A baktériumok a legelterjedtebb élőlények a bolygón, valamint az egyik legősibb életforma. A baktériumok egyszerűsége és apró méretei bizonyos szempontból elfedik az ellenálló képességet, az ókort és mindenütt jelenlét ezen életformák közül.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A baktériumok egysejtű organizmusok, és a taxonómiai kategória két területének egyikét képviselik prokarióták. A másik az Archaea, amely túlélheti a Föld néhány szélsőségesebb környezeti körülményét.
A szó "prokarióta"a görög szóból származik a" nucleus előtt "kifejezésre, amely kiemeli a prokarióták és a bioszférában újabban megjelenő társaik közötti fő különbséget, eukarióták ("jó mag").
Röviden, a prokarióták egysejtű szervezetek, amelyek anukleátus sejt, míg az eukarióták soksejtű organizmusok magvas sejtek; ritka kivétel létezik mindkét kategóriában.
Miért fontosak a baktériumok?
A baktériumok a bolygó gyakorlatilag minden ismert ökoszisztémájában aktívak (az ökoszisztéma a közös fizikai környezetben kölcsönhatásba lépő organizmusok összessége).
Míg elsődleges ismertségük abban rejlik, hogy képesek számos fertőző betegséget kiváltani, sokan közülük potenciálisan végzetes, sok baktérium valóban hasznos szerepet játszik az emberek és mások életében eukarióták.
Amikor kétféle organizmus él együtt, mindkettő számára előnyös módon, ezt nevezzük szimbiózis. (Ezzel szembe lehet állítani parazitizmus, ahol a két szervezet egyikének előnye származik a másik kárára, például az emlősök belében élő, és közben emberi problémákat okozó galandférgek.)
Szimbiózis: Példák
A baktériumok és az emberek közötti szimbiózis egyik példája egy bizonyos baktériumfaj által előállított K-vitamin, amely a vér alvadásában elengedhetetlen molekula.
Más baktériumok szimbiotikusan élnek az emberi bőrön és a test más részein, és segíthetnek a betegségeket okozó sejtek elpusztításában, valamint a emésztőrendszer.
Ezenkívül a kulináris táj jelentősen eltérne a keverékben lévő baktériumok nélkül. Nélkülük a világ nem rendelkezne sajttal, joghurttal és más olyan ételekkel, amelyek előállításuk során ezen mikroorganizmusok ellenőrzött és ellenőrzött tevékenységeire támaszkodnak.
Kórokozó baktériumok
Az ismert baktériumok kevesebb mint egy százaléka képes megbetegedést okozni az emberben.
A bakteriális fertőzések azonban továbbra is a halálozás és a megbetegedések egyik legnagyobb oka világszerte, különösen azokon a területeken, ahol a közegészségügy rossz, magas népsűrűség és korlátozott hozzáférés a megfelelő antibiotikumokhoz a baktériumok elleni küzdelemhez - közegészségügyi kérdések, amelyek sajnos gyakran megtalálhatók bennük kombináció.
Az emberben a kórokozó vagy betegségeket okozó baktériumok közül néhány a Streptococcusok és Staphylococcusok továbbá E. coli.
Streptococcus és Staphylococcus nemzetségnevek, és minden kategória különféle kórokozó fajokat tartalmaz. E. colirövidítése Escherichia coli, egy bizonyos fajta baktérium, ezért a nemzetség és a faj neve is szerepel benne, ugyanúgy Homo sapiens hogy utaljon a modern emberre.
Át a rendszertani világ, a nemzetség neve mindig nagybetűs, míg a fajnév soha.
Tápanyagok újrahasznosítása
A baktériumok azáltal is hozzájárulnak a globális ökoszisztémához, hogy részt vesznek benne tápanyagok újrafeldolgozása (például a szénciklus, a nitrogénciklus).
Ezek a folyamatok olyan fontos szén- és nitrogéntartalmú molekulákat hoznak vissza, amelyek átjutottak a csúcsról úgynevezett tápláléklánc a rendszer alján található baktériumokhoz, ezáltal új növények és állatok számára elérhetővé válnak növekedés; amikor ezek az organizmusok elpusztulnak, szén- és nitrogénatomjaik visszatalálnak a talajba és a vízbe, gyakran azután, hogy a baktériumok felléptek maradványaik lebontása és az energia kinyerése érdekében saját növekedésükhöz.
A baktériumok története
A baktériumok körülbelül 3,5 milliárd éve léteznek a Földön, ami azt jelenti, hogy körülbelül háromnegyede körül vannak, amíg maga a Föld.
