Karakteristiske bakterier, morfologi, typer, reproduksjon

4852
Robert Johnston

De bakterie de er en stor gruppe prokaryote mikroorganismer. De er vanligvis bare noen få mikroner i størrelse. De har forskjellige former som spenner fra sylindrisk, gjennom spiral til stokkform..

De er praktisk talt allestedsnærværende organismer og kan være lokalisert i jord, marine og ferskvannsforekomster av vann, som bor i tarmfloraen og spyttet hos mange virveldyr, og som parasitter av dyr og planter. De har også blitt funnet i ekstreme miljøer som sure varme kilder, hydrotermiske ventilasjoner og radioaktivt avfall..

Bacterium tartarophtorum, B. manitopoeum og Bacillus sporogenes som vokser i en rustfritt stålbeholder. Tatt og redigert fra commons.wikimedia.org

Disse mikroberne er en viktig del av mange næringssykluser. De er den grunnleggende komponenten i mikrobiota i alle trofiske kjeder, og deres biomasse kan beregnes til omtrent 5 × 10 30 bakterier på planeten jorden.

En annen interessant figur er mengden bakterier som lever i menneskekroppen: det antas at det i et gjennomsnittlig menneske er rundt 39 milliarder bakterieceller, og de fleste av disse er en del av tarmfloraen.

Den tradisjonelle klassifiseringen av bakterier utgjorde en polyfyletisk taksonomisk gruppe. I dag er den gruppen delt inn i to domener bakterier og arkea. Bakterier er anerkjent som den prokaryote gruppen med membranlipider sammensatt av diacyldiestere av glyserol. 

På den annen side er archea gruppen prokaryoter hvis membran består av isoprenoidlipider (glyseroldieter eller glyseroltetraeter). De presenterer også forskjeller i deres ribosomale RNA, kalt henholdsvis bakteriell rRNA og archaean rRNA..

Artikkelindeks

  • 1 Morfologi
    • 1.1 Andre ikke-morfologiske egenskaper
  • 2 Identifikasjon
  • 3 typer (klassifisering)
    • 3.1 -Klassifisering av bakterier
    • 3.2 -Aktuell klassifisering av bakteriedomenet
  • 4 Avspilling
    • 4.1 Binær fisjon
    • 4.2 Multiple fisjon
    • 4.3 Spirende
    • 4.4 Baeocyteproduksjon
  • 5 Ernæring
    • 5.1 Litotrofer
    • 5.2 Organotrofer
    • 5.3 Autotrofiske bakterier
    • 5.4 Heterotrofiske bakterier
    • 5.5 Mixotrofer
  • 6 Sykdommer forårsaket
    • 6.1 - Luftbåren
    • 6.2-Overføring med leddyr
    • 6.3 -Direkte kontaktsykdommer
  • 7 Referanser

Morfologi

Bakterier har et stort morfologisk utvalg og størrelse. Disse encellede organismer kan måle fra 0,3 mikron til 0,5 millimeter, men generelt er deres målinger mellom 0,3 og 5,0 mikron..

Formen kalt cocci (sfærisk) er den vanligste blant bakterier. Imidlertid er andre former som basiller (pinne eller stavformet) også relativt vanlige..

Andre morfer som ikke er så hyppige blant bakterier er: kommaer, også kalt vibrios (formet som en svakt buet stang eller som skilletegn ","), og spirilias eller spirochetes (med spiralformer). Noen mer uvanlige er fremdeles formet som stjerner.

Andre ikke-morfologiske egenskaper

Representantene for bakteriedomenet, som er prokaryote encellede organismer, presenterer ikke en definert kjerne eller komplekse membranøse organeller. Celleveggen til disse har et pektidoglykan som inneholder muraminsyre og membranlipidene inneholder rettkjedede fettsyrer med esterbindinger..

De presenterer gassblærer. Overførings-RNA har tymin (i de fleste tRNAer) og N-formylmetionin (båret av initiatoren tRNA). De presenterer polycistronic mRNA, det vil si at det koder for mer enn ett protein.

