• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Bakteria



    Podstrony: [1] [2] [3] 4 [5] [6] [7]
    Przeczytaj także...
    Metanogeny zwane też tradycyjnie bakteriami metanogennymi, bakteriami metanogenicznymi lub metanobakteriami, mimo że według obecnych klasyfikacji taksonomicznych nie są zaliczane do bakterii, są to archeowce u których głównym produktem oddychania jest metan. W tym typie oddychania beztlenowego energia użyteczna biologicznie jest pozyskiwana podczas przenoszenia elektronów z wodoru na dwutlenek węgla. Metanobakterie są bezwzględnymi anaerobami. Ich metabolizm zachodzi przy temperaturach od 0 do 70 °C, niektóre są w stanie funkcjonować nawet w temperaturze 90 °C, przy wyższych temperaturach giną. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta wydajność metabolizmu. Środowisko bakterii metanogennych musi być beztlenowe, pH neutralne lub lekko alkaliczne i musi zawierać przynajmniej 50% wody. Dlatego najczęściej spotyka się je w: bagnach, na uprawach ryżowych, oborniku, gnojowicy lub w układzie trawiennym przeżuwaczy. Inhibitorem bakterii metanogenicznych są: kwasy organiczne, tlen oraz środki dezynfekcyjne. Zamieszkują również: jelito grube kręgowców i układ trawienny termitów.Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny (szw. Nobelpriset i fysiologi eller medicin) – jest nagrodą przyznawaną corocznie przez Instytut Karolinska za wyjątkowe osiągnięcia naukowe z różnych dziedzin fizjologii lub medycyny. Jest jedną z pięciu Nagród Nobla ustanowionych w testamencie przez Alfreda Nobla (zm. w 1896 roku). Jak zapisał on w swoim testamencie, nadzór nad nagrodą sprawuje Fundacja Noblowska, a przyznawana jest ona przez zgromadzenie wybierane przez Instytut Karolinska. Określana potocznie jako „Nagroda Nobla z medycyny”, w rzeczywistości była precyzyjnie opisana przez Nobla w jego testamencie, jako nagroda z „fizjologii lub medycyny”. Z tego powodu może być przyznana w każdej ze szczegółowych dziedzin obu tych nauk. Pierwszym laureatem nagrody był w roku 1901 Niemiec Emil Adolf von Behring.
    Początki i wczesna ewolucja[]
    Podkolorowany obraz mikroskopowy bakterii Salmonella typhimurium (czerwone) na ludzkich komórkach (żółte)

    Przodkami współczesnych bakterii były jednokomórkowe mikroorganizmy, które pojawiły się na Ziemi jako pierwsze formy życia około 4 miliardów lat temu. Przez około 3 miliardy lat wszystkie organizmy były mikroskopijne, a bakterie i archeowce były dominującymi formami życia (do pojawienia się pierwszych bezkręgowców i roślin). Istnieją skamieniałości bakterii, takie jak stromatolity, jednak brak znaczących różnic morfologicznych pomiędzy nimi a współczesnymi bakteriami, uniemożliwia ocenianie na ich podstawie wieku różnych gatunków, a także traktowania ich jako skamieniałości przewodnich. Natomiast analiza sekwencji genowych pozwala określić niektóre funkcje dawnych komórek bakteryjnych. Wykazano, że te pierwsze komórki bakteryjne różniły się od pierwszych linii organizmów eukariotycznych i archeowców. Ostatnim wspólnym przodkiem organizmów bakteryjnych i Archea był organizm hipertermofilny, który występował najprawdopodobniej około 2,5 miliardów do 3,2 miliardów lat temu. Istniejące dziś rozbieżności między domenami Eubacteria, Eukaryota i Archaea są wynikiem różnicowania się podczas długiej ewolucji. Uważa się, że dzisiejsze organizmy eukariotyczne powstały poprzez wejście w symbiozę z ówczesnymi komórkami bakteryjnymi.
    Pomiędzy komórkami prokariotycznymi a eukariotycznymi istnieją liczne różnice. U prokariontów brak na przykład występujących w niemal wszystkich komórkach eukariotycznych organelli komórkowych takich jak jądro komórkowe czy mitochondria (lub hydrogenosomy). W XX w. sugerowano, że odpowiednikiem mitochondriów lub hydrogenosomów mogą być mezosomy, które ostatecznie jednak okazały się artefaktem. Mitochondria wykazują pewne podobieństwa w swojej budowie do pewnych bakterii, co daje podstawy do stwierdzenia, że bakterie (zapewne pierwotne proteobakterie) na drodze endosymbiozy zostały wchłonięte przez eukarionty i przekształciły się w mitochondria. Niektóre bakterie endosymbiotyczne (sinice) zredukowały się wewnątrz komórek eukariotycznych tworząc chloroplasty i prowadząc do powstania glonów i roślin. Istnieje wiele grup glonów, w przypadku których wykazano znaczne podobieństwa, w tym genetyczne, ich chloroplastów i bakterii, co pozwala twierdzić, że ich ewolucja zaczęła się od komórek bakterii.

