozkładowi pod wpływem odpowiednich enzymów, a następnie utlenianiu z udziałem tlenu atmosferycznego. W wyniku oddychania tego typu z substancji organicznych powstają proste związki nieorganiczne (CO2 i H₂0), a uzyskiwana przy tym energia jest zużywana na potrzeby życiowe organizmu.

Bakteriom oddychającym beztlenowo, czyli przez tzw fermentację, tlen atmosferyczny nie jest potrzebny. Dia wielu gatunków {tzw. beztlenowców bezwzględnych) obecność tlenu jest nawet zabójcza. Inne (beztlenowce względne) mogą żyć zarówno w obecności tlenu, jak i bez jego dostępu. Oddychanie beztlenowe (fermentacja) polega również na enzymatycznym rozkładzie związków organicznych, lecz proces ten przebiega bez udziału tlenu z powietrza. Efektem fermentacji jest przetworzenie wyjściowych substancji organicznych w inne związki organiczne, o prostszej budowie, i wydzielanie CO2 Na przykład węglowodany ulegają przetworzeniu na alkohol, kwas mlekowy itp. Różne gatunki bakterii wykorzystują jako substraty oddechowe różne, sobie właściwe związki organiczne. Najczęściej jednak są nimi węglowodany, a także aminokwasy i tłuszcze, choć bywają również wykorzystywane rozmaite inne związki organiczne, jak mocznik, kwas moczowy, węglowodory i inne. Reakcjom enzymatycznego rozkładu tych związków towarzyszy wydzielanie energii, z tym że jej ilość jest-w porównaniu z oddychaniem tlenowym - niewielka. Związki organiczne nie ulegają bowiem całkowitemu rozłożeniu i część energii pozostaje związana w produktach fermentacji. W związku z tym bakterie beztlenowe przetwarzają duże ilości materii organicznej dla uzyskania odpowiedniej ilości energii.

*    Rozmnażanie. Formy przetrwałnikowe. Bakterie rozmnażają się bezpłciowo przez podział komórki macierzystej na dwie komórki potomne. Podział cyto-plazmy poprzedzony jest podwojeniem się nukleoidu. Komórki bakteryjne, zależnie od gatunku, dzielą się na drodze przewężenia iub przez powstanie, w środku