Bakterie - budowa i czynności życiowe

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.

Budowa ściany komórkowej bakterii:

Z uwagi na budowę ściany komórkowej wyróżniamy 3 typy bakterii:
1. gramdodatnie,
2. gramujemne,
3. bez ściany komórkowej.
Budowa ściany komórkowej bakterii gram-dodatnich

Bakterie gram-dodatnie

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-ujemne

Budowa ściany komórkowej bakterii gram-ujemnych

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

Bakterie bez ściany komórkowej są to mikoplazmy, są niewielkie i mają dość nieregularne kształty. Bakterie gram-dodatnie i gram-ujemne są znacznie większe niż mikoplazmy oraz cechują się zrożnicowaną morfologią. Mykoplazmy nie są zdolne do syntezy peptydoglikanu, dlatego nie posiadają ściany komórkowej.

Różnice w budowie ściany komórkowej bakterii Gram(+) i Gram(-).

Różnice w budowie ściany komórkowej bakterii Gram(+) i Gram(-).

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.

Koniugacja

Polecamy również: