細菌は次のとおりです:特徴、構造、生息地、生殖、病気
バクテリアの定義
バクテリアは細胞核を持たない生物のグループです。 これらの生物は原核生物と非常に小さな(微視的な)ドメインに属しており、地球上の生命に大きな役割を果たしています。 細菌のいくつかのグループは、感染症や病気の原因物質として知られていますが、他のグループは、食品、医薬品、および産業に利益をもたらすことができます。
細菌細胞の構造は比較的単純です。核、細胞骨格、およびミトコンドリアや葉緑体などの他の細胞小器官がありません。 これが、原核細胞とより複雑な真核細胞の基本的な違いです。
バクテリアは、土壌、水、空気、寄生生物や病原体(病原体)との共生、さらには人体など、ほぼすべての場所で見られます。 一般的に、バクテリアのサイズは0.5〜5 mですが、直径700 mまでの特定のバクテリア、チオマルガリータもあります。 それらは一般に、植物や真菌の細胞のように細胞壁を持っていますが、非常に異なる前駆体(ペプチドグリカン)を持っています。 一部の種類の細菌は運動性(移動可能)であり、移動性はべん毛によるものです。
それらの形状に基づいて、細菌は3つの主要なグループに分けられます。
球菌(球菌)は、球のような形をした球菌で、次のようなバリエーションがあります。
- Micrococci、小さくて単一の場合
- Diplococcus、もしあれば2-2
- Tetracoccus、4つと正方形の形状を保持している場合
- サルシナ、クラスター化して立方体を形成する場合
- ブドウ球菌、クラスター化されている場合
- 連鎖球菌は、一緒に結合されると、鎖を形成します
バジル(バチルス)は、グループまたは円筒形の棒状の細菌であり、次のバリエーションがあります。
- Diplobacillus、ペアになっている場合
- Streptobacillusを組み合わせてチェーンを形成する場合
スパイラル(Spirilum)は湾曲した細菌であり、次のバリエーションがあります。
- ビブリオ、(コンマフォーム)、曲率が半円未満の場合(コンマフォーム)
- 曲率が半円以上の場合はスパイラル
- スピロヘータ、アーチが柔軟な構造を形成している場合。
バクテリアの特徴
バクテリアには、他の生物と区別する特徴があります。
- 多細胞生物
- 原核生物(細胞核を持たない)
- 一般的にクロロフィルはありません
- 0.12から数百ミクロンの間で変化する体のサイズを有することは、一般に、1から5ミクロンの平均サイズを有する。
- さまざまな体型を持っている
- 自由生活または寄生虫
- 温泉や火口、細胞壁の泥炭などの極端な環境に住んでいる人はペプチドグリカンを含んでいません
- さまざまな環境でコスモポリタンに住んでいる、それらの細胞壁はペプチドグリカンを含んでいます。
バクテリアの構造
バクテリアの構造は2つに分けられます、すなわち:
- 基本構造(ほぼすべての種類の細菌が共有)
含まれるもの:細胞壁、原形質膜、細胞質、リボソーム、DNA、および貯蔵顆粒
- 追加の構造(特定の種類のバクテリアが所有)
莢膜、べん毛、線毛、線毛、クロロソーム、ガス液胞、内生胞子が含まれます。
細菌細胞の基本構造
バクテリアの基本構造:
- 細胞壁は、タンパク質と多糖類の組み合わせであるペプチドグリカンで構成されています(ペプチドグリカンの厚さはに分割されます 細菌は、厚いペプチドグリカンを持っている場合はグラム陽性菌であり、ペプチドグリカンを持っている場合はグラム陰性菌です 薄い)。
- 原形質膜は、リン脂質とタンパク質の層で構成される細胞質を取り囲む膜です。
- 細胞質は細胞の液体です。
- リボソームは細胞質に散在する細胞小器官であり、タンパク質とRNAで構成されています。
- バクテリアは必要な食料を蓄えるので、顆粒を蓄えます。
バクテリアの細胞構造
一般的に、バクテリアのサイズは0.5〜5 mですが、直径700mまでのバクテリアもあります。 チオマガリータ. それらは一般に植物や真菌の細胞のような細胞壁を持っていますが、非常に異なる建築材料(ペプチドグリカン)を持っています。 一部の種類の細菌は運動性(移動可能)であり、その移動性はべん毛によって引き起こされます。
細菌には、円形(球菌)、桿菌(桿菌)、湾曲(ビブリオ、コマ、スパイラル)など、さまざまな細胞の形があります。 一般に、細菌細胞は直径が約0.7〜1.3ミクロンの球形です。 一方、棒状の細菌細胞は、幅が約0.2〜2.0ミクロン、長さが0.7〜3.7ミクロンです。
細菌の体の部分は、一般的に、細胞壁、原形質(そこにある)の3つの部分に分けることができます。 細胞膜、メソソーム、リソソーム、DNA、内生胞子)、および莢膜、べん毛などの細胞壁の外側の部分 線毛。 これらの部分の中には、細菌細胞、すなわち細胞膜、リボソーム、およびDNAに常に見られます。 これらの部分は不変量と呼ばれます。 細胞壁、べん毛、線毛、莢膜など、すべての細菌細胞に常に存在するとは限らない部分。 これらのセクションはバリアントと呼ばれます。
細菌細胞の主要部分の配置は、次のように説明されています。
- 細胞膜
細胞膜は、細胞質とその内容物を取り囲む膜であり、細胞壁の内側にありますが、細胞壁にしっかりと結合していません。 細胞膜は非常に重要であるため、このセクションは細胞の内部とその環境との間の境界です。 細胞膜が壊れたり損傷したりすると、細菌の細胞は死んでしまいます。 細胞膜はリン脂質分子の2つの層で構成されています。 このリン脂質層には、さまざまな細菌細胞にさまざまなレベルのタンパク質と炭水化物の化合物があります。
- リボソーム
リボソームは、タンパク質合成の部位として機能する細胞の一部です。 形は小さな粒の形をしていて、膜で覆われていません。 リボソームはタンパク質とRNAで構成されています。
- DNA(デオキシリボ核酸)
DNAは細胞質に見られる遺伝物質です。 円形の糸(円形)の形の細菌のDNA。 細菌のDNAは、細菌のタンパク質合成とキャリア特性のコントローラーとして機能します。 細菌のDNAは、核様体と呼ばれるコアのような領域にあります。 この部分は真核細胞の核のような膜を持っていません。
- 細胞壁
細菌の細胞壁は、テトラペプチドグリカンモノマー(多糖類とアミノ酸)からなるペプチドグリカン高分子で構成されています。 細胞壁の化学組成に基づいて、細菌はグラム陽性菌とグラム陰性菌に分けられます。 グラム陰性菌の細胞壁の化学組成は、グラム陽性菌の細胞壁よりも複雑です。
グラム陽性菌の細胞壁はペプチドグリカンの比較的厚い1つの層のみで構成されていますが、グラム陰性菌の細胞壁は2つの層で構成されています。 外層はタンパク質と多糖類で構成され、内層はグラム陽性菌のペプチドグリカン層よりも薄いペプチドグリカンで構成されています。 細菌の細胞壁は、細胞に形を与え、強度を与え、細胞を保護し、細胞とその環境との間の物質の交換を組織化するように機能します。
- べん毛
べん毛はバクテリアの移動手段ですが、すべてのバクテリアの動きがべん毛によって引き起こされるわけではありません。 べん毛は、フラジェリンと呼ばれるタンパク質化合物、少量の炭水化物で構成され、一部の細菌には脂質が含まれているプロトプラストに由来します。 さまざまな種類の細菌のべん毛の数と位置はさまざまです。 番号は1つ、2つ、またはそれ以上にすることができ、セルの端、側面、または表面全体に配置できます。 べん毛の数と位置は、細菌を分類するための基礎として使用されます。
- 線毛
グラム陰性菌の細胞表面には、線毛または線毛(複数の線毛)と呼ばれる短い糸のような部分がたくさんあります。 線毛は、細菌細胞と他の細菌細胞、または細菌細胞の食物などの他の固形物との付着物です。
- カプセル
莢膜は、細菌の細胞壁を覆う粘液の層です。 一般に、カプセルは、多糖類、ポリペプチド、またはタンパク質-多糖類(糖タンパク質)で構成されています。 カプセルは、宿主細胞によって産生された抗体に対する自己防御のために機能します。 したがって、カプセルは病原菌にのみ見られます。
- 内生胞子
バクテリアの中には、内生胞子を形成するバクテリアがあります。 内生胞子の形成は、細菌が不利な環境条件を克服するための方法です。 不利な環境条件には、高温、低温、乾燥、浸透圧、および特定の化学物質が含まれます。 環境条件が改善されると、内生胞子は細菌細胞に成長します。 細菌の内生胞子は生殖の手段としてではなく、自己防衛の手段として機能します。
胞子を形成する細菌細胞は、丸い物体で満たされた空間として現れます。この空間は、空間の一方の端または中央に配置できます。
バクテリアの生活環境が悪くなると多くの人が死んでしまいますが、 干ばつ、食糧不足などの悪い環境に耐性のある胞子を形成します 等 物事が再び良くなると、胞子は栄養型と呼ばれる普通のバクテリアに成長します。 これらの細菌の胞子は、細菌の細胞壁の内側に形成されるため、内生胞子と呼ばれます。 母細胞内での内生胞子の形成過程は、胞子形成または胞子形成として知られています。
胞子形成プロセスの最初の段階では、細菌の染色体複製が起こり、細胞質のごく一部が胞子中隔によって分離されていることがわかります。 胞子中隔は、染色体と細胞質をそれぞれ取り囲む2層の膜です。 この構造は、前胞子と呼ばれる元の細胞に完全に包まれています。 ペプチドグリカンの厚い層は、2つの膜層の間に見られます。 次に、タンパク質からなる厚い胞子のコートが膜の外側に形成されます。 このコートは、過酷な化学物質から内生胞子を保護するのに役立ちます。 その後、内生胞子が出てくるか、細胞から解放されます。 細菌細胞内の内生胞子の位置は、細菌種によって異なります。
内生胞子が成熟すると、栄養細胞壁が融合し、内生胞子が放出されます。 高度に脱水された内生胞子核には、少量のDNA、RNA、リボソーム、酵素、およびいくつかの重要な分子しか含まれていません。 内生胞子は、非常に長期間持続する可能性のある潜在的な細菌の形態と見なすことができます。 植物状態に戻る内生胞子は、発芽と呼ばれるプロセスを経ます。 発芽または発芽のプロセスは、内生胞子の外皮への物理的および化学的損傷によって引き起こされます。 内生胞子に含まれる酵素は内生胞子の周りの他の層に損傷を与え、次に水が入り、代謝が起こるようになります。
1つの栄養細胞は1つの内生胞子しか形成しないため、細菌の胞子形成は細胞数の増加がないため、生殖の手段ではありません。 臨床的観点から、この内生胞子は、加熱、冷却、化学物質および放射線の使用に耐性があるため、非常に重要です。 ほとんどの栄養細胞は70で死にます0C一方で、内生胞子は沸騰したお湯の中で最大30分以上生き残ることができます。
バクテリアの生息地
生息地は非常に多様です。 海洋環境、土壌、空気、葉の表面、さらには生物にも見られます。 この地球に生息する微生物細胞の数は5×1030と推定されています。 バクテリアは人体、特に細胞数が人体の細胞数の10倍である消化管に見られます。 したがって、細菌のコロニー形成は人体に影響を及ぼします。
乳酸菌やエンテロバクター属など、人間の消化管の領域、特に腸に慣れることができる細菌にはさまざまな種類があります。 一般的に見られる細菌の例は、ラクトバチルスアシドフィルスです。 さらに、健康をサポートし、結腸癌の形成を防ぐことさえできるので有益な別のグループの細菌、すなわちプロバイオティクスもあります。
消化管に加えて、細菌は人間の皮膚、目、口、足の表面にも見られます。 人間の足は口の中にあり、メチロトローフとして知られている細菌のグループがあります。これは、単一炭素化合物を使用してそれらの成長をサポートすることができる細菌のグループです。 口腔内では、これらのバクテリアは、人間に口臭を引き起こす役割を果たす化合物である硫化ジメチルを使用しています。
