bakteeritoimintaa

Bakteeritoiminta viittaa bakteerien suorittamiin aineenvaihduntaprosesseihin, joiden avulla ne hankkivat energiaa, kasvavat ja muokkaavat ympäristön kemiallista koostumusta. Se esiintyy kaikkialla elinympäristöissään, kuten maaperässä, vesistöissä, sedimentissä sekä eliöiden mikrobiyhteisöissä ja teollisissa prosesseissa.

Keskeisiä toimintamuotoja ovat aerobinen ja anaerobinen aineenvaihdunta sekä fermentaatio. Monet bakteerit laajentavat energiantuotantoa fotosynteesiin tai chemioautotrofiaan; esimerkiksi syanobakteerit käyttävät valoa fotosynteesiin, kun taas toisilla bakteeriryhmillä on kyky käsitellä epäorgaanisia yhdisteitä. Bakteerit osallistuvat hajottamiseen ja ravinteiden kierrätykseen, kuten typen fijaktio, nitrifikaatio ja denitrifikaatio sekä rikkikierron toiminnat. Biofilmin muodostus ja muut kolonisoinnin strategiat vaikuttavat sekä ekosysteemeihin että terveydellisiin ja teollisiin tiloihin.

Merkitys ja sovellukset vaihtelevat. Ekosysteemeissä bakteeritoiminta on keskeistä hiilen, typen ja fosforin kierrätyksessä sekä maaperän rakenteen ja kasvukyvyn tukemisessa. Jäteveden käsittelyssä biologiset prosessit poistavat orgaanista ainesta ja ravinteita, ja bioremediaatio hyödyntää bakteereja haitallisten aineiden hajottamisessa. Ihmisen terveys häiritsee tai hyödyntää bakteeritoimintaa: ruuansulatusmikrobiston tasapaino vaikuttaa ravinteiden hyödyntämiseen ja immuunijärjestelmään, kun taas patogeeniset bakteerit voivat aiheuttaa sairauksia.

Säätelytekijöitä ovat lämpötila, pH, kosteuspitoisuus, ravinteiden määrä ja laatu, hapen saatavuus, suolapitoisuus sekä kilpailu ja antibioottiresistenssi. Mittaamalla bakteeritoimintaa seurataan hengitystehoa, substraattilajien käyttöä, ATP-pitoisuutta tai geeniekspressiota; tutkimusmenetelmiä ovat kulttuurianalyysit sekä molekyylibiologia ja metagenomiikka.