Bakterid on: omadused, struktuur, elupaik, paljunemine, haigus
Bakterite määratlus
Bakterid on organismide rühm, millel puudub rakutuum. Need organismid kuuluvad prokarüootidesse ja väga väikestesse (mikroskoopilistesse) domeenidesse ning neil on maa elus suur roll. Mõned bakterirühmad on tuntud kui nakkuse ja haiguste põhjustajad, samas kui teised rühmad võivad olla kasulikud toidus, meditsiinis ja tööstuses.
Bakteriraku struktuur on suhteliselt lihtne: ilma tuuma, raku luustiku ja muude organellideta nagu mitokondrid ja kloroplastid. See on põhiline erinevus prokarüootsete rakkude ja keerukamate eukarüootsete rakkude vahel.
Baktereid võib leida peaaegu kõikjal: mullas, vees, õhus, sümbioosis parasiitsete organismide ja ainetega (patogeenidega), isegi inimese kehas. Üldiselt on bakterite suurus 0,5–5 m, kuid on teatud baktereid, mille läbimõõt võib olla kuni 700 m, Thiomargarita. Neil on tavaliselt rakusein, nagu taime- ja seenrakkudel, kuid nende eelkäija (peptidoglükaan) on väga erinev. Mõned bakteritüübid on liikuvad (võivad liikuda) ja liikuvus tuleneb lipukestest.
Kuju järgi jagunevad bakterid kolme suurde rühma, nimelt:
Cocci (Coccus) on bakterid, mis on kerakujulised nagu pall ja millel on järgmised variatsioonid:
- Mikrokokid, kui väikesed ja üksikud
- Diplokokk, kui mõni 2–2
- Tetrakokk, kui sellel on neli ja ruudukujuline kuju
- Sarcina, kui see on koondatud kuubiku moodustamiseks
- Staphylococcus, kui see on rühmitatud
- Streptokokid moodustavad ühendatuna ahelad
Basiilik (Bacillus) on rühm- või silindrikujuline vardakujuline bakter ja sellel on järgmised variatsioonid:
- Diplobacillus, kui need on paaritatud
- Streptobacillus, kui need on ühendatud ahela moodustamiseks
Spiraalid (Spirilum) on kõverad bakterid ja neil on järgmised variatsioonid:
- Vibrio, (komavorm), kui kumerus on väiksem kui pool ringi (komavorm)
- Spiraal, kui kumerus on üle poole ringi
- Spiroheet, kui kaar moodustab painduva struktuuri.
Bakterite omadused
Bakteritel on omadused, mis eristavad neid teistest elusolenditest, nimelt:
- Mitmerakulised organismid
- Prokarüootid (neil puudub rakutuum)
- Üldiselt pole klorofülli
- Kui keha suurus varieerub vahemikus 0,12 kuni sadu mikronit, on keskmine suurus tavaliselt 1 kuni 5 mikronit.
- Kas teil on erinevaid kehakujusid
- Vaba elamine või parasiit
- Need, kes elavad ekstreemsetes keskkondades, nagu kuumaveeallikad, kraatrid või turvas, ei sisalda nende rakuseinu peptidoglükaani
- Mis elab kosmopoliitlikult erinevates keskkondades, sisaldavad nende rakuseinad peptidoglükaani.
Bakterite struktuur
Bakterite struktuur on jagatud kaheks:
- Põhistruktuur (jagatud peaaegu igat tüüpi bakteritega)
Siia kuuluvad: rakusein, plasmamembraan, tsütoplasma, ribosoomid, DNA ja ladustamisgraanulid
- Täiendav struktuur (valdab teatud tüüpi baktereid)
Hõlmab kapslit, lipukest, pilust, fimbriume, klorosoome, gaasivakuoole ja endospoore.
Bakteriraku põhistruktuur
Bakterite põhistruktuur:
- Rakusein koosneb peptidoglükaanist, mis on valkude ja polüsahhariidide kombinatsioon (peptidoglükaani paksus jaguneb Bakterid on gram-positiivsed, kui neil on paks peptidoglükaan, ja gram-negatiivsed bakterid, kui neil on peptidoglükaan õhuke).
