Charakteristické bakterie, morfologie, typy, reprodukce, výživa



bakterií jsou rozsáhlou skupinou prokaryotických mikroorganismů. Obvykle mají velikost jen několik mikrometrů. Mají různé tvary, které jdou od válcových přes spirály až po třtinové formy.

Oni jsou prakticky všudypřítomní organismy a moci být lokalizován v půdě, tělech mořských a sladkovodních, obývat střevní flóru a sliny mnoho vertebrates, a jako paraziti zvířat a rostlin. Oni byli také nalezeni v extrémních prostředích takový jako kyselé termální vody, hydrotermální průduchy a radioaktivní odpad..

Tyto mikroby jsou základní součástí mnoha cyklů živin. Jsou základní složkou mikrobioty všech trofických řetězců a jejich biomasa může být vypočtena v přibližně 5 × 10 30 bakterie na planetě Zemi.

Další zajímavou postavou je počet bakterií, které obývají lidské tělo: předpokládá se, že u průměrného člověka obývají přibližně 39 miliard bakteriálních buněk a většina z nich je součástí střevní flóry..

Tradiční klasifikace bakterií obsahovala polyfyletickou taxonomickou skupinu. Dnes byla tato skupina rozdělena na dvě oblasti, bakterie a archea. Bakterie jsou rozpoznány jako prokaryotická skupina s membránovými lipidy složenými z diacyl diesterů glycerolu. 

Na druhou stranu, archea je skupina prokaryot, jejichž membrána je tvořena izoprenoidními lipidy (glycerol diether nebo glycerol tetraether). Rovněž představují rozdíly v jejich ribozomální RNA, označované bakteriální rRNA a archaean rRNA.

Index

  • 1 Morfologie
    • 1.1 Jiné morfologické charakteristiky
  • 2 Identifikace
  • 3 typy (klasifikace)
    • 3.1 - Klasifikace bakterií
    • 3.2 - Současná klasifikace bakteriální domény
  • 4 Reprodukce
    • 4.1 Binární štěpení
    • 4.2 Vícečetné štěpení
    • 4.3 Budoucnost nebo naděj (v angličtině)
    • 4.4 Produkce baeocytů
  • 5 Výživa
    • 5.1 Lithostrips
    • 5.2 Organotrofy
    • 5.3 Autotrofní bakterie
    • 5.4 Heterotrofní bakterie
    • 5.5 Mixotrophs
  • 6 Způsobené nemoci
    • 6.1 - Přenos vzduchem
    • 6.2 - Přenos článkonožci
    • 6.3 - Onemocnění přímého kontaktu
  • 7 Odkazy

Morfologie

Bakterie mají velkou morfologickou rozmanitost a velikost. Tyto jednobuněčné organismy mohou měřit od 0,3 mikrometrů do 0,5 milimetrů, ale obecně jsou jejich měření mezi 0,3 a 5,0 mikrometry..

Forma zvaná kokosová (sférická) je nejčastější u bakterií. Další formy, jako jsou bacily (ve tvaru tyčinky nebo ve tvaru třtiny), jsou však také relativně běžné.

Jiné morfy ne tak časté mezi bakteriemi jsou: čárky, také volal vibrios (s tvarem mírně zakřivené tyče nebo jako interpunkční znaménko, “), a spirilae nebo spirochetes (s tvary spirály). Některé neobvyklé stále mají tvar hvězd.

Jiné morfologické charakteristiky

Zástupci bakteriální domény, kteří jsou prokaryotickými jednobuněčnými organismy, nemají definované jádro ani složité membránové organely. Tyto buněčné stěny představují pektidoglican obsahující murámikokyselinu a membránové lipidy obsahují mastné kyseliny přímých řetězců s esterovými vazbami.

Představují plynové váčky. Přenosová RNA představuje thymin (ve většině tRNA) a N-formylmethionin (transportovaný iniciátorovou tRNA). Představují polycistronickou mRNA, to znamená, že kóduje více než jeden protein.

Ribozomy mají velikost 70 let. Jsou citlivé na chloramfenikol a kanamycin, nevykazují citlivost vůči antibiotiku anisomycinu.

