Bacterii: definiție, tipuri și exemple

Bacteriile sunt cele mai abundente organisme vii de pe planetă, precum și unele dintre cele mai vechi forme de viață cunoscute. Simplitatea și dimensiunile minuscule ale bacteriilor maschează într-un fel sau altul rezistența, antichitatea și omniprezenta a acestor forme de viață.

TL; DR (Prea lung; Nu am citit)

Bacteriile sunt organisme unicelulare și reprezintă unul dintre cele două domenii din categoria taxonomică cunoscută sub numele de procariote. Cealaltă este Archaea, care poate supraviețui unor condiții de mediu mai extreme ale Pământului.

Cuvantul "procariot„provine din greacă pentru„ înainte de nucleu ”, care evidențiază diferența principală dintre procariote și omologii lor mai recent aparuți în biosferă, eucariote („nucleu bun”).

Pe scurt, procariotele sunt organisme unicelulare cu un anucleate celule, în timp ce eucariotele sunt organisme multicelulare cu nucleate celule; rare excepții există în ambele categorii.

Bacteriile sunt active în practic fiecare ecosistem cunoscut de pe planetă (un ecosistem este o colecție de organisme care interacționează într-un mediu fizic comun).

În timp ce notorietatea lor principală constă în capacitatea lor de a provoca o serie de boli infecțioase, multe dintre ele potențial fatală, multe bacterii joacă de fapt roluri benefice în viața oamenilor și a altor persoane eucariote.

Când două tipuri diferite de organisme trăiesc împreună în moduri care sunt benefice pentru ambele, acest lucru se numește simbioză. (Acest lucru poate fi contrastat cu parazitism, în care unul dintre cele două organisme beneficiază în detrimentul celuilalt, de exemplu, tenii care trăiesc în intestinele mamiferelor și care cauzează probleme de sănătate umană în acest proces.)

Un exemplu de simbioză bacterie-om este fabricarea de către o anumită specie de bacterii a vitaminei K, o moleculă esențială în coagularea sângelui.

Alte bacterii trăiesc simbiotic pe pielea umană și în alte părți ale corpului și pot ajuta la distrugerea celulelor care cauzează boli, precum și la sistem digestiv.

În plus, peisajul culinar ar fi semnificativ diferit fără bacterii în amestec. Fără ele, lumea nu ar avea brânză, iaurt și alte alimente care se bazează pe activitățile controlate și monitorizate ale acestor microorganisme pentru fabricarea lor.

Mai puțin de un procent din bacteriile cunoscute sunt capabile să provoace boli la om.

Cu toate acestea, infecțiile bacteriene rămân una dintre cele mai mari cauze de deces și boli la nivel mondial, în special în zonele cu salubritate slabă, ridicată densitatea populației și accesul limitat la antibioticele potrivite pentru combaterea bacteriilor - probleme de sănătate publică, care, din păcate, se găsesc adesea combinaţie.

Unele dintre cele mai comune tipuri de bacterii care sunt patogene sau cauzatoare de boli la om sunt unele dintre Streptococi și Stafilococi precum și E. coli.

streptococ și Stafilococ sunt nume de gen și fiecare categorie include o varietate de specii patogene. E. coli, scurt pentru Escherichia coli, este un tip specific de bacterii, astfel încât genul și numele speciei sunt ambele incluse, la fel Homo sapiens pentru a se referi la oamenii moderni.

Peste lume taxonomică, numele genului este întotdeauna scris cu majuscule, în timp ce numele speciei nu este niciodată.

De asemenea, bacteriile contribuie pozitiv la ecosistemul global prin participarea la reciclarea nutrienților (de exemplu, ciclul carbonului, ciclul azotului).

Aceste procese returnează molecule importante care conțin carbon și azot care au trecut de la vârful așa-numitul lanț alimentar către bacteriile din partea de jos a sistemului, făcându-le disponibile pentru plante și animale noi creştere; când aceste organisme mor, atomii lor de carbon și azot își găsesc drumul înapoi în sol și apă, adesea după ce bacteriile au acționat pentru a-și descompune rămășițele și a extrage energie pentru propria lor creștere.

Bacteriile există pe Pământ de aproximativ 3,5 miliarde de ani, ceea ce înseamnă că au existat în jur de trei sferturi atât cât Pământul însuși.