Ribosomer er 70-tallet i størrelse. De er følsomme for kloramfenikol og kanamycin, viser ikke følsomhet overfor antibiotika anisomycin.

Bakteriell RNA-polymerase er et stort molekyl. Den har fem underenheter på omtrent 410 kilodalton hver. I tillegg har RNA-polymerasen i sin struktur et spor 55 Å i lengde og 25 Å i bredde. Du er følsom for rifampicin. Har ikke type II polymerase-promotorer.

Bakterier fikser nitrogen, utfører fotosyntese basert på klorofyll, og utfører også kjemolitotrofi (oksidasjon av uorganiske forbindelser). De produserer ikke metan eller presenterer enzymet ATPase.

ID

Identifisering og klassifisering av bakterier er et av de mest komplekse problemene i biologien til mikroorganismer. Det er mange egenskaper og metoder som brukes til å identifisere og etterfølgende klassifisering av disse individene..

Klassiske egenskaper inkluderer morfologi, fysiologi og metabolisme, biokjemi, økologiske forhold og funksjoner, samt genetikk..

De mest brukte analysene er: gjæringsprodukter, ernæringstype, karbon- og nitrogenkilder, lagringsinneslutninger, motilitet, osmotisk toleranse, optimale fysisk-kjemiske forhold, fotosyntetiske pigmenter, blant mange andre..

Andre ikke-klassiske trekk finnes på molekylært nivå. De siste tiårene har bruken av nukleinsyrer og proteiner i taksonomien til bakterier fått stor fart..

Sammenligning mellom gener (proteiner og nukleinsyrer) gir enorm informasjon om slektskap og selvfølgelig likhet mellom organismer..

Typer (klassifisering)

Bakterier, var et begrep som tradisjonelt ble brukt for å betegne alle encellede prokaryoter. Molekylær systematikk viste imidlertid at denne eldgamle gruppen av organismer (prokaryote) divergerte i 2 grupper eller domener.

Disse to gruppene ble kalt eubakterier og arkebakterier. Senere ble de omdøpt til bakterier og arkea. Archea er en gruppe som er tettest knyttet til medlemmer av et tredje domene, kalt Eukarya..

Denne siste gruppen består av eukaryote organismer. Til sammen utgjør de 3 domenene (bakterier, archea og eukarya) den nåværende klassifiseringen av livet.

System med de 3 domenene, bakterier, Archea og Eukarya. Tatt og redigert fra commons.wikimedia.org

-Klassifisering av bakterier

Bakterier kan klassifiseres etter forskjellige kriterier som:

Celleorganisasjon

Bakterier er vanligvis encellede, men avhengig av mobilorganisasjonen kan disse klassifiseres som "encellede og flercellede".

Metabolisme

Avhengig av miljøet de er funnet i og måten de utfører prosessene sine for å skaffe energi og næringsstoffer, klassifiseres bakterier i:

  • Anaerober: de som lever og utvikler seg i miljøer uten oksygen.
  • Aerob: bakterier som lever og trives i oksygenrike miljøer.
  • Fakultativ: de organismer som lever og utvikler seg tydelig i anaerobe eller aerobe omgivelser, det vil si at de kan leve i miljøer med eller uten oksygen.

Mobilvegg

Avhengig av sammensetningen av celleveggen til bakteriene, reagerer de på Gram-flekken, enten med en mørkeblå eller fiolett farge, eller på den annen side med en rosa eller rød farge og klassifiseringen er som følger:

  • Grampositiv: blå eller lilla farge og tykkere cellevegg.
  • Gram-negativ: rosa eller rød farge og tynn eller tynn cellevegg.

Vekst og utviklingstemperatur

Avhengig av temperaturene der disse mikroorganismene utvikler seg, kan de klassifiseres i:

  • Psykrofiler: de bakteriene som trives i miljøer med svært lave temperaturer.
  • Mesofil: bakterier som bor og utvikler seg ved temperaturer mellom 15 og 35 ° C (moderat temperatur), men noen forskere anser organismer som utvikler seg i området 20 til 40 ° C mesofile.
  • Termofiler: de bakteriecellene som utvikler seg og lever ved høye temperaturer, det vil si over omtrent 45 ° C.

