Характерни бактерии, морфология, видове, репродукция, хранене



на бактерии те са обширна група прокариотни микроорганизми. Те обикновено имат размер само на няколко микрометра. Те имат различни форми, които преминават от цилиндрични, през спирали до форми на тръстика.

Те са практически вездесъщи организми и могат да бъдат разположени в почвата, телата на морските и сладководни води, обитаващи чревната флора и слюнката на много гръбначни животни, и като паразити на животни и растения. Те са открити и в екстремни среди като кисели термални води, хидротермални отвори и радиоактивни отпадъци..

Тези микроби са основна част от много цикли на хранителни вещества. Те са основен компонент на микробиотата на всички трофични вериги и тяхната биомаса може да бъде изчислена в приблизително 5 × 10 30 бактерии на планетата Земя.

Друга интересна цифра е броят на бактериите, които обитават човешкото тяло: смята се, че средностатистическият човек обитава около 39 милиарда бактериални клетки и повечето от тях са част от чревната флора..

Традиционната класификация на бактериите включва полифилетична таксономична група. Днес тази група е разделена на две области - бактерии и археи. Бактериите се разпознават като прокариотна група с мембранни липиди, съставени от диацилови диестери на глицерол. 

От друга страна, археята е група от прокариоти, чиято мембрана е съставена от изопреноидни липиди (глицерол диетер или глицерол тетраетер). Те също така показват различия в тяхната рибозомна РНК, деноминирана бактериална рРНК и археанова рРНК, съответно.

индекс

  • 1 Морфология
    • 1.1 Други неморфологични характеристики
  • 2 Идентификация
  • 3 вида (класификация)
    • 3.1 - Класификация на бактериите
    • 3.2 - Текуща класификация на областта на бактериите
  • 4 Възпроизвеждане
    • 4.1 Двоично делене
    • 4.2 Многократно делене
    • 4.3 Подхранване или пъпкуване (на английски)
    • 4.4 Производство на баеоцити
  • 5 Хранене
    • 5.1 Литотрипс
    • 5.2 Органотрофи
    • 5.3 Автотрофни бактерии
    • 5.4 Хетеротрофни бактерии
    • 5.5 Mixotrophs
  • 6 Нанесени болести
    • 6.1 - Предавани по въздух
    • 6.2 - Предаване от членестоноги
    • 6.3 - Болести с пряк контакт
  • 7 Препратки

морфология

Бактериите имат голямо морфологично разнообразие и размери. Тези едноклетъчни организми могат да измерват от 0,3 микрометра до 0,5 милиметра, но като цяло техните измервания са между 0,3 и 5,0 микрометра..

Формата, наречена кокос (сферична) е най-често срещаната сред бактериите. Обаче, други форми като бацили (с форма на пръчица или с форма на тръстика) също са относително чести.

Другите морфи, които не са толкова чести сред бактериите, са: запетаи, наричани още вибрации (с форма на леко извита пръчка или като пунктуационен знак ","), и спирала или спирохета (със спирални форми). Някои по-необичайни все още имат формата на звезди.

Други неморфологични характеристики

Представителите на бактериалната област, които са прокариотни едноклетъчни организми, нямат определено ядро ​​или сложни мембранни органели. Клетъчната стена от тях представлява пектидогликан, съдържащ мураминова киселина, а мембранните липиди съдържат мастни киселини от прави вериги с естерни връзки..

Те представят газови везикули. Трансферната РНК представя тимин (в повечето тРНК) и N-формилметионин (транспортиран от инициатора tRNA). Те представляват полицистронна иРНК, която кодира повече от един протеин.

Рибозомите имат размер 70s. Те са чувствителни към хлорамфеникол и канамицин, не показват чувствителност към антибиотика анизомицин.

РНК полимеразата на бактериите е голяма молекула. Той има пет субединици с приблизително 410 килодалона. Освен това, в своята структура, РНК полимеразата има жлеб с дължина 55 A и ширина 25 A. Представя чувствителност към рифампицин. Не представя промотори на полимераза тип II.

Бактериите фиксират азот, извършват фотосинтеза на базата на хлорофил и извършват хемолитотрофия (окисление на неорганични съединения). Те не произвеждат метан или представят ензима АТФаза.

идентификация

Идентифицирането и класифицирането на бактериите е един от най-сложните въпроси в биологията на микроорганизмите. Съществуват многобройни характеристики и методи, които се използват за идентифициране и последваща класификация на тези индивиди.