バクテリアへの環境の影響
- 温度
温度は、すべての生物の代謝反応の過程を調節する上で重要な役割を果たします。 特にバクテリアの場合、周囲温度が許容温度よりも高いと変性が起こります タンパク質 およびその他の重要なコンポーネント バクテリア細胞 だから細胞は死ぬでしょう。 活動の温度範囲に基づいて、細菌は4つのグループに分けられます。
- 好冷菌、すなわち、0°〜30°Cの地域温度に生息し、最適温度が15°Cの細菌。
- 葉肉細菌、15°– 55°Cの温度領域に生息し、最適温度は25°–40°Cの細菌。
- 細菌性好熱菌、40°〜75°Cの高温領域、最適温度50〜65°Cに生息できる細菌
- 超好熱性細菌、すなわち65〜114°Cの温度範囲に生息し、最適温度が88°Cの細菌。
- 相対湿度
一般に、バクテリアは比較的高い相対湿度(RH)、約85%を必要とします。 相対湿度は、空気に含まれる水分量として定義できます。 原形質の代謝活性の水分含有量の減少は、例えば、凍結および乾燥の停止を引き起こす。 たとえば、環境RHが84%未満の場合、大腸菌は細胞壁の耐久性と弾力性を低下させます。
- 光
光はバクテリアの成長に影響を与える要因の1つです。 一般的に、バクテリアや他の微生物は通常の光にさらされると繁殖します。 ただし、高紫外線(UV)強度の光にさらされると、細菌の増殖に致命的となる可能性があります。 紫外線、X線、ガンマ線を使って環境細菌やその他の微生物を殺菌する技術は、20世紀初頭から開発されてきた既知の照射技術です。
- 放射線
特定の強度の放射線は異常を引き起こす可能性があり、生物、特に細菌にとって致命的でさえあります。 たとえば、人間の場合、放射線は急性肝疾患、白内障、高血圧、さらには癌を引き起こす可能性があります。 しかし、人間の放射線抵抗の数百倍にも及ぶ非常に高い放射線被曝に耐えることができる特定のグループの細菌、すなわちDeinococcaceaeがあります。
バクテリアの繁殖
バクテリアは二分法によって栄養繁殖します。 良い環境では、バクテリアは20分ごとに分裂する可能性があります。 細菌には性的受精は見られませんが、接合子を生成することなく、ある細菌から別の細菌に遺伝物質が移動します。 このイベントは、パラセクシャルプロセスと呼ばれます。 3つの既知のパラセクシャルプロセス、すなわち、形質転換、接合、および形質導入があります。
ただし、有性生殖のプロセスは他の真核生物のプロセスとは異なります。 これは、生殖の過程で、遺伝物質の交換(遺伝子組換え)の形でのみ発生するユーカリオンの場合のように、細胞核の統一がないためです。 以下は、遺伝子組換えと分裂による細菌の繁殖のいくつかの方法です。
- 遺伝子組換え
次のプロセスを介した2つの細菌細胞間の遺伝物質(DNA)の直接転送です。
- 変換
形質転換とは、ある細菌細胞から別の細菌細胞へのDNAの形での遺伝物質の移動です。 形質転換プロセスでは、ドナー細菌細胞の遊離DNAがレシピエント細菌細胞の一部に置き換わりますが、直接接触しても発生しません。 この変換モードは、いくつかの種でのみ発生します。 例: 肺炎連鎖球菌、ヘモフィルス、バチルス、ナイセリア、およびシュードモナス。 この変換は、バクテリアがその特性を他のバクテリアに伝える方法であると思われます。 たとえば、肺炎を引き起こす肺炎球菌や、最初は抗生物質に耐性がなかった病原菌は、形質転換によって抗生物質に耐性を持つようになる可能性があります。 このプロセスは、1982年にフレデリックグリフィスによって最初に発見されました。
- 形質導入
