BAKTERIE

Bakterie - budowa i czynności życiowe

Królestwo: Monera

Bakterie to niewielkie, jednokomórkowe organizmy prokariotyczne, cechujące się zróżnicowanym metabolizmem. Dzieli się je na dwa podkrólestwa: Archaebacteria (archeony) i Eubakteria (bakterie właściwe), których jest zdecydowana większość.

Z uwagi na budowę ściany komórkowej wyróżniamy 3 typy bakterii:

1. gram dodatnie,

2. gram ujemne,

3. bez ściany komórkowej.

Bakterie Gram(+) - ich nazwa pochodzi od nazwiska uczonego, który wynalazł metodę barwienia ścian komórek bakteryjnych (mechanizm barwienia bakterii metodą grama). Posiadają one wielowarstwową ścianę komórkową (ok. 40 warstwa). W takiej ścianie zawartych jest wiele związków chemicznych, z których naważniejszym jest mureina (peptydoglikan). Mureina stanowi nawet do 90% suchej masy ściany komórkowej (zazwyczaj mieści się w granicach 40-90%). Poza mureiną w ścianie występują również kwasy tejchojowe, kwasy tejchuronowe Grubość takiej ściana wynosi 20-80nm.

Przykłady patogennych bakterii Gram (+) :

gronkowce (Staphylococcus)

paciorkowce (Streptococcus)

laseczka tężca (Clostridum tetani)

pałeczka Listeria monocytogenes

laseczka wąglika (Bacillus anthracis)

prątek gruźlicy – Kocha (Mycobacterium tuberculosis)

prątek trądu (Mycobacterium leprae)

Bakterie Gram(-) mają cienką, pojedynczą warstwę mureiny oraz dwuwarstwową błonę komórkową, posiadającą lipopolisacharyd (LPS). Ściana komórkowa bakterii gram-ujemnych otoczona jest dodatkową błoną zewnętrzną, funkcją tak zbudowanej ściany jest ochrona przed cytolizą wywołaną zmianami ciśnienia osmotycznego.

Przykłady patogennych bakterii Gram(-):

pałeczki z rodzaju Brucella

pałeczki z rodzaju Salmonella

pałeczki z rodzaju Shigella

pałeczka Helicobacter pylori

pałeczka okrężnicy (Escherichia coli)

pałeczka dżumy (Yersinia pestis)

przecinkowiec cholery (Vibrio cholerae)

Bakterie bez ściany komórkowej

Rozmnażanie bakterii:

Podział:
1. Przed podziałem następuje replikacja genoforu i plazmidów

2. Powstałe komórki potomne są identyczne genetycznie

3. Po podziale komórki funkcjonują już samodzielnie, ale niektóre nie odrywają się od siebie i pozostają w układach: dwoinki, czworaczki, paciorkowce, gronkowce.

Komórki bakterii dzielą się bardzo szybko i intensywnie, występują w dużych populacjach nazywanych kulturami bakteryjnymi.

Przetrwalnikowanie:
Niektóre gatunki bakterii mają zdolność do wytwarzania przetrwalników – form opornych na działanie niekorzystnych czynników zewnętrznych takich jak wysoka temperatura, sucha, brak składników pokarmowych w podłożu

Przy tworzeniu tych form przechodzą w stan życia utajonego, czyli anabiozy. Wymiana materiału genetycznego między bakteriami, zachodzi podczas tzw. horyzontalnego transferu genów w trzech procesach: koniugacji, transdukcji i transformacji.

1. Koniugacja – przekazanie plazmidu lub części genoforu z jednej komórki do drugiej, za pośrednictwem specjalnych wypustek zwanych fimbriami. Komórka, która tworzy fimbrie jest dawcą, a ta, która otrzymuje gen jest biorcą. Biorca zyskuje nowe cechy, np. oporność na antybiotyk czy zdolność syntezy aminokwasu

2. Transdukcja – przeniesienie fragmentu DNA z jednej komórki do drugiej za pomocą bakteriofaga. W trakcie przechodzenia wirusa z cyklu lizogenicznego w lityczny, profag jest wycinany (patrz. Wirusy), zazwyczaj wraz z fragmentem genoforu bakterii. Taki fragment ulega replikacji, a nowe kopie opłaszczane są kapsydem. Komórki biorcy zyskują geny innej bakterii, a więc proces ten staje się źródłem nowych cech.

3. Transformacja – aktywne pobranie DNA ze środowiska zewnętrznego (np. z martwych komórek innych bakterii). Zdolność do transformacji nazywa się kompetencją i jest wykorzystywana w biotechnologii i inżynierii genetycznej, przy klonowaniu genów eukariotycznych w komórkach bakterii.

Sylwia Drobik, Paulina Mintzberg-Wachowicz