Glavne vrste bakterija Korisne i štetne bakterije. Koje su bakterije najopasnije za ljude. Ogroman svijet bakterija
Riječ "bakterije" kod većine ljudi asocira na nešto neugodno i prijetnju zdravlju. U najboljem slučaju pamte se kiselo-mliječni proizvodi. U najgorem slučaju - disbakterioza, kuga, dizenterija i druge nevolje. Bakterije su svuda, dobre i loše. Šta mikroorganizmi mogu sakriti?
Šta je bakterija
Čovjek i bakterije
Pojava bakterija u tijelu
Korisne bakterije su: mliječna kiselina, bifidobakterije, E. coli, streptomiceti, mikoriza, cijanobakterije.
Svi oni igraju važnu ulogu u ljudskom životu. Neki od njih sprječavaju nastanak infekcija, drugi se koriste u proizvodnji lijekova, a treći održavaju ravnotežu u ekosistemu naše planete.
Vrste štetnih bakterija
Štetne bakterije mogu uzrokovati niz ozbiljnih bolesti kod ljudi. Na primjer, difterija, antraks, upala krajnika, kuga i mnogi drugi. Lako se prenose sa zaražene osobe zrakom, hranom, dodirom. Upravo štetne bakterije, čija imena će biti navedena u nastavku, pokvariti hranu. Ispuštaju neugodan miris, trule se i razgrađuju te uzrokuju bolesti.
Bakterije mogu biti gram-pozitivne, gram-negativne, štapićaste.
Nazivi štetnih bakterija
Table. Štetne bakterije za ljude. Naslovi| Naslovi | Stanište | Šteta |
| Mycobacteria | hrana, voda | tuberkuloza, guba, čir |
| bacil tetanusa | tlo, koža, probavni trakt | tetanus, grčevi mišića, respiratorna insuficijencija |
|
Kužni štapić (stručnjaci ga smatraju biološkim oružjem) |
samo kod ljudi, glodara i sisara | bubonska kuga, upala pluća, kožne infekcije |
| Helicobacter pylori | sluznica ljudskog stomaka | gastritis, peptički ulkus, proizvodi citotoksine, amonijak |
| bacil antraksa | tlo | antraks |
| štap za botulizam | hrana, kontaminirano posuđe | trovanja |
Štetne bakterije mogu dugo vremena ostati u tijelu i apsorbirati hranjive tvari iz njega. Međutim, mogu uzrokovati zaraznu bolest.
Najopasnije bakterije
Jedna od najotpornijih bakterija je meticilin. Poznatija je pod imenom " Staphylococcus aureus» (Staphylococcus aureus). Ovaj mikroorganizam je sposoban izazvati ne jednu, već nekoliko zaraznih bolesti. Neke vrste ovih bakterija su otporne na snažne antibiotike i antiseptike. Sojevi ove bakterije mogu živjeti u gornjim regijama respiratornog trakta, V otvorene rane i mokraćnih kanala svakog trećeg stanovnika Zemlje. Za osobu sa jak imunitet ne predstavlja opasnost. 
Štetne bakterije za ljude su i patogeni koji se nazivaju Salmonella typhi. Oni su stimulansi akutna infekcija crijeva i tifusne groznice. Ove vrste bakterija koje su štetne za ljude su opasne jer proizvode otrovne tvari koje su izuzetno opasne po život. U toku bolesti dolazi do intoksikacije organizma, vrlo jake temperature, porasta osipa po tijelu, jetre i slezine. Bakterija je vrlo otporna na razne vanjske utjecaje. Dobro živi u vodi, na povrću, voću i dobro se razmnožava u mliječnim proizvodima.
Clostridium tetan je također jedna od najopasnijih bakterija. On proizvodi otrov koji se zove egzotoksin tetanusa. Ljudi koji se zaraze ovim patogenom doživljavaju strašne bolove, grčeve i teško umiru. Bolest se naziva tetanus. Uprkos činjenici da je vakcina stvorena davne 1890. godine, svake godine na Zemlji od nje umre 60 hiljada ljudi.
Još jedna bakterija koja može dovesti do ljudske smrti je Mycobacterium tuberculosis. Uzrokuje tuberkulozu, koja je otporna na lijekove. Ako ne zatražite pomoć na vrijeme, osoba može umrijeti.
Mjere za sprječavanje širenja infekcija
Štetne bakterije, nazive mikroorganizama iz studentske klupe proučavaju ljekari svih smjerova. Svake godine zdravstvo traži nove metode za sprječavanje širenja infekcija opasnih po ljudski život. Uz pridržavanje preventivnih mjera, nećete morati trošiti energiju na pronalaženje novih načina za rješavanje ovakvih bolesti.
Da biste to učinili, potrebno je na vrijeme identificirati izvor infekcije, odrediti krug oboljelih i mogućih žrtava. Neophodno je izolovati one koji su zaraženi i dezinfikovati izvor infekcije.
Druga faza je uništavanje načina na koje se štetne bakterije mogu prenijeti. Da biste to učinili, provodite odgovarajuću propagandu među stanovništvom.
Prehrambeni objekti, rezervoari, magacini sa skladištem hrane se uzimaju pod kontrolu.
Svaka osoba se može oduprijeti štetnim bakterijama na sve moguće načine jačajući svoj imunitet. zdrav imidžživot, poštovanje elementarnih pravila higijene, zaštita pri seksualnom kontaktu, upotreba sterilnih jednokratnih medicinskih instrumenata i opreme, potpuna zabrana komunikacije sa osobama u karantinu. Prilikom ulaska u epidemiološku regiju ili žarište infekcije potrebno je striktno poštovati sve zahtjeve sanitarno-epidemiološke službe. Brojne infekcije po svom utjecaju izjednačavaju se s bakteriološkim oružjem.
Šta su bakterije: imena i vrste
Najstariji živi organizam na našoj planeti. Njegovi predstavnici ne samo da su preživjeli milijardama godina, već imaju i dovoljno snage da unište sve druge vrste na Zemlji. U ovom članku ćemo pogledati što su bakterije.
Razgovarajmo o njihovoj strukturi, funkcijama, a također nazovimo neke korisne i štetne vrste.
Otkriće bakterija
Vrste bakterija u urinu
Struktura
Metabolizam
reprodukcija
Mjesto na svijetu
Ranije smo otkrili šta su bakterije. Sada je vrijedno razgovarati o tome koju ulogu igraju u prirodi.
Istraživači kažu da su bakterije prvi živi organizmi koji su se pojavili na našoj planeti. Postoje i aerobne i anaerobne varijante. Stoga su jednoćelijska bića u stanju preživjeti razne kataklizme koje se događaju sa Zemljom.
Nesumnjiva korist bakterija leži u asimilaciji atmosferskog dušika. Oni su uključeni u formiranje plodnosti tla, uništavanje ostataka mrtvih predstavnika flore i faune. Osim toga, mikroorganizmi su uključeni u stvaranje minerala i odgovorni su za održavanje rezervi kisika i ugljičnog dioksida u atmosferi naše planete.
Ukupna biomasa prokariota je oko petsto milijardi tona. Pohranjuje više od osamdeset posto fosfora, dušika i ugljika.
Međutim, na Zemlji ne postoje samo korisne, već i patogene vrste bakterija. Oni izazivaju mnoge smrtonosne bolesti. Na primjer, među njima su tuberkuloza, guba, kuga, sifilis, antraks i mnogi drugi. Ali čak i oni koji su uvjetno sigurni za ljudski život mogu postati prijetnja kada se nivo imuniteta smanji.
