แบคทีเรีย: ความหมาย ประเภท และตัวอย่าง

แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดบางประเภทที่รู้จัก ความเรียบง่ายและขนาดเล็กของแบคทีเรียในบางวิธีปกปิดความยืดหยุ่น สมัยโบราณและ แพร่หลาย ของรูปแบบชีวิตเหล่านี้

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว และเป็นตัวแทนของหนึ่งในสองโดเมนภายในหมวดหมู่อนุกรมวิธานที่รู้จักกันในชื่อ โปรคาริโอต อีกประการหนึ่งคืออาร์เคีย ซึ่งสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงกว่าบางส่วนของโลก

คำ "โปรคาริโอต" มาจากภาษากรีกว่า "ก่อนนิวเคลียส" ซึ่งเน้นถึงความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโปรคาริโอตกับโปรคาริโอตที่โผล่ออกมาล่าสุดในชีวมณฑล ยูคาริโอต ("นิวเคลียสที่ดี")

กล่าวโดยย่อ โปรคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มี an anucleate เซลล์ในขณะที่ยูคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ด้วย นิวเคลียส เซลล์; มีข้อยกเว้นที่หายากในทั้งสองประเภท

แบคทีเรียมีบทบาทในระบบนิเวศแทบทุกแห่งที่รู้จักในโลก (ระบบนิเวศคือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีปฏิสัมพันธ์ในสภาพแวดล้อมทางกายภาพทั่วไป)

ในขณะที่ความอื้อฉาวหลักของพวกเขาอยู่ในความสามารถของพวกเขาที่จะก่อให้เกิดโรคติดต่อมากมาย หลายคน อาจถึงแก่ชีวิตได้ แบคทีเรียจำนวนมากมีบทบาทที่เป็นประโยชน์ต่อชีวิตมนุษย์และอื่น ๆ ยูคาริโอต

เมื่อสิ่งมีชีวิตสองชนิดอยู่ร่วมกันในลักษณะที่เป็นประโยชน์ต่อทั้งสองสิ่งนี้เรียกว่า ซิมไบโอซิส. (สามารถเปรียบเทียบได้กับ ปรสิตโดยที่สิ่งมีชีวิตตัวใดตัวหนึ่งมีประโยชน์ต่อความเสียหายของอีกตัวหนึ่ง เช่น พยาธิตัวตืดที่อาศัยอยู่ในลำไส้ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพของมนุษย์ในกระบวนการนี้)

ตัวอย่างหนึ่งของความสัมพันธ์ระหว่างแบคทีเรียกับมนุษย์คือการผลิตโดยแบคทีเรียบางชนิดที่มีวิตามินเค ซึ่งเป็นโมเลกุลที่จำเป็นในการจับตัวเป็นลิ่มของเลือด

แบคทีเรียอื่นๆ อาศัยอยู่ร่วมกันบนผิวหนังมนุษย์และส่วนอื่นๆ ของร่างกาย และสามารถช่วยทำลายเซลล์ที่ก่อให้เกิดโรคได้เช่นเดียวกับการช่วยใน ระบบทางเดินอาหาร.

นอกจากนี้ ภูมิทัศน์การทำอาหารจะแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดหากไม่มีแบคทีเรียผสมอยู่ หากไม่มีพวกเขา โลกก็จะไม่มีชีส โยเกิร์ต และอาหารอื่นๆ ที่อาศัยกิจกรรมที่ควบคุมและติดตามของจุลินทรีย์เหล่านี้เพื่อการผลิต

แบคทีเรียที่รู้จักน้อยกว่าร้อยละหนึ่งสามารถก่อให้เกิดความเจ็บป่วยในมนุษย์ได้

อย่างไรก็ตาม การติดเชื้อแบคทีเรียยังคงเป็นหนึ่งในสาเหตุการเสียชีวิตและโรคที่ร้ายแรงที่สุดทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีสุขอนามัยไม่ดี สูง ความหนาแน่นของประชากรและจำกัดการเข้าถึงยาปฏิชีวนะที่เหมาะสมเพื่อต่อสู้กับแบคทีเรีย – ปัญหาด้านสาธารณสุขที่มักพบใน การรวมกัน