    Promieniowanie gamma – wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 50 keV. Zakres ten częściowo pokrywa się z zakresem promieniowania rentgenowskiego. W wielu publikacjach rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X (rentgenowskiego) opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych, a promieniowanie rentgenowskie – w wyniku zderzeń elektronów z elektronami powłok wewnętrznych lub ich rozpraszaniu w polu jąder atomu. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym. Promieniowania gamma oznacza się grecką literą γ, analogicznie do korpuskularnego promieniowania alfa (α) i beta (β).Koniugacja - proces poziomego transferu genów u niektórych bakterii polegający na bezpośrednim przekazywaniu DNA z jednej komórki do drugiej, kiedy wchodzą one ze sobą w kontakt za pośrednictwem pilusów, czyli cieńkich mostków cytoplazmatycznych. Po wymianie materiału genetycznego organizmy rozłączają się i dzielą. Koniugacja najbardziej przypomina proces płciowy występujący u Eukaryota. Została opisana po raz pierwszy w 1964 roku przez amerykańskiego genetyka Joshua Lederberga. Dalsze badania nad koniugacją doprowadziły do zebrania znacznej ilości danych na jej temat.

    Klasyfikacja i identyfikacja[]

    Drzewo filogenetyczne pokazujące wspólne pochodzenie organizmów wszystkich trzech domen. Bakterie są oznaczone kolorem niebieskim, eukariota czerwonym, a archaea – zielonym. Względne umiejscowienie niektórych typów ukazane jest dookoła drzewa.

    Klasyfikacja biologiczna bakterii stara się opisać dokładnie każdy ich gatunek oraz zgrupować je według pokrewieństwa. Bakterie można sklasyfikować na podstawie różnic w ich budowie (np. występowania ściany komórkowej), typie metabolizmu albo na różnicach w organellach komórkowych i DNA, np. po występowaniu kwasów tłuszczowych, pigmentu, antygenów i benzochinonu. Mimo to używanie tych różnic jako kryteriów nie było najlepszym wyjściem, gdyż nie dawało pewności, czy dane bakterie należą do jednego gatunku, ale są dosyć zróżnicowanymi odmianami, czy też należą do dwóch oddzielnych taksonów. Główną przyczyną tych niepewności był fakt, że nawet przy użyciu zaawansowanego sprzętu bakterie są do siebie wizualnie bardzo podobne i nie posiadają wyróżniających je struktur oraz istnienie różnych postaci poziomego transferu genów między niespokrewnionymi ze sobą gatunkami. Dzięki temu transferowi nawet niezwykle spokrewnione ze sobą bakterie mogą przeprowadzać inny metabolizm i mieć inne organelle. Dla zwiększenia precyzji taksonomicznej w systematyce bakterii wykorzystuje się liczne osiągnięcia biologii molekularnej, która używa różnorodnych technik do badania DNA, np. sprawdzanie ilości cytozyny i guaniny w hybrydyzacji genomu oraz badaniu materiału nieulegającego transferowi, tj. rRNA. Najnowsze dane dotyczące systematyki bakterii podaje IJSEM (International Journal of Systematic Bacteriology) oraz Bergey’s Manual Trust.

    Frederick Griffith (ur. 1877 lub 1881, zm. 1941 w Londynie) — brytyjski lekarz i naukowiec, który w 1928 r. jako pierwszy zbadał i opisał zjawisko transformacji DNA.Promieniowce (typ Actinobacteria, według dawnej systematyki rząd Actinomycetales) - organizmy prokariotyczne, tworzące rząd Gram-dodatnich bakterii. Występują powszechnie w glebie, oborniku itp. Do grupy tej należą również patogeny, wywołujące choroby ludzi, zwierząt i roślin. Niektóre gatunki tworzą symbiozę z roślinami wyższymi (np. z olchami) i wiążą azot atmosferyczny.

    Słowo „bakteria” było używane do wszystkich mikroskopijnych organizmów. Z czasem biolodzy molekularni i systematycy doszli jednak do wniosku, iż było to błędne założenie. Wszystkie mikroorganizmy podzielono na dwie grupy; Eubacteria i Archaebacteria, które teraz nazywa się w skrócie Bacteria i Archaea, które rozwinęły się niezależnie ze wspólnego przodka. Według niektórych naukowców to archeowce i eukarionty są ze sobą bardziej powiązane niż obie te grupy z bakteriami. Poza tym obie te grupy wraz z bakteriami są podstawą systemu trzech domen, który jest aktualnie najczęściej używany przy tematyce mikrobiologicznej. Mimo to problemy z obserwacją bakterii oraz przy omawianiu ewolucji sprawiają, że w taksonomii bakterii i archeowców bardzo często pojawiają się zmiany. Przykładowo, niektórzy biolodzy argumentują, że archeany i eukarionty wyewoluowały z bakterii Gram-dodatnich.

    Bakterie nitryfikacyjne – chemolitotroficzne bakterie tlenowe (aeroby obligatoryjne). Uczestniczą w cyklu azotowym utleniając amoniak (zawarty np. w wodzie deszczowej, kurzu, sadzy, ekskrementach ptaków) do kwasu azotawego i azotowego. Z dwutlenku węgla wiązanego w cyklu Calvina bakterie wykorzystują węgiel do budowy węglowodanów i szkieletu białkowego w komórkach (obecność węglanów i innych związków mineralnych wpływa dodatnio na szybkość procesu nitryfikacji). Bakterie te nie przeprowadzają glikolizy oraz cyklu Krebsa. Protony wodoru z procesu utleniania bezpośrednio biorą udział w łańcuchu oddechowym, natomiast do syntezy NADH2 (do cyklu Calvina) potrzebna jest energia z ATP.Shigella – rodzaj Gram-ujemnych, nieurzęsionych pałeczek powodujących zatrucia pokarmowe (czerwonka). Jedynymi rezerwuarami bakterii są człowiek oraz małpy.

    Prawidłowa identyfikacja bakterii w laboratorium ma szczególne znaczenie w medycynie. Dzięki niej można mieć pewność co do patogenu, z jakim ma się do czynienia. Choroby były jedną z przyczyn rozwoju bakteriologii i systematyki bakterii, ponieważ lekarze nie wiedzieli z czym i jak mają walczyć.

    Barwienie metodą Grama, opracowane przez Hansa Christiana Grama w roku 1884, było odkryciem przełomowym w dziedzinie mikrobiologii (zwłaszcza lekarskiej). Jego metoda bazowała na charakterystyce budowy ściany komórkowej bakterii. Grube warstwy peptydoglikanu u bakterii Gram-dodatnich są barwione na kolor purpurowy, podczas gdy Gram-ujemne o znacznie cieńszej ścianie komórkowej są barwione na różowo. Dzięki informacjom uzyskanym z wyników barwienia oraz po cechach morfologicznych organizmów można je zakwalifikować do ziarenkowców, laseczek, pałeczek. Mimo to istnieją patogeny, których nie można sklasyfikować na podstawie testu Grama, np. prątki lub Nocardia, do wykrywania których wykorzystuje się barwienie kwasowe i barwienie metodą Ziehla-Neelsena. Istnieją jednak bakterie, które można zidentyfikować tylko na podstawie obserwacji ich wzrostu w pożywkach lub innych technik, np. serologicznych.

    Jelito – fragment przewodu pokarmowego kręgowców, a u bezkręgowców – fragment lub cały przewód pokarmowy. W jelicie zachodzi proces wchłaniania substancji powstałych w wyniku enzymatycznego rozkładu pokarmów. Jego budowa jest zależna od stopnia skomplikowania ogólnego planu budowy ciała organizmu. U wyżej rozwiniętych zwierząt wyróżnia się jelito przednie, środkowe i tylne, a także jelito cienkie, grube, proste, czcze i ślepe.Interferencja RNA (RNAi, z ang. RNA interference) – zjawisko wyciszania albo wyłączenia ekspresji genu przez dwuniciowy RNA (dsRNA, z ang. double stranded RNA) o budowie i sekwencji zbliżonej do sekwencji DNA wyłączanego genu. Wyłączenie może się odbywać na trzech poziomach: a) degradacja mRNA; b) blokowanie translacji mRNA; c) prawdopodobnie również przez indukcję epigenetycznego wyciszenia genu.

    Kultury bakteryjne oraz techniki ich pozyskiwania są różne dla różnych bakterii. W plwocinie można znaleźć bakterie, które wywołują np. zapalenie płuc. Do innych stosuje się badanie kału lub moczu. Bakterie takie jak salmonella można zidentyfikować na podstawie reakcji, w jakie wchodzą z innymi bakteriami na pożywkach. Substancje i płyny, takie jak krew lub płyn mózgowo-rdzeniowy, które w normalnych sytuacjach są sterylne, w przypadku infekcji zapełniają się bakteriami. W przypadku błędnie pobranego materiału wyhodowanie bakterii nie musi oznaczać infekcji. Dodatkowo wszelkie bakterie jakie w nich się znajdują można przenieść na pożywki w celu ich hodowli i identyfikacji.

    Metan (znany także jako gaz błotny i gaz kopalniany), CH4 – organiczny związek chemiczny, najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych.Reakcja syntezy (reakcja tworzenia) – reakcja chemiczna, w wyniku której z prostych substratów powstają bardziej złożone produkty.

    Jako metodę klasyfikacji bakterii coraz częściej używa się badań i eksperymentów molekularnych. Dzięki reakcji łańcuchowej polimerazy można szybko i łatwo (w warunkach laboratoryjnych) sprawdzić sekwencje genomu bakterii i porównać je z różnymi szczepami. Te metody pozwalają także na wykrywanie „żywych, ale nie rozmnażających się” bakterii, które przeprowadzają metabolizm, ale nie są w stanie dokonywać podziałów. Jednak mimo używania najlepszych znanych ludzkości metod badawczych nie można dokładnie stwierdzić ile gatunków bakterii istnieje na Ziemi ani ile szczepów zawiera dany gatunek. Ludzie znają mniej niż 9000 gatunków bakterii (łącznie z sinicami), a oszacowania mówią o istnieniu od 10 do 10 gatunków bakterii, przy czym prawdopodobnie istnieje ich znacznie więcej.

    Makrofag – komórka tkanki łącznej, wywodząca się z komórek prekursorowych pochodzących ze szpiku kostnego. Bezpośrednio wywodzi się z monocytów, które opuściły krew.Laseczka tężca (łac. Clostridium tetani) – jest to bakteria Gram-dodatnia tworząca przetrwalniki (endospory) umieszczone na końcu komórki, w obrazie mikroskopowym przypominające "pałeczki dobosza". Należy do bezwzględnych beztlenowców (żyją i rozwijają się jedynie w środowisku pozbawionym tlenu atmosferycznego).

