Jednym z pierwszych organizmów, które wyewoluowały na Ziemi, był organizm jednokomórkowy, podobny do współczesnych bakterii. Następnie życie ewoluowało w wiele różnych form życia przez tysiąclecia. Jednak śledzimy nasze pochodzenie z powrotem do organizmu jednokomórkowego.
CELE KSZTAŁCENIA
Pod koniec tej lekcji powinieneś umieć:
- Opisz co to jest bakteria
- Wyjaśnij budowę bakterii
- Wyjaśnij klasyfikację bakterii
- Wyjaśnij rozmnażanie się bakterii
- Wyjaśnij szkodliwość i korzyści bakterii
Bakterie odnoszą się do organizmów jednokomórkowych należących do grupy prokariotycznej. Organizmy z tej grupy (prokariotyczne) nie mają prawdziwego jądra i brakuje im kilku organelli.
Większość bakterii jest szkodliwa dla ludzi. Jednak niektóre bakterie mają wzajemne powiązania z ludźmi i są ważne dla naszego przetrwania. Zacznijmy od przyjrzenia się budowie bakterii.
Poniższy schemat przedstawia bakterie. Pokazuje jego strukturę z różnymi częściami.
Struktura bakterii to prosta konstrukcja ciała. Bakterie to mikroorganizmy jednokomórkowe, pozbawione jądra i innych organelli komórkowych. Organizmy takie jak te nazywane są prokariontami. Komórka bakteryjna zawiera:
- Kapsuła. Jest to warstwa niektórych bakterii znajdujących się na zewnątrz ściany komórkowej.
- Ściana komórkowa. Jest to warstwa zbudowana z polimeru peptydoglikanu. Nadaje bakteriom kształt. Znajduje się poza błoną plazmatyczną. Bakterie Gram-dodatnie mają grubszą ścianę komórkową.
- Membrana plazmowa. Znajduje się w ścianie komórkowej. Generuje energię i transportuje chemikalia. Substancje mogą przechodzić przez tę membranę, ponieważ jest przepuszczalna.
- Cytoplazma. Jest to substancja znajdująca się wewnątrz błony plazmatycznej. Zawiera materiał genetyczny i rybosomy.
- DNA. Jest to nośnik instrukcji genetycznych wykorzystywanych w funkcjonowaniu i rozwoju bakterii. Znajduje się wewnątrz cytoplazmy.
- Rybosomy. To miejsce, w którym powstają białka. Są to złożone cząsteczki, które składają się z granulek bogatych w RNA.
- Rozłóg. Bakterie poruszają się za pomocą wici. Służą do napędzania niektórych bakterii. Niektóre bakterie mają więcej niż jedną wić.
- Pili. Są to podobne do włosów wyrostki znajdujące się na zewnątrz komórki. Pozwalają bakteriom przyklejać się do powierzchni i przenosić materiał genetyczny do innych komórek. Przyczynia się to do rozprzestrzeniania się chorób u ludzi.
Bakterie mają zdolność przetrwania w ekstremalnie trudnych warunkach.
Kolejną unikalną cechą bakterii jest ich ściana komórkowa. Składa się z białka znanego jako peptydoglikan i służy do ochrony. Białko to występuje tylko w ścianach komórkowych bakterii. Jednak niektórym bakteriom brakuje tej ściany komórkowej, a niektóre mają trzecią warstwę ochronną zwaną otoczką. Na zewnętrznej warstwie bakterii przyczepiona jest jedna lub więcej wici. Wici służą do poruszania się. Niektóre bakterie mają pilusy zamiast wici. Pili pomagają niektórym bakteriom, przyczepiając się do komórek gospodarza. Bakterie nie mają wielu organelli komórkowych, takich jak komórki roślinne lub zwierzęce, oprócz rybosomów.
Rybosomy to miejsca syntezy białek. Oprócz tego DNA rybosomy mają dodatkowe koliste DNA zwane plazmidem. Plazmidy pomagają niektórym szczepom bakterii uodpornić się na antybiotyki.
KLASYFIKACJA BAKTERII
Bakterie można podzielić na różne kategorie na podstawie ich cech i cech. Główne podstawy klasyfikacji bakterii obejmują:
- Kształt
- Sposób odżywiania
- Skład ściany komórkowej
- Tryb oddychania
- Środowisko
KLASYFIKACJA BAKTERII NA PODSTAWIE KSZTAŁTU
- W kształcie pręta. Nazywa się je Bacillus. Przykładem tego typu bakterii jest Escherichia coli (E. coli).
- Spirala. Nazywają się spirilla. Przykładem tego typu bakterii jest Spirillum volutans .
- Kulisty. Nazywają się coccus. Przykładem tego typu bakterii jest Streptococcus pneumoniae .
- W kształcie przecinka. Nazywają się vibrio. Przykładem tego typu bakterii jest Vibrio cholerae .
KLASYFIKACJA BAKTERII WEDŁUG SPOSOBÓW ŻYWIENIA
- Bakterie autotroficzne. Te bakterie wytwarzają własne pożywienie. Mogą to zrobić poprzez fotosyntezę (przy użyciu dwutlenku węgla, światła słonecznego i wody) lub chemosyntezę (przy użyciu wody, dwutlenku węgla i chemikaliów, takich jak siarka, azot i amoniak). Przykładem tego rodzaju bakterii są sinice.