RNA polymeráza bakterií je velká molekula. To má pět podjednotek přibližně 410 kilodaltons každý. Kromě toho má RNA polymeráza ve své struktuře drážku o délce 55 Á a šířce 25 Á. Představuje citlivost na rifampicin. Nepředstavuje promotory polymerázy typu II.

Bakterie fixují dusík, provádějí fotosyntézu na bázi chlorofylu a také chemolithotrofii (oxidaci anorganických sloučenin). Neprodukují metan nebo představují enzym ATPázu.

Identifikace

Identifikace a klasifikace bakterií je jedním z nejsložitějších problémů v biologii mikroorganismů. Existují četné charakteristiky a metody, které se používají pro identifikaci a následnou klasifikaci těchto jedinců.

Mezi klasické vlastnosti patří morfologie, fyziologie a metabolismus, biochemie, vztahy a ekologické funkce, stejně jako genetika..

Mezi nejčastěji používané analýzy patří: fermentační produkty, druh výživy, zdroje uhlíku a dusíku, skladovací inkluze, motilita, osmotická tolerance, optimální fyzikální chemické podmínky, fotosyntetické pigmenty, mezi mnoha dalšími.

Jiné neklasické charakteristiky se nacházejí na molekulární úrovni. Použití nukleových kyselin a proteinů v taxonomii bakterií vzalo v posledních desetiletích velký impuls.

Porovnání genů (proteiny a nukleové kyseliny) poskytuje rozsáhlé informace o příbuznosti a samozřejmě o podobnosti mezi organismy.

Typy (klasifikace)

Baktérie, termín tradičně použitý označit všechny jednobuněčné prokaryotes. Nicméně, molekulární systematika ukázala, že tato starověká skupina organismů (prokaryote) se lišila do 2 skupin nebo domén.

Tyto dvě skupiny byly nazývány eubakteriemi a archebakteriemi. Později byly přejmenovány na bakterie a archea. Archea je skupina více blízko příbuzná členům třetí domény, volal eukarya.

Tato poslední skupina se skládá z eukaryotických organismů. Současně 3 domény (bakterie, archea a eukarya) tvoří současnou klasifikaci života.

-Klasifikace bakterií

Bakterie lze klasifikovat podle různých kritérií, jako jsou:

Organizace buněk

Obecně jsou bakterie jednobuněčné, nicméně podle buněčné organizace mohou být klasifikovány jako "jednobuněčné a mnohobuněčné"..

Metabolismus

V závislosti na prostředí, ve kterém se nacházejí, a na způsobu, jakým provádějí své procesy pro získání energie a živin, jsou bakterie klasifikovány do:

  • Anaerobi: ti, kteří žijí a prospívají v prostředí bez kyslíku.
  • Aerobní: bakterie, které žijí a prospívají v prostředí s kyslíkem.
  • Volitelné: organismy, které žijí a vyvíjejí se nezávisle v anaerobním nebo aerobním prostředí, tj. Mohou žít v prostředí s kyslíkem nebo bez něj.

Buněčná stěna

Podle složení buněčné stěny bakterií reagují na Gramovo zbarvení buď tmavě modrou nebo fialovou barvou, nebo naopak růžovou nebo červenou a její klasifikace je následující:

  • Grampozitivní: modré nebo purpurové zbarvení a zesílená buněčná stěna.
  • Gramnegative: růžové nebo červené zbarvení a tenká nebo tenká buněčná stěna.

Teplota růstu a vývoje

V závislosti na teplotách, ve kterých se tyto mikroorganismy vyvíjejí, mohou být klasifikovány do:

  • Psicrofilas: ty bakterie, které se vyvíjejí v prostředí s velmi nízkými teplotami.
  • Mezofilníbakterie, které žijí a vyvíjejí se při teplotách mezi 15 a 35 ° C (mírné teploty), nicméně někteří výzkumníci považují mesofylové organismy, které se vyvíjejí v rozmezí 20 až 40 ° C.
  • Termofilní: ty bakteriální buňky, které se vyvíjejí a žijí při vysokých teplotách, tj. nad 45 ° C.