    Systematyka[]

    Ze względów historycznych termin „bakterie” bywa rozumiany nieprecyzyjnie. Tradycyjnie (mniej więcej do połowy XX w.) obejmował wszystkie prokarionty z wyjątkiem sinic, zaliczanych do glonów. Typ pierwszy określano jako Bacteriophyta (rozprątki) z jedną klasą – Bacteria (bakterie), typ drugi – jako Cyanophyta (glony niebieskozielone) z jedną klasą Cyanophyceae (sinice). Obydwa typy zaliczano do roślin w ówczesnym rozumieniu tego pojęcia, czasem łącząc je w grupę Schizophyta (rozprątki) lub Akaryobionta (bezjądrowe). Już jednak w systemie Ernsta Haeckla grupa Moneres została włączona do odrębnego od roślin i zwierząt królestwa Protista. System ten jednak nie zyskał powszechnej akceptacji, a bakterie traktowane były jak specyficzne rośliny zarodnikowe, a mikrobiologia (zwłaszcza w zakresie niezwiązanym bezpośrednio z medycyną) jak gałąź botaniki.

    Pasożytnictwo, parazytyzm – forma antagonistycznego współżycia dwóch organizmów, z których jeden czerpie korzyści ze współżycia, a drugi ponosi szkody. Termin ten stosowany jest w biologii – w odniesieniu do dwóch organizmów różnych gatunków – oraz w socjologii, gdzie pasożytnictwem nazywany jest próżniaczy tryb życia osoby zdolnej do pracy. Zbliżonymi do pasożytnictwa formami – spotykanymi w biologii rozwoju – są szczególne taktyki rozrodcze prowadzone przez parazytoidy, pasożyty lęgowe oraz niektóre gatunki tzw. pasożytów płciowych (np. matronicowate).Grzybnia (mycelium) – forma plechy grzybów, stanowiąca wegetatywne ciało grzybów zbudowane z wyrośniętej i rozgałęzionej strzępki lub wielu strzępek skupionych w jednym miejscu. Grzybnia, która rozwija się na powierzchni podłoża (często w formie puchu lub pleśni), nazywana jest grzybnią powietrzną, a grzybnia wnikająca w podłoże to grzybnia substratowa lub pożywkowa.

    Przez długi czas uważano, że główna linia podziału bezjądrowców znajduje się między typowymi bakteriami (nazywanymi wówczas po prostu „bakteriami”) a sinicami. Dopiero w drugiej połowie XX w. odkryto, że istotniejsze różnice występują między typowymi bakteriami, łącznie z sinicami, a tzw. „archebakteriami”. Nazwa „archebakterie” sugeruje, że są one najstarszą ewolucyjnie zachowaną gałęzią bakterii, gdyż odkryto je w ekstremalnych środowiskach, przypominających pod pewnymi względami warunki pierwotnej Ziemi. Obecnie uważa się inaczej, ale nazwa „archeany” (bez członu „bakterie”) pozostała w użyciu.

    Kwasy tłuszczowe – kwasy monokarboksylowe o wzorze ogólnym R-COOH (R oznacza łańcuch węglowodorowy, a COOH jest grupą karboksylową znajdującą się na końcu tego łańcucha).Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.

    Według „systematyki pięciu królestw” wszystkie prokarionty zgrupowano w jedno królestwo Monera z dwoma podkrólestwami: Eubacteria (czyli „bakterie właściwe”) i Archaea (archeany), a sinice zaliczono do tych pierwszych jako niższy takson.

    Dokładniejsze badania na poziomie molekularnym zasugerowały, że z ewolucyjnego punktu widzenia archeany są równie odległe od reszty prokariontów, jak od eukariontów, a pod pewnymi względami nawet bliższe tym ostatnim. Spowodowało to zaproponowanie „systematyki trzech domen”, według której „bakterie właściwe” stanowią jedną z domen, obok archeanów i eukariontów. W takim ujęciu słowo „bakteria” powinno odnosić się do podkrólestwa Eubacteria, równoważnego z domeną Bacteria. Należy jednak zaznaczyć, że nie wszyscy naukowcy zgadzają się z taką interpretacją, wskazują na błędy w interpretacji danych molekularnych i uważają, że termin „bakterie” winien być używany także wobec „archeanów”.

    Hybrydyzacja metodą Southerna (ang. Southern blotting, Southern blot) to metoda stosowana w biologii molekularnej, służąca wykrywaniu określonych fragmentów DNA . Jej nazwa pochodzi od nazwiska Edwina Southerna, który ją opisał i przedstawił w roku 1975.Tkanka mięśniowa gładka (textus muscularis glaber) - rodzaj tkanki mięśniowej, która składa się z wrzecionowatych komórek, zawierających jedno centralnie położone jądro komórkowe. Filamenty w tej tkance są ułożone nieregularnie (brak prążkowania).