แบคทีเรียทั่วไปบางชนิดที่ก่อโรคหรือก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ ได้แก่ Streptococci และ Staphylococci เช่นกัน อี โคไล

สเตรปโทคอกคัส และ Staphylococcus เป็นชื่อสกุล และแต่ละหมวดประกอบด้วยชนิดพันธุ์ก่อโรคต่างๆ อี โคไล, ย่อจาก Escherichia coliเป็นแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่จำเพาะ ดังนั้นทั้งสกุลและชื่อสปีชีส์จึงรวมอยู่ด้วยเช่นเดียวกัน โฮโมเซเปียนส์ เพื่ออ้างถึงมนุษย์สมัยใหม่

ฝั่งตรงข้าม อนุกรมวิธานโลก, ชื่อสกุลจะเป็นตัวพิมพ์ใหญ่เสมอ ในขณะที่ชื่อสปีชีส์ไม่เคยเป็น

แบคทีเรียยังส่งผลดีต่อระบบนิเวศทั่วโลกด้วยการเข้าร่วม การรีไซเคิลสารอาหาร (เช่น วัฏจักรคาร์บอน วัฏจักรไนโตรเจน)

กระบวนการเหล่านี้จะส่งกลับโมเลกุลที่ประกอบด้วยคาร์บอนและไนโตรเจนที่สำคัญซึ่งผ่านมาจากด้านบนของ top ที่เรียกว่าห่วงโซ่อาหารของแบคทีเรียที่ก้นสู่ระบบทำให้มีอาหารสำหรับพืชและสัตว์ใหม่ การเจริญเติบโต; เมื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตาย อะตอมของคาร์บอนและไนโตรเจนของพวกมันจะกลับคืนสู่ดินและน้ำ บ่อยครั้งหลังจากที่แบคทีเรียทำหน้าที่ย่อยสลายซากของพวกมันและดึงพลังงานเพื่อการเจริญเติบโตของพวกมันเอง

แบคทีเรียมีอยู่บนโลกมาประมาณ 3.5 พันล้านปี ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีอยู่ประมาณสามในสี่ตราบเท่าที่โลกเอง

(ลองพิจารณาว่าเชื่อกันว่าไดโนเสาร์สูญพันธุ์ไปเมื่อประมาณ 65 ล้านปีก่อน นี่น้อยกว่าหนึ่ง-ห้าสิบ ลึกลงไปในประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาเช่นเดียวกับการปรากฏตัวของแบคทีเรีย)

ญาติโปรคาริโอตของพวกเขา อาร์เคีย, ปรากฏอยู่นานยิ่งขึ้น คุณอาจเห็นเงื่อนไขที่เป็นตัวพิมพ์ใหญ่ อาร์เคียและแบคทีเรียยังเป็นชื่อของโดเมนอนุกรมวิธานที่ครอบคลุมสิ่งมีชีวิตเหล่านี้

พวก "โบราณสถาน" ถ้าไม่มีก็ไม่ต้องแย่งชิงทรัพยากรกับสิ่งมีชีวิตอื่น เพราะมันอยู่แต่สิ่งที่เลวร้ายที่สุด สภาพแวดล้อมที่สามารถจินตนาการได้: น้ำร้อนหรือกรดที่เดือดจัด แอ่งน้ำเกลือ (เค็ม) มาก ช่องเปิดของภูเขาไฟที่มีกำมะถันสูง และส่วนลึกภายใน น้ำแข็งแอนตาร์กติก

การแยกตัวของแบคทีเรียและอาร์เคียนั้นเชื่อกันว่าเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน

แม้ว่าจะเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นแบคทีเรียและอาร์เคียเป็นญาติสนิท แต่ในระดับชีวเคมีและพันธุกรรม สิ่งมีชีวิตทั้งสองกลุ่มนี้มีความแตกต่างจากกันเช่นเดียวกับที่มาจากมนุษย์