- Plasma membraan on membraan, mis ümbritseb tsütoplasmat, mis koosneb fosfolipiidide ja valkude kihtidest.
- Tsütoplasma on raku vedelik.
- Ribosoomid on tsütoplasmas hajutatud organellid, mis koosnevad valgust ja RNA-st.
- Ladustamisgraanulid, sest bakterid hoiavad toiduvarusid.
Bakterirakkude struktuur
Üldiselt on bakterite suurus 0,5–5 m, kuid on teatud baktereid, mille läbimõõt võib olla kuni 700 m, nimelt Thiomagarita. Neil on tavaliselt rakusein, nagu taime- ja seenrakkudel, kuid väga erinevate ehitusmaterjalidega (peptidoglükaan). Mõned bakteritüübid on liikuvad (liikumisvõimelised) ja nende liikuvuse põhjustab lipp.
Bakteritel on mitmesugused rakukujud, ümmargused (kook), vardad (batsillid) ja kõverad (vibrio, kooma või spiraal). Üldiselt on bakterirakkude sfäärilised läbimõõduga umbes 0,7 - 1,3 mikronit. Kui vardakujuliste bakterirakkude laius on umbes 0,2 kuni 2,0 mikronit ja pikkus 0,7 kuni 3,7 mikronit.
Bakteriaalsed kehaosad võib üldiselt jagada 3 osaks, nimelt rakuseinaks, protoplasmaks (milles neid on). rakumembraanid, mesosoomid, lüsosoomid, DNA, endosporid) ja rakuseinavälised osad, näiteks kapslid, pilus. Nende osade hulgas on alati bakterirakke, nimelt rakumembraani, ribosoome ja DNA-d. Neid osi nimetatakse invariantideks. Ehkki osad, mida ei esine alati igas bakterirakus, näiteks rakusein, lipsu, pilus ja kapsel. Neid jaotisi nimetatakse variantideks.
Bakteriraku põhiosade paigutust kirjeldatakse järgmiselt:
- rakumembraan
Rakumembraan on tsütoplasmat ja selle sisu ümbritsev membraan, mis asub rakuseina siseküljel, kuid ei ole tihedalt rakuseinaga seotud. Kuna rakumembraan on väga oluline, on see lõik piiriks raku sisemuse ja selle keskkonna vahel. Kui rakumembraan on katki või kahjustatud, sureb bakterirakk. Rakumembraan koosneb kahest kihist fosfolipiidmolekulidest. Selles fosfolipiidikihis on erinevates bakterirakkudes erineva tasemega valgu- ja süsivesikute ühendid.
- Ribosoomid
Ribosoomid on osa rakust, mis toimib valgusünteesi kohana. Kuju on väikeste terade kujul ja seda ei kata membraan. Ribosoomid koosnevad valgust ja RNA-st.
- DNA (desoksüribonukleiinhape)
DNA on tsütoplasmas leiduv geneetiline materjal. Bakteriaalne DNA ümmarguste niitidena (ümmargune). Bakteri DNA toimib bakterite valgusünteesi kontrollijana ja kandja omadusena. Bakteriaalset DNA-d leidub tuumalaadses piirkonnas, mida nimetatakse nukleoidiks. Sellel osal puudub membraan nagu eukarüootsete rakkude tuumal.
- Raku sein
Bakterirakkude seinad koosnevad peptidoglükaani makromolekulidest, mis koosnevad tetrapeptidaglükaani monomeeridest (polüsahhariidid ja aminohapped). Rakuseina keemilise koostise põhjal jagunevad bakterid grampositiivseteks ja gramnegatiivseteks bakteriteks. Gramnegatiivsete bakterite rakuseinte keemiline koostis on keerulisem kui grampositiivsete bakterite oma.
Grampositiivsete bakterite rakusein koosneb ainult ühest suhteliselt paksust peptidoglükaani kihist, samas kui gramnegatiivsete bakterite rakusein koosneb kahest kihist. Välimine kiht koosneb valkudest ja polüsahhariididest, sisemine - peptidoglükaanist, mis on grampositiivsete bakterite peptidoglükaanikihist õhem. Bakterirakkude seinad toimivad rakkudele kuju andmiseks, tugevuse andmiseks, rakkude kaitsmiseks ning ainevahetuse korraldamiseks rakkude ja nende keskkonna vahel.