    Nomenklatura[]

    Zasady nazewnictwa taksonów bakteryjnych do 1975 r. były takie jak w przypadku roślin i grzybów. Od tego roku obowiązuje odrębny, Międzynarodowy Kodeks Nomenklatury Bakterii (ang. The International Code of Nomenclature of Bacteria, ICNB). Wszystkie uznawane za poprawne nazwy naukowe bakterii, po weryfikacji ich poprawności wobec zasad określonych w kodeksie, umieszczane są na liście „Approved Lists of Bacterial Names” i publikowane w czasopiśmie „International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology”. Celem kodyfikacji nomenklatury naukowej bakterii jest stworzenie stabilnego systemu nazewnictwa, pozwalającego na unikanie nieporozumień i dublowanie nazw. Zgodnie z kodeksem (reguła 5b ICNB) bakterie dzielone są na 5 kategorii: gatunki (species), rodzaje (genus), rodziny (familia), rzędy (ordo) i klasy (classis). Podział może być uszczegóławiany poprzez dodawanie kategorii pomocniczych: podgatunek, podrodzina, plemię i podplemię, podrząd i podklasa. Odmiana (varietas) w nomenklaturze bakteryjnej jest synonimem podgatunku. Skutkiem wywodzenia się nomenklatury bakteryjnej z botanicznej jest wiele podobieństw, np. identyczne typowe końcówki nazw dla taksonów odpowiednich rang systematycznych jak u protistów roślinopodobnych zgodnie z Międzynarodowym Kodeksie Nomenklatury Botanicznej, zapis kursywą nazw naukowych różnych rang systematycznych.

    Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.Sinice, cyjanofity, cyjanobakterie, cyjanoprokariota (Cyanobacteria) – gromada organizmów samożywnych, dawniej uznawanych za rośliny, według nowszej taksonomii zaliczanych do Procaryota (prokarioty, królestwo bakterii).

    Typy[]

    Niezależnie od przyjętego systemu klasyfikacji domen i królestw wśród bakterii wyróżnia się następujące typy:

  • Acidobacteria Cavalier-Smith 2002 – kwasolubne bakterie glebowe,
  • Actinobacteria (Stackebrandt i inni, 1997) Cavalier-Smith 2002 – Gram-dodatnie bakterie glebowe,
  • Aquificae Reysenbach 2002 – termofilne chemolitotrofy,
  • Bacteroidetes – różnorodna grupa bakterii pasożytniczych, symbiotycznych i wolnożyjących,
  • Chlamydiae Jones 1945 – chlamydie, bezwzględne pasożyty komórek eukariotycznych,
  • Chlorobi Cavalier-Smith 2002 – zielone bakterie siarkowe,
  • Chloroflexi Garrity and Holt 2001 – zielone bakterie bezsiarkowe,
  • Chrysiogenetes Garrity and Holt 2001 – chemolitotrofy,
  • Cyanobacteria (Stanier 1974) Cavalier-Smith 2002 – sinice, bakterie fotosyntetyzujące,
  • Deferribacteres Garrity and Holt 2001 – beztlenowe bakterie wodne,
  • Deinococcus-Thermus Schwartz, 1998 – ekstremofile,
  • Dictyoglomi Saiki et al. 1985 – termofilne chemoorganotrofy,
  • Fibrobacteres Montgomery et al. 1988 – celulolityczne, beztlenowe bakterie żołądkowe,
  • Firmicutes Gibbons & Murray, 1978 – różnorodna grupa pospolitych bakterii,
  • Fusobacteria – beztlenowe heterotrofy, często pasożytnicze,
  • Gemmatimonadetes Zhang i inni, 2003 – Gram-ujemne, tlenowe, pałeczki,
  • Lentisphaerae Cho i inni, 2004,
  • Nitrospira syn. Nitrospirae – Gram-ujemne bakterie utleniające związki azotu,
  • Planctomycetes Schlesner i Stackebrandt 1987, syn. Planctobacteria Cavalier-Smith 2002 – planktobakterie, pozbawione ściany komórkowej, pączkujące,
  • Proteobacteria (Stackebrandt i inni., 1986) Garrity i inni, 2005 – proteobakterie, duża grupa Gram-ujemnych mikroorganizmów,
  • Spirochaetes Cavalier-Smith, 2002 – krętki, syn. Spirochaetae, chemoheterotrofy o spiralnej formie,
  • Thermodesulfobacteria Garrity i Holt, 2001 – termofilne bakterie redukujące siarczany,
  • Thermomicrobia Garrity i Holt, 2001 – termofilne chemoheterotrofy,
  • Thermotogae Reysenbach, 2001 – termofilne, względnie beztlenowe
  • Verrucomicrobia Hedlund et al. 1998 – bakterie zamieszkujące środowisko wodne, glebowe i układu pokarmowego.
  • Współżycie z innymi organizmami[]

    Bakterie niejednokrotnie żyją z innymi organizmami. Ich stosunkowo prosta budowa mimo wszystko pozwala im stworzyć bardziej skomplikowanej struktury, z innymi bakteriami (biofilm), lecz znacznie korzystniejsze jest jej utworzenie razem z innymi organizmami. Te różnorodne sposoby współżycia mogą być antagonistyczne i nieantagonistyczne. Wśród najczęściej występujących stosunków międzygatunkowych są symbioza (mutualizm), pasożytnictwo i komensalizm. Bakterie są bardzo małe, co pozwala im na występowanie w dużej ilości w biotopie. Dotyczy to zwłaszcza komensali, które żyją na wszystkich roślinach i zwierzętach, łącznie z ludźmi, u których powodują rozkład niektórych składników potu, przez co ma on charakterystyczny zapach, podobnie jak reszta ciała ludzkiego.