ยูคาริโอตเกิดขึ้นครั้งแรกนับล้านปีหลังจากแบคทีเรียตัวแรก และคาดว่าการเกิดขึ้นของพวกมันน่าจะเป็นผลมาจากโปรคาริโอตชนิดหนึ่งกลืนกินอีกชนิดหนึ่งในลักษณะที่ "ได้ผล" เมื่อเวลาผ่านไป ลองนึกภาพว่า AirBnB กลายเป็นสถานการณ์เพื่อนร่วมห้องอย่างถาวร

โดยเฉพาะ ออร์แกเนลล์ ภายในเซลล์ยูคาริโอตที่เรียกว่า ไมโตคอนเดรียซึ่งมีหน้าที่ในการเผาผลาญแบบแอโรบิกและทำให้ยูคาริโอตที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่สามารถเข้าถึงได้เนื่องจาก การพึ่งพาออกซิเจน (แอโรบิกหมายถึง "กับออกซิเจน") เชื่อกันว่าครั้งหนึ่งเคยเป็นแบคทีเรียอิสระในตัวของมันเอง ขวา.

ไม่มีใครได้รับการยกย่องว่าเป็นการค้นพบแบคทีเรีย แต่นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ Antony. ในศตวรรษที่ 17 von Leeuwenhoek ได้รับการยกย่องว่าเป็นคนแรกที่ใช้กล้องจุลทรรศน์เพื่อศึกษาสิ่งเหล่านี้อย่างกว้างขวาง สิ่งมีชีวิต

จนกระทั่งช่วงปี 1800 นักวิทยาศาสตร์ รวมทั้ง Robert Koch และ หลุยส์ ปาสเตอร์เรียนรู้ว่าแบคทีเรียสามารถทำให้เกิดโรคในคนได้ และไม่นานก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 เข้าสู่ช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 ที่นักวิทยาศาสตร์การแพทย์ ระบุและเริ่มใช้ยาปฏิชีวนะซึ่งเป็นสารเคมีธรรมชาติหรือสารเคมีสังเคราะห์ที่สามารถหยุดการแพร่พันธุ์ของแบคทีเรียในเส้นทางของมัน โดยมีหรือไม่มีการฆ่าสิ่งมีชีวิต ทันที

เช่นเดียวกับที่สัตว์สามารถมีรูปแบบทางกายภาพที่น่าเวียนหัวจากสายพันธุ์หนึ่งไปสู่อีกสายพันธุ์หนึ่ง แบคทีเรียชนิดต่าง ๆ จะขยายรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย ดังที่อธิบายไว้ในหัวข้อต่อไปนี้

เช่นเดียวกับที่เซลล์ยูคาริโอตทั้งหมดมีลักษณะบางอย่างที่เหมือนกัน อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะหลายอย่างของแบคทีเรียนั้นเป็นสากล

บางทีโครงสร้างอิสระที่สำคัญที่สุดของแบคทีเรียคือ ผนังเซลล์. (โปรดทราบว่าแบคทีเรีย "เพียง" ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่มีคุณสมบัตินี้)

นอกจากหน้าที่และการแต่งหน้าทางเคมีแล้ว ผนังเซลล์ซึ่งอยู่ภายนอกเยื่อหุ้มเซลล์นั้นคือเซลล์ทั้งหมด have ใช้เพื่อแบ่งแบคทีเรียตามการตอบสนองของผนังต่อกระบวนการทางห้องปฏิบัติการที่เรียกว่าคราบแกรม

ที่เรียกว่าแบคทีเรียแกรมบวก (G+) ซึ่งเก็บสีย้อมส่วนใหญ่ที่ใช้ในกระบวนการย้อมสี มีผนังที่ แสดงสีม่วงเมื่อย้อมในขณะที่แบคทีเรียแกรมลบ (G-) ซึ่งปล่อยสีย้อมส่วนใหญ่จะปรากฏ สีชมพู. (ตามเนื้อผ้า "gram-positive" และ "gram-negative" จะไม่เป็นตัวพิมพ์ใหญ่แม้ว่าคำรากศัพท์จะเป็นคำนามที่เหมาะสมก็ตาม)

