Bakterie, Bacteriae (od gr. bakterion "pałeczka") – jednokomórkowe lub kolonijne organizmy o budowie prokariotycznej. Dwa podstawowe typy to bakterie tlenowe (do życia potrzebują tlenu) i beztlenowe. Są drobnoustrojami. Mają wiele kształtów, od kuli do spirali. Niektóre są ze sobą luźno połączone, tworząc np. pakietowce. Są organizmami kosmopolitycznymi, występują w każdym biotopie. Można je spotkać na Ziemi w glebie, innych organizmach i w wodzie. Występują także na terenach radioaktywnych, co udowodnił eksperyment w czasie którego bakterie poddawano silnemu jonizowaniu[1]. Wielkość bakterii wynosi od 0,2 do kilkudziesięciu nanometrów. Bada je mikrobiologia oraz jej wyspecjalizowany dział – bakteriologia. Odgrywają ważną rolę w obiegu biogennych pierwiastków (są destruentami). Występują jako autotrofy, symbionty, komensale i pasożyty. Cechą charakterytyczną komórek bakteryjnych jest brak jądra komórkowego i mitochondriów.
Spis treści |
edytuj Systematyka
Ze względów historycznych pojęcie to jest dosyć nieprecyzyjne. Tradycyjnie (mniej więcej do połowy XX w.) obejmowało wszystkie prokarionty z wyjątkiem sinic, zaliczanych do glonów.
Według "systematyki pięciu królestw" wszystkie prokarionty zgrupowano w jedno królestwo Monera z dwoma podkrólestwami: Eubacteria (czyli "bakterie właściwe") i Archaea (archeany), a sinice zaliczono do tych pierwszych jako niższy takson.
Dokładniejsze badania na poziomie molekularnym zasugerowały, że z ewolucyjnego punktu widzenia archeany są równie odległe od reszty prokariontów, jak od eukariontów, a pod pewnymi względami nawet bliższe tym ostatnim (patrz intron). Spowodowało to zaproponowanie "systematyki trzech domen", według której "bakterie właściwe" stanowią jedną z domen, obok archeanów i eukariontów. W takim ujęciu słowo "bakteria" powinno odnosić się do podkrólestwa Eubacteria, równoważnego z domeną Bacteria. Należy jednak zaznaczyć, że nie wszyscy naukowcy zgadzają się z taką interpretacją, wskazują na błędy w interpretacji danych molekularnych i uważają, że termin "bakterie" winien być używany także wobec "archeanów".
edytuj Typy [2]
Niezależnie od przyjętego systemu klasyfikacji domen i królestw wśród bakterii wyróżnia się następujące typy [3] :
- Acidobacteria Cavalier-Smith 2002 – kwasolubne bakterie glebowe
- Actinobacteria (Stackebrandt i inni, 1997) Cavalier-Smith 2002 – Gram-dodatnie bakterie glebowe
- Aquificae Reysenbach 2002 – termofilne chemolitotrofy
- Bacteroidetes – różnorodna grupa bakterii pasożytniczych, symbiotycznych i wolnożyjących
- Chlamydiae Jones 1945 – chlamydie, bezwzględne pasożyty komórek eukariotycznych
- Chlorobi Cavalier-Smith 2002 – zielone bakterie siarkowe
- Chloroflexi Garrity and Holt 2001 – zielone bakterie bezsiarkowe
- Chrysiogenetes Garrity and Holt 2001 – chemolitotrofy
- Cyanobacteria (Stanier 1974) Cavalier-Smith 2002 – sinice, bakterie fotosyntetyzujące
- Deferribacteres Garrity and Holt 2001 – beztlenowe bakterie wodne
- Deinococcus-Thermus Schwartz, 1998 – ekstremofile
- Dictyoglomi Saiki et al. 1985 – termofilne chemoorganotrofy
- Fibrobacteres Montgomery et al. 1988 – celulolityczne, beztlenowe bakterie żołądkowe
- Firmicutes Gibbons & Murray, 1978 – różnorodna grupa pospolitych bakterii
- Fusobacteria – beztlenowe heterotrofy, często pasożytnicze
- Gemmatimonadetes Zhang i inni, 2003 – Gram-ujemne, tlenowe, pałeczki
- Lentisphaerae Cho i inni, 2004
- Nitrospira syn. Nitrospirae – Gram-ujemne bakterie utleniające związki azotu
- Planctomycetes Schlesner i Stackebrandt 1987, syn. Planctobacteria Cavalier-Smith 2002 – planktobakterie, pozbawione ściany komórkowej, pączkujące
- Proteobacteria (Stackebrandt i inni., 1986) Garrity i inni, 2005 – proteobakterie, duża grupa Gram-ujemnych mikroorganizmów
- Spirochaetes Cavalier-Smith, 2002 – krętki, syn. Spirochaetae, chemoheterotrofy o spiralnej formie
- Thermodesulfobacteria Garrity i Holt, 2001 – termofilne bakterie redukujące siarczany
- Thermomicrobia Garrity i Holt, 2001 – termofilne chemoheterotrofy
- Thermotogae Reysenbach, 2001 – termofilne, względnie beztlenowe
- Verrucomicrobia Hedlund et al. 1998 – bakterie zamieszkujące środowisko wodne, glebowe i układu pokarmowego
edytuj Postać
Bakterie należą do najmniejszych komórek. Ich rozmiary z reguły zawierają się w zakresie 0,1-10 μm, choć istnieją gatunki o rozmiarach dochodzących do 0,5 mm. Niektóre bakterie są w stanie wytwarzać endospory nazywane czasami przetrwalnikami, które charakteryzują się znacznym stopniem odwodnienia zawartej w nich cytoplazmy, a także grubymi i wielowarstwowymi osłonami. Spory umożliwiają bakteriom przetrwanie w niekorzystnych warunkach, a następnie powrót do normalnych funkcji życiowych, kiedy warunki zmienią się na sprzyjające. Przykładem bakterii wykorzystujących tą możliwość są laseczka tężca i wąglika, które potrafią przetrwać w niekorzystnych warunkach nawet 2 lata.