Postoje i bakterije koje inficiraju životinje, ptice, ribe i biljke. Dakle, mikroorganizmi nisu samo u simbiozi sa razvijenijim bićima. Zatim ćemo govoriti o tome što su patogene bakterije, kao i korisni predstavnici ove vrste mikroorganizama.
Bakterije i čovek
Čak iu školi uče šta su bakterije. Razred 3 poznaje sve vrste cijanobakterija i drugih jednoćelijskih organizama, njihovu strukturu i reprodukciju. Sada ćemo govoriti o praktičnoj strani pitanja.
Prije pola stoljeća niko nije razmišljao o takvom pitanju kao što je stanje mikroflore u crijevima. Sve je bilo OK. Ishrana je prirodnija i zdravija, minimum hormona i antibiotika, manje hemijskih emisija u životnu sredinu.
Danas, u uslovima loše ishrane, stresa, preobilja antibiotika, dolazi do izražaja disbakterioza i srodni problemi. Kako doktori predlažu da se izbore sa ovim?
Jedan od glavnih odgovora je upotreba probiotika. Ovo je poseban kompleks koji obnavlja ljudska crijeva korisnim bakterijama.
Takva intervencija može pomoći u takvim neugodnim trenucima kao što su alergije na hranu, intolerancija na laktozu, poremećaji gastrointestinalnog trakta i druge bolesti.
Hajde da se sada dotaknemo toga šta su to korisne bakterije, i naučimo o njihovom uticaju na zdravlje.
Tri vrste mikroorganizama su najdetaljnije proučavane i široko korišćene za pozitivan efekat na ljudski organizam - acidofil, bugarski bacil i bifidobakterije.
Prva dva su dizajnirana da stimulišu imuni sistem, kao i da smanje rast nekih štetnih mikroorganizama kao što su kvasac, E. coli i tako dalje. Bifidobakterije su odgovorne za probavu laktoze, proizvodnju određenih vitamina i smanjenje kolesterola.
štetne bakterije
Ranije smo govorili o tome šta su bakterije. Gore su objavljeni tipovi i nazivi najčešćih korisnih mikroorganizama. Dalje ćemo govoriti o "jednoćelijskim neprijateljima" čovjeka.
Ima onih koji su štetni samo za ljude, postoje smrtonosni za životinje ili biljke. Ljudi su naučili koristiti potonje, posebno za uništavanje korova i dosadnih insekata.
Prije nego što se udubimo u to što su štetne bakterije, vrijedi odlučiti o načinima njihovog širenja. A takvih je mnogo. Postoje mikroorganizmi koji se prenose kontaminiranim i neopranim proizvodima, vazdušnim i kontaktnim putevima, kroz vodu, zemlju ili ubode insekata.
Najgore je to što samo jedna ćelija, jednom u povoljnom okruženju ljudskog organizma, u roku od samo nekoliko sati može da umnoži i do nekoliko miliona bakterija.
Ako govorimo o tome što su bakterije, imena patogenih i korisnih teško je razlikovati za neprofesionalca. U nauci se latinski termini koriste za označavanje mikroorganizama. U običnom govoru, nejasne riječi zamjenjuju se pojmovima - "E. coli", "uzročnici" kolere, velikog kašlja, tuberkuloze i drugih.
Preventivne mjere za prevenciju bolesti su tri vrste. To su vakcinacije i vakcine, prekid prenosa (gazni zavoji, rukavice) i karantena.
Odakle dolaze bakterije u urinu?
Koje su bakterije korisne
Bakterije su posvuda - sličan slogan čujemo od detinjstva. Ovim mikroorganizmima na svaki način pokušavamo da se odupremo sterilizacijom okoline. I da li je to potrebno učiniti?
Postoje bakterije koje su zaštitnici i pomagači, kako čovjeka tako i svijeta oko njega. Ovi živi mikroorganizmi čuvaju čovjeka i prirodu u milionima kolonija. Oni su aktivni učesnici u svim tekućim procesima na planeti i direktno u tijelu bilo kojeg živog bića. Njihov cilj je da budu odgovorni za ispravan tok životnih procesa i da budu svuda gde se ne mogu izostaviti.
Ogroman svijet bakterija
Prema istraživanjima koja redovno provode naučnici, u ljudskom tijelu ima više od dva i po kilograma raznih bakterija.
Sve bakterije su uključene u životne procese. Na primjer, jedni pomažu u probavi hrane, drugi su aktivni asistenti u proizvodnji vitamina, a treći djeluju kao branitelji od štetnih virusa i mikroorganizama.
Jedno od vrlo korisnih živih bića koja postoje u vanjskom okruženju je bakterija koja fiksira dušik, koja se nalazi u korijenskim čvorićima biljaka koje ispuštaju dušik neophodan za ljudsko disanje u atmosferu.
Postoji još jedna grupa mikroorganizama koja je povezana sa varenjem otpadnih organskih jedinjenja, pomažući u održavanju plodnosti tla na odgovarajućem nivou. Uključuje mikrobe koji fiksiraju dušik.
Ljekovite i prehrambene bakterije
Drugi mikroorganizmi uzimaju Aktivno učešće u procesu dobijanja antibiotika to su streptomicin i tetraciklin. Ove bakterije se nazivaju Streptomyces i pripadaju bakterijama tla koje se koriste u proizvodnji ne samo antibiotika, već i proizvoda u industrijskoj i prehrambenoj proizvodnji.
Za ove prehrambene industrije široko se koristi bakterija Lactobacillis koja je uključena u procese fermentacije. Stoga je tražen u proizvodnji jogurta, piva, sira, vina.
Svi ovi predstavnici pomagača mikroorganizama žive po svojim strogim pravilima. Kršenje njihove ravnoteže dovodi do najnegativnijih pojava. Prije svega, u ljudskom tijelu nastaje diskbakterioza, čije su posljedice ponekad nepovratne.
Drugo, sve restorativne funkcije osobe povezane su s unutarnjim ili vanjskim organima, s neravnotežom korisnih bakterija su mnogo teže. Isto važi i za grupu koja se bavi proizvodnjom hrane.
Kako u školskom programu, tako iu okviru specijalističkog univerzitetskog obrazovanja, nužno se razmatraju primjeri iz carstva bakterija. Ovaj najstariji oblik života na našoj planeti pojavio se ranije od bilo kojeg drugog poznatog čovjeku. Prvi put, kako procjenjuju naučnici, bakterije su nastale prije oko tri i po milijarde godina, a oko milijardu godina na planeti nije bilo drugih oblika života. Primjeri bakterija, naših neprijatelja i prijatelja, nužno se razmatraju u okviru svakog obrazovnog programa, jer upravo ti mikroskopski oblici života omogućavaju procese karakteristične za naš svijet.
Karakteristike prevalencije
Gdje se u živom svijetu mogu naći primjeri bakterija? Da, skoro svuda! Ima ih u izvorskoj vodi, u pustinjskim dinama i elementima tla, vazduha i kamenih stijena. U antarktičkom ledu, na primjer, bakterije žive na mrazu od -83 stepena, ali im visoke temperature ne smetaju - oblici života pronađeni su u izvorima gdje se tečnost zagrijava do +90. O gustini naseljenosti mikroskopskog svijeta svjedoči činjenica da je, na primjer, bakterija u gramu tla bezbroj stotina miliona.
