Karakteristične bakterije, morfologija, tipovi, reprodukcija, prehrana



bakterija oni su opsežna skupina prokariotskih mikroorganizama. Obično imaju veličinu od samo nekoliko mikrometara. Oni imaju različite oblike koji idu od cilindričnog, preko spirale do oblika trske.

Oni su praktički sveprisutni organizmi i mogu se nalaziti u tlu, morskim i slatkovodnim tijelima, nastanjujući crijevnu floru i slinu mnogih kralježnjaka, te kao parazite životinja i biljaka. Oni su također pronađeni u ekstremnim uvjetima kao što su kisele termalne vode, hidrotermalni otvori i radioaktivni otpad..

Ovi mikrobi su temeljni dio mnogih ciklusa hranjivih tvari. Oni su osnovna komponenta mikrobiote svih trofičkih lanaca i njihova se biomasa može izračunati u približno 5 × 10 30 bakterija na planeti Zemlji.

Još jedna zanimljiva brojka je broj bakterija koje obitavaju u ljudskom tijelu: smatra se da u prosječnog čovjeka živi oko 39 milijardi bakterijskih stanica, a većina njih je dio crijevne flore..

Tradicionalna klasifikacija bakterija bila je polifiletička taksonomska skupina. Danas je ta skupina podijeljena u dvije domene, bakterije i arheju. Bakterija je prepoznata kao prokariotska skupina s membranskim lipidima sastavljenim od diacil diestera glicerola. 

S druge strane, arheja je skupina prokariota čija se membrana sastoji od izoprenoidnih lipida (glicerol diether ili glicerol tetraeter). Oni također pokazuju razlike u njihovoj ribosomskoj RNA, denominiranoj bakterijskoj rRNA i arheanskoj rRNA, odnosno.

indeks

  • 1 Morfologija
    • 1.1 Ostale ne-morfološke značajke
  • 2 Identifikacija
  • 3 vrste (klasifikacija)
    • 3.1 - Klasifikacija bakterija
    • 3.2 - Trenutna klasifikacija domene bakterija
  • 4 Reprodukcija
    • 4.1 Binarna fisija
    • 4.2 Višestruka fisija
    • 4.3 Pupetanje ili pupljenje (na engleskom)
    • 4.4 Proizvodnja baeocita
  • 5 Prehrana
    • 5.1 Lithostrips
    • 5.2 Organotrofi
    • 5.3 Autotrofne bakterije
    • 5.4 Heterotrofne bakterije
    • 5.5 Mixotrophs
  • 6 uzrokovane bolesti
    • 6.1 - Prijenos zrakom
    • 6.2 - Prijenos artropoda
    • 6.3 - Bolesti s izravnim kontaktom
  • 7 Reference

morfologija

Bakterije imaju veliku morfološku raznolikost i veličinu. Ovi jednostanični organizmi mogu mjeriti od 0,3 mikrometra do 0,5 milimetara, no općenito su njihova mjerenja između 0,3 i 5,0 mikrometara..

Oblik zvan kokos (sferni) najčešći je među bakterijama. Međutim, drugi oblici kao što su bacili (u obliku štapića ili u obliku trske) također su relativno česti.

Druge morfije koje nisu tako česte među bakterijama su: zareze, također zvane vibrios (u obliku blago zakrivljene šipke ili kao znak interpunkcije ","), i spirile ili spirohete (sa spiralnim oblicima). Neki još neobičniji još uvijek imaju oblik zvijezda.

Ostale ne-morfološke značajke

Predstavnici bakterijske domene, kao prokariotski jednoćelijski organizmi, nemaju definiranu jezgru ili kompleksne membranske organele. Njihova stanična stijenka predstavlja pektidoglikan koji sadrži muramiksku kiselinu, a membranski lipidi sadrže masne kiseline ravnih lanaca s esterskim vezama..

Predstavljaju mjehuriće plina. Prenosna RNA predstavlja timin (u većini tRNA) i N-formilmetionin (transportiran inicijatorom tRNA). Oni predstavljaju policistronu mRNA, to jest, ona kodira više od jednog proteina.

Ribosomi imaju veličinu od 70s. Osjetljivi su na kloramfenikol i kanamicin, ne pokazuju osjetljivost s antibiotikom anisomicinom.

