Vysvetľujeme, čo sú baktérie, aké existujú a aká je ich štruktúra. Tiež niekoľko príkladov a ich rozdiely s vírusom.
Čo sú baktérie
Baktérie tvoria veľkú skupinu mikroorganizmy prokaryoty (nemajú membránu, ktorá ohraničuje bunkové jadro) rôznych možných tvarov a veľkostí. Hoci v minulosti pojem „baktérie“ zoskupoval všetky prokaryotické organizmy, dnes sa taxonómia Rozdeľuje ich do dvoch kategórií: doména Bacteria a doména Archaea. Obidve sú zoskupené v superkráľovstve alebo ríši Prokaryota, tvorenej všetkými prokaryotickými organizmami, ktoré tvoria živých tvorov najprimitívnejšie a najhojnejšie planéta Zem, prispôsobené prakticky všetkým podmienkam a biotopov. Niektoré baktérie môžu dokonca prežiť v drsných podmienkach, ako je vesmír.
Moderné prokaryoty, medzi ktorými sú všetky baktérie, sú bezprostrednými potomkami prvých jednobunkových foriem života na planéte, ktoré vznikli v podmienkach veľmi odlišných od tých dnešných asi pred 4 000 miliónmi rokov.
Baktérie boli zapojené, možno kvôli ich množstvu, vo väčšine skokov evolučné mobilné telefóny. Napríklad sa verí, že prostredníctvom endosymbióznych procesov ovplyvnili vznik mitochondrie (organely prítomné vo všetkých eukaryotických buniek) alebo chloroplasty (organely jedinečné pre riasy a zeleninové bunky).
Tieto živé bytosti majú vzťahy prakticky so všetkými formami života na planéte, či už prostredníctvom vzťahov komenzalizmus (ako sú baktérie, ktoré sa množia na koži), mutualizmus (ako sú tie, ktoré spolupracujú s trávením jedlo v čreve) príp parazitizmus (ako príčina infekcií a chorôb).
Bakteriálny život je nevyhnutný v procesoch rozkladu organický materiál, potrebné pre recyklácia prvky ako uhlík alebo dusík, a tvoria základ Trofické reťazce rôznych prostredí.
Baktérie sa množia rýchlo a prostredníctvom asexuálnych postupov, ktoré pozostávajú z replikácie bunka rodič v dvoch presne rovnaký ako ona (Binárne delenie). Odhaduje sa, že v priaznivom prostredí je baktéria schopná deliť sa už za 15-20 alebo 20-30 minút, v závislosti od druhov.
Druhy baktérií
Baktérie študuje bakteriológia, odvetvie mikrobiológie. Je disciplína ich klasifikoval podľa rôznych kritérií:
- Podľa jeho morfológie:
- Bacili Predĺžený tvar ako mikroskopické tyčinky. Bacily možno nájsť aj v skupinách po dvoch alebo vo vláknach.
- Kokosové orechy Guľovité alebo okrúhle tvary. Baktérie podobné kokosu sa môžu vyskytovať aj v pároch (diplokoky), v skupinách po štyroch (tetrakoky), v reťazcoch (streptokoky) a v nepravidelných zhlukoch alebo zhlukoch (stafylokoky).
- Skrutkovité tvary. Môžu byť: vibriá, v tvare čiarky a mierne zakrivené; špirály v tvare pevnej špirály alebo vývrtky; alebo spirochéty, vo forme ohybnej vývrtky.
Medzi baktériami rovnakého druhu je bežné, že prijímajú rôzne morfologické typy, čo sa nazýva „pleomorfizmus“.
- Podľa zloženia bunkovej steny:
- Gram pozitívne baktérie. Získavajú a farba purpurová alebo modrastá, keď sa použije kryštálové fialové farbivo, v dôsledku prítomnosti zhrubnutej bunkovej steny.
- Gramnegatívne baktérie. Pri použití kryštálovej fialovej farby získajú ružovkastú alebo červenú farbu v dôsledku prítomnosti tenkej bunkovej steny.
- Podľa výživy:
- Fotoautotrofné baktérie. Používajú slnečné svetlo ako zdroj energie a anorganických látok (hlavne CO2) ako zdroj uhlíka.
- Chemoautotrofné baktérie. Oni používajú anorganické zlúčeniny znížená ako zdroj energie a oxid uhličitý ako zdroj uhlíka.
- Fotoheterotrofné baktérie. Využívajú svetlo ako zdroj energie a organické molekuly ako zdroj uhlíka.
- Chemoheterotrofné baktérie. Ako zdroj uhlíka využívajú organické molekuly, ktoré využívajú aj ako činidlo pri reakciách na získanie energie.
Existujú aj iné klasifikácie baktérií, ktoré berú do úvahy biotop alebo jeho biochemické zložky.