- Flagella
Flagellum on bakterite liikumise vahend, kuigi mitte kõik bakterite liikumised ei ole põhjustatud flagellast. Flagella tuleneb protoplastist, mis koosneb valguühendist nimega flagelliin, vähesest süsivesikutest ja sisaldab mõnes bakteris lipiide. Eri tüüpi bakterites on lipsu arv ja asukoht erinev. Number võib olla üks, kaks või rohkem ning need võivad paikneda lahtri otstes, külgedel või kogu pinna ulatuses. Bakterite klassifitseerimise aluseks on lipukeste arv ja asukoht.
- Pilus
Gramnegatiivsete bakterite rakupinnal on sageli palju lühikese niiditaolisi lõikeid, mida nimetatakse piluseks või fimbriumiks (mitmus pilus). Pilus on bakterirakkude kinnitus koos teiste bakterirakkudega või muude tahkete materjalidega, näiteks bakterirakkude toit.
- Kapsel
Kapsel on limaskiht, mis ümbritseb bakteriraku seina. Üldiselt koosnevad kapslid polüsahhariididest, polüpeptiididest või valgu polüsahhariididest (glükoproteiinid). Kapslid toimivad enesekaitseks peremeesrakkude toodetud antikehade eest. Seetõttu leidub kapsleid ainult patogeensetes bakterites.
- Endospoor
Bakterite hulgas on neid, mis moodustavad endospoore. Endospooride moodustumine on bakterite viis ebasoodsate keskkonnatingimuste ületamiseks. Ebasoodsate keskkonnatingimuste hulka kuuluvad: kuum, külm, kuiv, osmootne rõhk ja teatud kemikaalid. Kui keskkonnatingimused paranevad, kasvavad endospoorid bakterirakkudeks. Bakteriaalsed endospoorid ei toimi paljunemise, vaid enesekaitse vahendina.
Eosed moodustavad bakterirakud ilmuvad ümmarguste objektidega täidetud ruumina, mis võivad paikneda ruumi ühes otsas või keskel.
Kui bakterite elukeskkond muutub halvaks, surevad paljud, kuid on ka baktereid, mis võivad seda teha moodustavad eoseid, mis on vastupidavad halvale keskkonnale, nagu põud, toidupuudus ja teised jne. Kui asjad saavad jälle korda, kasvavad eosed tavalisteks bakteriteks, mida nimetatakse vegetatiivseks vormiks. Nende bakterite eosed moodustuvad bakteriraku seina siseküljel, nii et neid nimetatakse endospoorideks. Emaraku sees endospooride moodustumise protsessi nimetatakse sporulatsiooniks või sporogeneesiks.
Sporulatsiooniprotsessi esimeses etapis on näha, et toimub bakterite kromosoomide replikatsioon ja kuna väike osa tsütoplasmast eraldatakse eose vaheseinaga. Sellest eosvaheseinast saab kahekihiline membraan, mis ümbritseb vastavalt kromosoome ja tsütoplasmat. See struktuur on täielikult ümbritsetud algse rakuga, mida nimetatakse esiosaks. Kahe membraanikihi vahel on paksud peptidoglükaani kihid. Seejärel moodustub membraani välisküljele paks valkudest koosnev eoskoor. See karv kaitseb endospoore tugevate kemikaalide eest. Siis võivad endospoorid rakust välja tulla või olla rakust vabad. Endospoori asukoht bakterirakus sõltub bakteriliigist.
Kui endospoorid on küpsenud, sulanduvad vegetatiivsed rakuseinad ja endosporid vabanevad. Väga dehüdreeritud endospoorituum sisaldab ainult väikest kogust DNA-d, RNA-d, ribosoome, ensüüme ja mõnda olulist molekuli. Endospoore võib pidada varjatud bakterivormiks, mis võib kesta väga kaua. Endosporid, kes naasevad vegetatiivsesse seisundisse, läbivad protsessi, mida nimetatakse idanemiseks. Idanemis- või idanemisprotsessi käivitavad endospoorikatte füüsikalised ja keemilised kahjustused. Endospooris sisalduvad ensüümid kahjustavad teisi endospoori ümbritsevaid kihte, seejärel võib vesi siseneda ainevahetuse toimumiseks.