RNA polimeraza bakterija je velika molekula. Ima pet podjedinica od po približno 410 kilodaltona. Dodatno, u svojoj strukturi, RNA polimeraza ima utor dužine 55 A i širinu od 25 A. Prikazuje osjetljivost na rifampicin. Ne predstavlja promotore polimeraze tipa II.

Bakterija fiksira dušik, vrši fotosintezu na bazi klorofila i također izvodi kemolitotrofiju (oksidacija anorganskih spojeva). Oni ne proizvode metan niti predstavljaju enzim ATPazu.

identifikacija

Identifikacija i klasifikacija bakterija jedno je od najsloženijih pitanja u biologiji mikroorganizama. Postoje brojne karakteristike i metode koje se koriste za identifikaciju i naknadnu klasifikaciju tih pojedinaca.

Među klasičnim karakteristikama su morfologija, fiziologija i metabolizam, biokemija, odnosi i ekološke funkcije, kao i genetika.

Najčešće korištene analize su: proizvodi fermentacije, tip prehrane, izvori ugljika i dušika, inkluzije, pokretljivost, osmotska tolerancija, optimalni fizikalno-kemijski uvjeti, fotosintetski pigmenti, i mnogi drugi.

Ostale ne-klasične karakteristike nalaze se na molekularnoj razini. Posljednjih desetljeća uporaba nukleinskih kiselina i proteina u taksonomiji bakterija potaknula je veliki impuls.

Usporedbe gena (proteina i nukleinskih kiselina), pružaju goleme informacije o srodstvu i naravno sličnosti između organizama.

Vrste (klasifikacija)

Bakterije, je termin koji se tradicionalno koristi za označavanje svih jednostaničnih prokariota. Međutim, molekularna sistematika pokazala je da se ova drevna skupina organizama (prokariota) divergirala u 2 skupine ili domene.

Ove dvije skupine nazvane su eubakterije i arhebakterije. Kasnije su ih preimenovali u bakterije i arheju. Archea je skupina blisko povezana s članovima treće domene, zvana eukarya.

Ova posljednja skupina sastoji se od eukariotskih organizama. Tri domene (bakterije, arheja i eukarija) čine sadašnju klasifikaciju života.

-Klasifikacija bakterija

Bakterije se mogu klasificirati prema različitim kriterijima kao što su:

Ćelijska organizacija

Općenito, bakterije su jednoćelijske, no prema staničnoj organizaciji one se mogu klasificirati kao "jednoćelijske i višestanične"..

metabolizam

Ovisno o okolini u kojoj se nalaze i načinu na koji provode svoje procese za dobivanje energije i hranjivih tvari, bakterije se svrstavaju u:

  • Anaerobi: oni koji žive i uspijevaju u okruženjima bez kisika.
  • Aerobni: bakterije koje žive i uspijevaju u kisikovom okruženju.
  • Neobavezno: oni organizmi koji žive i razvijaju se nejasno u anaerobnim ili aerobnim okruženjima, tj. Mogu živjeti u okruženju sa ili bez kisika.

Stanični zid

Prema sastavu stanične stijenke bakterija, oni reagiraju na boju po Gramu, bilo tamno plavom ili ljubičastom bojom, ili pak ružičastom ili crvenom bojom, a njezina je klasifikacija sljedeća:

  • Grampozitivna: plava ili ljubičasta boja i zadebljana stanična stijenka.
  • Gramnegative: ružičaste ili crvene boje i tanke ili tanke stanične stijenke.

Temperatura rasta i razvoja

Ovisno o temperaturama gdje se ti mikroorganizmi razvijaju, mogu se svrstati u:

  • psicrófilas: one bakterije koje se razvijaju u sredinama s vrlo niskim temperaturama.
  • mezofilne: bakterije koje nastanjuju i razvijaju se na temperaturama između 15 i 35 ° C (umjerene temperature), međutim neki istraživači smatraju mezofilne organizme koji se razvijaju u rasponu od 20 do 40 ° C.
  • termofilne: one bakterijske stanice koje se razvijaju i žive na visokim temperaturama, tj. iznad 45 ° C.

oblik

Dugo vremena bakterije su identificirane prema obliku, a njihova klasifikacija je sljedeća:

  • koka: cilindrični ili sferični. Ovi obrasci imaju nekoliko klasifikacija prema broju stanica koje oblikuju i načinu na koji se grade. Primjerice, u pogledu broja, kada se kokaini promatraju u parovima, nazivaju se "diplococci", a kada se nađu u brojevima od 4, nazivaju se "tetrakoki". No, kada je u pitanju oblik, ako se oni formiraju lancima nazivaju se "streptokoki", kada tvore "staphylococcus" grozdove i kada su kockasti oblik, nazivaju se "sarcini"..
  • Bacilos: bakterije s izduženim oblicima, poput šipke ili štapa. Kada ti bacili formiraju lance nazivaju se "streptobacili".
  • coccobacillary: polu-cilindrične bakterije, ali spljoštene na polovima, pokazujući ovalni oblik.
  • spirilla: bakterije sa spiralnim oblicima, slične vadičepu.
  • Vibrio: organizmi s kratkim i pogrbljenim štapićima nazivaju se i koma, kao znak interpunkcije.

-Trenutna klasifikacija bakterije domene

Nakon revolucionarne klasifikacije Carla Woesea i suradnika 1990. godine, klasifikacija bakterija radikalno se promijenila. Trenutno, prema LPSN-u ili popisu prokariotskih naziva s položajem ili statusom u nomenklaturi (Popis prokariotskih imena s oznakom u nomenklaturi, po nazivu na engleskom jeziku), domena bakterija je podijeljena na 34 phyla. Među njima su:

spirochaetes

Produžene i spiralno oblikovane bakterije. Gram-negativna. Oni predstavljaju vanjsku staničnu omotnicu. Pomiču se pomoću aksijalnih niti.

firmicutes

Skupina Gram-pozitivnih bakterija, uglavnom s zgusnutom staničnom stijenkom i niskim sadržajem ili postotkom GC. Firmicutes su uglavnom bacil i ponekad kokos u obliku. Mnoge vrste proizvode endospore.

proteobacteria

Gramnegativne bakterije, s raznovrsnom morfologijom i staničnom stijenkom, koje čine lipopolisaharidi. Uglavnom heterotrofni, iako neke vrste mogu obavljati fotosintezu. Vrlo su bogati oceanima i drugim vodenim tijelima.

cijanobakterije

Bakterijski organizmi koji imaju klorofil i fikocijanin. Nazivaju se plavo-zelene alge. Oni su Gramnegative i sposobni za obavljanje kisik-fotosinteze.

bacteroidetes

Bakterije prilagođene velikoj raznolikosti staništa. Anaerobnog metabolizma. Gram-negativna. Neke vrste su oportunistički patogeni.

Chlorobi

Skupina bakterija koje provode anoksigenu fotosintezu. Anaerobnog metabolizma. Gram-negativna. Zovu se zelene sumporne bakterije.

Chloroflexi

Bakterija Monodermicas, tj. One predstavljaju / prikazuju jednu staničnu membranu. Imaju vrlo tanku vanjsku staničnu stijenku peptidoglikana. Grupa ima termofilne i mezofilne predstavnike. Neki prave fotosintezu. Uglavnom aerobni. Gram-pozitivni.

Thermotogae

Bakterije su prilagođene da žive u ekstremnim uvjetima. Oni se smatraju hipertermofilnim organizmima. Anaerobni metabolizam i procesiranje ugljikohidrata. Oni su Gramnegative.

reprodukcija

Binarna fisija

Glavni mehanizam reprodukcije bakterija je binarna fisija ili biparticija. To je vrsta aseksualnog razmnožavanja, gdje bakterijska stanica treba udvostručiti svoju veličinu, a zatim je podijeljena što dovodi do stvaranja dvije stanice kćeri..

Ova vrsta aseksualne reprodukcije omogućuje bakterijama eksponencijalnu stopu rasta populacije. Na taj način rastuća populacija može bolje i brže iskoristiti raspoložive resurse i proširiti mogućnost stvaranja organizama ili sojeva otpornih na različita okruženja u kojima se razvijaju..

Višestruka fisija

To je vrsta stanične diobe u kojoj je jezgra podijeljena na nekoliko jednakih dijelova, a zatim se odvija podjela citoplazme, davanje mjesta i istovremeno nekoliko stanica kćeri..

Nadogradnja ili pupljenje (na engleskom)

Ova vrsta aseksualnog bakterijskog razmnožavanja nastaje u nespecifičnom mjestu progenitorne bakterije. Počinje protuberazom citoplazme zvanom žumanjak, koja se zatim udvostručuje do veličine roditelja i razdvaja kao nova individua (kćerkica). Ovaj tip reprodukcije uočen je u phyla Planctomycetes, Firmicutes i Cyanobacteria.

Proizvodnja Baeocitosa

Ova vrsta reprodukcije, koja se naziva i atipična binarna fisija, sastoji se od male kružne ćelije (baocite) koja kasnije povećava svoju masu ili svoju veličinu formirajući vegetativnu ćeliju.

Tijekom povećanja veličine, ova vegetativna stanica višestruko replicira svoj DNK, a zatim prelazi u reproduktivnu fazu gdje prolazi kroz cijepanje citoplazme, koja će tada postati desetaka ili čak stotina baeocita. Ovaj tip reprodukcije proučavan je u cijanobakterijama.

ishrana

Bakterije predstavljaju više vrsta prehrane:

Litótrofas

Bakterije koje koriste anorganske supstrate kao što su nitriti, nitrati, željezo ili sulfati za biosintezu ili očuvanje energije kroz anaerobiozu ili aerobiozu.

Organótrofas

Bakterijski organizmi koji dobivaju vodik ili elektrone iz organskih izvora kao što su ugljikohidrati, ugljikovodici ili lipidi. Ovi organizmi mogu biti aerobni ili anaerobni, čak i heterotrofni ili autotrofni.

Autotrofne bakterije

Organizmi koji razvijaju sintetiziranje anorganskih tvari koje mogu biti ugljik, ali neorganske poput ugljičnog dioksida.

Heterotrofne bakterije

Organizmi koji sintetiziraju kemijske tvari čiji je izvor ugljika organski, kao što su polisaharidi.

Mixótrofas

Bakterije koje zahtijevaju sintezu anorganskih tvari za očuvanje i dobivanje energije, ali također zahtijevaju da organski spojevi zadovolje njihove biosintetske metaboličke potrebe.

Bolesti uzrokovane

Od velike raznolikosti bakterija poznatih čovjeku, samo neke (u proporciji) uzrokuju bolesti. Patologije uzrokovane ovim mikroorganizmima u ljudi mogu se klasificirati prema njihovom porijeklu, to jest, prema mehanizmu prijenosa ili stjecanja toga:

-Prenosi se zrakom

Bakterije koje uzrokuju bolesti koje se prenose zrakom obično djeluju na dišni sustav ili dišni sustav, au drugim slučajevima mogu uzrokovati probleme s kožom. U nastavku su navedene neke bolesti koje se prenose zrakom:

difterija

U većini slučajeva ta se bolest prenosi, Corynebacterium diphtheriae, ipak C. ulcerans može proizvesti slične kliničke manifestacije.

Bolest se prenosi s bolesne osobe na zdravu pomoću čestica koje se prenose tijekom disanja. Može se pojaviti i kontaktom s izlučivanjem kožnih lezija. Difterija može utjecati na gotovo svaku sluznicu, a najčešći klinički oblici su:

  • ždrijela: to je najčešća manifestacija. Simptomi uključuju slabost, blagu groznicu, upalu grla, pa čak i anoreksiju.
  • Prethodno nazalno: to je rjeđa klinička manifestacija. Predstavlja se kao krvarenje iz nosa. Može se pojaviti i gnojna sekrecija sluznice ili se može razviti pseudomembrana u nazalnom septumu.
  • grkljanski: ova klinička manifestacija difterije uzrokuje vrućicu, promuklost, poteškoće u disanju, kašalj psa i oštre zvukove pri disanju. Ako se ne kontrolira u vremenu, smrt se može dogoditi zbog opstrukcije respiratornog trakta..
  • kožni: pojavljuje se kao kožni osip ili kao dobro definirani čir. Ovisno o mjestu zahvaćenoga područja (membrane) i njegovom produljenju mogu se pojaviti komplikacije kao što su upala pluća, miokarditis, neuritis, opstrukcija dišnih puteva, septički artritis, osteomijelitis i čak smrt..