Сред класическите характеристики са морфологията, физиологията и метаболизма, биохимията, взаимоотношенията и екологичните функции, както и генетиката..

Най-често използваните анализи са: продукти на ферментация, вид на хранене, източници на въглерод и азот, включвания за съхранение, подвижност, осмотична толерантност, оптимални физикохимични условия, фотосинтетични пигменти, както и много други..

Други некласически характеристики се намират на молекулярно ниво. През последните десетилетия употребата на нуклеинови киселини и протеини в таксономията на бактериите пое голям импулс.

Сравненията между гени (протеини и нуклеинови киселини), предоставят обширна информация за родството и разбира се за сходството между организмите.

Видове (класификация)

Бактерии, термин, който традиционно се използва за обозначаване на всички едноклетъчни прокариоти. Въпреки това, молекулярната систематика показа, че тази древна група организми (прокариот) се разпръсква в 2 групи или области.

Тези две групи се наричат ​​еубактерии и архебактерии. По-късно те бяха преименувани на бактерии и археи. Археята е група, която е по-тясно свързана с членовете на трета област, наречена еукария.

Последната група се състои от еукариотни организми. Заедно, трите области (бактерии, археи и еукариа) съставляват настоящата класификация на живота.

-Класификации на бактериите

Бактериите могат да бъдат класифицирани по различни критерии, като:

Клетъчна организация

Като цяло, бактериите са едноклетъчни, но според клетъчната организация те могат да бъдат класифицирани като "едноклетъчни и многоклетъчни"..

метаболизъм

В зависимост от средата, в която се намират, и начина, по който извършват процесите си за получаване на енергия и хранителни вещества, бактериите се класифицират в:

  • Anaerobes: тези, които живеят и процъфтяват в среда без кислород.
  • Аеробни: бактерии, които живеят и процъфтяват в среда с кислород.
  • Незадължително: тези организми, които живеят и се развиват неразбираемо в анаеробна или аеробна среда, т.е. могат да живеят в среда с или без кислород.

Клетъчна стена

Според състава на клетъчната стена на бактериите, те реагират на оцветяването по Грам, или с тъмно син или виолетов цвят, или от друга страна розово или червено и неговата класификация е както следва:

  • Грампозитивен: синьо или лилаво оцветяване и удебелена клетъчна стена.
  • Грамнегативно: розово или червено оцветяване и тънка или тънка клетъчна стена.

Температура на растеж и развитие

В зависимост от температурите, при които се развиват тези микроорганизми, те могат да бъдат класифицирани в:

  • psicrófilas: тези бактерии, които се развиват в среда с много ниски температури.
  • мезофилната: бактерии, които обитават и се развиват при температури между 15 и 35 ° C (умерени температури), но някои изследователи считат, че мезофилните организми, които се развиват в диапазона от 20 до 40 ° C.
  • термофилнитези бактериални клетки, които се развиват и живеят при високи температури, т.е. над 45 ° C.

форма

Дълго време бактериите са идентифицирани според тяхната форма и тяхната класификация е, както следва:

  • коки: цилиндрична или сферична. Тези форми имат няколко класификации в зависимост от броя на клетките, които те образуват и начина, по който се изграждат. Например, по отношение на броя, когато кокаозите се наблюдават по двойки, те се наричат ​​"диплокоци", а когато се намират в числа от 4, те се наричат ​​"тетракоки". Но когато става въпрос за формата, ако те образуват вериги, те се наричат ​​"стрептококи", когато образуват "стафилококови" клъстери и когато са оформени като куб, те се наричат ​​"сарцини".
  • Bacilos: бактерии с удължени форми, като например бар или пръчка. Когато тези бацили образуват вериги, те се наричат ​​"стрептобацили".
  • coccobacillary: полуцилиндрични бактерии, но сплескани при полюсите, показващи овална форма.
  • spirilla: бактерии със спирални форми, подобни на тирбушон.
  • вибриони: организми с къси и нагънати пръчки също се наричат ​​кома, като препинателен знак.