Form

Bakterier har lenge blitt identifisert i henhold til formen, og klassifiseringen er som følger:

  • Cocaceae: sylindrisk eller sfærisk i form. Disse figurene har forskjellige klassifiseringer basert på antall celler de danner og formen de bygger. For eksempel, når det gjelder antall, når cocaceae observeres parvis, kalles de "diplokokker", og når de finnes i antall 4 kalles de "tetrakokker". Men når det gjelder form, kalles de "streptokokker", når de danner klynger "stafylokokker", og når de er kubeformede, kalles de "sarciner".
  • Baciller: bakterier med langstrakte former, for eksempel en stang eller stang. Når disse basillene danner kjeder, kalles de "streptobaciller".
  • Cocobacilli: Halvsylindriske bakterier, men flatt ved polene og viser en oval form.
  • Brennevin: bakterier med spiralformer, ligner på en korketrekker.
  • Vibrios: korte, bøyde stavformede organismer, også kalt komma, som skilletegn.
Morfologi av bakterier. Tatt og redigert fra commons.wikimedia.org

-Nåværende klassifisering av bakteriedomenet

Etter den revolusjonerende klassifiseringen av Carl Woese og kolleger i 1990, endret klassifiseringen av bakterier seg radikalt. For øyeblikket, ifølge LPSN eller listen over prokaryote navn med stående i nomenklaturen (List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature), er bakteriedomenet delt inn i 34 phyla. Blant disse phylene er:

Spirochaetes

Langstrakte og spiralformede bakterier. Gram negativ. De har en ytre cellekonvolutt. De beveger seg ved hjelp av aksiale filamenter.

Firmicutes

Gruppe av gram-positive bakterier, hovedsakelig med fortykket cellevegg og lavt innhold eller prosentandel av GC. Firmicutes er primært stavformet og noen ganger kokosformet. Mange arter produserer endosporer.

Proteobakterier

Gramnegative bakterier, med variert morfologi og en cellevegg dannet av lipopolysakkarider. Hovedsakelig heterotrofisk, selv om noen arter kan fotosyntetisere. De er veldig rikelig i havene og andre vannmasser.

Cyanobakterier

Bakterielle organismer som har klorofyll og phycocyanin. De kalles blågrønne alger. De er gramnegative og i stand til oksygenisk fotosyntese.

Bacteroidetes

Bakterier tilpasset et stort mangfold av habitater. Anaerob metabolisme. Gram negativ. Noen arter er opportunistiske patogener.

Chlorobi

Gruppe av bakterier som utfører anoksygen fotosyntese. Anaerob metabolisme. Gram negativ. De kalles grønne svovelbakterier.

Chloroflexi

Monodermale bakterier, det vil si at de har en enkeltcellemembran. De har en veldig tynn ytre cellevegg av peptidoglycan. Gruppen har termofile og mesofile representanter. Noen fotosyntetiser. Hovedsakelig aerob. Grampositiv.

Thermotogae

De er bakterier tilpasset til å leve i ekstreme miljøer. De regnes som hypertermofile organismer. Anaerob metabolisme og kan behandle karbohydrater. De er gramnegative.

Reproduksjon

Binær fisjon

Hovedmekanismen for reproduksjon av bakterier er binær fisjon eller toveis. Det er en type aseksuell reproduksjon, der bakteriecellen trenger å dobles i størrelse og deretter deler seg, noe som gir opphav til to datterceller..

Denne typen aseksuell reproduksjon tillater bakterier å få en eksponentiell befolkningsvekst. På denne måten kan den voksende befolkningen utnytte tilgjengelige ressurser bedre og raskere og også utvide muligheten for å generere organismer eller stammer som er resistente mot de forskjellige miljøene de utvikler seg i..

Flere fisjon

Det er en type celledeling der kjernen er delt inn i flere like store deler, og deretter oppdelingen av cytoplasmaet oppstår, og gir samtidig opphav til flere datterceller.