Bakterije mogu živjeti na bilo kojem drugom obliku života - na biljci, životinji. Mnogi ljudi znaju izraz "crijevna mikroflora", a na TV-u stalno reklamiraju proizvode koji je poboljšavaju. Zapravo, on je, na primjer, samo formiran od strane bakterija, odnosno normalno u ljudskom tijelu postoje i bezbrojni mikroskopski oblici života. Ima ih i na našoj koži, u ustima – jednom riječju, bilo gdje. Neki od njih su zaista štetni, pa čak i opasni po život, zbog čega su antibakterijski agensi toliko rasprostranjeni, ali bez drugih bi jednostavno bilo nemoguće preživjeti - naše vrste koegzistiraju u simbiozi.
uslove za život
Bez obzira na primjer bakterija, ovi organizmi su izuzetno otporni, mogu preživjeti u nepovoljnim uvjetima, lako se prilagođavaju negativnim faktorima. Nekim oblicima je potreban kiseonik da bi preživjeli, dok drugi mogu sasvim dobro bez njega. Mnogo je primjera predstavnika bakterija koje odlično preživljavaju u anoksičnom okruženju.
Istraživanja su pokazala da mikroskopski oblici života mogu preživjeti u jakom mrazu, ne boje se jako visoke suhoće ili visokih temperatura. Spore kojima se razmnožavaju bakterije mogu se lako nositi čak i s dugotrajnim kuhanjem ili preradom na niskim temperaturama.
šta je tamo?
Kada se ispituju primjeri bakterija (neprijatelja i prijatelja čovjeka), mora se imati na umu da moderna biologija uvodi sistem klasifikacije koji donekle pojednostavljuje razumijevanje ovog raznolikog carstva. Uobičajeno je govoriti o nekoliko različitih oblika, od kojih svaki ima specijalizirano ime. Dakle, bakterije u obliku kuglice nazivaju se koki, streptokoki su kuglice skupljene u lancu, a ako formacija izgleda kao hrpa, onda spada u grupu stafilokoka. Ovakvi mikroskopski oblici života poznati su kada dvije bakterije žive odjednom u jednoj kapsuli prekrivenoj sluznicom. Zovu se diplokoki. Bacili su u obliku štapića, spirile su spirale, a vibrioni su primjer bakterije (svaki učenik koji odgovorno položi program trebao bi je moći donijeti) koja je po obliku slična zarezu.
Ovo ime je usvojeno za mikroskopske oblike života koji, kada ih analizira Gram, ne mijenjaju boju kada su izloženi kristalno ljubičastoj boji. Na primjer, patogene i bezopasne gram-pozitivne bakterije zadržavaju ljubičastu nijansu čak i kada se operu alkoholom, ali gram-negativne su potpuno izmjenjene.
Prilikom ispitivanja mikroskopskog oblika života nakon pranja po Gramu, treba koristiti kontrakcijsku mrlju (safranin), koja će uzrokovati da bakterija postane ružičasta ili crvena. Ova reakcija je posljedica strukture vanjske membrane, koja sprječava prodiranje boje u unutrašnjost.
Zašto je ovo potrebno?
Ako u okviru školskog predmeta učenik dobije zadatak da navede primjere bakterija, obično se može sjetiti onih oblika koji se razmatraju u udžbeniku, a njihove ključne karakteristike su im već naznačene. Test mrlja je izmišljen upravo za otkrivanje ovih specifičnih parametara. U početku je studija bila usmjerena na klasifikaciju predstavnika mikroskopskog oblika života.
Rezultati Gram testa omogućavaju da se izvuku zaključci u vezi sa strukturom ćelijskih zidova. Na osnovu dobijenih informacija, svi identifikovani obrasci mogu se podijeliti u dvije grupe, što se dalje uzima u obzir u radu. Na primjer, patogene bakterije iz gram-negativne klase su mnogo otpornije na djelovanje antitijela, jer je stanični zid neprobojan, zaštićen i moćan. Ali za gram-pozitivnu rezistenciju karakterizira značajno niža.
Patogenost i karakteristike interakcije
Klasičan primjer bolesti uzrokovane bakterijama je upalni proces, koji se može razviti u različitim tkivima i organima. Najčešće takvu reakciju izazivaju gram-negativni oblici života, jer njihovi ćelijski zidovi izazivaju reakciju ljudskog imunološkog sistema. Zidovi sadrže LPS (lipopolisaharidni sloj), kao odgovor na koji tijelo stvara citokine. To izaziva upalu, tijelo domaćina je prisiljeno da se nosi sa povećanom proizvodnjom toksičnih komponenti, što je posljedica borbe između mikroskopskog oblika života i imunološkog sistema.
Koje su poznate?
U medicini se trenutno posebna pažnja poklanja trima oblikama koje izazivaju ozbiljna bolest. Bakterija Neisseria gonorrhoeae prenosi se spolnim putem, simptomi respiratornih patologija se uočavaju kada je tijelo zaraženo Moraxella catarrhalis, a jednu od vrlo opasnih bolesti za čovjeka - meningitis - provocira bakterija Neisseria meningitidis.
Bacili i bolesti
S obzirom na, na primjer, bakterije, bolesti koje one izazivaju, jednostavno je nemoguće zanemariti bacile. Ova riječ trenutno je poznata svakom laiku, čak i vrlo slabo zamišljajući karakteristike mikroskopskih oblika života, a upravo je ova vrsta gram-negativnih bakterija izuzetno važna za savremene liječnike i istraživače, jer izaziva ozbiljne probleme ljudskog respiratornog sistema. . Poznati su i primjeri bolesti mokraćnog sistema, izazvanih takvom infekcijom. Neki bacili negativno utiču na funkcionisanje gastrointestinalnog trakta. Stepen oštećenja zavisi kako od imuniteta osobe tako i od specifičnog oblika koji je zarazio organizam.
Određena grupa gram-negativnih bakterija povezana je s povećanom vjerojatnošću bolničke infekcije. Najopasniji od relativno rasprostranjenih uzroka je sekundarni meningitis, upala pluća. Zaposleni bi trebali biti najpažljiviji medicinske ustanove jedinicama intenzivne nege.
Litotrofi
Uzimajući u obzir primjere ishrane bakterija, posebnu pažnju treba obratiti na jedinstvenu grupu litotrofa. Ovo je tako mikroskopski oblik života, koji za svoju aktivnost prima energiju iz neorganskog spoja. Koriste se metali, sumporovodik, amonijum i mnoga druga jedinjenja od kojih bakterija prima elektrone. Molekula kiseonika ili neko drugo jedinjenje koje je već prošlo fazu oksidacije deluje kao oksidaciono sredstvo u reakciji. Prijenos elektrona je praćen proizvodnjom energije koju tijelo pohranjuje i koristi u metabolizmu.
Za moderne naučnike, litotrofi su od interesa prije svega zato što su živi organizmi prilično netipični za našu planetu, a studija nam omogućava da značajno proširimo naše razumijevanje mogućnosti koje neke grupe živih bića imaju. Poznavajući primjere, imena bakterija iz klase litotrofa, ispitujući karakteristike njihove vitalne aktivnosti, moguće je donekle obnoviti primarni ekološki sistem naše planete, odnosno period kada nije bilo fotosinteze, kisik je bio ne postoje, a čak se ni organska materija još nije pojavila. Proučavanje litotrofa daje priliku da se upozna život na drugim planetama, gdje se može ostvariti oksidacijom neorganske tvari, u potpunom odsustvu kisika.
Ko i šta?