(Luați în considerare că se crede că dinozaurii au dispărut acum aproximativ 65 de milioane de ani; aceasta este mai puțin de unacincizecilea la fel de adânc în istoria geologică precum este apariția bacteriilor.)

Rudele lor procariote, archaea, sunt prezenți și mai mult. Este posibil să vedeți termenii cu majuscule; Archaea și bacteriile sunt, de asemenea, denumirile domeniilor taxonomice care cuprind aceste organisme.

„Arheii”, dacă nu altceva, nu trebuie să concureze cu resursele cu alte organisme, pentru că locuiesc doar în cele mai adverse medii imaginabile: fierbere de apă fierbinte sau extrem de acidă, bazine extrem de saline (sărate), deschideri vulcanice cu conținut mare de sulf și adânc în interior Gheață din Antarctica.

Se crede că despărțirea bacteriilor și archaea a avut loc în urmă cu aproximativ 4 miliarde de ani.

Deși este ușor să vezi bacteriile și archaea ca veri apropiați, la nivel biochimic și genetic, aceste două grupuri de organisme sunt la fel de diferite una de cealaltă ca și ființele umane.

Eucariotele au apărut pentru prima dată la milioane de ani după prima bacterie, iar apariția lor se presupune a fi rezultatul unui tip de procariot care a înghițit altul într-un mod care s-a „rezolvat” în timp; imaginați-vă că o ședere AirBnB se transformă într-o situație permanentă de coleg de cameră.

Mai exact, organite în interiorul celulelor eucariote numite mitocondrii, care sunt responsabile pentru metabolismul aerob și astfel dimensiunile comparativ masive pe care le pot atinge eucariotele datorită dependența lor de oxigen (aerobic înseamnă „cu oxigen”), se crede că au fost odată bacterii de sine stătătoare dreapta.

Nimănui nu i se atribuie în mod unic descoperirea bacteriilor, ci omul de știință olandez din secolul al XVII-lea, Antony von Leeuwenhoek este creditat că a fost primul care a folosit un microscop pentru a efectua studii ample ale acestora organisme.

Abia în anii 1800 oamenii de știință, printre care Robert Koch și Louis Pasteur, aflați că bacteriile ar putea provoca boli la oameni și abia cu puțin înainte de cel de-al doilea război mondial spre sfârșitul primei jumătăți a secolului al XX-lea oamenii de știință din domeniul medical a identificat și a început să utilizeze antibiotice, care sunt substanțe chimice naturale sau sintetice care pot opri reproducerea bacteriilor pe urmele sale, cu sau fără uciderea organismelor direct.

Așa cum animalele pot lua o gamă amețitoare de forme fizice de la o specie la alta, diferite tipuri de bacterii acoperă o varietate de forme și dimensiuni, așa cum este descris în secțiunea următoare.

La fel cum toate celulele eucariote au anumite caracteristici comune, totuși, multe atribute ale bacteriilor sunt universale.

Poate că cea mai importantă structură independentă a unei bacterii este perete celular. (Rețineți că „doar” aproximativ 90% din bacterii posedă de fapt această caracteristică.)

În afară de funcția și compoziția lor chimică, peretele celular, care este extern membranei celulare, care este celulele au, este folosit pentru a diviza bacteriile pe baza răspunsului peretelui la o procedură de laborator numită pata Gram.

Așa-numitele bacterii gram-pozitive (G +), care rețin cea mai mare parte a colorantului utilizat în procesul de colorare, au pereți care afișează o culoare purpurie atunci când sunt colorate, în timp ce bacteriile gram-negative (G-), care eliberează cea mai mare parte a colorantului, apar roz. (În mod tradițional, „gram-pozitiv” și „gram-negativ” nu se scriu cu majuscule, deși cuvântul rădăcină este un substantiv propriu.)

Atât pereții celulari bacterieni G +, cât și G- conțin substanțe numite peptidoglicanii care nu se găsesc nicăieri altundeva în natură.

Aproximativ 90% din pereții celulelor G + sunt compuși din peptidoglicanii, restul constând din teichoicacid.

În schimb, doar aproximativ 10 la sută din pereții celulelor bacteriene G constau din peptidoglicanii. Bacteriile G includ, de asemenea, o membrană plasmatică la exteriorul peretelui celular pentru a completa primarul membrana celulara sub el.