(Vegyük figyelembe, hogy a dinoszauruszokról úgy gondolják, hogy körülbelül 65 millió évvel ezelőtt kihaltak; ez kevesebb, mint egy-ötvenedik olyan mélyen a geológiai történelembe, mint a baktériumok megjelenése.)
Prokarióta rokonaik, az archaea, még hosszabb ideig voltak jelen. Lehet, hogy a szavakat nagybetűvel látja; Az archeák és a baktériumok szintén az ezeket az organizmusokat felölelő taxonómiai területek neve.
Az "archeusoknak", ha más nem, nem kell versenyezniük az erőforrásokkal más organizmusokkal, mert csak a legkedvezőtlenebb területeken élnek elképzelhető környezetek: forró vagy rendkívül savas víz forrása, rendkívül sós (sós) medencék, kén-nehéz vulkáni nyílások és mélyen Antarktiszi jég.
Úgy gondolják, hogy a baktériumok és az archeák hasadása körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt történt.
Bár a baktériumokat és az archeákat könnyű közeli unokatestvéreknek tekinteni, biokémiai és genetikai szinten ez a két organizmuscsoport éppúgy különbözik egymástól, mint bármelyik embertől.
Prokarióták az eukarióták előtt
Az eukarióták először évmilliókkal jelentek meg az első baktériumok után, és megjelenésükről azt feltételezik, hogy annak eredménye, hogy az egyik típusú prokarióta az idő múlásával "bevált" módon elnyelte a másikat; képzelje el, hogy az AirBnB-tartózkodás állandó szobatárssá váljon.
Pontosabban az sejtszervecskék az úgynevezett eukarióta sejtek belsejében mitokondrium, amelyek felelősek az aerob anyagcseréért, és így az eukarióták viszonylag hatalmas méretei elérhetik az oxigénre való támaszkodásukról (aerob jelentése "oxigénnel együtt") azt gondolják, hogy valamikor szabadon álló baktériumok voltak jobb.
Egyetlen embernek sem tulajdonítják egyedülállóan a baktériumok felfedezését, de Antony, a 17. századi holland tudós von Leeuwenhoek nevéhez fűződik, hogy elsőként használt mikroszkópot ezek átfogó tanulmányainak elvégzéséhez élőlények.
Csak az 1800-as években tudósok, köztük Robert Koch és Louis Pasteur, megtudhatja, hogy a baktériumok betegséget okozhatnak az emberekben, és csak röviddel a második világháború előtt, a 20. század első felének vége felé, az orvostudósok azonosították és elkezdték használni az antibiotikumokat, amelyek természetes vagy szintetikus vegyi anyagok, amelyek megállíthatják a baktériumok szaporodását a nyomában, a szervezetek elpusztításával vagy anélkül nyílt.
A baktérium sejt felépítése
Ahogy az állatok szédítő fizikai formákat ölthetnek egyik fajtól a másikig, a különböző típusú baktériumok sokféle formát és méretet ölelnek fel, amint azt a következő szakasz leírja.
Ahogyan az összes eukarióta sejtnek vannak bizonyos közös vonásai, a baktériumok számos tulajdonsága univerzális.
A baktérium talán legfontosabb független szerkezete a sejtfal. (Vegye figyelembe, hogy a baktériumok "csak" körülbelül 90 százaléka rendelkezik ezzel a tulajdonsággal.)
Funkciójukon és kémiai felépítésükön kívül a sejtfal, amely a sejtmembránon kívül helyezkedik el, amelyet minden sejt a baktériumokat a fal Gram-foltnak nevezett laboratóriumi eljárásra adott válasza alapján osztják fel.
Az úgynevezett gram-pozitív (G +) baktériumok, amelyek megtartják a festés során használt festék nagy részét, falakkal rendelkeznek festéskor lilás színű, míg a festék nagy részét felszabadító gram-negatív (G-) baktériumok megjelennek rózsaszín. (Hagyományosan a "gram-pozitív" és a "gram-negatív" nem nagybetűs, annak ellenére, hogy a fő szó tulajdonnév.)
Mind a G +, mind a G- baktérium sejtfalak tartalmaznak ún peptidoglikánok amelyek sehol másutt nem találhatók meg a természetben.
A sejtfal sajátosságai
A G + sejtfalak körülbelül 90 százaléka peptidoglikánból készül, a fennmaradó rész pedig teichoicsav.
Ezzel szemben a G-baktérium sejtek falainak csak körülbelül 10 százaléka áll peptidoglikánokból. A G- baktériumok tartalmaznak egy plazma membránt is a sejtfal külsején, hogy kiegészítsék az elsődlegeset sejt membrán alatta.
A sejtfal és a baktérium egy vagy két sejtmembránja együttesen alkotják a sejtboríték.