Štruktúra baktérií
Jednobunková bakteriálna štruktúra je zvyčajne celkom jednoduchá. Baktérie sú tvorené jednou bunkou bez membrány, ktorá ohraničuje bunkové jadro a takmer bez definovaných organel, ale s nukleoidom (nepravidelná oblasť, kde DNA obežník z prokaryoty) a peptidoglykánovú bunkovú stenu, ktorá lemuje bunku mimo plazmatická membrána. Okrem toho majú často pili (štruktúry zapojené do výmeny genetického materiálu medzi baktériami) alebo bičíky na pohyb (v prípade, že sú mobilné). Niektoré baktérie majú tiež kapsuly, pevnú ochrannú štruktúru nachádzajúcu sa mimo bunkovej steny.
Roztrúsené v cytoplazme bakteriálne sú ribozómy (v ktorých prebieha syntéza proteín) a zvyčajne existujú aj plazmidy (malé nechromozomálne molekuly DNA) a malé vakuoly (ktoré fungujú ako rezervoáry pre rezervné látky). Niektoré baktérie majú prokaryotické kompartmenty, primitívne organely obklopené záhybmi plazmatickej membrány smerom k cytoplazme, určené na špecifické biochemické úlohy v bunke v závislosti od ich metabolizmu.
Príklady baktérií
Baktérie sú najrozšírenejšie organizmy na planéte a sú mimoriadne rozmanité. Počas evolúcie sa dokázali prispôsobiť všetkým druhom prostredia a preto sa nachádzajú vo všetkých suchozemských a vodných biotopoch, dokonca aj v tých najextrémnejších, ako sú kyslé pramene a hlboký oceán.
Je veľmi bežné považovať baktérie za patogénne organizmy schopné spôsobiť infekčné ochorenia. Zatiaľ čo niektoré z nich sú škodlivé, existuje mnoho ďalších, ktoré sú neškodné alebo dokonca prospešné. Napríklad:
- Escherichia coli. Je to gramnegatívna baktéria bežná v gastrointestinálnom trakte ľudská bytosť a ďalšie zvierat teplokrvný. Niektoré kmene tejto baktérie sú schopné v určitých časoch spôsobiť infekciu.
- Neisseria gonorrhoeae. Ide o gonokok, ktorý spôsobuje kvapavku, pohlavne prenosnú infekciu u ľudí.
- Bacillus anthracis. Ide o nepohyblivú, gram-pozitívnu baktériu, ktorá vytvára na koži rozpoznateľné čierne lézie (karbunky).
- Sorangium cellulosum. Ide o extrémne bežné gramnegatívne myxobaktérie pôdy a neškodný metabolizmus.
- Clostridium botulinum. Je to pôvodca botulizmu. Táto baktéria vylučuje neurotoxín, ktorého rast je známy pri konzervovaní (jasným príznakom sú nafúknuté konzervy, ktoré pri otvorení uvoľňujú plyn) a iných konzervovaných potravinách.
- Lactobacillus acidophilus. Je to baktéria mliečneho kvasenia, vzájomný obyvateľ ľudského čreva a iné cicavcov. V dôsledku vlastného metabolizmu poskytuje táto baktéria rôzne výhody, pretože pomáha pri trávení, zvyšuje biologickú dostupnosť živín a pomáha udržiavať tráviaci trakt bez patogénnych mikroorganizmov.
- Lactobacillus acidophilus. Je to rod baktérií, ktoré sú symbiotickými obyvateľmi ľudského tráviaceho traktu. Prispieva k tvorbe vitamínu K, vitamínu B12, folátu a biotínu.
Rozdiely medzi vírusmi a baktériami
Hoci sú to najznámejšie a najčastejšie formy infekčnosti pre ľudí, vírusy a baktérie sa výrazne líšia.
Hlavný rozdiel súvisí s vašou štruktúru a veľkosť: kým baktérie sú jednobunkové organizmy ktorých veľkosť sa pohybuje od 0,5 do 5 mikrometrov dĺžkaVírusy sú oveľa jednoduchšie a elementárne acelulárne bytosti, ktoré sa po naočkovaní inváznou vírusovou DNA nedajú reprodukovať inak ako infikovaním iných buniek, ktoré fungujú ako továrne na repliky vírusov.
V súčasnosti sa vedecká komunita celkom nezhoduje na tom, či sú vírusy skutočne živé, pretože ich existencia je primitívna, čo nie je oveľa viac ako molekula DNA resp. RNA zabalené vo vrstve proteín. Z tohto dôvodu antibiotiká neúčinkujú na vírusy, ale na baktérie; zatiaľ čo antivirotiká a antiretrovirotiká sa používajú výlučne na boj proti vírusovým infekciám.