形質導入とは、ウイルスによる細菌から他の細菌への遺伝物質の移動です。 形質導入中、DNA二本鎖はバクテリオファージ(バクテリオファージ)によってドナー細菌細胞からレシピエント細菌細胞に分離されます。 新しいウイルスが形成され、最終的に細菌の溶解を引き起こすと、非毒性バクテリオファージ(応答を生成) lysogen)はDNAを転送し、そのホストDNAと結合し、ウイルスはその遺伝物質を細菌のDNAに付着させて形成することができます プロファージ。 新しいウイルスが形成されると、ウイルスのDNAは、感染した細菌のDNAの一部によって運び去られることがよくあります。 形成されるウイルスには、形質導入粒子と呼ばれる2種類のDNAがあります。 このプロセスは形質導入と呼ばれます。 この方法は、1952年にノートンツィンダーとジャシュアレーダーバーグによって提案されました。
- 活用
接合とは、遺伝物質の移動のための橋を形成することにより、2つの細菌(+と–)を結合することです。 つまり、線毛の先端を介して、ドナー細菌細胞からレシピエント細菌細胞へのDNAの移動があります。 線毛の先端が受容細胞に付着し、DNAが線毛を通って輸送されます。 DNAを伝達するドナー細胞の能力は伝達因子によって制御されます(伝達因子= F因子)
- 二分裂
この分割では、結果として得られる娘細胞の特性は親細胞の特性と同じです。 二分裂は真核細胞の有糸分裂に似ています。 細菌細胞の体、二分裂は紡錘体繊維と染色体を含みません。 二分裂は次の3つの段階に分けることができます。
- 最初のフェーズでは、細胞質は垂直に成長するセプタムによって分割されます。
- 第二段階、隔壁の成長に続いて横壁があります。
- 3番目のフェーズ、2つの同一の娘細胞の分離。 すぐに分離して完全に放出されるバクテリアがあります。 一方で、分裂後も付着したままのバクテリアもあり、コロニーの形をしています。
通常の状況では、細菌は20分ごとに分裂する可能性があります。 分裂が1時間続く場合、8つの娘細胞が生成されます。 しかし、細菌の分裂には、食物の不足、不適切な温度、細菌を毒する排泄物、細菌を食べる生物の存在などの制限要因があります。 もしこれが起こらなければ、地球はバクテリアでいっぱいになるでしょう。
バクテリアの種類
- 多細胞生物
- 原核生物(細胞膜からの核なし)
- 一般的にクロロフィルはありません
- 0.12から数百ミクロンの間で変化する体のサイズを有することは、一般に、1から5ミクロンの平均サイズを有する。
- さまざまな体型を持っている
- 自由生活または寄生虫
- 温泉、火口、泥炭などの極端な環境に住んでいると、ペプチドグリカンの細胞壁が含まれていません
- ペプチドグリカン細胞壁を含むさまざまな環境でのコスモポリタンな生活
病気の原因となる細菌
- 緑膿菌
このタイプの細菌は体組織に侵入する可能性があり、肺感染症、角膜感染症、尿路感染症などの感染症を引き起こす可能性があります。
- バクテリアコレラ菌
このタイプの細菌はコレラアジアチカを引き起こす可能性があり、この細菌に感染した人は下痢などの症状を引き起こす可能性があります。
- ビブリオエルトールバクテリア
このタイプの細菌は、ラットの咬傷を介して伝染する可能性があり、突然の発熱などの症状を引き起こす可能性があります。
- 大腸菌菌
このタイプのバクテリアは人に胃腸疾患を引き起こす可能性がありますが。
- 大腸菌
特に新生児において、通常赤ちゃんを攻撃する細菌の種類。
- サルモネラ菌
この細菌は人を胃チフスに感染させる可能性があり、この病気は40°Cまでの温度に達する高熱などの症状を引き起こす可能性があります。
- 志賀赤痢菌
これらの細菌は、突然の高熱症状を特徴とする細菌性赤痢などの病気に感染する原因となる可能性があります。
それはについての説明です 細菌は次のとおりです:特徴、構造、生息地、生殖、種類および病気 教師教育のすべての読者に役立つことを願っています。 コム
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