|
Królestwo: Monera
BAKTERIE
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.
Rys.1. Budowa komórki prokariotycznej
Komórki bakterii:
- Różnice w budowie ściany komórkowej u bakterii, dzielą się na bakterie gramdodatnie, gramujemne oraz bez ściany komórkowej.
- Bakterie gramdodatnie (nazwa pochodzi o nazwiska uczonego, który wynalazł metodę barwienia ścian komórek bakteryjnych) posiadają grubą warstwę mureny w ścianie komórkowej i wybarwiają się metodą Grama, natomiast bakterie gramujemne mają cienką warstwę mureiny oraz dwuwarstwową błonę komórkową, posiadającą lipopolisacharyd (LPS).
Rys.2. Schemat barwienia metodÄ… Grama
Rys. Różnice w budowie ściany komórkowej bakterii Gram + i Gram -.
Rozmnażanie bakterii 
- Rozmnażają się przez podział
- Przed podziałem następuje replikacja genoforu i plazmidów
- Powstałe komórki potomne są identyczne genetycznie
- 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
- 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 nie ma związku z rozmnażaniem
- Zachodzi podczas tzw. horyzontalnego transferu genów w trzech procesach: koniugacji, transdukcji i transformacji.
 
Rys.3. Schemat mechanizmu trandukcji i transformacji.
Odżywianie się bakterii:
- Autotroficzne i heterotroficzne
- Autotrofy – prowadzą fotosyntezę lub chemosyntezę
- Heterotrofy – pobierają związki organiczne z martwych szczątków organizmów (saprofity lub saprofagi)
- FotosyntezÄ™ prowadzÄ… sinice, bakterie zielone i purpurowe
- Sinice:
- sinozielone, gramujemne bakterie zbiorników wodnych, wchodzą w skład fitoplanktonu, przyczyna zakwitów zbiorników
- Barwniki fotosyntetyczne – chlorofil a, karotenoidy i fikobiliny
- Przebieg procesu podobny do roślin; donor protonów i elektronów – woda, produkt uboczny tlen
- Bakterie zielone i purpurowe: bezwzględne beztlenowce, tryb życia przydenny, donor protonów i elektronów – siarkowodór, siarka lub inne związki organiczne posiadają bakteriochlorofil – zielony barwnik, maskowany przez karotenoidy
Chemosynteza
- polega na redukcji dwutlenku węgla do cukrów prostych przy użyciu energii wiązań chemicznych
- liczne bakterie glebowe
- bakterie nitryfikacyjne, siarkowe, żelazowe, wodorowe (patrz Chemosynteza)
Bakterie heterotroficzne:
wydzielają do podłoża enzymy trawienne, które rozkładają złożone związki organiczne na związki prostsze, związki pobierane są w zależności od potrzeb, na drodze selektywnego transportu aktywnego
Bakterie symbiotyczne:
odżywiają się kosztem innych organizmów, powodują liczne choroby Bakterie potrzebują także związków mineralnych, pobierają je z podłoża. Źródłem tych minerałów są siarczany, fosforany, azotany i jony amonowe. Niektóre gatunki bakterii są zdolne do wiązania azotu atmosferycznego i przekształcania go w przyswajalne formy azotu dla organizmów. Należą do nich sinice, bakterie glebowe z rodzaju Azotobakter i Clostridium. Bakterie z rodzaju Rhizobium, nazywane bakteriami brodawkowymi, są zdolne do wiązania azotu w specjalnie tworzonych brodawkach roślin motylkowych (fasola, groch). Jest to typowa symbioza, w której roślina dostarcza komórkom bakterii związki organiczne, a sama otrzymuje azot wiązany przez bakterie.
Oddychanie bakterii
- oddychanie tlenowe i beztlenowe
- 4 grupy:
- Bezwzględne beztlenowce – oddychają tylko tlenowo, brak tlenu jest dla nich zabójczy. Należą do nich: sinice, większość bakterii chemosyntetyzujących, większość saprofagów, m.in. bakterie wiążące azot atmosferyczny (diazotroficzne)
- Względne tlenowce – oddychają głównie tlenowo, a w warunkach obniżonego stężenia tlenu przechodzą na mechanizm oddychania beztlenowego. Należą tu: bakterie purpurowe, liczne heterotrofy, m.in. bakterie denitryfikacyjne
- Względne beztlenowce – oddychają jedynie beztlenowo, ale tlen w środowisku nie jest dla nich zabójczy. Liczne heterotrofy, m.in. bakterie fermentacji mlekowej, oddychające na drodze fermentacji mlekowej. Liczne bakterie pasożytnicze, chorobotwórcze
- Bezwzględne beztlenowce – oddychają wyłącznie beztlenowo, a tlen jest dla nich zabójczy. Nie potrafią prowadzić rozkładu powstałych nadtlenków np. nadtlenku wodoru. Należą tu: fotosyntetyczne bakterie zielone i purpurowe, diazotroficzne Clostridium, żyjące w żołądkach przeżuwaczy symbiotyczne bakterie celulolityczne, wiele bakterii chorobotwórczych
Znaczenie bakterii w gospodarce, przyrodzie i życiu człowieka
Bakterie, dzięki zróżnicowanemu metabolizmu, zdolne są zasiedlać różne, często skrajne środowiska. Spotkać je można w wilgotnej glebie, oceanie, jeziorze, osadach dennych, gorących źródłach, w powietrzu w formie przetrwalników. Pełnią w ekosystemach zróżnicowane, bardzo ważne funkcje.
