Metabolismus bakterií

Bakterie se složením prvků zásadně neliší od ostatní živé hmoty. Stejně jako buňky rostlinné a živočišné obsahují biogenní prvky (C, H, O, N, P, Na, K, Ca, Mg, Cl), prvky stopové (Cu, Mn, Zn, Co a další) a základní chemické sloučeniny. Těžké kovy (Cu, Mn) jsou především součástí bakteriálních enzymů.

Základní chemické sloučeniny se dělí podle velikosti molekul na 2 skupiny: Skupina malých molekul voda aminokyseliny nukleotidy monosacharidy oligosacharidy glyceridy hexosaminy, včetně prekurzorů všech těchto látek Skupina velkých molekul bílkoviny nukleové kyseliny polysacharidy lipoproteiny peptidoglykan lipopolysacharidy

Metabolismus bakterií Metabolismus je souhrn všech reakcí probíhajících v živé hmotě – tedy i uvnitř bakteriální buňky a v jejím bezprostředním okolí. Cílem těchto biochemických reakcí je zisk energie a stavebního materiálu.  Z vývojového hlediska se setkáváme s dokonalým metabolismem až u bakterií. Rickettsie mají pouze rudimentární metabolismus (defektní enzymatický aparát  nitrobuněčný parazitismus), viry nemají žádnou metabolickou aktivitu (nahrazuje ji hostitelská buňka), jen někdy produkují enzymy, které jsou faktory patogenity.

Dělení bakterií podle způsobu získávání energie a stavebního materiálu Autotrofní získávají energii a stavební materiál výhradně z anorganických látek, které jsou zdrojem dusíku, CO2 je zdrojem C, (u některých druhů to mohou být i jednodušší organické sloučeniny – metan, etanol aj.) vytvářejí organické látky z látek anorganických a jejich štěpením pak uvolňují patřičnou energii

Dělení bakterií podle způsobu získávání energie a stavebního materiálu Heterotrofní získávají energii a stavební materiál z energeticky bohatých organických látek některé organické sloučeniny nedovedou syntetizovat (chybí jim příslušný enzymatický systém) – dodáváme je proto do kultivačních médií

Dělení bakterií podle vztahu ke kyslíku a ve vybavení enzymy: Aerobní bakterie mají dehydrogenázy i cytochromy, oxidoredukční pochody probíhají jen za přítomnosti kyslíku (Bordetella pertussis) Anaerobní bakterie obsahují pouze dehydrogenázy, v prostředí s kyslíkem hynou (klostridia) Fakultativně anaerobní bakterie jsou schopné adaptace podle podmínek prostředí, jsou vybaveny cytochromy i dehydrogenázami – patří sem většina lékařsky významných bakterií. Anaerobní aerotolerantní bakterie mají pouze dehydrogenázy, ale přítomnost kyslíku jim neškodí (laktobacily) Mikroaerofilní

V bakteriální buňce probíhá současně celá řada pochodů, při kterých na jedné straně vznikají syntézou či přeměnou z jednodušších látek jednotlivé složky bakteriální buňky (bílkoviny, nukleové kyseliny, polysacharidy, lipidy aj.) – jsou to reakce anabolické (asimilační). Na druhé straně jsou látky složitější štěpeny na látky jednodušší za současného uvolňování energie – jsou to reakce katabolické (disimilační).

Anabolismus a katabolismus probíhají v buňce současně, za normálních podmínek jsou ve vzájemné dynamické rovnováze. V případě, že převládá asimilace, buňka roste a dělí se, jakmile převládá disimilace, buňka se zmenšuje a nakonec odumírá.

Bakterie lze kultivovat na neživých mediích - kultivačních půdách Podmínky kultivace: Optimální vlhkost (zdroj vody) Optimální teplota (37 °C) Optimální pH (7,2-7,4) Lactobacillus sp. roste při nižším pH Vibrio cholerae roste při vyšším pH Optimální složení kultivační půdy Optimální plynné prostředí Optimální osmotický tlak

Růstová křivka čas kvantita -CFU Stationární fáze Exponentiální fáze Fáze odumírání Lag fáze čas