Anabolismus chemoorganotrofních bakterií

Tvorba malých molekul

Řada chemoorganotrofních bakterií je schopna syntetizovat aminokyseliny i v případě, že jedinou organickou látkou v živném médiu je glukosa a ostatní látky jsou anorganické. Syntéza všech 20 aminokyselin je rozdělena do 6 biosyntetických drah – glutamátová, aspartátová, pyruvátová, serinová, aromatická a histidinová. Jednotlivé dráhy se liší výchozí látkou (různé intermediáty glykolýzy a Krebsova cyklu) a počtem dílčích operací (transaminace, fosforylace, redukce, atd.). Zdrojem dusíku pro tvorbu aminokyselin je amoniak NH₃, který může být fixován trojím způsobem.

Většina bakterií vyžaduje dusík ve formě amoniaku, nitrátu či organické dusíkaté látky, pouze omezený počet je schopný fixovat a využívat vzdušný dusík (např. Clostridium pasteurianum, Azotobacter spp., Klebsiella pneumoniae). Některé z nich žijí symbioticky a intracelulárně (Rhizobium spp.), jiné volně. Fixace vzdušného dusíku spočívá v redukci N₂ na NH₃ enzymem nitrogenasou, vyžaduje přítomnost redukujících ekvivalent a značného množství energie. Jedná se o striktně anaerobní proces, proto musí aerobní bakterie zabránit přístupu kyslíku k místu redukce N₂.

Je zajímavé, že i heterotrofní bakterie potřebují fixovat určité množství plynného CO₂. Heterotrofní fixace CO₂ slouží jednak k doplňování intermediátů Krebsova cyklu, jednak jako zdroj CO₂ pro biosyntézu složitějších molekul (např. purinů a pyrimydinů).

Sekundární metabolity (pigmenty, antibiotika, vonné látky, toxiny, atd.) jsou organické látky pro bakteriální buňku postradatelné. Tvoří se z primárních metabolitů (velmi často je výchozí látkou acetyl-CoA), v nepatrném množství a jsou druhově specifické. Tvorba sekundárních metabolitů (tzv. sekundární metabolismus) obvykle začíná až poté, co se zastavil růst a množení buňky, u sporulujících bakterií a plísní probíhá současně se sporulací (konec exponenciální fáze růstu a její přechod do fáze stacionární).