Formulář

Po dlouhou dobu byly bakterie identifikovány podle jejich tvaru a jejich klasifikace je následující:

  • Kokasy: válcové nebo kulové. Tyto formy mají několik klasifikací podle počtu buněk, které tvoří, a způsobu jejich vytváření. Například, pozorovat číslo, když kokace jsou pozorovány v párech oni jsou voláni “diplococci” a když oni jsou nalezeni v číslech 4 oni jsou voláni “tetracocci”. Pokud však jde o formu, jsou-li tyto formy řetězce nazývány "streptokoky", když tvoří "staphylococcus" clustery a když jsou ve tvaru kostky, nazývají se "sarcinas".
  • Bacillibakterie s protáhlými tvary, jako je tyč nebo tyčinka. Když tyto bacily tvoří řetězce, jsou nazývány "streptobacily"..
  • Cocobacilli: semi-válcové bakterie, ale zploštělé na pólech, vykazující oválný tvar.
  • Espirilos: bakterie s tvary spirály, podobné vývrtce.
  • Vibrios: jako interpunkční znaménka se také nazývají kóma s krátkými a sklopenými tyčinkami.

-Současná klasifikace doménové bakterie

Po revoluční klasifikaci Carl Woese a spolupracovníků v roce 1990 se klasifikace bakterií radikálně změnila. V současné době, podle LPSN nebo seznamu prokaryotických jmen s pozicí nebo statusem v názvosloví (Seznam prokaryotických jmen se státem v názvosloví, podle názvu v angličtině), je doména bakterií rozdělena na 34 fyla. Mezi tyto fyly patří:

Spirochaetes

Prodloužené a šroubovité bakterie. Gram-negativní. Představují vnější buněčnou obálku. Pohybují se pomocí axiálních vláken.

Firmicutes

Skupina grampozitivních bakterií, především se zesílenou buněčnou stěnou a nízkým obsahem GC nebo procentem. Firmicutes jsou hlavně bacil a někdy kokosový. Mnoho druhů produkuje endospores.

Proteobakterie

Gramnegativní bakterie s různou morfologií a buněčnou stěnou tvořenou lipopolysacharidy. Hlavně heterotrofní, i když některé druhy mohou provádět fotosyntézu. Jsou velmi hojné v oceánech a dalších vodních útvarech.

Cyanobakterie

Bakteriální organismy, které mají chlorofyl a fykocyanin. Nazývají se modrozelené řasy. Jsou gramnegativní a jsou schopny provádět kyslíkovou fotosyntézu.

Bacteroidetes

Bakterie přizpůsobené velké rozmanitosti stanovišť. Anaerobního metabolismu. Gram-negativní. Některé druhy jsou oportunistické patogeny.

Chlorobi

Skupina bakterií, které provádějí anoxigenní fotosyntézu. Anaerobního metabolismu. Gram-negativní. Tyto bakterie se nazývají zelené sirné bakterie.

Chloroflexi

Monodérmicas bakterie, to znamená, že představují / vykazují jednu buněčnou membránu. Mají velmi tenkou vnější buněčnou stěnu peptidoglykanu. Skupina má termofilní a mesofilní projevy. Někteří dělají fotosyntézu. Hlavně aerobní. Gram-pozitivní.

Termoaky

Jsou to bakterie přizpůsobené pro život v extrémních prostředích. Jsou považovány za hypertermofilní organismy. Anaerobní metabolismus a může zpracovat sacharidy. Jsou Gramnegative.

Reprodukce

Binární štěpení

Hlavním mechanismem reprodukce bakterií je binární štěpení nebo bipartice. Jedná se o typ asexuální reprodukce, kde bakteriální buňka potřebuje zdvojnásobit svou velikost a pak je rozdělena, což vede ke vzniku dvou dceřiných buněk..

Tento typ asexuální reprodukce umožňuje bakteriím exponenciální růst populace. Rostoucí populace tak může lépe a rychleji využívat dostupné zdroje a také rozšířit možnost vzniku organismů nebo kmenů odolných vůči různým prostředím, ve kterých se vyvíjejí..

Mnohonásobné štěpení

Jedná se o typ buněčného dělení, ve kterém je jádro rozděleno na několik stejných částí a pak dochází k dělení cytoplazmy, což dává místo a současně několik dceřiných buněk..