Šta su litotrofi u prirodi? Primjer su nodule bakterije, kemotrofne, karboksitrofne, metanogene. Trenutno naučnici ne mogu sa sigurnošću reći da su uspjeli otkriti sve vrste koje pripadaju ovoj grupi mikroskopskih oblika života. Pretpostavlja se da su daljnja istraživanja u ovom pravcu jedno od najperspektivnijih područja mikrobiologije.
Litotrofi aktivno učestvuju u cikličkim procesima koji su važni za uslove za postojanje života na našoj planeti. Često hemijske reakcije koje izazivaju ove bakterije imaju prilično snažan učinak na prostor. Dakle, sumporne bakterije mogu oksidirati sumporovodik u sedimentima na dnu rezervoara, a bez takve reakcije komponenta bi reagirala s kisikom koji se nalazi u slojevima vode, što bi život u njoj onemogućilo.
Simbioza i opozicija
Ko ne zna primjere virusa, bakterija? U okviru školskog kursa svima se govori o blijedoj treponemi, koja može izazvati sifilis, flambeziju. Postoje i virusi bakterija, koji su u nauci poznati kao bakteriofagi. Istraživanja su pokazala da u samo jednoj sekundi mogu zaraziti 10 do 24. stepena bakterija! To je i moćan evolucijski alat i primjenjiv na genetski inženjering Metoda koju naučnici trenutno aktivno istražuju.
Važnost života
U filističkoj sredini postoji zabluda da su bakterije samo uzročnici ljudskih bolesti i da od njih više nema ni koristi ni štete. Ovaj stereotip nastaje zbog antropocentrične slike okolnog svijeta, odnosno ideje da je sve nekako u korelaciji s osobom, da se vrti oko nje i postoji samo za nju. Zapravo, govorimo o stalnoj interakciji bez ikakvog specifičnog centra rotacije. Bakterije i eukarioti su u interakciji sve dok postoje oba ova kraljevstva.
Prvi način borbe protiv bakterija, koji je izumilo čovječanstvo, povezan je s otkrićem penicilina, gljivice koja može uništiti mikroskopske oblike života. Gljive pripadaju carstvu eukariota i, sa stanovišta biološke hijerarhije, bliže su srodne ljudima nego biljkama. Ali studije su pokazale da gljive daleko nisu jedina, pa čak ni prva stvar koja je postala neprijatelj bakterija, jer su se eukarioti pojavili mnogo kasnije od mikroskopskog života. U početku, borba između bakterija (i drugih oblika jednostavno nije postojala) je bila korištenje komponenti koje su ti organizmi proizveli kako bi izborili mjesto za sebe. Trenutno, osoba, pokušavajući otkriti nove načine borbe protiv bakterija, može otkriti samo one metode koje su prirodi već dugo poznate i koje su koristili organizmi u borbi za život. I ovdje otpornost na lijekove, koja toliko uplaši mnoge, je normalna reakcija otpora, svojstvena mikroskopskom životu mnogo miliona godina. Ona je bila ta koja je odredila sposobnost bakterija da prežive sve ovo vrijeme i nastave da se razvijaju i razmnožavaju.
Napadni ili umri
Naš svijet je mjesto gdje samo oni koji su prilagođeni životu, sposobni da se brane, napadaju, preživljavaju, mogu preživjeti. Istovremeno, sposobnost napada usko je povezana sa mogućnostima zaštite sebe, svog života i interesa. Ako određena bakterija ne bi mogla pobjeći od antibiotika, ta vrsta bi izumrla. Mikroorganizmi koji postoje danas su prilično razvijeni i složeni odbrambeni mehanizmi efikasan protiv širokog spektra supstanci i spojeva. Najprimjenjivija metoda u prirodi je preusmjeravanje opasnosti na drugu metu.
Pojavu antibiotika prati utjecaj na molekulu mikroskopskog organizma - na RNK, protein. Ako promijenite cilj, promijenit će se mjesto gdje se antibiotik može vezati. Tačkasta mutacija, koja čini jedan organizam otpornim na djelovanje agresivne komponente, postaje razlog za poboljšanje cijele vrste, jer se upravo ta bakterija nastavlja aktivno razmnožavati.
Virusi i bakterije
Ova tema trenutno izaziva dosta razgovora i među profesionalcima i laicima. Gotovo svaki drugi sebe smatra specijalistom za viruse, što je povezano s radom masovnih medija: čim se približi epidemija gripa, svuda i svuda govore i pišu o virusima. Čovjek, nakon što se upozna sa ovim podacima, počinje vjerovati da zna sve što je moguće. Naravno, korisno je upoznati se s podacima, ali nemojte pogriješiti: ne samo obični ljudi, već i profesionalci trenutno tek treba da otkriju većina informacije o vitalnoj aktivnosti virusa i bakterija.
Inače, u poslednjih godina došlo je do značajnog povećanja broja ljudi koji su uvjereni da je rak virusna bolest. Mnoge stotine laboratorija širom svijeta provele su studije iz kojih se može izvesti takav zaključak u vezi sa leukemijom, sarkomom. Međutim, za sada su to samo pretpostavke, a zvanična baza dokaza nije dovoljna da se donese precizan zaključak.
Virology
Ovo je prilično mlada grana nauke, koja je nastala prije osam decenija, kada je otkriveno da izaziva bolest mozaika duvana. Primjetno kasnije dobijena je prva slika, iako vrlo netačna, a manje-više ispravna istraživanja provedena su tek u posljednjih petnaestak godina, kada su tehnologije dostupne čovječanstvu omogućile proučavanje tako malih oblika života.
Trenutno ne postoje tačne informacije o tome kako i kada su se virusi pojavili, ali jedna od glavnih teorija je da je ovaj oblik života nastao od bakterija. Umjesto evolucije, ovdje se dogodila degradacija, razvoj se vratio i formirali su se novi jednoćelijski organizmi. Grupa naučnika tvrdi da su virusi ranije bili mnogo složeniji, ali su brojne karakteristike izgubljene tokom vremena. Stanje koje je dostupno modernom čovjeku za proučavanje, raznolikost podataka genetskog fonda samo su odjeci različitih stupnjeva, faza degradacije, karakteristični za određenu vrstu. Koliko je ta teorija tačna još uvijek nije poznato, ali se ne može poreći postojanje bliske veze između bakterija i virusa.
Bakterije: tako različite
Čak i ako moderna osoba shvati da ga bakterije okružuju posvuda i posvuda, još uvijek je teško shvatiti koliko procesi okolnog svijeta ovise o mikroskopskim oblicima života. Tek nedavno, naučnici su otkrili da žive bakterije čak ispunjavaju oblake, gdje se uzdižu parom. Sposobnosti koje se daju takvim organizmima su iznenađujuće i inspirativne. Neki izazivaju pretvaranje vode u led, što uzrokuje padavine. Kako pelet počne da pada, ponovo se topi, a pljusak vode - ili snijeg, ovisno o klimi i godišnjem dobu - pada na tlo. Ne tako davno, naučnici su sugerirali da se pomoću bakterija može postići povećanje padavina.
Opisane sposobnosti do sada su otkrivene u proučavanju vrste koja je dobila naučni naziv Pseudomonas Syringae. Naučnici su ranije pretpostavljali da je čisto za ljudsko oko oblaci su puni života, i modernih objekata, tehnologija i alati su omogućili da se dokaže ovo gledište. Prema grubim procjenama, kubni metar oblaka ispunjen je mikrobima u koncentraciji od 300-30.000 kopija. Između ostalih, ovdje je prisutan i spomenuti oblik Pseudomonas Syringae, koji izaziva stvaranje leda iz vode u prilično visoke temperature. Prvi put je otkriven prije nekoliko desetljeća tijekom proučavanja biljaka i uzgojen u umjetnom okruženju - pokazalo se prilično jednostavnim. Trenutno, Pseudomonas Syringae aktivno rade za dobrobit čovječanstva u skijalištima.
Kako se to događa?
Postojanje Pseudomonas Syringae povezano je s proizvodnjom proteina koji pokrivaju površinu mikroskopskog organizma u mreži. Kada se molekul vode približi, hemijska reakcija, rešetka se izravnava, pojavljuje se mreža koja uzrokuje stvaranje leda. Jezgro privlači vodu, povećava se u veličini i masi. Ako se sve ovo dogodilo u oblaku, onda povećanje težine dovodi do nemogućnosti daljeg uzletanja i kuglica pada. Oblik padavina je određen temperaturom vazduha blizu zemljine površine.
Pretpostavlja se da se Pseudomonas Syringae može pribjeći u periodu suše, za što je potrebno unijeti koloniju bakterija u oblak. Trenutno naučnici ne znaju tačno koja koncentracija mikroorganizama može izazvati kišu, pa se provode eksperimenti, uzimaju se uzorci. Istovremeno, potrebno je otkriti zašto se Pseudomonas Syringae kreće oblacima, ako mikroorganizam inače živi na biljci.
Citoplazmatska membrana pod elektronskom mikroskopijom ultratankih presjeka je troslojna membrana (2 tamna sloja debljine 2,5 nm razdvojena su svijetlim - intermedijerom). Po strukturi je sličan plazmalemi životinjskih ćelija i sastoji se od dvostrukog sloja fosfolipida sa ugrađenom površinom i integralnih proteina, kao da prodire kroz strukturu membrane. S prekomjernim rastom (u usporedbi s rastom ćelijskog zida), citoplazmatska membrana formira invaginate - invaginacije u obliku složeno uvijenih membranskih struktura, nazvanih mezozomi. Manje složene uvrnute strukture nazivaju se intracitoplazmatske membrane.
Citoplazma
Citoplazma se sastoji od rastvorljivih proteina, ribonukleinskih kiselina, inkluzija i brojnih malih granula - ribozoma odgovornih za sintezu (translaciju) proteina. Bakterijski ribozomi su veličine oko 20 nm i imaju koeficijent sedimentacije od 70S, za razliku od 80S ribozoma karakterističnih za eukariotske ćelije. Ribosomalna RNK (rRNA) su konzervativni elementi bakterija ("molekularni sat" evolucije). 16S rRNA je dio male podjedinice ribozoma, a 23S rRNA dio je velike podjedinice ribozoma. Proučavanje 16S rRNA je osnova genske sistematike, što omogućava procjenu stepena srodnosti organizama.
U citoplazmi se nalaze različite inkluzije u obliku granula glikogena, polisaharida, beta-hidroksimaslačne kiseline i polifosfata (volutina). One su rezervne supstance za ishranu i energetske potrebe bakterija. Volyutin ima afinitet prema osnovnim bojama i lako se otkriva posebnim metodama bojenja (na primjer, prema Neisseru) u obliku metakromatskih granula. Karakterističan raspored granula volutina otkriva se kod bacila difterije u obliku intenzivno obojenih stubova ćelije.
Nukleoid
Nukleoid je ekvivalent jezgri kod bakterija. Nalazi se u središnjoj zoni bakterija u obliku dvolančane DNK, zatvorene u prsten i čvrsto zbijene poput lopte. Jezgra bakterija, za razliku od eukariota, nema nuklearnu membranu, nukleolu i bazične proteine (histone). Obično bakterijska ćelija sadrži jedan hromozom, predstavljen molekulom DNK zatvorenom u prsten.
Pored nukleoida, predstavljenog jednim hromozomom, bakterijska ćelija sadrži ekstrahromozomske faktore naslijeđa - plazmide, koji su kovalentno zatvoreni DNK prstenovi.
Kapsula, mikrokapsula, sluz
Kapsula - mukozna struktura debljine više od 0,2 μm, čvrsto povezana sa ćelijskim zidom bakterije i koja ima jasno definirane vanjske granice. Kapsula se razlikuje u brisevima-otiscima od patološkog materijala. U čistim kulturama bakterija kapsula se formira rjeđe. Otkriva se posebnim metodama bojenja mrlja (na primjer, prema Burri-Ginsu), koje stvaraju negativan kontrast tvari kapsule: tinta stvara tamnu pozadinu oko kapsule. Kapsula se sastoji od polisaharida (egzopolisaharida), ponekad od polipeptida, na primjer, u bacilu antraksa, sastoji se od polimera D-glutaminske kiseline. Kapsula je hidrofilna i sprečava fagocitozu bakterija. Kapsula je antigena: antitijela na kapsulu uzrokuju njeno povećanje (reakcija otoka kapsule).
Mnoge bakterije formiraju mikrokapsulu - mukoznu formaciju debljine manje od 0,2 mikrona, koja se otkriva samo elektronskom mikroskopijom. Od kapsule treba razlikovati slie - mukoidne egzopolisaharide koji nemaju jasne granice. Sluz je rastvorljiv u vodi.
Bakterijski egzopolisaharidi su uključeni u adheziju (ljepljenje za supstrate), nazivaju se i glikokaliksi. Izvan sinteze
egzopolisaharida od strane bakterija, postoji još jedan mehanizam za njihovo stvaranje: djelovanjem ekstracelularnih bakterijskih enzima na disaharide. Kao rezultat, nastaju dekstrani i levani.
Flagella
Bakterijske flagele određuju pokretljivost bakterijske ćelije. Flagele su tanki filamenti koji potiču iz citoplazmatske membrane i duži su od same ćelije. Flagele su debele 12-20 nm i dugačke 3-15 µm. Sastoje se od 3 dijela: spiralne niti, kuke i bazalnog tijela koje sadrži štap sa posebnim diskovima (1 par diskova za gram-pozitivne i 2 para diskova za gram-negativne bakterije). Diskovi flagele su pričvršćeni za citoplazmatsku membranu i ćelijski zid. Ovo stvara efekat elektromotora sa motornom šipkom koja rotira flagellum. Flagele se sastoje od proteina - flagelina (od flagellum - flagellum); je H antigen. Podjedinice flagelina su umotane.
Broj flagela u bakterijama razne vrste varira od jedne (monotrich) u Vibrio cholerae do deset ili stotina flagela koje se protežu duž perimetra bakterije (peritrih) u Escherichia coli, Proteus, itd. Lofotrihovi imaju snop bičaka na jednom kraju ćelije. Amfitrihi imaju jedan bičak ili snop flagela na suprotnim krajevima ćelije.
pijenje
Pili (fimbrije, resice) - nitaste formacije, tanje i kraće (3-10 nm x 0,3-10 mikrona) od flagela. Pili se prostiru od površine ćelije i sastoje se od proteina pilina, koji ima antigensku aktivnost. Postoje pili odgovorni za adheziju, odnosno za vezivanje bakterija za zahvaćenu ćeliju, kao i pili odgovorni za ishranu, metabolizam vode i soli i seksualni (F-pili), odnosno konjugaciju pili. Pića ima u izobilju - nekoliko stotina po kavezu. Međutim, polni pili su obično 1-3 po ćeliji: formiraju ih takozvane "muške" donorske ćelije koje sadrže prenosive plazmide (F-, R-, Col-plazmidi). Posebnost spolnih pilija je interakcija sa posebnim "muškim" sfernim bakteriofagima, koji se intenzivno adsorbiraju na polni pili.
kontroverza
Spore su osebujan oblik uspavanih firmicute bakterija, tj. bakterije
sa gram-pozitivnim tipom strukture ćelijskog zida. Spore nastaju pod nepovoljnim uslovima za postojanje bakterija (sušenje, nedostatak hranljivih materija i sl.. Jedna spora (endospora) nastaje unutar bakterijske ćelije. Formiranje spora doprinosi očuvanju vrste i nije način razmnožavanja kao pečurke. Bakterije koje stvaraju spore iz roda Bacillus imaju spore koje ne prelaze prečnik ćelije. Bakterije kod kojih je veličina spora veća od prečnika ćelije nazivaju se klostridijum, na primer, bakterije iz roda Clostridium (lat. Clostridium - vreteno). Spore su otporne na kiseline, stoga su obojene crvenom bojom po Aujeszky metodi ili po Ziehl-Neelsen metodi, a vegetativna ćelija je plava.
