1.細菌的營養(yǎng)物質(zhì)及作用
細菌的營養(yǎng)物質(zhì)是指能滿足細菌生命活動所需的物質(zhì),一般包括水分、碳源、氮源、無機鹽和生長因子,它參與細菌的細胞組成、構成酶的活性成分和提供細菌各種生命活動所需的能量。
(1)碳源和氮源 是常量營養(yǎng)物,細菌需求量大。不同營養(yǎng)類型細菌利用不同碳源,大多數(shù)細菌利用它們組建新的細胞組分并提供了細胞的能量。氮源作為菌體的成分如蛋白質(zhì)、核酸等合成的主要原料,一般不作為能源。
(2)無機鹽 作為各種酶的激活因子或輔助因子維持酶的活性,構成菌體成分,參與細胞膜的物質(zhì)運輸和蛋白質(zhì)合成與菌體內(nèi)外的滲透壓調(diào)節(jié),和細菌的生理功能密切相關。
(3)生長因子 指細菌生長繁殖需要,但自身不能合成的營養(yǎng)物質(zhì)。一般包括維生素、氨基酸和嘌呤(或嘧啶)。維生素是酶活性重要組成部分;某些細菌不能合成的氨基酸必須在培養(yǎng)基中加入后才能滿足其生長繁殖;嘌呤和嘧啶是構成細胞核酸的組成成分,也是構成某些酶的輔酶或輔基的組成成分。
(4)水 保證細菌代謝活動的正常進行。同時營養(yǎng)物質(zhì)吸收、生長繁殖等生命活動都離不開水。
2.細菌的營養(yǎng)類型
(1)異養(yǎng)型
① 異養(yǎng)菌:以有機化合物作為能源的細菌。
② 腐生菌:利用無生命活動的有機物為生長的碳源的細菌。
③ 寄生菌:寄生于活細胞內(nèi)并從細胞中獲得所需營養(yǎng)的細菌。
所有的病原菌都是異養(yǎng)菌,大部分屬寄生菌。
(2)自養(yǎng)型 以簡單無機物為營養(yǎng)物質(zhì)的細菌稱自養(yǎng)菌。其中以無機物的氧化分解釋放能量,以CO2或碳酸鹽作為唯1碳源或主要碳源合成菌體成分的細菌稱化能自養(yǎng)菌;通過光合作用獲得能量稱光能自養(yǎng)菌。
3.營養(yǎng)物質(zhì)的吸收
營養(yǎng)物質(zhì)進入菌體的方式有被動擴散和主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。
(1)被動轉(zhuǎn)運 營養(yǎng)物質(zhì)從濃度高的向濃度低的一側(cè)擴散的非耗能轉(zhuǎn)運方式稱被動轉(zhuǎn)運。包括擴散、滲透和需要特異蛋白載體吸附,幫助跨膜轉(zhuǎn)運的易化擴散。
(2)主動轉(zhuǎn)運 是細菌吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式,包括分子泵和基因轉(zhuǎn)位二種方式。其特點是:① 擴散方向逆濃度梯度或擴散方向相同但擴散速度快;② 細胞膜上存在特殊的膜蛋白;③需要提供能量。