    Organizm jednokomórkowy – organizm składający się z tylko jednej komórki. Podstawowe funkcje życiowe, tj. rozmnażanie, odżywianie, wydzielanie, wydalanie, oddychanie, a także transport i ruch, pełnią w tych organizmach specjalne struktury, znajdujące się wewnątrz komórki. Do organizmów jednokomórkowych należą:Drzewo filogenetyczne lub drzewo rodowe – graf acykliczny przedstawiający ewolucyjne zależności pomiędzy sekwencjami lub gatunkami wszystkich organizmów żywych, podobnie jak pokrewieństwo w rodzie ludzkim obrazuje drzewo genealogiczne.

    Symbioza[]

    Pewne bakterie nie są w stanie przetrwać w izolacji, podobnie jak organizmy w których żyją (np. człowiek). Ta interakcja międzygatunkowa charakteryzuje się czerpaniem obustronnych korzyści przez organizmy. Jednym z szczególnych powiązań mutualitycznych jest współżycie bakterii z Archea. Beztlenowe bakterie potrzebują kwasów organicznych, takich jak kwas masłowy czy kwas propionowy. Produkują natomiast wodór, który jest zużywany przez archeowce metanogenowe. Co więcej, gdyby bakterie te nie współżyły z Archea, byłoby to niekorzystne nie tylko dla archeanów (które nie miałyby zapewnionej podaży wodoru), ale również dla samych bakterii, gdyż wysokie stężenie tego pierwiastka jest dla nich toksyczne. Tak więc, gdyby nie było organizmów zużywających wodór, bakterie te nie mogłyby się prawidłowo rozwijać i rozmnażać.

    Bakterioryza – zjawisko symbiozy bakterii z roślinami wyższymi. Jednym z najbardziej znanych przykładów mających duże znaczenie gospodarcze jest związek między bakteriami azotowymi z rodzaju Rhisobium a roślinami motylkowymi (np. groch, fasola, łubin, koniczyna, bób). Bakterie te żyją w brodawkach wytwarzanych przez tkankę korzenia, stąd też określa się je mianem bakterii brodawkowych. Rośliny i bakterie czerpią z tego korzyści. Bakterie wiążą azot z powietrza i redukując go do jonów amonowych dostarczają jego związki roślinie. Roślina zaopatruje bakterie w węglowodany.Bakterie brodawkowe, bakterie korzeniowe – bakterie glebowe z rodzaju Rhizobium, Bradyrhizobium, Azorhizobium, Sinorhizobium żyjące w symbiozie z roślinami motylkowatymi, które tworzą na swych korzeniach narośla, tzw. brodawki korzeniowe. Bakterie te mają zdolność wiązania wolnego azotu (N2), dzięki czemu zaopatrują rośliny w azot (40-550 kg N/ha/rok). W wyniku tej symbiozy rośliny dają plony o dużej zawartości azotu.

    Niektóre drobnoustroje żyjące w ryzosferze przeprowadzają wiązanie azotu cząsteczkowego, przekształcając azot z postaci gazowej w związki chemiczne złożone także z innych pierwiastków. Jest to istotny proces dla roślin oraz organizmów z wyższych poziomów troficznych, gdyż jest to podstawowy sposób przekształcania azotu atmosferycznego w postacie zdatne do asymilacji biologicznej. Współżycie bakterii i roślin określa się bakterioryzą. Wiele innych bakterii znaleziono u zwierząt, np. w ludzkim organizmie jest ich około 1000 gatunków, zwłaszcza w jelitach, gdzie tworzą florę bakteryjną. Pełnią one wiele ważnych funkcji, bez których człowiek nie mógłby żyć. Produkują (syntezują) witaminy takie jak witamina K, kwas foliowy, biotyna (witamina H) i wiele innych. Oprócz tego przetwarzają białka znajdujące się w mleku w kwas mlekowy (głównie Lactobacillus) oraz rozkładają złożone węglowodany do prostszych związków chemicznych. Obecność tej flory utrudnia rozwój patogenów (głównie na skutek konkurencji, zgodnie z zasadą Gausego) i z tego powodu są one jednymi z najważniejszych probiotyków zalecanych jako suplement diety.

    Rozpad gnilny (łac. putrefactio) – zachodzący w warunkach beztlenowych proces rozkładu związków białkowych odbywający się pod wpływem enzymów proteolitycznych wydzielanych głównie przez saprofityczne bakterie gnilne (obecne w dużych ilościach m.in. w przewodzie pokarmowym) oraz niektóre grzyby. Zmiany rozkładowe nakładają się na autolizę pośmiertną organizmów. Jest ważnym ogniwem krążenia pierwiastków w przyrodzie.Bodziec (fizjologia) - uczucie, czynnik fizyczny lub biochemiczny powodujący specyficzną reakcję receptorów nerwowych lub innej komórki; bądź rozpoczynający ciąg reakcji w układach: nerwowym lub hormonalnym; zmiana środowiska zewnętrznego, w którym znajduje się dana komórka lub narząd.