edytuj Formy morfologiczne
- ziarniaki, Coccus
- dwoinki, Diplococcus
- paciorkowce, Streptococcus
- gronkowce, Staphylococcus
- pakietowce, Sarcina
- pałeczki, Bacterium
- laseczki, Bacillus
- maczugowce, Cornybacterium
- przecinkowce, Vibrio
- śrubowce, Spirillum
- krętki, Spirochaeta
- promieniowce, Actinomyces
- prątki, Mycobacterium
edytuj Historia
Pierwsze bakterie zostały zaobserwowane w roku 1676 przez Antona von Leeuwenhoeka, używającego własnoręcznie skonstruowanego mikroskopu. Nazwa bakteria została wprowadzona znacznie później, przez Christiana Ehrenberga w 1828 roku, od greckiego słowa βακτηριον (baktērion) – "pałeczka".
edytuj Budowa komórki
Wszystkie bakterie mają stosunkowo prostą budowę komórkową. Nie posiadają takich organelli jak jądro komórkowe, mitochondria czy chloroplasty. Ważnym składnikiem komórki bakteryjnej jest ściana komórkowa. Opierając się na różnicach w strukturze ścian bakterie można podzielić na dwie grupy: Gram-dodatnie i Gram-ujemne. Gram-dodatnie mają ścianę komórkową składającą się z grubej warstwy mureiny. Gram-ujemne ścianę mają cieńszą, ale występuje u nich podwójna błona komórkowa. Dodatkowymi elementami, w które mogą być zaopatrzone powłoki komórek bakteryjnych, są rzęski i fimbrie, które umożliwiają ruch, przyleganie do innych komórek bakteryjnych i koniugację. Bakterie posiadają stosunkowo mało organelli komórkowych w porównaniu do eukariotów. Mają nagą, kolistą i nieupakowaną cząsteczkę DNA, czyli genofor, rybosomy, a także plazmidy. Niektóre bakterie potrafią tworzyć struktury przetrwalnikowe zwane endosporami, które pozwalają przetrwać niekorzystne warunki. Komórki są zbudowane z:
- cytoplazmy, która jest substancją koloidalną, wypełniającą wnętrze komórki;
- nukleoidu, który jest obszarem cytoplazmy, w którym znajduje się nić DNA;
- otoczki, która jest ścianą o funkcji szkieletowej, na niej są zawieszone rzęski;
- ściany komórkowej, która pełni funkcję ochronną, w jej skład wchodzi mureina.
- błony komórkowej, która jest strukturą oddzielającą wnętrze komórki od świata zewnętrznego;
- rybosomu, który jest organellum służącym do produkcji białek;
- rzęsek, które są wypustkami pełniącymi funkcję ruchową;
- wici, która jest organellum ruchu.
edytuj Rozmnażanie
Bakterie rozmnażają się bezpłciowo przez podział komórki. Powstają wtedy dwie identyczne komórki potomne. Faza wzrostu populacji bakterii jest czasem określana w przybliżeniu jako faza wzrostu wykładniczego.
U niektórych typów bakterii mogą występować procesy płciowe bez rozmnażania – proces ten jest zwany koniugacją. Podczas koniugacji jedna komórka („dawca”) ma rurkowate cytoplazmatyczne wyrostki, tzw. pilusy, umożliwiające kontakt między komórkami bakterii. Po wymianie cytoplazmy wraz z materiałem genetycznym (plazmidami) komórki się rozdzielają. Proces ten ma różne odmiany. Koniugacja zwiększa różnorodność populacji bakteryjnych i ich odporność na antybiotyki, przez co może doprowadzić do uodpornienia całej populacji. Z tego powodu jest niezwykle groźna, zwłaszcza gdy zachodzi wśród bakterii chorobotwórczych.
edytuj Przykładowe gatunki bakterii
- bakterie chorobotwórcze
- Thiomargarita namibiensis
- Neisseria gonorrhoeae
- Neisseria menigitidis
- Treponema pallidum
- Staphylococcus aureus
- Streptococcus pyogenes
- Salmonella typhimurium
- Mycobacterium tuberculosis
- Vibrio comma
- Coxiella burnetti
- bakterie warunkowo chorobotwórcze
- bakterie próchnicotwórcze
Przypisy
- ↑ Geomicrobiology of High-Level Nuclear Waste-Contaminated Vadose Sediments at the Hanford Site, Washington State (en). [dostęp 30 sierpnia 2008].
- ↑ W przypadku bakterii występuje dwojakie nazewnictwo, wyróżnia się typy bądź gromady.
- ↑ Systematyka z www.bacterio.cict.fr zgodna z Bergey's Manual Trust
edytuj Zobacz też
- filogeneza
- patogen
- destruenci
- antybiotyk
- bacteriocyna
- endosymbioza
- barwienie otoczek bakterii
- choroby bakteryjne
- Bakterie Gram-ujemne
- Bakterie Gram-dodatnie