A baktériumok genetikai információit a dezoxiribonukleinsav tartalmazza (DNS), akárcsak az eukariótáknál. A baktériumsejtekből azonban hiányoznak az atommagok, ahol a DNS megtalálható az eukariótákban, így a baktériumok a citoplazma (a sejt anyaga a sejtmembránon belül) az ún nukleoid.
•••Tudományosság
Egyéb baktériumsejtek
A sejtfalon kívül és a külső környezetbe vetítve különféle struktúrák vannak, amelyek részt vesznek a baktériumok mozgatásában és a genetikai információk cseréjében más baktériumokkal.
A flagellum ostorszerű vetület, amely nagyjából úgy működik, mint a csónak propellere, és egy izzószálból, egy kampóból és egy motorból áll, amelyek mindegyike különböző fehérjékből áll.
A pilum A (plural pili) egy kisebb, szőrszerű vetület, amelynek kis szerepe lehet a mozgásban, de leggyakrabban a baktériumok más sejtek felszínéhez való rögzítésére használják. Ha ez a másik sejt maga egy baktérium, akkor az eredmény lehet konjugáció vagy a DNS egyik baktérium sejtből a másikba mozgatása.
Riboszómákamelyek az eukariótákban is jelen vannak, a fehérjeszintézis helyei a sejtekben.
A citoplazmában szétszórva találhatók, ezek a struktúrák a DNS-en keresztül kódolt információt használják a messenger ribonukleinsavba (mRNS) specifikus fehérjék felépítésére olyan aminosav alegységekből, amelyeket más fehérjék juttatnak a riboszómákhoz.
A baktériumok különböző típusai
Amellett, hogy a baktériumokat kategóriákra osztják a fent említett sejtfestési viselkedésük alapján, a baktériumokat meg lehet különböztetni alakjuk alapján.
Vannak három alapvető forma:
- Cocci (egyes számban: coccus), amelyek nagyjából gömb alakúak
- Bacilli (bacillus), amelyek rúd alakúak
- S_pirilla_ (spirillum), amelyek spirál alakra vannak sodorva.
A kokszokat gyakran a telepeken találják meg.
Diplococcusok cocci párban vannak elrendezve; streptococcusok láncokban találhatók. Staphylococcusok szabálytalan, szőlőszerű fürtökben léteznek. A bacilusok nagyobbak, mint a kokkok, és amikor elosztódnak, az eredmény egy lánc lehet (streptobacillusok) vagy gömbhalmaz (coccobacillusok).
Végül a spirilla háromféle ízben kapható: a vibrió baktérium, amely egy ívelt rúd, vessző alakú; a spirochete, vékony és rugalmas spirál; és a "tipikus" spirillum, amely merev spirált képez.
Hogyan szaporodnak a baktériumok
A baktériumok az úgynevezett eljárással szaporodnak bináris hasadás, amely két leánybaktérium képződését eredményezi, amelyek mindegyikük összetételükben gyakorlatilag megegyezik az "szülő" baktériumokkal és méretükben megegyezik.
Ez egy nemi reprodukciós forma, és hasonló az eukarióta sejtekben észlelt mitózishoz.
A mitózis azonban szigorúan a sejt genetikai anyagának vagy a DNS-nek a replikációjára utal. Míg ez szinte az egész eukarióta sejtek osztódásával következik be, az egyik eukarióta sejt kettéválasztását ún. citokinezis.
Emlékezzünk arra, hogy egy baktérium DNS-e nem magba van csomagolva, hanem lazán szervezett szálak halmazában ül a citoplazmában.
A bináris hasadásra való felkészülés során az egész baktériumsejt összehangolt módon megnyúlik, a sejtfal és a citoplazma egyaránt kiterjedtebbé válik. Amint ez történik, a sejt elkezdi készíteni a DNS teljes új másolatát (replikációja).
Osztály történik
A "vonal", amely mentén a baktérium osztódni fog, az úgynevezett a válaszfal, a sejt közepén képződik; a septum szintézise az úgynevezett fehérjére támaszkodik FtsZ.
Eleinte a septum úgy néz ki, mint egy gyűrű, de aztán a sejt ellentétes oldalai felé tolja az utat, ami végül hasadáshoz és két leánybaktérium kialakulásához vezet.
Mivel a bináris hasadás két egész, funkcionális organizmus képződését eredményezi, a baktériumok keletkezési idejét, amelyek gyakran órákban adják, általában sokkal rövidebbek, mint az eukarióta organizmusoké, amelyeket általában hónapokban vagy hónapokban mérnek évek.
Kapcsolódó téma: Antibiotikum rezisztencia