- Bakterie heterotroficzne. Bakterie te czerpią energię ze spalania węgla organicznego. Wszystkie bakterie chorobotwórcze należą do tej kategorii.
KLASYFIKACJA BAKTERII NA PODSTAWIE SKŁADU ŚCIANY KOMÓRKOWEJ
- Ściana komórkowa peptydoglikanu. Są to bakterie, których ściany komórkowe są zbudowane z białka peptydoglikanu. Do tej kategorii należą bakterie Gram-dodatnie.
- Ściana komórkowa lipopolisacharydu. Są to bakterie, których ściana komórkowa jest zbudowana z lipopolisacharydu. Do tej kategorii należą bakterie Gram-ujemne.
KLASYFIKACJA BAKTERII NA PODSTAWIE SPOSOBU ODDYCHANIA
- Bakterie tlenowe. Są to bakterie oddychające tlenowo (wymagają tlenu). Przykładem jest mykobakteria.
- Bakterie beztlenowe. Są to bakterie oddychające beztlenowo (bez tlenu). Przykładem są promieniowce.
KLASYFIKACJA BAKTERII NA PODSTAWIE ŚRODOWISKA
- Termofile. Są to bakterie, które przeżywają w ekstremalnie wysokich temperaturach.
- Acidofile. Bakterie, które przeżywają w ekstremalnie kwaśnych warunkach.
- Alkalifile. Bakterie, które przeżywają w skrajnie alkalicznych warunkach.
- Halofile. Bakterie występujące w słonych środowiskach.
- psychrofile. Bakterie występujące w niskich temperaturach, takich jak lodowce.
- Ekstremofile. Bakterie, które mogą przetrwać w ekstremalnie trudnych warunkach.
REPRODUKCJA W BAKTERII
Sposób rozmnażania się bakterii jest bezpłciowy. Nazywa się to rozszczepieniem binarnym . Jedna bakteria dzieli się na dwie komórki zwane komórkami potomnymi . Komórki te są identyczne ze sobą, jak również z komórką macierzystą. Replikacja DNA w macierzystej bakterii oznacza początek rozszczepienia. Ostatecznie komórka wydłuża się i dzieli, tworząc dwie komórki potomne.
Czas i tempo rozmnażania zależy od warunków, takich jak temperatura i dostępność składników odżywczych. W sprzyjających warunkach E. coli produkuje około 2 milionów bakterii co siedem godzin.
Rozmnażanie bakterii jest ściśle bezpłciowe, ale w niektórych rzadkich przypadkach jest płciowe. Kombinacja genetyczna u bakterii może nastąpić poprzez transdukcję, transformację lub koniugację. W takich przypadkach bakterie mogą stać się oporne na antybiotyki. Umożliwia to zmienność materiału genetycznego, w przeciwieństwie do rozmnażania bezpłciowego, w którym ten sam materiał genetyczny pozostaje przez pokolenia.
PRZYDATNE BAKTERIE
Chociaż większość bakterii jest szkodliwa, niektóre bakterie są korzystne dla ludzi na różne sposoby. Korzyści z bakterii obejmują:
- Fermentujące produkty spożywcze. Bakterie są wykorzystywane podczas fermentacji produktów spożywczych, na przykład podczas produkcji jogurtu. Do fermentacji stosuje się bakterie Bacillus i Streptococcus.
- Pomaga w trawieniu i poprawia układ odpornościowy organizmu. Bakterie te obejmują Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes i Firmicutes.
- Produkcja antybiotyków stosowanych w leczeniu i profilaktyce innych infekcji bakteryjnych. Na przykład bakterie glebowe.
- Wiązanie azotu w roślinach. Azot jest jednym z podstawowych składników pokarmowych roślin. Bakterie Rhizobium pomagają wiązać azot w glebie, który jest wykorzystywany przez rośliny.
SZKODLIWE BAKTERIE
Większość bakterii jest szkodliwa i może powodować choroby. Są odpowiedzialne za wiele chorób zakaźnych, takich jak zapalenie płuc, kiła, gruźlica, próchnica zębów i błonica. Ich skutki można leczyć, przyjmując antybiotyki lub przepisane leki. Bardziej skuteczna jest jednak profilaktyka. Większość z tych bakterii można wyeliminować poprzez dezynfekcję powierzchni lub sterylizację narzędzi. Można to osiągnąć różnymi metodami, takimi jak zastosowanie ciepła, promieniowania UV, środków dezynfekujących i pasteryzacji.
STRESZCZENIE
Nauczyliśmy się tego;
- Bakterie odnoszą się do organizmów jednokomórkowych należących do grupy prokariotycznej.
- Większość bakterii jest szkodliwa dla ludzi, ale inne mają wzajemny związek z ludźmi.
- Bakterie to mikroorganizmy jednokomórkowe, pozbawione jądra i innych organelli komórkowych.
- Bakterie mają zdolność przetrwania w ekstremalnie trudnych warunkach.
- Bakterie można klasyfikować na podstawie kształtu, sposobu odżywiania, sposobu oddychania, składu ściany komórkowej i środowiska.