Împreună, peretele celular și una sau două membrane celulare ale unei bacterii alcătuiesc ceea ce este denumit în mod colectiv plicul celulei.

Informațiile genetice ale bacteriilor sunt conținute în acidul dezoxiribonucleic (ADN), la fel ca în eucariote. Cu toate acestea, celulele bacteriene sunt lipsite de nuclee, de unde ADN-ul se găsește în eucariote, deci ADN-ul bacterian se găsește în citoplasma (substanța celulei din membrana celulară) într-un aranjament slab de fire subliniate nucleoid.

•••Știința

Externe peretelui celular și proiectarea către mediul exterior sunt diferite structuri care participă la deplasarea bacteriilor și la schimbul de informații genetice cu alte bacterii.

A flagel este o proiecție asemănătoare biciului care funcționează la fel ca o elice pe o barcă și constă dintr-un filament, un cârlig și un motor, toate fiind făcute din proteine ​​diferite.

A pilum (plural pili) este o proiecție mai mică, asemănătoare părului, care poate juca un rol mic în locomoție, dar este cel mai adesea utilizată pentru a atașa bacteriile la suprafața altor celule. Când această altă celulă este ea însăși o bacterie, rezultatul poate fi conjugarea sau mutarea ADN-ului de la o celulă bacteriană la alta.

Ribozomi, care sunt prezente și în eucariote, sunt locurile sintezei proteinelor în celule.

Găsite împrăștiate în citoplasmă, aceste structuri utilizează informații codificate prin ADN în acid ribonucleic mesager (ARNm) pentru a construi proteine ​​specifice din subunitățile de aminoacizi transportate către ribozomi de către alte proteine.

În plus față de împărțirea bacteriilor în categorii pe baza comportamentului menționat anterior de colorare a peretelui celular, bacteriile se pot distinge pe baza formelor lor.

Sunt trei forme de bază:

1. Cocci (singular: coccus), care sunt aproximativ sferice
2. Bacili (bacil), care au formă de tijă
3. S_pirilla_ (spirillum), care sunt răsucite în formă de spirală.

Cocii se găsesc adesea în colonii.

Diplococi sunt coci dispuși în perechi; streptococi se gasesc in lanturi. Stafilococi există în clustere neregulate, grapelike. Bacilii sunt mai mari decât coci și, atunci când se împart, rezultatul poate fi un lanț (streptobacili) sau un cluster globular (coccobacili).

În cele din urmă, spirila vine în trei arome proprii: vibrio, care este o tijă curbată, în formă de virgulă; spirochete, o spirală subțire și flexibilă; și „tipicul” spirillum, care formează o spirală rigidă.

Bacteriile se reproduc printr-un proces numit fisiune binară, care are ca rezultat formarea a două bacterii fiice, fiecare practic identică bacteriei „părinte” în compoziție și egală una cu cealaltă ca mărime.

Aceasta este o formă de reproducere asexuată și este similară cu mitoza observată în celulele eucariote.

Cu toate acestea, mitoza se referă strict la replicarea materialului genetic al unei celule sau ADN. În timp ce acest lucru are loc aproape în concordanță cu divizarea celulelor eucariote întregi, scindarea unei celule eucariote în două se numește citokinezie.

Amintiți-vă că ADN-ul unei bacterii nu este ambalat într-un nucleu, ci se află mai degrabă în citoplasmă într-un set de fire ușor organizate.

În pregătirea pentru fisiunea binară, întreaga celulă bacteriană se alungește în mod coordonat, atât peretele celular, cât și citoplasma devenind mai extinse. Pe măsură ce se întâmplă acest lucru, celula începe să facă o nouă copie completă a ADN-ului său (replicare).

„Linia” de-a lungul căreia se va divide bacteria, numită a sept, se formează în centrul celulei; sinteza septului se bazează pe o proteină numită FtsZ.

La început, septul arată ca un inel, dar apoi se împinge spre părțile opuse ale celulei, ducând în cele din urmă la decolteu și la formarea a două bacterii fiice.

Deoarece fisiunea binară are ca rezultat formarea a două organisme întregi, funcționale, timpul de generare a bacteriilor, care sunt adesea administrate în ore, sunt de obicei mult mai scurte decât cele ale organismelor eucariote, care sunt de obicei măsurate în luni sau ani.

Subiect asociat: Rezistență la antibiotic