Oblik spora može biti ovalan, sferičan; lokacija u ćeliji je terminalna, tj. na kraju štapa (kod uzročnika tetanusa), subterminalnom - bliže kraju štapa (kod uzročnika botulizma, gasne gangrene) i centralnom (kod bacila antraksa). Spora traje dugo zbog prisustva višeslojne ljuske, kalcijum dipikolinata, niskog sadržaja vode i sporih metaboličkih procesa. Pod povoljnim uslovima, spore klijaju kroz tri uzastopne faze: aktivacija, inicijacija, klijanje.
bakterije- Ovo je vrlo jednostavan oblik biljnog života, koji se sastoji od jedne žive ćelije. Reprodukcija se vrši diobom ćelije. Po dolasku u fazu zrelosti, bakterija se dijeli na dva dijela jednake ćelije. Zauzvrat, svaka od ovih ćelija dostiže zrelost i takođe se deli na dve jednake ćelije. Pod idealnim uslovima bakterija dostiže stanje zrelosti i razmnožava se za manje od 20-30 minuta. Pri ovoj stopi reprodukcije, jedna bakterija bi teoretski mogla proizvesti 34 triliona potomaka za 24 sata! srećom, životni ciklus bakterija je relativno kratko i traje od nekoliko minuta do nekoliko sati. Stoga, čak i pod idealnim uslovima, ne mogu se razmnožavati takvom brzinom.stopa rasta i razmnožavanje bakterija i drugih mikroorganizama zavisi od uslova okoline. Temperatura, svjetlost, kisik, vlažnost i pH (kiselost ili alkalnost), zajedno s dostupnošću hrane, utječu na brzinu kojom bakterije rastu. Od toga, temperatura je od posebnog interesa za tehničare i inženjere. Za svaku vrstu bakterija postoji minimalna temperatura na kojoj mogu rasti. Na temperaturama ispod ovog praga, bakterije hiberniraju i ne mogu se razmnožavati. Potpuno isto za svaku sorte bakterija postoji prag maksimalna temperatura. Na temperaturama iznad ove granice, bakterije se uništavaju. Između ovih granica je optimalna temperatura na kojoj se bakterije razmnožavaju maksimalna brzina. Optimalna temperatura za većinu bakterija koje se hrane životinjskim izmetom i mrtvim tkivom životinja i biljaka (saprofiti) je 24 do 30°C. Optimalna temperatura za većinu bakterija koje uzrokuju infekcije i bolesti domaćina (patogene bakterije) je oko 38°C. U većini slučajeva moguće je značajno smanjiti stopa rasta bakterija ako okruženje. Konačno, postoji nekoliko vrsta bakterija koje najbolje uspijevaju na temperaturi vode, dok druge najbolje uspijevaju na niskim temperaturama.
Dodatak gore navedenom
Nastanak, evolucija, mjesto u razvoju života na Zemlji
Bakterije su, uz arheje, bile među prvim živim organizmima na Zemlji, pojavile su se prije oko 3,9-3,5 milijardi godina. Evolucijski odnosi između ovih grupa još nisu u potpunosti proučeni, postoje najmanje tri glavne hipoteze: N. Pace sugerira da imaju zajedničkog pretka protobakterija; Zavarzin smatra da je arheja slijepa grana evolucije eubakterija koja je ovladala ekstremnim staništa; konačno, prema trećoj hipotezi, arheje su prvi živi organizmi od kojih su potekle bakterije.Eukarioti su nastali kao rezultat simbiogeneze iz bakterijskih stanica mnogo kasnije: prije oko 1,9-1,3 milijarde godina. Evoluciju bakterija karakterizira izražena fiziološka i biohemijska pristranost: uz relativno siromaštvo životnih oblika i primitivnu strukturu, one su ovladale gotovo svim trenutno poznatim biohemijskim procesima. Prokariotska biosfera je već imala sve postojeće načine transformacije supstance. Eukarioti su, prodrevši u njega, promijenili samo kvantitativne aspekte svog funkcioniranja, ali ne i kvalitativne; u mnogim fazama elemenata bakterije i dalje zadržavaju monopolski položaj.
Jedna od najstarijih bakterija su cijanobakterije. U stijenama nastalim prije 3,5 milijardi godina pronađeni su proizvodi njihove vitalne aktivnosti, stromatoliti, neosporni dokazi o postojanju cijanobakterija datiraju prije 2,2-2,0 milijarde godina. Zahvaljujući njima, kisik se počeo akumulirati u atmosferi, koji je prije 2 milijarde godina dostigao koncentracije dovoljne da započne aerobno disanje. Ovom vremenu pripadaju formacije karakteristične za obavezno aerobni metalogenijum.
Pojava kiseonika u atmosferi zadala je ozbiljan udarac anaerobnim bakterijama. Oni ili izumiru ili odlaze u lokalno očuvane anoksične zone. Ukupna raznolikost vrsta bakterija u ovom trenutku je smanjena.
Pretpostavlja se da zbog nedostatka seksualnog procesa evolucija bakterija slijedi potpuno drugačiji mehanizam od onog kod eukariota. Stalni horizontalni prijenos gena dovodi do nejasnoća u slici evolucijskih odnosa, evolucija se odvija izuzetno sporo (i, možda, s pojavom eukariota, potpuno je stala), ali u promjenjivim uvjetima dolazi do brze preraspodjele gena između stanica s nepromijenjenim zajednički genetski fond.
