Задача 3. Охарактеризовать типы питания бактерий

Для этого надо знать:

1. В качестве питательных веществ бактерии используют самые разнообразные неорганические и органические соединения, что определяет широту их распространения в природе и огромное разнообразие условий существования.

2. Для синтеза собственных органических соединений бактериям необходимы энергия и такие химические элементы как кислород, водород, углерод, азот. Источниками кислорода и водорода являются вода и кислород воздуха у аэробных микробов.

3. По источнику углерода бактерии делят на:

- автотрофы – источником является СО₂;

- гетеротрофы – источниками являются различные органические соединения (гексозы, спирты, аминокислоты, органические кислоты, образующиеся при гидролизе полисахаридов, белков, липидов).

По источнику энергии:

- фототрофы – используют энергию солнечного света;

- хемотрофы – используют энергию окислительно-восстановитель-ных реакций неорганических и органических соединений.

По донору Н₂ (е):

- литотрофы – донором являются неорганические соединения (Н₂О, H₂S);

- органотрофы – донором являются органические соединения (карбоновые кислоты, аминокислоты, глюкоза и т.д.).

По источнику азота:

- аминоавтотрофы – источником является атмосферный азот N₂ (азотфиксирующие бактерии – р. Azotobacter, р. Rhizobium), аммонийные соли, нитраты, нитриты (денитрифицирующие бактерии);

- аминогетеротрофы – источником являются белки.

4. Тот или иной тип питания определяется набором ферментов у данной бактериальной клетки, который в свою очередь определяется специфическими генами в геноме (набор ферментов – видовой признак).

5. Разнообразие типов питания у бактерий определяет их огромное значение в осуществлении круговорота различных элементов в природе.

Задача 4. ОХАРАКТЕРИЗОВАТЬ ПОЛУЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ У ФОТОАВТОТРОФОВ, ХЕМОАВТОТРОФОВ, ХЕМО(ОРГАНО)ГЕТЕ-РОТРОФОВ.

Для этого надо знать:

1. Фотоавтотрофы или фотосинтетики – это фотосинтезирующие зеленые и пурпурные серные бактерии, использующие энергию солнечного света для синтеза органических соединений; в качестве источника углерода используют СО₂, а в качестве донора Н₂ (е) – Н₂О, H₂S, карбоновые кислоты.

2. Хемоавтотрофы или хемосинтетики синтезируют органические вещества из СО₂ за счет энергии реакций окисления неорганических соединений. К ним относятся нитрифицирующие бактерии (NH₃ ® HNO₃), серобактерии (H₂S ® S; H₂SO₄), железобактерии (Fe²⁺ ® Fe³⁺), они имеют большое значение в круговороте веществ, переводя такие элементы как азот, сера, железо в более доступную форму, в которой они усваиваются растениями.

3. Хемо(органо)гетеротрофы для синтеза собственных органических соединений используют энергию окисления других органических веществ, которые являются одновременно и источниками углерода. К ним относится большинство бактерий:

а) сапрофиты, использующие органические вещества отмерших организмов, не нанося им вреда (бактерии брожения и бактерии гниения);

б) симбионты, использующие органические вещества других живых организмов, не нанося им вреда (образуют симбиоз);

в) паразиты, использующие органические вещества живых организмов; при этом организм хозяина обеспечивает паразита пищей и убежищем. Паразит, как правило, наносит вред, вызывая различные заболевания (патогенные бактерии). Паразиты бывают облигатные (способны жить и расти только внутри живой клетки) и факультативные (после гибели хозяина питаются сапрофитно).