Spirende eller spirende

Denne typen aseksuell bakteriereproduksjon forekommer på en uspesifikk plassering av moderbakterien. Det begynner med en bule i cytoplasmaet som kalles en knopp, som deretter dobler seg til størrelsen på foreldren og skiller seg som et nytt individ (dattercelle). Denne typen reproduksjon er observert i phyla Planctomycetes, Firmicutes og Cyanobacteria.

Baeocyte produksjon

Denne typen reproduksjon, også kalt atypisk binær fisjon, består av en liten sirkulær celle (baeocyte), som deretter øker i masse eller størrelse og danner en vegetativ celle..

Under økningen i størrelse replikerer denne vegetative cellen DNA sitt flere ganger, senere fortsetter den til reproduksjonsfasen hvor den gjennomgår cytoplasmatiske fisjoner, som senere vil bli titalls eller til og med hundrevis av baeocytter. Denne typen reproduksjon er studert i cyanobakterier.

Ernæring

Bakterier har flere typer ernæring:

Litotrofer

Bakterier som bruker uorganiske substrater som nitritter, nitrater, jern eller sulfater for biosyntese eller energibesparelse gjennom anaerobiose eller aerobiose.

Organotrofer

Bakterielle organismer som får hydrogen eller elektroner fra organiske kilder som karbohydrater, hydrokarboner eller lipider. Disse organismer kan være aerobe eller anaerobe, til og med heterotrofiske eller autotrofiske..

Autotrofiske bakterier

Organismer som utvikler syntetisering av uorganiske stoffer som kan være karbon, men uorganiske som karbondioksid.

Heterotrofiske bakterier

De organismer som syntetiserer kjemiske stoffer som har en organisk karbonkilde, for eksempel polysakkarider.

Mixotrophs

Bakterier som krever syntetisering av uorganiske stoffer for å bevare og skaffe energi, men som også krever organiske forbindelser for å dekke deres biosyntetiske metabolske behov.

Sykdommer forårsaket

Av det store mangfoldet av bakterier som er kjent for mennesker, er det bare noen få (i forhold) som forårsaker sykdom. Patologiene forårsaket av disse mikroorganismene hos mennesker kan klassifiseres etter deres opprinnelse, det vil si i henhold til overføringsmekanismen for dette:

-Luftbåren

Bakterier som forårsaker sykdommer i luften, påvirker vanligvis luftveiene eller luftveiene, og kan i andre tilfeller forårsake hudsykdommer. Her er noen luftbårne sykdommer:

Difteri

I de fleste tilfeller overføres denne sykdommen av Corynebacterium diphtheriae, selv om C. ulceraner kan produsere lignende kliniske manifestasjoner.

Sykdommen overføres fra en syk person til en sunn person ved hjelp av partikler som overføres under respirasjon. Det kan også skje ved kontakt med utskillelsen av hudlesjoner. Difteri kan påvirke nesten hvilken som helst slimhinne, og de vanligste kliniske formene er:

  • Svelg: er den vanligste manifestasjonen. Symptomene inkluderer generell ubehag, mild feber, ondt i halsen og til og med anoreksi..
  • Fremre nese: det er den minst hyppige kliniske manifestasjonen. Det presenteres som en neseblod. Det kan også være en purulent slimutslipp eller det kan utvikle seg en pseudomembran i neseseptumet..
  • Laryngeal: Denne kliniske manifestasjonen av difteri gir feber, heshet, kortpustethet, bjeffende hoste og høye lyder når du puster. Hvis den ikke kontrolleres i tide, kan døden oppstå på grunn av hindring av luftveiene.
  • Kutan- Presenterer som et skjellete utslett på huden eller som veldefinerte sår. Avhengig av plasseringen av det berørte området (membran) og dets forlengelse, kan komplikasjoner som lungebetennelse, myokarditt, nevritt, luftveisobstruksjon, septisk artritt, osteomyelitt og til og med død forekomme..

Legionellose eller legionærsykdom

Sykdommen er forårsaket av en aerob gramnegativ bakterie som er hjemmehørende i jord- og vannøkosystemer Legionella pneumophila. Denne bakterien har også blitt isolert i klimaanlegg og dusjhjørne..

Sykdommen er et resultat av spredningen av bakteriene via luften fra et reservoar til det menneskelige luftveiene. Menn over 50 år som er kompromittert med røyking, alkoholisme eller immunsvikt, er mer sannsynlig å få sykdommen.

Bakterien ligger i fagosomene av alveolære makrofager, hvorfra den formerer seg og forårsaker vevsskade. Symptomene på denne sykdommen er: hoste uten utvisning av luftveissekresjoner, feber, alvorlig bronkopneumoni og nevrologiske problemer kan manifestere seg.

Meningitt

Denne sykdommen består av en betennelse i hjernehinnene i hjernen og ryggmargen. Det kan ha aseptisk eller bakteriell opprinnelse. Patologien av bakteriell opprinnelse kommer fra luftveissekresjoner fra sykdomsbærere eller fra aktive tilfeller.

Bakteriene som forårsaker hjernehinnebetennelse koloniserer i utgangspunktet nasopharynx, hvorfra de krysser slimhinnen og kommer inn i blodstrømmen, og derfra til cerebrospinalvæsken der de betenner hjernehinnene..

Symptomer på denne infeksjonen er: sykdommer i luftveiene eller ondt i halsen, etterfulgt av forvirring, oppkast, hodepine (i noen tilfeller alvorlig), stiv nakke og rygg..

Lungebetennelse

Flere arter av bakterier er relatert til lungebetennelse, men arten Mycobacterium avium Y M. intracellulare de er hovedårsakene til denne sykdommen. Disse bakteriene har en verdensomspennende distribusjon og smitter ikke bare mennesker, men også andre virveldyr og insekter.

Det antas at luftveiene og fordøyelsessystemet er inngangsstedet for disse basillene for kolonisering av pasienter. Sykdommen manifesterer seg hos mennesker som en lungeinfeksjon, omtrent som forårsaket av tuberkulose.

Andre sykdommer

Mange andre sykdommer overføres av luftveisbakterier, blant hvilke vi kan nevne: tuberkulose, produsert av Koch-basillen (Mycobacterium tuberculosi); kikhoste, forårsaket av bakteriene Bordetella pertussis, og sykdommer forårsaket av streptokokker.

-Leddyroverføring

Bakterielle sykdommer forårsaket av disse virvelløse dyrene regnes som sjeldne, men de er gjenstand for stor interesse. Noen av disse sykdommene er:

Ehrlichiosis

Patologi forårsaket av bakterier Ehrlichia chaffeensis, som overføres av dyrebeholdere som flåtten. Når bakteriene kommer inn i blodet, forårsaker det en ikke-spesifikk febersykdom som kalles Human Monocytic Ehrlichiosis (HEM). Sykdommen er preget av symptomer som: feber, frysninger, hodepine og myalgi.

Epidemisk tyfus

Bakteriell sykdom overført til mennesket med lus. Bacillus som forårsaker denne sykdommen er Rickettsia prowasekii. Når lusen spiser på en smittet person, smitter bakteriene leddyrens tarm og spres.

På kort tid dukker det opp store mengder rickettsia i luseavføringen, og når lus suger blodet til et annet sunt individ, gjør de avføring.

Når irritasjon fra bitt får personen til å skrape, forurenser det det skadede stedet og lar rickettsiae komme inn i blodet, hvor de deretter forårsaker betennelse i blodårene ved infeksjon i endotelcellene. Symptomene på denne sykdommen er feber, alvorlig hodepine og myalgi..

Lymes sykdom

Lyme sykdom er en bakteriell infeksjon som overføres til mennesket av en flåttbitt hvis naturlige verter er voles og hjort. De forårsakende bakteriene er spiroketer av slekten Borrelia.

Klinisk har sykdommen tre trinn: først begynner den vanligvis med hudlesjoner som utvides som ringer. Dette stadiet ledsages ofte av feber, frysninger, tretthet, sykdommer og hodepine..

Den andre fasen er preget av anfall av leddgikt, hjertebetennelse og nevrologiske problemer. Den tredje og siste fasen, kan observeres år senere, og er karakterisert ved at individer utvikler demyelinisering av nevroner og presenterer symptomer som ligner på Alzheimers eller multippel sklerose..

