Een van de eerste organismen die op aarde evolueerde, was een eencellig organisme, vergelijkbaar met de hedendaagse bacteriën. Het leven evolueerde vervolgens in de loop van millennia tot veel verschillende levensvormen. We traceren onze voorouders echter terug naar een eencellig organisme.
LEERDOELEN
Aan het einde van deze les zou je in staat moeten zijn om:
- Beschrijf wat bacteriën zijn
- Leg de structuur van bacteriën uit
- Leg de classificatie van bacteriën uit
- Verklaar reproductie in bacteriën
- Leg de schade en voordelen van bacteriën uit
Bacteriën verwijst naar eencellige organismen die behoren tot de prokaryotische groep. Organismen van deze groep (prokaryotisch) hebben geen echte kern en missen enkele organellen.
De meeste bacteriën zijn schadelijk voor de mens. Sommige bacteriën hebben echter een wederzijdse relatie met mensen en ze zijn belangrijk voor ons voortbestaan. Laten we beginnen met te kijken naar de structuur van bacteriën.
Het onderstaande diagram is van bacteriën. Het toont zijn structuur met verschillende onderdelen.
De structuur van bacteriën is een eenvoudig lichaamsontwerp. Bacteriën zijn micro-organismen die eencellig zijn en zonder de kern en andere celorganellen. Dergelijke organismen worden prokaryoten genoemd. Een bacteriecel omvat:
- Capsule. Dit is een laag in sommige bacteriën die zich aan de buitenkant van een celwand bevindt.
- Celwand. Dit is een laag die bestaat uit peptidoglycaanpolymeer. Het geeft bacteriën hun vorm. Het bevindt zich buiten het plasmamembraan. Gram-positieve bacteriën hebben een dikkere celwand.
- Plasma membraan. Deze bevindt zich in de celwand. Het wekt energie op en transporteert chemicaliën. Stoffen kunnen door dit membraan gaan omdat het permeabel is.
- Cytoplasma. Dit is de stof die zich in het plasmamembraan bevindt. Het bevat genetisch materiaal en ribosomen.
- DNA. Dit is de drager van genetische instructies die worden gebruikt in functie en ontwikkeling van de bacterie. Het wordt gevonden in het cytoplasma.
- ribosomen. Dit is de plaats waar eiwitten worden gemaakt. Dit zijn complexe deeltjes die zijn opgebouwd uit korrels die rijk zijn aan RNA.
- Flagellum. Bacteriën bewegen met behulp van flagella. Ze worden gebruikt om bepaalde bacteriën voort te stuwen. Sommige bacteriën hebben meer dan één flagellum.
- pil. Dit zijn haarachtige aanhangsels aan de buitenkant van de cel. Ze zorgen ervoor dat de bacterie zich aan oppervlakken kan hechten en genetisch materiaal kan overbrengen naar andere cellen. Dit draagt bij aan de verspreiding van ziekten bij mensen.
Bacteriën hebben het vermogen om te overleven in extreem moeilijke omstandigheden.
Een ander uniek kenmerk van bacteriën is hun celwand. Het bestaat uit een eiwit dat bekend staat als peptidoglycaan en wordt gebruikt voor bescherming. Dit eiwit komt alleen voor in de celwanden van bacteriën. Een paar bacteriën missen deze celwand en sommige hebben een derde beschermingslaag die bekend staat als de capsule. Op de buitenste laag bacteriën zijn een of meer flagellen bevestigd. Flagella worden gebruikt voor voortbeweging. Sommige bacteriën hebben pili in plaats van flagella. Pili helpt sommige bacteriën terwijl ze zich hechten aan de cellen van de gastheer. Bacteriën hebben niet veel celorganellen zoals planten- of dierencellen, afgezien van ribosomen.
Ribosomen zijn de plaatsen waar eiwitten worden gesynthetiseerd. Afgezien van dit DNA hebben ribosomen een extra circulair DNA dat bekend staat als plasmide. Plasmiden helpen sommige bacteriestammen resistent te worden tegen antibiotica.
CLASSIFICATIE VAN BACTERIN
Bacteriën kunnen op basis van hun kenmerken en kenmerken in verschillende categorieën worden ingedeeld. De belangrijkste basis voor de classificatie van bacteriën omvat:
- Vorm geven aan
- Voedingswijze
- Celwand samenstelling
- Wijze van ademhaling
- Omgeving
INDELING VAN BACTERIN OP BASIS VAN SHAPE
- Staafvormig. Ze worden bacilen genoemd. Escherichia coli (E. coli) is een voorbeeld van dit type bacterie.
- Spiraal. Ze worden spirilla genoemd. Spirillum voltans is een voorbeeld van dit type bacterie.
- bolvormig. Ze worden coccus genoemd. Streptococcus pneumoniae is een voorbeeld van dit type bacterie.
- Komma-vormig. Ze worden vibrio genoemd. Vibrio cholerae is een voorbeeld van dit type bacterie.
INDELING VAN BACTERIN OP DE VOEDINGSMODUS
- Autotrofe bacteriën. Deze bacteriën maken hun eigen voedsel. Ze kunnen dit doen door middel van fotosynthese (met behulp van koolstofdioxide, zonlicht en water) of chemosynthese (met behulp van water, koolstofdioxide en chemicaliën zoals zwavel, stikstof en ammoniak). Een voorbeeld van dit type bacterie zijn cyanobacteriën.