Budding nebo budding (v angličtině)

Tento typ asexuální bakteriální reprodukce je generován na nespecifickém místě progenitorové bakterie. Začíná vyvýšením cytoplazmy zvané žloutek, který se pak zdvojnásobuje na velikost rodiče a odděluje se jako nový jedinec (dceřiná buňka). Tento typ reprodukce byl pozorován u fyla Planctomycetes, Firmicutes a Cyanobacteria.

Produkce Baeocitos

Tento typ reprodukce, také volal atypické binární štěpení, sestává z malé kruhové buňky (baocyte) to později zvětší jeho hmotnost nebo jeho velikost tvořit vegetativní buňku..

Během zvětšování velikosti tato vegetativní buňka replikuje svou DNA několikrát, poté přechází do reprodukční fáze, kde prochází misí cytoplazmy, která se pak stane desítkami nebo dokonce stovkami baeocytů. Tento typ reprodukce byl studován u sinic.

Výživa

Bakterie představují více druhů výživy:

Litotrofas

Bakterie, které používají anorganické substráty, jako jsou dusitany, dusičnany, železo nebo sírany pro biosyntézu nebo zachování energie prostřednictvím anaerobiosy nebo aerobiosy.

Organotrofy

Bakteriální organismy, které získávají vodík nebo elektrony z organických zdrojů, jako jsou sacharidy, uhlovodíky nebo lipidy. Tyto organismy mohou být aerobní nebo anaerobní, dokonce heterotrofní nebo autotrofní.

Autotrofní bakterie

Organismy, které vyvíjejí syntetizující anorganické látky, které mohou být uhlíkové, ale anorganické, jako je oxid uhličitý.

Heterotrofní bakterie

Tyto organismy, které syntetizují chemické látky, jejichž zdroj uhlíku je organický, jako jsou polysacharidy.

Mixotrophs

Bakterie, které vyžadují syntézu anorganických látek pro ochranu a získávání energie, ale také vyžadují, aby organické sloučeniny splňovaly své biosyntetické metabolické potřeby.

Způsobené nemoci

Z velké rozmanitosti bakterií, které jsou člověku známy, jen některé (v poměru) způsobují nemoci. Patologie způsobené těmito mikroorganismy u lidí mohou být klasifikovány podle jejich původu, tj. Podle mechanismu přenosu nebo získání:

-Přenos vzduchem

Bakterie, které způsobují onemocnění přenášená vzduchem, obvykle ovlivňují dýchací ústrojí nebo respirační systém a v jiných případech mohou způsobit stav kůže. Níže jsou uvedeny některé nemoci přenášené vzduchem:

Záškrt

Ve většině případů se tato choroba přenáší, Corynebacterium diphtheriae, ačkoli C. ulcerans podobné klinické projevy.

Onemocnění se přenáší z nemocné osoby na zdravou pomocí částic přenášených během dýchání. To může také nastat kontaktem se sekrecí kožních lézí. Záškrt může postihnout téměř jakoukoliv sliznici a nejčastější klinické formy jsou:

  • PharyngealJe to nejběžnější projev. Mezi příznaky patří malátnost, mírná horečka, bolest v krku a dokonce i anorexie.
  • Předchozí nosníJe to méně častá klinická manifestace. Představuje se jako nos. Může být také hnisavá sekrece sliznice nebo se může vyvinout pseudomembrán v nosní přepážce.
  • Laryngeální: tento klinický projev záškrtu vyvolává horečku, chrapot, potíže s dýcháním, kašel psa a ostré zvuky při dýchání. Pokud není kontrolována včas, může dojít k úmrtí v důsledku obstrukce dýchacích cest..
  • KožníVypadá jako šupinatá kožní vyrážka nebo jako dobře definované vředy. V závislosti na umístění postižené oblasti (membrána) a její rozšíření se mohou vyskytnout komplikace, jako je pneumonie, myokarditida, neuritida, obstrukce dýchacích cest, septická artritida, osteomyelitida a dokonce i smrt..

Legionelóza nebo legionářská nemoc

Onemocnění je způsobeno aerobní gramnegativní bakterií, která se přirozeně vyskytuje v půdě a ve vodních ekosystémech Legionella pneumophila. Tato bakterie byla také izolována v klimatizačních systémech a sprchových koutech.