Kuna üks vegetatiivne rakk moodustab ainult ühe endospoori, ei ole bakterite sporogenees paljunemisvahend, kuna rakkude arv ei suurene. Kliiniliselt on see endospoor väga oluline, kuna see on vastupidav kuumutamisele, jahutamisele, kemikaalide kasutamisele ja kiirgusele. Enamik vegetatiivseid rakke sureb 70-aastaselt0C, samas kui endospoorid võivad keevas vees püsida kuni pool tundi või kauem.
Bakterite elupaik
Elupaik on väga mitmekesine; merekeskkond, pinnas, õhk, lehepind ja neid võib leida isegi elusorganismidest. Hinnanguliselt on siin maakeral elavate mikroorganismirakkude arv 5 × 1030. Baktereid võib leida inimkehas, eriti seedetraktis, kus rakkude arv on 10 korda suurem kui inimkeha rakkude arv. Seetõttu mõjutab bakterite kolonisatsioon inimkeha.
On olemas erinevat tüüpi baktereid, mis on võimelised inimese seedetrakti alasid, eriti soolestikku, näiteks piimhappebakterid ja Enterobacteri rühm. Tavaliselt leitud bakterite näited on Lactobacillus acidophilus. Lisaks on olemas ka teine bakterirühm, nimelt probiootikumid, mis on kasulikud, kuna toetavad tervist ja võivad isegi ära hoida käärsoolevähi teket.
Lisaks seedetraktile võib baktereid leida ka inimese naha, silmade, suu ja jalgade pinnal. Inimese jalad suus ja seal on rühm baktereid, mida tuntakse metüülotroofidena - bakterite rühm, mis on võimeline nende kasvu toetamiseks kasutama üksiksüsinikke. Suuõõnes kasutavad need bakterid dimetüülsulfiidi, ühendit, mis mängib rolli inimese halva hingeõhu tekitamisel.
Keskkonna mõju bakteritele
- Temperatuur
Temperatuuril on oluline roll kõigi elusolendite ainevahetusreaktsioonide kulgu reguleerimisel. Eriti bakterite puhul on ümbritseva õhu temperatuur kõrgem kui talutav temperatuur põhjustab denaturatsiooni valk ja muud olulised komponendid bakterirakk nii et rakk sureb. Aktiivsuse temperatuurivahemiku põhjal jagatakse bakterid nelja rühma:
- Psührofiilsed bakterid, nimelt bakterid, kes elavad piirkondlikel temperatuuridel vahemikus 0–30 ° C, optimaalse temperatuuriga 15 ° C.
- Mesofüllibakterid, bakterid, kes elavad temperatuurivahemikus 15–55 ° C, optimaalse temperatuuriga 25–40 ° C.
- Bakteriaalsed termofiilid, bakterid, mis võivad elada kõrgel temperatuuril vahemikus 40–75 ° C, optimaalne temperatuur 50–65 ° C
- Hüpertermofiilsed bakterid, nimelt bakterid, kes elavad temperatuurivahemikus 65–114 ° C, optimaalse temperatuuriga 88 ° C.
- Suhteline niiskus
Üldiselt vajavad bakterid suhteliselt suurt suhtelist õhuniiskust (RH), umbes 85%. Suhtelist niiskust saab määratleda kui õhus sisalduvat veesisaldust. Protoplasma metaboolse aktiivsuse veesisalduse vähenemine peatab näiteks külmumise ja kuivamise. Näiteks vähendavad Escherichia coli bakterid nende rakuseinte vastupidavust ja elastsust, kui keskkonna RH on alla 84%.
- Valgus
Valgus on üks bakterite kasvu mõjutavaid tegureid. Üldiselt võivad bakterid ja muud mikroorganismid areneda normaalse valguse käes. Kõrge ultraviolettkiirguse (UV) intensiivsusega kokkupuude võib bakterite kasvule siiski saatuslikuks saada. UV-kiirguse, röntgenkiirte ja gammakiirte kasutamise meetod keskkonnabakterite ja muude mikroorganismide steriliseerimiseks on teadaolev kiiritusmeetod, mis on välja töötatud alates 20. sajandi algusest.