- Heterotrofe bacteriën. Deze bacteriën krijgen hun energie door organische koolstof te consumeren. Alle ziekteverwekkende bacteriën vallen onder deze categorie.
CLASSIFICATIE VAN BACTERIN OP BASIS VAN SAMENSTELLING VAN DE CELWAND
- Peptidoglycaan celwand. Dit zijn bacteriën waarvan de celwanden zijn gemaakt van het eiwit peptidoglycaan. Gram-positieve bacteriën vallen onder deze categorie.
- Lipopolysacharide celwand. Dit zijn bacteriën waarvan de celwand is gemaakt van lipopolysacharide. Gram-negatieve bacteriën vallen onder deze categorie.
CLASSIFICATIE VAN BACTERIN OP BASIS VAN DE WIJZE VAN ADEMHALING
- Aerobe bacteriën. Dit zijn bacteriën die aëroob ademen (ze hebben zuurstof nodig). Een voorbeeld is mycobacterium.
- Anaërobe bacteriën. Dit zijn bacteriën die anaëroob (zonder zuurstof) ademen. Een voorbeeld is actinomyces.
CLASSIFICATIE VAN BACTERIN OP BASIS VAN MILIEU
- Thermofielen. Dit zijn bacteriën die overleven bij extreem hoge temperaturen.
- Acidofielen. Bacteriën die overleven in extreem zure omstandigheden.
- alkalifielen. Bacteriën die overleven in extreem alkalische omstandigheden.
- Halofielen. Bacteriën gevonden in zoute omgevingen.
- psychrofielen. Bacteriën gevonden bij koude temperaturen zoals in gletsjers.
- Extremofielen. Bacteriën die extreem zware omstandigheden kunnen overleven.
VOORTPLANTING IN BACTERIN
De wijze van reproductie van bacteriën is aseksueel. Het staat bekend als binaire splitsing . Eén bacterie deelt zich in twee cellen die dochtercellen worden genoemd. Deze cellen zijn identiek aan elkaar en aan de oudercel. DNA-replicatie in de ouderbacterie markeert het begin van de splijting. Uiteindelijk verlengt en deelt de cel zich om twee dochtercellen te vormen.
De timing en snelheid van reproductie hangt af van omstandigheden zoals temperaturen en de beschikbaarheid van voedingsstoffen. Onder gunstige omstandigheden produceert E. coli elke zeven uur ongeveer 2 miljoen bacteriën.
De reproductie van bacteriën is strikt aseksueel, maar in sommige zeldzame gevallen is het seksueel. Genetische combinatie in bacteriën kan plaatsvinden door middel van transductie, transformatie of conjugatie. In dergelijke gevallen is het mogelijk dat bacteriën resistent worden tegen antibiotica. Dit wordt mogelijk gemaakt door de variatie in genetisch materiaal, in tegenstelling tot bij ongeslachtelijke voortplanting waar hetzelfde genetische materiaal generaties lang blijft.
NUTTIGE BACTERIN
Ondanks dat de meeste bacteriën schadelijk zijn, zijn sommige bacteriën op verschillende manieren gunstig voor de mens. Voordelen van bacteriën zijn onder meer:
- Vergisten van voedingsproducten. Bacteriën worden gebruikt bij het fermenteren van voedselproducten zoals bij het maken van yoghurt. Bacillus- en streptokokkenbacteriën worden gebruikt voor fermentatie.
- Helpt bij de spijsvertering en verbetert het immuunsysteem van het lichaam. Deze bacteriën omvatten Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes en Firmicutes.
- Productie van antibiotica voor de behandeling en preventie van andere bacteriële infecties. Bijvoorbeeld bodembacteriën.
- Fixatie van stikstof in planten. Stikstof is een van de essentiële voedingsstoffen voor planten. Rhizobiumbacteriën helpen bij het fixeren van stikstof in de bodem voor gebruik door planten.
SCHADELIJKE BACTERIËN
De meeste bacteriën zijn schadelijk en kunnen ziekten veroorzaken. Ze zijn verantwoordelijk voor veel infectieziekten zoals longontsteking, syfilis, tuberculose, tandbederf en difterie. Hun effecten kunnen worden behandeld door antibiotica of voorgeschreven medicijnen te nemen. Preventie is echter effectiever. De meeste van deze bacteriën kunnen worden geëlimineerd door oppervlakken te desinfecteren of gereedschappen te steriliseren. Dit kan worden bereikt door verschillende methoden, zoals het aanbrengen van warmte, UV-straling, desinfectiemiddelen en pasteurisatie.
OVERZICHT
Dat hebben we geleerd;
- Bacteriën verwijst naar eencellige organismen die behoren tot de prokaryotische groep.
- De meeste bacteriën zijn schadelijk voor de mens, maar andere hebben een onderlinge relatie met de mens.
- Bacteriën zijn micro-organismen die eencellig zijn en zonder de kern en andere celorganellen.
- Bacteriën hebben het vermogen om te overleven in extreem moeilijke omstandigheden.
- Bacteriën kunnen worden ingedeeld op basis van vorm, voedingswijze, ademhalingswijze, celwandsamenstelling en omgeving.