    Patogenność[]

     Osobny artykuł: Choroby bakteryjne.
    Zdjęcie człowieka w wieku 24 lat chorego na trąd

    Jeżeli bakterie szkodzą innym organizmom, wywołując u nich chorobę to określa się je mianem patogenów. Infekcje bakteryjne (bakteriozy) są jedną z przyczyn zgonów ludzi. Wywołują one choroby takie jak kiła (syfilis), rzeżączka, dur brzuszny, trąd, cholera, dżuma, gruźlica oraz odpowiadają za niektóre zatrucia pokarmowe. Mimo to nie każda bakteria może od razu wywołać infekcję. Wiele bakterii, takich jak Helicobacter pylori występuje u wielu ludzi, ale tylko czasami ta obecność skutkuje chorobą. Mimo to nosiciele tej bakterii muszą uważać, gdyż zwiększa ona szanse na wystąpienie innych problemów zdrowotnych, np. choroby wrzodowej. Poza tym bakterie mogą także atakować rośliny, gdzie sieją wielkie zniszczenia, co jest powodem wielkich strat w rolnictwie. Mogą one wywołać raka bakteryjnego, zarazę ogniową, kanciastą plamistość, guzowatość korzeni. Atakują też zwierzęta, przez co dodatkowo zagrażają rolnictwu, gdyż mogą wywołać choroby zwierząt gospodarskich, takie jak chorobę Johna, mastitis, salmonella czy wąglik.

    Reakcja redoks – każda reakcja chemiczna, w której dochodzi zarówno do redukcji, jak i utleniania. Termin redoks jest zbitką wyrazową słów redukcja i oksydacja.Konsument w biologii – organizm heterotroficzny, głównie zwierzę roślinożerne lub zwierzę drapieżne żywiące się roślinożercami (lub innymi, np. owadożernymi). Czasami do konsumentów zalicza się także detrytusożerców. Konsumenci stanowią w biocenozach jeden z trzech poziomów troficznych. Istnieje podział na konsumentów pierwszego (roślinożercy), drugiego i trzeciego rzędu (drapieżcy). Zwierzęta wszystkożerne mogą być zarówno konsumentami I, jak i II czy wyższych rzędów, w zależności od tego, czym się w danym momencie odżywiają.

    Każdy gatunek bakterii ma charakterystyczne „spektrum” działania na gospodarza. Gronkowiec lub paciorkowiec może np. spowodować infekcję skóry, zapalenie płuc, zapalenie opon mózgowych, a nawet spowodować sepsę, czyli odpowiedź układu immunologicznego (odpornościowego), o bardzo gwałtownym przebiegu, którego skutkiem jest wstrząs i wazodilatacja (zwiotczenie mięśni wokół naczyń krwionośnych), co prowadzi do śmierci organizmu. Dodatkowo wiele bakterii mogących powodować chorobę ustroju przebywa w jelicie, składając się na jego florę, ale nie wywołując infekcji. Istnieją też mikroorganizmy, które niezmiernie rzadko powodują chorobę lub takie, które rzadko pojawiają się w organizmie, jak riketsje, które są pasożytami wewnętrznymi. Jedną z chorób wywoływanych przez riketsje (riketsjoz), czasem uznawaną za najgroźniejszą z tej grupy, jest tyfus plamisty. Inne gatunki mogą wywoływać tyfus plamisty Gór Skalistych, gorączkę okopową i kilka innych chorób. Wśród chlamydii, gromady bakterii będących pasożytami wewnętrznymi, znajduje się gatunek wywołujący u ludzi jeden z typów zapalenia płuc (Chlamydophila pneumoniae) albo zapalenie układu moczowego. Mogą one w skrajnych przypadkach wywoływać nawet chorobę wieńcową serca. W końcu gatunki takie jak Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cenocepacia i Mycobacterium avium są jedną z przyczyn zakażenia oportunistycznego, wywoływanego przez potencjalnie niegroźne bakterie, mogące jednak zbytnio namnożyć się przy osłabionej odporności, czyli u ludzi dotkniętych immunosupresją lub mukowiscydozą.

    Salmonella – rodzaj bakterii z rodziny Enterobacteriaceae, grupujący Gram-ujemne względnie beztlenowe (fermentujące glukozę) pałeczki. Bakterie te są średniej wielkości, zwykle zaopatrzone w rzęski. Należą do bakterii względnie wewnątrzkomórkowych – rezydują w komórkach zarażonego organizmu.Teoria endosymbiozy – teoria stanowiąca, że mitochondria, plastydy (jak chloroplasty) i być może inne organella komórki eukariotycznej powstały na skutek endosymbiozy pomiędzy różnymi mikroorganizmami. Zgodnie z nią niektóre organella pochodzą od wolno żyjących bakterii, które dostały się do innych komórek jako endosymbionty. Mitochondria rozwinęły się więc z proteobakterii (w szczególności zaś z Rickettsiales, kladu SAR11 lub ich bliskich krewnych), chloroplasty zaś od sinic.
     Osobny artykuł: Oporność na antybiotyki.
    Infekcja forsycji spowodowana Agrobacterium tumefaciens