- Kiirgus
Teatud tugevusega kiirgus võib põhjustada kõrvalekaldeid ja võib olla elusorganismidele, eriti bakteritele isegi surmav. Näiteks inimestel võib kiirgus põhjustada ägedat maksahaigust, katarakti, hüpertensiooni ja isegi vähki. Siiski on olemas teatud rühm baktereid, mis suudavad ellu jääda väga suure kiirguskoormuse korral, isegi sadu kordi suurem kui inimeste, nimelt Deinococcaceae, kiirgustakistus.
BAKTERITE VÄLJANDAMINE
Bakterid paljunevad vegetatiivselt binaarse jagunemise teel. Heas keskkonnas võivad bakterid jagada iga 20 minuti järel. Seksuaalset viljastamist ei leidu bakterites, vaid geneetilise materjali ülekandmine ühelt bakterilt teisele ilma sigota tekitamata. Seda sündmust nimetatakse parasexual protsessiks. On teada kolm parasexual protsessi, nimelt transformatsioon, konjugatsioon ja transduktsioon.
Seksuaalse paljunemise protsess erineb aga teistest eukarüootidest. Seda seetõttu, et paljunemisprotsessis ei toimu rakutuuma ühtlustumist, nagu tavaliselt eukarüoonide puhul, toimub ainult geneetilise materjali vahetus (geneetiline rekombinatsioon). Siin on mõned võimalused bakterite paljundamiseks geneetilise rekombinatsiooni ja jagamise abil:
- Geneetiline rekombinatsioon
Kas geneetilise materjali (DNA) otsene ülekanne kahe bakteriraku vahel toimub järgmiste protsesside kaudu:
- Muutumine
Transformatsioon on geneetilise materjali ülekandumine DNA kujul ühest bakterirakust teise. Transformatsiooniprotsessis asendab doonorbakterirakkude vaba DNA mõnda retsipientbakterirakku, kuid seda ei esine otsese kontakti kaudu. See muundumisviis esineb ainult vähestel liikidel. Näide: Streptococcus pneumoniae, Haemophilus, Bacillus, Neisseria ja Pseudomonas. Kahtlustatakse, et see muundumine on bakterite viis oma omadusi teistele bakteritele edasi anda. Näiteks võivad pneumokoki bakterid, mis põhjustavad kopsupõletikku, ja patogeensed bakterid, mis ei olnud algselt antibiootikumide suhtes resistentsed, muutumise tõttu antibiootikumide suhtes resistentseks. Selle protsessi avastas esmakordselt Frederick Griffith 1982. aastal.
- Ülekanne
Transduktsioon on geneetilise materjali viimine bakteritelt teistele bakteritele viiruste abil. Transduktsiooni käigus eraldatakse kaheahelaline DNA doonorbakterirakust retsipientbakterirakuks bakteriofaagi (bakteriviirus) abil. Kui on tekkinud uued viirused, mis lõpuks põhjustavad bakterite lüüsi, viirusvabad bakteriofaagid (tekitavad vastust) lüsogeen) kannab DNA edasi ja ühineb peremees-DNA-ga, viirused saavad oma geneetilise materjali bakteriaalse DNA külge kinnitada ja moodustada prohvet. Uue viiruse moodustumisel viib viiruse DNA sageli ära nakatunud bakterite DNA tükk. Moodustunud viirustel on kahte tüüpi DNA, mida nimetatakse ülekandvaks osakeseks. Seda protsessi nimetatakse transduktsiooniks. Selle meetodi pakkusid välja Norton Zinder ja Jashua Lederberg 1952. aastal.