Struktura
Velika većina bakterija (s izuzetkom aktinomiceta i filamentoznih cijanobakterija) je jednoćelijska. Po obliku ćelija mogu biti okrugle (koke), štapićaste (bacili, klostridije, pseudomonade), uvijene (vibrije, spirile, spirohete), rjeđe - zvjezdaste, tetraedarske, kubične, C- ili O- oblikovano. Oblik određuje takve sposobnosti bakterija kao što su vezanost za površinu, mobilnost, apsorpcija hranjivih tvari. Primećeno je, na primer, da oligotrofi, odnosno bakterije koje žive sa niskim sadržajem hranljivih materija u okolini, imaju tendenciju da povećaju odnos površine i zapremine, na primer, stvaranjem izraslina (tzv. prostek ).Od obaveznih ćelijskih struktura razlikuju se tri:
- nukleoid
- ribozomi
- citoplazmatska membrana (CPM)
Struktura protoplasta
CPM ograničava sadržaj ćelije (citoplazme). spoljašnje okruženje. Homogena frakcija citoplazme, koja sadrži skup rastvorljivih RNK, proteina, proizvoda i supstrata metaboličkih reakcija, naziva se citosol. Drugi dio citoplazme predstavljaju različiti strukturni elementi.Jedna od glavnih razlika između bakterijske ćelije i eukariotske ćelije je odsustvo nuklearne membrane i, strogo govoreći, odsustvo bilo koje intracitoplazmatske membrane koje nisu derivati CPM-a. Kako god, različite grupe prokarioti (posebno često kod Gram-pozitivnih bakterija) imaju lokalne izbočine CPM - mezozoma, koji obavljaju različite funkcije u ćeliji i dijele je na funkcionalno različite dijelove. Mnoge fotosintetske bakterije imaju razvijenu mrežu fotosintetskih membrana dobivenih iz CPM-a. Kod ljubičastih bakterija zadržale su svoj odnos sa CPM-om, koji se lako detektuje na presecima pod elektronskim mikroskopom; kod cijanobakterija je ovaj odnos ili teško otkriti ili se izgubio tokom evolucije. U zavisnosti od uslova i starosti kulture, fotosintetske membrane formiraju različite strukture - vezikule, hromatofore, tilakoide.
Sve genetske informacije neophodne za život bakterija sadržane su u jednoj DNK (bakterijski hromozom), najčešće u obliku kovalentno zatvorenog prstena (linearni hromozomi se nalaze u Streptomyces i Borrelia). U jednom trenutku je vezan za CPM i smješten u strukturu koja je izolirana, ali nije odvojena membranom od citoplazme, a naziva se nukleoid. Nesavijena DNK je duga preko 1 mm. Bakterijski hromozom je obično predstavljen u jednoj kopiji, odnosno skoro svi prokarioti su haploidni, iako pod određenim uslovima jedna ćelija može sadržati nekoliko kopija svog hromozoma, a Burkholderia cepacia ima tri različita prstenasta hromozoma (3,6; 3,2 i 1,1 milion dužine bazni parovi). Ribozomi prokariota se također razlikuju od onih kod eukariota i imaju konstantu sedimentacije od 70 S (80 S kod eukariota).
Pored ovih struktura, u citoplazmi se mogu naći i inkluzije rezervnih supstanci.
Ćelijski zid i površinske strukture
ćelijski zid- važan strukturni element bakterijske ćelije, ali neobavezan. Vještački su dobijeni oblici sa djelimično ili potpuno odsutnim ćelijskim zidom (L-oblici), koji su mogli postojati u povoljnim uslovima, ali su ponekad gubili sposobnost dijeljenja. Poznata je i grupa prirodnih bakterija koje ne sadrže ćelijski zid - mikoplazme.Kod bakterija postoje dva glavna tipa strukture stanične stijenke, karakteristične za gram-pozitivne i gram-negativne vrste.
Stanični zid gram-pozitivnih bakterija je homogeni sloj debljine 20-80 nm, izgrađen uglavnom od peptidoglikana sa manjom količinom teihoinskih kiselina i malom količinom polisaharida, proteina i lipida (tzv. lipopolisaharid). Ćelijski zid ima pore prečnika 1-6 nm, koje ga čine propusnim za veliki broj molekula.
Kod gram-negativnih bakterija, sloj peptidoglikana ne prianja čvrsto za CPM i debeo je samo 2-3 nm. Okružen je vanjskom membranom, koja u pravilu ima neravni, zakrivljeni oblik. Između CPM-a, peptidoglikanskog sloja i vanjske membrane, postoji prostor koji se naziva periplazmatski, a ispunjen je otopinom koja uključuje transportne proteine i enzime.
Na vanjskoj strani ćelijskog zida može se nalaziti kapsula - amorfni sloj koji održava vezu sa zidom. Sluzni slojevi nemaju veze sa ćelijom i lako se odvajaju, dok ovojnice nisu amorfne, već imaju finu strukturu. Međutim, postoji mnogo prijelaznih oblika između ova tri idealizirana slučaja.
Bakterijskih flagela može biti od 0 do 1000. Obje opcije za lociranje jednog flageluma na jednom polu (monopolarni monotrih), snopa flagela na jednom (monopolarni peritrih ili lofotrihijalna flagelacija) ili dva pola (bipolarni peritrih ili amfitrihijalni flagella), i brojne flagele duž cijele površine ćelije (peritrihozni). Debljina flageluma je 10-20 nm, dužina 3-15 mikrona. Njegova rotacija se vrši u smjeru suprotnom od kazaljke na satu sa frekvencijom od 40-60 o/min.
Pored flagela, među površinskim strukturama bakterija moraju se spomenuti i resice. Tanje su od flagela (prečnika 5-10 nm, dužine do 2 μm) i neophodne su za vezivanje bakterija za supstrat, učestvuju u metabolitima i posebnim resicama - F-pili - filamentoznim tvorevinama, tanjim i kraćim (3- 10 nm x 0 , 3-10 mikrona) od flagela - neophodni su da bi ćelija donora prenijela DNK primaocu tokom konjugacije.
Dimenzije
Veličina bakterija je u prosjeku 0,5-5 mikrona. Escherichia coli, na primjer, ima veličinu od 0,3-1 sa 1-6 mikrona, Staphylococcus aureus ima prečnik od 0,5-1 mikrona, Bacillus subtilis 0,75 sa 2-3 mikrona. Najveća poznata bakterija je Thiomargarita namibiensis, koja dostiže veličinu od 750 mikrona (0,75 mm). Drugi je Epulopiscium fishelsoni, koji ima prečnik od 80 mikrona i dužinu do 700 mikrona i živi u probavni trakt kirurška riba Acanthurus nigrofuscus. Achromatium oxaliferum dostiže veličinu od 33 x 100 mikrona, Beggiatoa alba - 10 x 50 mikrona. Spirohete mogu narasti do 250 mikrona u dužinu sa debljinom od 0,7 mikrona. U isto vrijeme, bakterije su najmanje od onih koje imaju ćelijska struktura organizmi. Mycoplasma mycoides mjeri 0,1-0,25 µm, što je veličina velikih virusa kao što su mozaik duhana, vakcinija ili gripa. Prema teorijskim proračunima, sferna ćelija promjera manjeg od 0,15-0,20 mikrona postaje nesposobna za samoreprodukciju, jer fizički ne uklapa sve potrebne biopolimere i strukture u dovoljnim količinama.Međutim, opisane su nanobakterije koje su manje od "dozvoljenih" i koje se vrlo razlikuju od običnih bakterija. Oni su, za razliku od virusa, sposobni za samostalan rast i reprodukciju (izuzetno sporo). Još uvijek su malo proučeni, njihova živa priroda se dovodi u pitanje.