Andre sykdommer

Selv om leddyr-overførte bakterieinfeksjoner regnes som sjeldne, har noen forårsaket enorme dødsfall i menneskeheten, for eksempel svartedøden eller svellepesten, forårsaket av Yersinia pestis.

En annen sykdom som ikke er så dødelig som den svarte pesten, er Q-feber forårsaket av bakteriene Coxiella burnetii og som smitter husdyr, husdyr og mennesker.

Bakterier som forårsaker den svarte pesten. Yersinia pestis. Tatt og redigert fra https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Yersinia_pestis_fluorescent.jpeg

-Direkte kontaktsykdommer

Disse bakteriesykdommene er hovedsakelig forbundet med hudinfeksjoner og underliggende vev. Noen av disse patologiene er:

Carbuncle

Sykdom overført ved å være i direkte kontakt med infiserte husdyr eller deres produkter. Bakteriene som forårsaker sykdommen er Bacillus anthrasis og dens endosporer kan forbli levedyktige i mange år i jorda eller hos dyr.

Infeksjon hos mennesker forekommer hovedsakelig på grunn av skade eller kutt i huden (kutan affeksjon), det kan også påvirke luftveiene (lunge miltbrann) og gastrointestinale (gastrointestinale miltbrann)..

En eschar (en sårdannet hudpapel) dannes på huden og tilhørende symptomer inkluderer feber, hodepine og kvalme..

Bakteriell vaginose

Det er en polymikrobiell STD (seksuelt overført sykdom), det vil si produsert av flere bakterier. Slike bakterier er det Gardnerella vaginalis, arter av slekten Mobiluncus Y Mycoplasma hominis.

Det er en sykdom som betraktes som mild, men veldig smittsom, og dens symptomer er: skummende, rikelig utflod fra skjeden med lukt som fisk, det er ingen smerte, svie eller kløe.

Gonoré

Nok en bakteriell seksuelt overført sykdom. Det er forårsaket av Neisseria gonorrhoeae. Når den kommer inn i kroppen, fester denne diplokokker seg til slimhinner gjennom pili og protein II. Denne adhesjonen forhindrer at den blir utvist fra skjeden ved normale sekreter eller urin..

Symptomer hos menn er: gul til grønn pus som tømmes fra urinrøret, med hyppig vannlating, ledsaget av smerte og en brennende eller brennende følelse. Bare 10-20% av de som er utsatt for bakteriene utvikler seg hos kvinner, og hvis de utvikler sykdommen, kan det føre til ektopisk graviditet og til og med sterilitet.

Andre sykdommer

Bakteriesykdommer ved direkte kontakt er svært forskjellige både i opprinnelse og i utvikling, de mest nevnte er kjønnssykdommer, og av disse kan vi nevne: urinveis sykdommer forårsaket av mycoplasmas Ureaplasma urealyticum Y Mycoplasma hominis; og chancre, produsert av Haemophilus lucreyi.

Andre sykdommer ved ikke-seksuell kontakt og forårsaket av bakterier er: inkludering av konjunktivitt, spedalskhet, katteskrapesykdom, gasskoldbrann og mange andre.

Referanser

  1. Bakterie. På Wikipedia. Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
  2. Binær fisjon. På Wikipedia. Gjenopprettet fra es.wikipedia.org.
  3. L.M. Prescott, J.P. Harley og G.A. Klein (2009). Mikrobiologi, 7. utgave, Madrid, Mexico, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 s.
  4. G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). Ribosomalt RNA: en nøkkel til fylogeni. FASEB Journal.
  5. W.B. Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). "Prokaryoter: det usett flertallet". Proceedings of the National Academy of Sciences i De forente stater.
  6. D.C. Yang, K.M. Blair, N.R. Salama (2016). "Staying in Shape: Impact of Cell Shape on Bacterial Survival in Diverse Miljøer". Microbiology and Molecular Biology Reviews.
  7. A.C. Del (2018). LPSN - Liste over prokaryote navn med stående i nomenklaturen (bacterio.net), 20 år senere. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.