- Konjugatsioon
Konjugatsioon on kahe bakteri (+ ja -) ühendamine, moodustades silla geneetilise materjali ülekandmiseks. See tähendab, et doonorbakterirakult toimub piluse otsa kaudu DNA ülekandmine doonorbakterirakku. Piluse ots kinnitub vastuvõtvale rakule ja DNA transporditakse läbi piluse. Doonorrakkude võimet DNA-d üle kanda kontrollivad ülekandetegurid (ülekandetegur = F-faktor)
- Binaarne lõhustumise
Selles jagunemises on saadud tütarrakkude omadused samad kui emarakul. Binaarne lõhustumine sarnaneb mitoosiga eukarüootsetes rakkudes. Keha, binaarne lõhustumine bakterirakkudes ei hõlma spindli kiude ja kromosoome. Binaarse lõhustumise võib jagada kolmeks etapiks, mis on järgmised:
- Esimeses faasis jagatakse tsütoplasma vaheseinaga, mis kasvab risti.
- Teisele faasile, vaheseina kasvule järgneb põiki sein.
- Kolmas faas, kahe identse tütarraku eraldamine. On baktereid, mis kohe eralduvad ja üldse vabanevad. Teiselt poolt on ka baktereid, mis jäävad pärast jagunemist üksteise külge, sellised bakterid on kolooniate kujul.
Tavalistes oludes võivad bakterid jagada iga 20 minuti järel. Kui jagunemine kestab üks tund, tekitab see kaheksa tütarrakku. Bakterite jagunemisel on aga selliseid piiravaid tegureid nagu toidupuudus, sobimatu temperatuur, baktereid mürgitav eritumine ja baktereid söövate organismide olemasolu. Kui seda ei juhtuks, oleks maa baktereid täis.
Bakterite tüübid
- mitmerakulised organismid
- Prokarüoodid (rakumembraanist puudub tuum)
- Üldiselt pole klorofülli
- Kui keha suurus varieerub vahemikus 0,12 kuni sadu mikronit, on keskmine suurus tavaliselt 1 kuni 5 mikronit.
- Kas teil on erinevaid kehakujusid
- Vaba elu või parasiit
- Elamine ekstreemsetes keskkondades nagu kuumaveeallikad, kraatrid või turvas ei sisalda peptidoglükaani rakuseina
- Kosmopoliitse elu erinevates keskkondades, mis sisaldavad peptidoglükaani rakuseinu sel
Haigust põhjustavad bakterid
- Pseudomonas aeruginosa bakterid
Seda tüüpi bakterid võivad sattuda kehakudedesse, mis võivad põhjustada selliseid infektsioone nagu kopsude, sarvkesta ja kuseteede infektsioonid.
- Bakterid Vibrio Cholera Bakteri
Seda tüüpi bakterid võivad põhjustada kooleraasiat, selle bakteriga nakatunud inimene võib põhjustada selliseid sümptomeid nagu kõhulahtisus.
- Vibrio El Tor bakterid
Seda tüüpi bakterid võivad levida roti hammustuste kaudu ja võivad põhjustada selliseid sümptomeid nagu äkiline palavik.
- Escherichia coli bakterid
Kuigi seda tüüpi bakterid võivad inimesel põhjustada seedetrakti haigusi.
- Escherichia coli
Bakteritüübid, mis tavaliselt ründavad lapsi, eriti vastsündinutel.
- Salmonella Typhi bakterid
See bakter võib põhjustada inimese nakatumise maotüüfusega, see haigus võib põhjustada selliseid sümptomeid nagu kõrge palavik, mis jõuab temperatuurini kuni 40 ° C.
- Shigella Dysenteriae bakterid
Need bakterid võivad põhjustada inimese nakatumise sellistesse haigustesse nagu batsillaarne düsenteeria, mida iseloomustavad äkilised kõrge palaviku sümptomid.
See on seletus Bakterid on: omadused, struktuur, elupaik, paljunemine, tüübid ja haigused Loodetavasti on see kasulik kõigile õpetajakoolituse lugejatele. Com
Loe ka:
- Monera mõistmine - ajalugu, omadused, rühmad, bakterid, tüübid, rollid, sinivetikad, näited
- Bakterite omadused
- Viiruste paljunemine - määratlus, meetodid, strateegiad, bakteriofaagid, loomaviirused, näited
- Bakterirakkude struktuur
- Thiobacillus Ferrooxidans Bakteri bakterid
- Bakterirakkude paljunemine
- Mükoplasmabakterite omadused bioloogias