Legioneloza ili legionarska bolest

Bolest je uzrokovana aerobnom Gram-negativnom bakterijom, koja se prirodno pojavljuje u tlu iu vodenim ekosustavima. Legionella pneumophila. Ova bakterija je također izolirana u klimatizacijskim sustavima i tuš kabinama.

Bolest je rezultat širenja bakterija zrakom iz spremnika u dišni sustav čovjeka. Muškarci stariji od 50 godina koji se bave pušenjem, alkoholizmom ili imunodeficijencijama imaju veću vjerojatnost da dobiju bolest.

Bakterija se nalazi u fagosomima alveolarnih makrofaga, odakle se množi i uzrokuje oštećenje tkiva. Simptomi ove bolesti su: kašalj bez izbacivanja izlučevina dišnog sustava, vrućica, teška bronhopneumonija i neurološki problemi mogu se manifestirati.

meningitis

Ova se bolest sastoji od upale moždanih i moždanih moždina. Može imati aseptičko ili bakterijsko podrijetlo. Patologija bakterijskog podrijetla dolazi iz respiratornih izlučevina nositelja bolesti ili aktivnih slučajeva.

Bakterije koje izazivaju meningitis najprije koloniziraju nazofarinks, odakle prolaze kroz sluznicu i ulaze u krvotok, a odatle u cerebrospinalnu tekućinu odakle potiču meninge..

Simptomi ove infekcije su: bolest dišnog sustava ili bol u grlu, nakon čega slijedi zbunjenost, povraćanje, glavobolja (u nekim slučajevima teška), ukočen vrat i leđa.

upala pluća

Nekoliko vrsta bakterija povezano je s upalom pluća, međutim vrsta je bakterija Mycobacterium avium i M. intracellulare su glavni uzroci ove bolesti. Ove bakterije imaju svjetsku distribuciju i ne samo da zaraze ljude, već i druge kralježnjake i insekte.

Smatra se da su dišni sustav i probavni sustav vrata tih bacila za kolonizaciju pacijenata. Bolest se manifestira u ljudima kao infekcija pluća, vrlo slična onoj uzrokovanoj tuberkulozom.

Ostale bolesti

Mnoge druge bolesti prenose zračne bakterije, među kojima možemo spomenuti: tuberkulozu koju proizvodi Kochov bacil (Mycobacterium tuberculosi); veliki kašalj uzrokovan bakterijama Bordetella pertussis, i bolesti uzrokovane streptokokima.

-Prijenos artropoda

Bakterijske bolesti uzrokovane ovim beskralježnjacima smatraju se rijetkim, ali su podložne velikom zanimanju. Neke od tih bolesti su:

ehrlichiosis

Patologija koju uzrokuju bakterije Ehrlichia chaffeensis, koja se prenosi u rezervoarima životinja kao što je krpelj. Kada bakterija uđe u krvotok, ona uzrokuje febrilnu bolest bez specifičnosti koja se naziva humana monocitna erlihioza (MLE). Bolest je karakterizirana simptomima kao što su groznica, zimica, glavobolja i mialgija.

Epidemijski tifus

Bakterijska bolest koju ljudi prenose na uši. Bakterija koja uzrokuje ovu bolest je Rickettsia prowasekii. Kada se uši hrani zaraženom osobom, bakterija inficira crijevo artropoda i širi se.

Uskoro se u izmetu ušiju pojavljuju velike količine rikecija, a kada uši usisavaju krv drugih zdravih pojedinaca.

Kada iritacija od ugriza uzrokuje osobu da se ogrebi, ona kontaminira oštećeno mjesto i dopušta rickettsiae da uđu u njihov krvotok, gdje kasnije uzrokuju upalu krvnih žila infekcijom njihovih endotelnih stanica. Simptomi ove bolesti su vrućica, jaka glavobolja i mialgija.

Lajmska bolest

Lajmska bolest je bakterijska infekcija koja se prenosi na ljude zbog ugriza krpelja čiji su prirodni domaćini poljski miševi i jeleni. Uzročne bakterije su spirohete roda Borrelia.

Klinički bolest ima tri faze: najprije počinje s kožnim lezijama koje se šire poput prstena. Ova faza često je praćena vrućicom, zimicom, umorom, slabošću i glavoboljama.