Onemocnění je výsledkem šíření bakterií vzduchem ze zásobníku do lidského dýchacího systému. Muži starší 50 let, kteří se věnují kouření, alkoholismu nebo imunodeficienci, mají větší pravděpodobnost onemocnění.

Bakterie se nachází ve fagosomech alveolárních makrofágů, odkud se množí a produkuje poškození tkání. Příznaky tohoto onemocnění jsou: kašel bez vyhoštění respiračních sekrecí, horečka, závažná bronchopneumonie a neurologické problémy..

Meningitida

Toto onemocnění spočívá v zánětu mozkových a míchových mozkových příhod. Může mít aseptický nebo bakteriální původ. Patologie bakteriálního původu pochází z respiračních sekrecí nosičů onemocnění nebo aktivních případů.

Bakterie, které produkují meningitidu, zpočátku kolonizují nosohltan, odkud procházejí sliznicemi a vstupují do krevního oběhu, a odtud do mozkomíšního moku, odkud inflaují meningy..

Příznaky této infekce jsou: respirační onemocnění nebo bolest v krku, po níž následuje zmatenost, zvracení, bolesti hlavy (v některých případech těžké), ztuhlé šíje a záda.

Pneumonie

Několik druhů bakterií souvisí s pneumonií, nicméně druhem Mycobacterium avium a M. intracellulare jsou hlavními příčinami tohoto onemocnění. Tyto bakterie mají celosvětovou distribuci a nejen infikují lidi, ale také jiné obratlovce a hmyz.

Předpokládá se, že dýchací systém a trávicí systém jsou vstupní branou těchto bacilů pro kolonizaci pacientů. Onemocnění se projevuje u lidí jako plicní infekce, velmi podobné infekci způsobené tuberkulózou.

Jiné nemoci

Mnohé další nemoci jsou přenášeny bakteriemi přenášenými vzduchem, mezi nimiž můžeme zmínit: tuberkulózu produkovanou Kochovým bacilem (Mycobacterium tuberculosi); černý kašel, způsobený bakteriemi Bordetella pertussis, a onemocnění způsobených streptokoky.

-Přenos arthropods

Bakteriální onemocnění způsobená těmito bezobratlými jsou považována za vzácná, nicméně jsou předmětem velkého zájmu. Některé z těchto onemocnění jsou:

Erykchióza

Patologie způsobená bakteriemi Ehrlichia chaffeensis, která je přenášena zásobníky zvířat, jako je klíště. Jakmile bakterie vstoupí do krevního oběhu, způsobí febrilní onemocnění bez specifičnosti zvané Lidská monocytová ehrlichióza (MLE). Onemocnění je charakterizováno příznaky jako horečka, zimnice, bolest hlavy a myalgie.

Epidemický tyfus

Bakteriální onemocnění přenášené na člověka vši. Bacilus, který způsobuje toto onemocnění je Rickettsia prowasekii. Když se vosa živí infikovanou osobou, bakterie infikuje střevo a šíření členovců.

Brzy tam jsou velká množství rickettsiae ve výkalech vši, a když voš nasává krev jiného zdravého jednotlivce defecates.

Když podráždění ze kousnutí způsobí, že jedinec se poškrábe, kontaminuje poškozené místo a umožňuje rickettsiae vstoupit do krevního oběhu, kde následně způsobí zánět krevních cév infekcí jejich endotelových buněk. Příznaky tohoto onemocnění jsou horečka, silná bolest hlavy a myalgie.

Lymská nemoc

Lymská nemoc je bakteriální infekce přenášená na člověka kousnutím klíštěte, jehož přirozenými hostiteli jsou polní myši a jeleni. Kauzativní bakterie jsou spirochety rodu Borrelia.

Klinicky nemoc má tři stadia: první obvykle začíná kožními lézemi, které se rozšiřují jako prstence. Tato fáze je často doprovázena horečkou, zimnicí, únavou, malátností a bolestmi hlavy.

Druhý stupeň je charakterizován přístupem k artritidě, zánětům srdce a neurologickým problémům. Třetí a poslední stupeň lze pozorovat o několik let později a je charakterizován tím, že se u jedinců rozvine demyelinizace neuronů a projevují se symptomy podobné Alzheimerově chorobě nebo roztroušené skleróze..

Jiné nemoci

Ačkoli bakteriální infekce přenášené členovci jsou zvažovány vzácný, někteří způsobili masovou úmrtnost mezi lidi, takový jako černá smrt nebo Bubonic plachta, způsobený \ t Yersinia pestis.

Další nemoc, která není tak smrtelná jako černá smrt, je Q horečka způsobená bakteriemi Coxiella burnetii a že infikuje hospodářská zvířata, domácí zvířata a člověka.

-Nemoci přímého kontaktu

Tato bakteriální onemocnění jsou převážně spojena s kožními infekcemi a podkladovou tkání. Některé z těchto patologií jsou:

Carbunco

Nemoc přenášená v přímém kontaktu se zvířaty z infikovaných farem nebo jejich produktů. Bakterie, které způsobují onemocnění, jsou Bacillus anthrasis a jejich endospory mohou zůstat životaschopné po mnoho let v půdě nebo na zvířatech.

Infekce u lidí se vyskytuje hlavně v důsledku poškození nebo poranění kůže (stav kůže), může také ovlivnit dýchací systém (plicní anthrax) a gastrointestinální (gastrointestinální antrax).

Kůže tvoří eschar (kožní papulu, která ulceruje) a příznaky, které ji doprovázejí, jsou horečka, bolest hlavy a nevolnost..

Bakteriální vaginóza

Jedná se o polymikrobiální STD (pohlavně přenosnou chorobu), tj. Produkovaný několika bakteriemi. Takové bakterie jsou Gardnerella vaginalis, druhy rodu Mobiluncus a Mycoplasma hominis.

Je to onemocnění, které je považováno za mírné, ale velmi nakažlivé a jeho příznaky jsou: pěnivý vaginální výtok, hojný a vonící jako ryby, není bolest, pálení nebo svědění.

Kapavka

Další bakteriální onemocnění sexuálního přenosu. Je to způsobeno Neisseria gonorrhoeae. Tento diplokok, jakmile vstoupí do těla, ulpí na sliznicích prostřednictvím pili a proteinu II. Tato adheze zabraňuje tomu, aby byla vyloučena z vagíny normálním vylučováním nebo močí.

Symptomy u mužů jsou: propuštění z močové trubice žluté až zelené hnis, časté močení, doprovázené bolestí a pálením nebo pocitem pálení. U žen se vyvíjí pouze 10 až 20% osob vystavených bakteriím, a pokud se u nich projeví onemocnění, může způsobit mimoděložní těhotenství a dokonce i neplodnost..

Jiné nemoci

Bakteriální onemocnění přímým kontaktem jsou velmi různorodá jak v jejich původu, tak v jejich vývoji, nejznámější jsou ETS a z nich lze zmínit: genitourinární onemocnění vyvolaná mykoplazmami Ureaplasma urealyticum a Mycoplasma hominis; a chancre, produkoval Haemophilus lucreyi.

Další nemoci nesexuálního kontaktu a produkované bakteriemi jsou: inkluzní konjunktivitida, malomocenství, onemocnění kočičího poškrábání, plynová gangréna a mnoho dalších.

Odkazy

  1. Bakterie Ve Wikipedii. Zdroj: en.wikipedia.org.
  2. Binární štěpení. Ve Wikipedii. Zdroj: es.wikipedia.org.
  3. L.M. Prescott, J.P. Harley a G.A. Klein (2009). Mikrobiologie, 7. vydání, Madrid, Mexiko, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 pp.
  4. G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). Ribozomální RNA: klíč k fylogenezi. FASEB Journal.
  5. W.B. Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). "Prokaryotes: neviditelná většina". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických.
  6. D.C. Yang, K.M. Blair, N.R. Salama (2016). "Zůstat ve tvaru: vliv tvaru buněk na přežití bakterií v různých prostředích". Mikrobiologie a recenze molekulární biologie.
  7. A.C. Část (2018). LPSN - seznam Prokaryotic jmén s Stát v Nomenclature (bacterio.net), 20 roků na. Mezinárodní žurnál systematické a evoluční mikrobiologie.