Sa linearnim povećanjem radijusa ćelije, njena površina raste proporcionalno kvadratu poluprečnika, a zapremina - proporcionalno kocki, stoga je kod malih organizama odnos površine i zapremine veći nego kod većih. one, što za prve znači aktivniji metabolizam sa okolinom. Metabolička aktivnost mjerena pomoću različiti indikatori, po jedinici biomase u malim oblicima je veća nego u velikim. Stoga male veličine čak i za mikroorganizme daju bakterijama i arhejama prednost u brzini rasta i razmnožavanja u odnosu na složenije organizirane eukariote i određuju njihovu važnu ekološku ulogu.
multicelularnost kod bakterija
Jednoćelijski oblici sposobni su obavljati sve funkcije koje su inherentne tijelu, bez obzira na susjedne ćelije. Mnogi jednoćelijski prokarioti imaju tendenciju da formiraju ćelijske, koje se često drže zajedno pomoću sluzi koju luče. Najčešće je to samo slučajna asocijacija pojedinih organizama, ali u nekim slučajevima je privremena povezanost povezana s provedbom određene funkcije, na primjer, formiranje plodnih tijela miksobakterijama omogućuje razvoj cista, unatoč činjenica da pojedinačne ćelije nisu u stanju da ih formiraju. Ovakve pojave, uz formiranje morfološki i funkcionalno diferenciranih ćelija od strane jednoćelijskih eubakterija, neophodni su preduvjeti za nastanak prave višećelijske u njima.Višećelijski organizam mora ispunjavati sljedeće uslove:
- njegove ćelije moraju biti agregirane,
- između ćelija treba da postoji razdvajanje funkcija,
- treba uspostaviti stabilne specifične kontakte između agregiranih ćelija.
Reprodukcija bakterija
Neke bakterije nemaju seksualni proces i razmnožavaju se samo binarnom poprečnom fisijom ili pupanjem jednake veličine. Za jednu grupu jednoćelijskih cijanobakterija opisana je višestruka podjela (serija brzih uzastopnih binarnih dioba, što dovodi do formiranja 4 do 1024 nove ćelije). Da obezbedi neophodno za evoluciju i prilagođavanje promenama okruženje plastičnosti genotipa, imaju druge mehanizme.Prilikom dijeljenja sintetizira se većina gram-pozitivnih bakterija i filamentoznih cijanobakterija poprečna pregrada od periferije do centra uz učešće mezozoma. Gram-negativne bakterije dijele se suženjem: na mjestu diobe se postepeno povećava zakrivljenost CPM-a i stanične stijenke prema unutra. Kada pupaju, bubreg se formira i raste na jednom od polova matične ćelije, matična ćelija pokazuje znakove starenja i obično ne može proizvesti više od 4 ćelije kćeri. Pupanje se javlja u različitim grupama bakterija i, pretpostavlja se, nastalo je nekoliko puta u toku evolucije.
Kod bakterija se također opaža seksualna reprodukcija, ali u najprimitivnijem obliku. Seksualno razmnožavanje bakterija razlikuje se od spolnog razmnožavanja eukariota po tome što bakterije ne stvaraju gamete i ne dolazi do fuzije stanica. Međutim, glavni događaj seksualne reprodukcije, odnosno razmjena genetskog materijala, događa se i u ovom slučaju. Ovaj proces se zove genetska rekombinacija. Deo DNK (vrlo retko ceo DNK) ćelije donora prenosi se u ćeliju primaoca, čija se DNK genetski razlikuje od donora. U ovom slučaju, prenesena DNK zamjenjuje dio DNK primaoca. Zamjena DNK uključuje enzime koji razgrađuju i ponovo spajaju lance DNK. Ovo proizvodi DNK koja sadrži gene obje roditeljske ćelije. Takva DNK se naziva rekombinantna. Kod potomaka ili rekombinanata postoji izrazita raznolikost osobina uzrokovanih pristrasnošću gena. Ova raznolikost karaktera je vrlo važna za evoluciju i glavna je prednost seksualne reprodukcije. Postoje 3 načina za dobivanje rekombinanata. To su, po redoslijedu njihovog otkrivanja, transformacija, konjugacija i transdukcija.
Bakterije su mikroskopski jednoćelijski organizmi. Struktura bakterijske ćelije ima osobine koje su razlog odvajanja bakterija u posebno carstvo živog sveta.
ćelijske membrane
Većina bakterija ima tri ljuske:
- stanične membrane;
- ćelijski zid;
- mukozne kapsule.
Stanična membrana je u direktnom kontaktu sa sadržajem ćelije – citoplazmom. Ona je tanka i mekana.
Ćelijski zid je gusta, deblja ljuska. Njegova funkcija je da štiti i podržava ćeliju. Ćelijski zid i membrana imaju pore kroz koje potrebne tvari ulaze u ćeliju.
Mnoge bakterije imaju mukoznu kapsulu koja obavlja zaštitnu funkciju i osigurava lijepljenje za različite površine.
TOP 4 člankakoji je čitao zajedno sa ovim
Upravo zahvaljujući sluzokoži streptokoki (vrsta bakterije) se lijepe za zube i uzrokuju karijes.
Citoplazma
Citoplazma je unutrašnjost ćelije. 75% se sastoji od vode. U citoplazmi su inkluzije - kapi masti i glikogena. One su rezervne hranljive materije ćelije.
Rice. 1. Shema strukture bakterijske ćelije.
Nukleoid
Nukleoid znači "kao jezgro". Bakterije nemaju pravo, ili, kako kažu, oblikovano jezgro. To znači da nemaju nuklearni omotač i nuklearni prostor, kao ćelije gljiva, biljaka i životinja. DNK se nalazi direktno u citoplazmi.
DNK funkcije:
- čuva nasljedne podatke;
- implementira ove informacije kontrolirajući sintezu proteinskih molekula karakterističnih za ovu vrstu bakterija.
Odsustvo pravog jezgra je najvažnija karakteristika bakterijske ćelije.
Organelles
Za razliku od biljnih i životinjskih ćelija, bakterije nemaju organele izgrađene od membrana.
Ali ćelijska membrana bakterija na nekim mjestima prodire u citoplazmu, formirajući nabore, koji se nazivaju mezozom. Mezozom je uključen u ćelijsku reprodukciju i razmjenu energije i, takoreći, zamjenjuje membranske organele.
Jedina organela koja se nalazi u bakterijama je ribosom. To su mala tijela koja se nalaze u citoplazmi i sintetiziraju proteine.
Mnoge bakterije imaju flagelum pomoću kojih se kreću u tečnom mediju.
Oblici bakterijskih ćelija
Oblik bakterijskih stanica je različit. Bakterije u obliku lopte nazivaju se koki. U obliku zareza - vibrio. Bakterije u obliku štapa su bacili. Spirilla izgleda kao valovita linija.
Rice. 2. Oblici bakterijskih ćelija.
Bakterije se mogu vidjeti samo pod mikroskopom. Prosječna veličina ćelije je 1-10 mikrona. Postoje bakterije dužine do 100 mikrona. (1 µm = 0,001 mm).
sporulacija
Kada se pojave nepovoljni uslovi, bakterijska ćelija ulazi u stanje mirovanja, koje se naziva spora. Razlozi za spor mogu biti:
- niske i visoke temperature;
- suša;
- nedostatak ishrane;
- po život opasne supstance.
Prijelaz se događa brzo, u roku od 18-20 sati, a ćelija može biti u stanju spora stotinama godina. Prilikom oporavka normalnim uslovima bakterija klija iz spore za 4-5 sati i prelazi u normalan način života.
Rice. 3. Šema formiranja spora.
reprodukcija
Bakterije se razmnožavaju diobom. Period od rođenja ćelije do njene deobe je 20-30 minuta. Stoga su bakterije široko rasprostranjene na Zemlji.
Šta smo naučili?
Saznali smo da su, generalno, bakterijske ćelije kao biljne i životinjske ćelije, imaju membranu, citoplazmu, DNK. Glavna razlika između bakterijskih stanica je odsustvo formiranog jezgra. Stoga se bakterije nazivaju prednuklearnim organizmima (prokarioti).
Tematski kviz
Report Evaluation
Prosječna ocjena: 4.1. Ukupno primljenih ocjena: 281.