    W przypadku infekcji spowodowanej przez bakterie bardzo często do ich zwalczania stosuje się antybiotyki, które mają działanie bakteriobójcze, jeżeli zabijają bakterie lub bakteriostatyczne, jeżeli ich działanie polega na uniemożliwianiu ich prawidłowego wzrostu i rozmnażania. Istnieje bardzo wiele rodzajów antybiotyków, ale każdy jest inhibitorem dla jakiegoś procesu przeprowadzanego tylko przez komórki bakteryjne. Na przykład istnieją antybiotyki o silnej toksyczności, takie jak chloramfenikol lub puromycyna, które działają jednak tylko na rybosomy bakterii, a nie na komórki eukariontów. Antybiotyki są jednak stosowane nie tylko w przypadku ludzi, ale także przy chorobach i profilaktyce zwierząt gospodarczych, co niejednokrotnie może im zaszkodzić, a dodatkowo zwiększa szansę na uodpornienie się szczepu. Rozwojowi bakterii można zapobiegać przez zabiegi antyseptyczne, np. sterylizację miejsca planowanego nakłucia przed zrobieniem zastrzyku, oraz staranne oczyszczenie samej igły. Również przyrządy stomatologiczne i dentystyczne są odpowiednio czyszczone przed wykonaniem zabiegu, by uniknąć możliwości przeniesienia na ich powierzchni patogenów na innych ludzi. Środki do dezynfekcji, takie jak alkohol etylowy, stosowane są, by usunąć wszelkie bakterie z jakiejś powierzchni i zarazem zmniejszyć ryzyko infekcji.

    Pożywka bakteryjna (zwana czasem podłożem bakteryjnym lub pożywką) – mieszanina związków chemicznych umożliwiających hodowlę bakterii lub grzybów. Po raz pierwszy bulionu odżywczego użył w 1877 roku Ludwik Pasteur. Oprócz tego Robert Koch używał pożywek zestalanych żelatyną, które udoskonalił za radą żony swego współpracownika, pani Hesse, używając agaru.Flora bakteryjna jelit, mikroflora jelitowa – zespół mikroorganizmów (mikrobiom), głównie bakterii, tworzący w układzie pokarmowym złożony ekosystem; u człowieka jeden z elementów jego flory fizjologicznej.


    Podstrony: [1] [2] [3] 4 [5] [6] [7]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    The Royal Society, Towarzystwo Królewskie w Londynie, dokładniej The Royal Society of London for Improving Natural Knowledge – angielskie towarzystwo naukowe o ograniczonej liczbie członków (ok. 500 członków krajowych i ok. 50 członków zagranicznych) pełniące funkcję brytyjskiej akademii nauk. Skupia przedstawicieli nauk matematycznych i przyrodniczych.
    Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo „wszechświat” może być też używane w innych kontekstach jako synonim słów „kosmos” (w rozumieniu filozofii), „świat” czy „natura”. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne.
    Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.
    Podział komórki - proces zachodzący u wszystkich żywych organizmów, w którym komórka macierzysta dzieli się na dwie lub więcej komórek potomnych. Podział komórkowy jest jedną z faz cyklu komórkowego.
    Biotyna (łac. Biotinum; z greki bios = życie, inaczej witamina H zwana też witaminą B7) – organiczny związek chemiczny o budowie heterocyklicznej występujący w organizmach zwierzęcych i roślinnych. Stanowi ona koenzym kilku różnych enzymów. Jest niezbędnym składnikiem enzymów – karboksylaz biotynozależnych. Uczestniczy w przenoszeniu grupy karboksylanowej (-COO) z anionu wodorowęglanu na różne związki organiczne, zależnie od rodzaju danej karboksylazy. Zaliczana jest do witamin rozpuszczalnych w wodzie. Składa się z pierścieni: tiofenowego i imidazolidynowego.
    Ultramikrobakterie – bakterie, które są znacznie mniejsze od typowych komórek bakteryjnych. Ich średnica waha się w granicach 0,2–0,3 μm. Termin ten został po raz pierwszy użyty w roku 1981 w odniesieniu do występujących w morskiej wodzie ziarenkowców, których średnica była mniejsza niż 0,3 μm. Organizmy te zostały również odnalezione w glebie. Była to mieszanina gatunków zarówno Gram-dodatnich, jak i ujemnych. Wiele, jeśli nie wszystkie, z tych bakterii to uśpione formy większych komórek. Pozwalają one przetrwać w niesprzyjających warunkach środowiska. W tym stanie spoczynku komórki bakteryjne spowalniają swój metabolizm, wstrzymują wzrost i stabilizują DNA, tworząc uśpione, nierosnące komórki, które mogą pozostać żywe przez wiele lat. Takie „formy głodowe” są prawdopodobnie najbardziej typowymi ultramikrobakteriami w wodzie morskiej.
    Antybiotyki beta-laktamowe (ATC J 01 C) – szeroko stosowana grupa antybiotyków bakteriobójczych. Do tej grupy antybiotyków zaliczamy: penicyliny, cefalosporyny, karbapenemy, monobaktamy. Antybiotyki te mają wiązanie beta-laktamowe, które ulega rozerwaniu pod wpływem określonych enzymów, tzw. beta-laktamaz produkowanych przez niektóre bakterie – jednak spektrum substratowe poszczególnych enzymów jest różne.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.319 sek.