Pozytywne znaczenie w gospodarce, przyrodzie i życiu człowieka
Bakterie saprofityczne:
- pełnią rolę reducentów w łańcuchu troficznym, rozkładają martwą materię organiczną, przyczyniając się do obiegu pierwiastków w przyrodzie.
Sinice:
- główny producent tlenu i biomasy w zbiornikach wodnych
Bakterie diazotroficzne:
- wiążą azot atmosferyczny, wzbogacają glebę i organizmy w jego przyswajalne biologicznie formy
Bakterie chemosyntetyzujÄ…ce:
- utleniają związki mineralne, przyczyniają się do obiegu pierwiastków w ekosystemach, szczególnie bakterie nitryfikacyjne
Bakterie brodawkowe:
- umożliwiają roślinom motylkowych wzrost na glebach ubogich w azot
Bakterie bytujące w przewodzie pokarmowym zwierząt i człowieka, wspomagają rozkład celulozy, ułatwiają trawienie i wchłanianie związków odżywczych, są źródłem witamin z grupy B i witaminy K.
Sinice i niektóre gatunki grzybów wchodzą w symbiozę, dzięki czemu plechy porostów mogą zasiedlać trudno dostępne tereny.
Negatywne znaczenie w gospodarce, przyrodzie i życiu człowieka
Wydzielanie do środowiska toksyn
Rozwój pasożytniczych bakterii wewnątrz organizmu powodujący choroby
Toksyny:
Toksyna jadu kiełbasianego – wydzielana przez bakterie Clostridium botulinum; rozwija się m.in. w zanieczyszczonych konserwach mięsnych, prowadzi do groźnej choroby, botulizmu (powoduje poważne zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego), prowadzi do śmiertelnego zatrucia
Toksyna gronkowcowa – produkowana przez Staphylococcus aureus, znajduje się w lodach, kremach, majonezie. Prowadzi do ostrych zatruć pokarmowych (biegunka, wymioty, bóle brzucha)
U roślin powodują nekrotyczne plamy na liściach i pędach, więdnięcie kwiatów, niszczenie owoców, powstawanie narośli, guzków, brodawek.
Choroby zwierzęce i ludzkie pochodzenia bakteryjnego:
Nosacizna – pałeczka nosacizny (konie, muły, osły – przewlekłe stany zapalne jamy nosowej)
Wąglik – laseczka wąglika – stany zapalne, nacieki skórne na szyi, błonach śluzowych, często prowadzi do śmierci (broń biologiczna kategoria A).
Krętek kiły, dwoinka rzeżączki – choroby przenoszone drogą płciową (choroby weneryczne) Pałeczka duru brzusznego, pałeczka czerwonki, przecinkowiec cholery – dostają się z zanieczyszczoną woda lub jedzeniem (choroby układu pokarmowego) Dwoinka zapalenia płuc, pałeczka krztuśca, prątek gruźlicy – przenoszone drogą kropelkową, schorzenia układu oddechowego Pałeczka duru plamistego powoduje tyfus Pałeczka dżumy ( pchły, szczury, ludzie)
W organizmie mogą występować bakterie niepowodujące objawów chorobowych. Przykładem jest pałeczka okrężnicy, bytująca w jelicie grubym. Jest ona wskaźnikiem zanieczyszczenia wody ściekami komunalnymi, gdyż obecna jest w ludzkim kale.
Walka i profilaktyka chorób bakteryjnych:
- przestrzeganie zasad higieny
- szczepienia ochronne (odporność na dany gatunek bakterii i chorobę) Dwoinka zapalenia płuc
- antybiotyki – substancje chemiczne działające bakteriostatycznie lub bakteriobójcz
- metody konserwacji żywności – zamrażanie, gotowanie, wędzenie, kwaszenie, solenie, suszenie, zasładzanie
- Schemat przedstawia mechanizm działania antybiotyków.
|
Główne działy 
