Nutrició i metabolisme dels bacteris

Per a sobreviure i desenvolupar-se, els bacteris necessiten absorbir del medi extern diversos elements que, una vegada incorporats, poden convertir-se en elements constitutius del bacteri i passar a formar part de les seves estructures, o poden entrar en combustió, la qual cosa proporciona al bacteri una energia indispensable perquè efectuï el seu metabolisme.

Entre aquests elements necessaris s’inclouen els inorgànics, com l’aigua, els minerals, o el diòxid de carboni, continguts en la matèria inorgànica; i els orgànics, com ara proteïnes, hidrats de carboni, àcids nucleics o lípids, que es troben en els organismes vius o en estat de descomposició, és a dir, en la matèria orgànica.

Segons el tipus d’elements que els cal incorporar del medi extern, hom diferencia esquemàticament dos tipus de bacteris: els autòtrofs i els heteròtrofs. Els bacteris autòtrofs només necessiten incorporar del medi extern elements inorgànics, ja que disposen de mecanismes per a obtenir energia o construir les seves pròpies estructures a partir d’aquells. Aquest tipus de bacteris tenen el seu hàbitat natural en l’aigua, el sòl o l’aire. En canvi, els bacteris heteròtrofs necessiten incorporar del medi extern tant elements inorgànics com orgànics, perquè, a diferència dels autòtrofs, no poden transformar els minerals en proteïnes, hidrats de carboni o lípids. La majoria dels bacteris heteròtrofs són sapròfits, és a dir que s’alimenten de la matèria orgànica en descomposició, i tenen el seu hàbitat natural als sòls. Solament algunes espècies de bacteris, tot i que en termes absoluts siguin nombroses, s’alimenten d’altres organismes vius.

La cèl·lula bacteriana posseeix nombroses varietats d’enzims, és a dir, proteïnes que catalitzen o dirigeixen les reaccions químiques, gràcies a les quals pot incorporar i emprar els elements que necessita per a mantenir-se viva i reproduir-se. Els elements inorgànics poden penetrar en el bacteri sense ésser prèviament alterats, ja que s’agrupen en molècules petites que poden travessar la paret cel·lular i la membrana citoplasmàtica amb facilitat. Tanmateix, però, les proteïnes, els lípids, els hidrats de carboni i àcids nucleics, han d’ésser parcialment digerits, és a dir, fraccionats en partícules més petites, abans d’ésser incorporats a la cèl·lula bacteriana. Per aquesta raó, els bacteris heteròtrofs elaboren uns enzims especials anomenats exoenzims, que secreten al medi extern precisament amb la finalitat de fragmentar els elements orgànics en partícules petites. D’altra banda, tots els bacteris disposen de nombrosos enzims interns, gràcies als quals els elements absorbits acaben d’ésser digerits i passen a formar part de les seves pròpies estructures o bé entren en combustió.