Для питания бактерии используют самые разнообразные неорганические и органические соединения, что определяет широту их распространения в природе и огромное разнообразие типов питания. Разнообразие типов питания у бактерий определяет их огромное значение в осуществлении круговорота различных элементов в природе
Бактерии нуждаются в таких элементах, как кислород, водород, углерод, азот, сера, фосфор, калий и др. Источниками водорода и кислорода являются вода и кислород воздуха у аэробных микробов.
По источнику углерода бактерии делят на:
- автотрофы – источником является СО2;
- гетеротрофы – источниками являются различные органические соединения (глюкоза, спирты, аминокислоты, органические кислоты);
По источнику энергии:
- фототрофы – используют энергию солнечного света;
- хемотрофы – используют энергию химических реакций окисления 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, аммонийные соли, нитраты, нитриты;
- аминогетеротрофы – источником являются белки (органические вещества).
Фотоавтотрофы – это фотосинтезирующие бактерии, использующие энергию солнечного света для синтеза органических соединений из неорганических соединений.
Хемоавтоторофы 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+).
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 (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, нанося им вред. Паразиты бывают облигатные (способны жить и расти только внутри живой клетки) и факультативные (после гибели хозяина питаются сапрофитно).
Микроорганизмы, способные синтезировать все соединения из глюкозы и солей аммония называются прототрофами.
Микроорганизмы, которые не способны синтезировать все соединения, называются ауксотрофами (многие патогенные бактерии).
Вещества, которые микроорганизмы не способны синтезировать, называются факторами роста. Они должны поступать в клетку в готовом виде. Это аминокислоты, витамины В5, В2, В1, В3,В6, фолиевая кислота, парааминобензойная кислота (ПАБК).
Особенность питания бактерий - поглощение веществ из среды всей поверхностью тела. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы (до 600), Н2О, ионы. Цитоплазматическая мембрана обладает избирательной проницаемостью. Мембрана является основным регулятором поступления веществ в клетку.
Механизмы транспорта через мембрану:
а) простая диффузия – вещества транспортируются без затраты энергии по направлению меньшей концентрации;
б) облегченная диффузия – происходит при большей концентрации веществ вне клетки при участии транспортных белков - пермеаз;
в) активный транспорт – осуществляется против разницы концентрации с затратой энергии при помощи транспортных белков;
г) транслокация химических групп – в процессе переноса через мембрану молекула вещества химически изменяется.