Drugi stupanj karakterizira pristup artritisu, upalama srca i neurološkim problemima. Treća i posljednja faza, može se promatrati godinama kasnije, a karakterizira se time što pojedinci razvijaju demijelinizaciju neurona i predstavljaju simptome slične Alzheimerovoj ili multiploj sklerozi..

Ostale bolesti

Iako se bakterijske infekcije koje prenose artropodi smatraju rijetkim, neke su uzrokovale masovnu smrtnost među ljudima, kao što su crna smrt ili bubonska kuga, uzrokovane Yersinia pestis.

Druga bolest koja nije smrtonosna kao crna smrt je Q-groznica koju uzrokuju bakterije Coxiella burnetii i da zarazi stoku, domaće životinje i čovjeka.

-Bolesti izravnog kontakta

Ove bakterijske bolesti uglavnom su povezane s kožnim infekcijama i tkivom ispod njega. Neke od tih patologija su:

čir

Bolest se prenosi izravnim kontaktom sa životinjama iz zaraženih farmi ili njihovih proizvoda. Bakterija koja uzrokuje bolest je Bacillus anthrasis i njihove endospore mogu ostati održive dugi niz godina u tlu ili u životinjama.

Infekcija kod ljudi javlja se uglavnom zbog oštećenja ili rezova na koži (stanje kože), također može utjecati na dišni sustav (plućni antraks) i gastrointestinalni (gastrointestinalni antraks)..

Koža tvori eschar (kožna papula koja ulcerira), a simptomi koji je prate su groznica, glavobolja i mučnina..

Bakterijska vaginoza

To je polimikrobno STD (spolno prenosiva bolest), tj. Proizvedeno od nekoliko bakterija. Takve bakterije su Gardnerella vaginalis, vrste roda Mobiluncus i Mycoplasma hominis.

To je bolest koja se smatra blagom, ali vrlo zaraznom, a njezini simptomi su: pjenasti vaginalni iscjedak, obilan i miriše kao riba, nema bolova, pečenja ili svrbeža.

gonoreja

Još jedna bakterijska bolest spolnog prijenosa. To je uzrokovano Neisseria gonorrhoeae. Ovaj diplococcus, nakon što uđe u tijelo, prianja na sluznice kroz pili i protein II. Ova adhezija sprječava njeno izbacivanje iz vagine normalnim izlučevinama ili urinom.

Simptomi kod muškaraca su: iscjedak iz uretre žutog do zelenog gnoja, s čestim mokrenjem, popraćenim bolom i peckanjem ili peckanjem. U žena se razvija samo između 10 i 20% onih koji su izloženi bakterijama, a ako se bolest razvije, može uzrokovati ektopične trudnoće, pa čak i neplodnost..

Ostale bolesti

Bakterijske bolesti izravnim kontaktom vrlo su raznolike kako po podrijetlu, tako iu razvoju, a najčešće se spominju ETS, od kojih se mogu spomenuti: genitourinarne bolesti koje stvaraju mikoplazme. Ureaplasma urealyticum i Mycoplasma hominis; i šankr, koji je proizveo Haemophilus lucreyi.

Druge bolesti ne-seksualnog kontakta koje proizvode bakterije su: konjunktivitis uključivanja, guba, bolest mačjih ogrebotina, plinska gangrena i mnogi drugi.

reference

  1. Bakterija. U Wikipediji. Preuzeto s en.wikipedia.org.
  2. Binarna fisija. U Wikipediji. Preuzeto s es.wikipedia.org.
  3. L. M. Prescott, J.P. Harley i G.A. Klein (2009). Mikrobiologija, 7. izdanje, Madrid, Meksiko, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 str.
  4. G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). Ribosomska RNA: ključ za filogeniju. Časopis FASEB.
  5. W. B Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). "Prokariote: nevidljiva većina". Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti Sjedinjenih Američkih Država.
  6. Da kapo Yang, K.M. Blair, N.R. Salama (2016). "Ostati u obliku: utjecaj oblika stanice na preživljavanje bakterija u različitim okolinama". Recenzije mikrobiologije i molekularne biologije.
  7. A.C. Dio (2018). LPSN - Popis prokariontskih imena sa oznakom "bakterio.net", 20 godina kasnije. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.