ผนังเซลล์ของแบคทีเรีย G+ และ G- มีสารที่เรียกว่า peptidoglycans ที่ไม่มีที่ไหนในธรรมชาติ

ผนังเซลล์ G+ ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ทำจาก peptidoglycans ส่วนที่เหลือประกอบด้วย เตโชอิกกรด.

ในทางตรงกันข้าม ผนังเซลล์ G- แบคทีเรียเพียงประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ประกอบด้วยเปปติโดไกลแคน G- แบคทีเรียยังรวมถึงพลาสมาเมมเบรนที่ด้านนอกของผนังเซลล์เพื่อเสริมหลัก เยื่อหุ้มเซลล์ ข้างใต้นั้น

ผนังเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์หนึ่งหรือสองเซลล์ของแบคทีเรียรวมกันเป็นส่วนประกอบที่เรียกว่า ซองเซลล์.

ข้อมูลทางพันธุกรรมของแบคทีเรียมีอยู่ในกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (ดีเอ็นเอ) เช่นเดียวกับในยูคาริโอต อย่างไรก็ตาม เซลล์แบคทีเรียยังขาดนิวเคลียส ซึ่งเป็นที่ซึ่งพบ DNA ในยูคาริโอต ดังนั้นจึงพบ DNA ของแบคทีเรียใน ไซโตพลาสซึม (สารของเซลล์ภายในเยื่อหุ้มเซลล์) ในการจัดเรียงหลวม ๆ ของเส้นที่เรียกว่า นิวเคลียส

•••วิทยาศาสตร์

ภายนอกไปยังผนังเซลล์และการฉายออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกเป็นโครงสร้างต่างๆ ที่มีส่วนร่วมในการเคลื่อนย้ายแบคทีเรียและแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมกับแบคทีเรียอื่นๆ

อา เฆี่ยน เป็นโครงคล้ายแส้ที่ทำงานเหมือนใบพัดบนเรือ และประกอบด้วยเส้นใย ตะขอ และมอเตอร์ ซึ่งทั้งหมดทำมาจากโปรตีนที่แตกต่างกัน

อา pilum (พหูพจน์ pili) เป็นการฉายภาพที่มีขนาดเล็กกว่าและมีขนซึ่งอาจมีบทบาทเล็กน้อยในการเคลื่อนไหว แต่ส่วนใหญ่มักใช้เพื่อติดแบคทีเรียกับพื้นผิวเซลล์อื่นๆ เมื่ออีกเซลล์หนึ่งนี้เป็นแบคทีเรีย ผลลัพธ์อาจเป็นการคอนจูเกต หรือย้าย DNA จากเซลล์แบคทีเรียหนึ่งไปยังเซลล์ถัดไป

ไรโบโซมซึ่งมีอยู่ในยูคาริโอตเช่นกัน เป็นแหล่งสังเคราะห์โปรตีนภายในเซลล์

พบกระจัดกระจายในไซโตพลาสซึม โครงสร้างเหล่านี้ใช้ข้อมูลที่เข้ารหัสผ่าน DNA ให้เป็นกรดไรโบนิวคลีอิกของผู้ส่งสาร (mRNA) เพื่อสร้างโปรตีนจำเพาะจากหน่วยย่อยของกรดอะมิโนที่ส่งไปยังไรโบโซมโดยโปรตีนอื่น

นอกจากการแบ่งแบคทีเรียออกเป็นหมวดหมู่ตามพฤติกรรมการย้อมสีผนังเซลล์ดังกล่าวแล้ว แบคทีเรียยังสามารถจำแนกตามรูปร่างของแบคทีเรียได้อีกด้วย

มี สามรูปแบบพื้นฐาน:

1. Cocci (เอกพจน์: coccus) ซึ่งเป็นทรงกลมโดยประมาณ
2. บาซิลลิ (บาซิลลัส) ซึ่งเป็นรูปแท่ง
3. S_pirilla_ (สไปริลลัม) ซึ่งบิดเป็นเกลียว

Cocci มักพบในอาณานิคม

Diplococci เป็น cocci จัดเป็นคู่; สเตรปโทคอกคัส ถูกพบเป็นโซ่ตรวน Staphylococci มีอยู่ในกระจุกที่มีลักษณะไม่เป็นระเบียบเหมือนองุ่น Bacilli มีขนาดใหญ่กว่า cocci และเมื่อแบ่งผลจะเป็นลูกโซ่ (สเตรปโตบาซิลลัส) หรือกระจุกดาวทรงกลม (ค็อคโคบาซิลลิ).

ในที่สุด สไปริลลาก็มีสามรสในตัวเอง: the วิบริโอซึ่งเป็นแท่งโค้งที่มีรูปร่างเหมือนลูกน้ำ สปิโรเชต, เกลียวบางและยืดหยุ่น และ "ธรรมดา" สไปริลลัมซึ่งก่อตัวเป็นเกลียวแข็ง

แบคทีเรียสืบพันธุ์โดยกระบวนการที่เรียกว่า ฟิชชันไบนารีซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของแบคทีเรียลูกสาวสองตัว โดยแต่ละแบคทีเรียจะเหมือนกันกับแบคทีเรีย "แม่" ในองค์ประกอบและมีขนาดเท่ากัน

นี่เป็นรูปแบบการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ และคล้ายกับไมโทซีสที่พบในเซลล์ยูคาริโอต

อย่างไรก็ตาม ไมโทซิสหมายถึงการจำลองแบบของสารพันธุกรรมของเซลล์หรือ DNA อย่างเคร่งครัด แม้ว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเกือบจะพร้อมกับการแบ่งเซลล์ยูคาริโอตทั้งหมด แต่การแตกแยกของเซลล์ยูคาริโอตหนึ่งเซลล์ออกเป็นสองเซลล์เรียกว่า ไซโตไคเนซิส.

จำได้ว่า DNA ของแบคทีเรียไม่ได้บรรจุอยู่ในนิวเคลียส แต่อยู่ในไซโตพลาสซึมเป็นกลุ่มของเส้นใยที่จัดเรียงอย่างหลวม ๆ

ในการเตรียมการสำหรับการแบ่งตัวแบบไบนารี เซลล์แบคทีเรียทั้งหมดจะยืดออกในลักษณะที่ประสานกัน โดยที่ทั้งผนังเซลล์และไซโตพลาสซึมจะขยายกว้างขึ้น เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น เซลล์จะเริ่มสร้างสำเนา DNA (การจำลองแบบ) ใหม่ทั้งหมด

"เส้น" ซึ่งแบคทีเรียจะแบ่งตัวเรียกว่า กะบัง, ก่อตัวขึ้นตรงกลางเซลล์; การสังเคราะห์ของกะบังอาศัยโปรตีนที่เรียกว่า FtsZ.

ในตอนแรก กะบังดูเหมือนวงแหวน แต่แล้วมันก็ดันไปทางด้านตรงข้ามของเซลล์ ในที่สุดก็นำไปสู่ความแตกแยกและการก่อตัวของแบคทีเรียลูกสาวสองคน

เนื่องจากการเกิดฟิชชันแบบไบนารีทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตที่ทำหน้าที่ได้ทั้งหมด 2 ชนิด คือ ระยะเวลาในการสร้างแบคทีเรีย ซึ่งก็คือ มักได้รับเป็นชั่วโมง มักสั้นกว่าสิ่งมีชีวิตที่มียูคาริโอตมาก ซึ่งโดยทั่วไปจะวัดเป็นเดือนหรือ ปี.

หัวข้อที่เกี่ยวข้อง: การดื้อยาปฏิชีวนะ