-Актуална класификация на доменната бактерия

След революционната класификация на Carl Woese и сътрудниците през 1990 г., класификацията на бактериите се промени радикално. Понастоящем, според LPSN или списък на прокариотни имена с позицията или статуса в номенклатурата (Списък на прокариотни наименования със стойка в номенклатурата, от името му на английски език), доменът на бактериите е разделен на 34 phyla. Сред тези фили са:

спирохети

Удължени и спираловидно оформени бактерии. Грам-отрицателни. Те представляват външна клетъчна обвивка. Те се движат с аксиални нишки.

Firmicutes

Група от Грам-положителни бактерии, главно с удебелена клетъчна стена и ниско съдържание на GC или процент. Фирмите са предимно бацилови и понякога кокосови. Много видове произвеждат ендоспори.

протеобактерии

Грамнегативни бактерии, с разнообразна морфология и клетъчна стена, образувани от липополизахариди. Предимно хетеротрофни, въпреки че някои видове могат да извършват фотосинтеза. Те са много изобилни в океаните и други водни обекти.

цианобактерии

Бактериални организми, които имат хлорофил и фикоцианин. Те се наричат ​​синьо-зелени водорасли. Те са Gramnegative и способни да извършват кислородна фотосинтеза.

bacteroidetes

Бактериите са адаптирани към голямо разнообразие от местообитания. На анаеробния метаболизъм. Грам-отрицателни. Някои видове са опортюнистични патогени.

Chlorobi

Група от бактерии, които извършват аноксигенна фотосинтеза. На анаеробния метаболизъм. Грам-отрицателни. Те се наричат ​​зелени серни бактерии.

Chloroflexi

Монодермични бактерии, т.е. те представят / показват една клетъчна мембрана. Те имат много тънка външна клетъчна стена на пептидогликан. Групата има термофилни и мезофилни представители. Някои правят фотосинтеза. Предимно аеробни. Грам-положителни.

Thermotogae

Те са бактерии, приспособени да живеят в екстремни среди. Те се считат за хипертермофилни организми. Анаеробният метаболизъм и може да обработва въглехидрати. Те са Gramnegative.

репродукция

Двоично делене

Основният механизъм на възпроизвеждане на бактериите е бинарно делене или двустранно разделяне. Това е вид асексуално размножаване, при което бактериалната клетка трябва да удвои размера си и след това е разделена, което води до създаване на две дъщерни клетки..

Този вид асексуално размножаване позволява на бактериите да имат експоненциален темп на растеж на населението. По този начин нарастващото население може да направи по-добро и по-бързо използване на наличните ресурси и да разшири възможността за генериране на организми или щамове, устойчиви на различните среди, в които те се развиват..

Множествено делене

Това е тип клетъчно делене, при което ядрото се разделя на няколко равни части и след това се извършва разделяне на цитоплазмата, като се дава място и едновременно на няколко дъщерни клетки..

Набиване или пъпкуване (на английски)

Този тип асексуално размножаване на бактерии се генерира в неспецифично място на прогениторната бактерия. Тя започва с изпъкналост на цитоплазмата, наречена жълтък, която след това се удвоява до размера на родителя и се разделя като ново лице (дъщерна клетка). Този вид репродукция е наблюдаван в phyla Planctomycetes, Firmicutes и Cyanobacteria.

Производство на Baeocitos

Този вид репродукция, наричан още атипичен бинарен разпад, се състои от малка кръгова клетка (баоцит), която по-късно увеличава масата или размера си, образувайки вегетативна клетка..

По време на увеличаването на размера, тази вегетативна клетка репликира своята ДНК многократно, след което преминава в репродуктивната фаза, където претърпява процеси на цитоплазмата, която след това ще стане десетки или дори стотици баеоцити. Този вид репродукция е изследван в цианобактерии.

хранене

Бактериите представляват множество видове хранене:

Litótrofas

Бактерии, които използват неорганични субстрати като нитрити, нитрати, желязо или сулфати за биосинтеза или запазване на енергията чрез анаеробиоза или аеробиоза.

Organótrofas

Бактериални организми, които получават водород или електрони от органични източници като въглехидрати, въглеводороди или липиди. Тези организми могат да бъдат аеробни или анаеробни, дори хетеротрофни или автотрофни.

Автотрофни бактерии

Организми, които развиват синтез на неорганични вещества, които могат да бъдат въглерод, но неорганични, като въглероден диоксид.

Хетеротрофни бактерии

Тези организми, които синтезират химически вещества, чийто източник на въглерод е органичен, като полизахариди.

Mixótrofas

Бактерии, които изискват синтезиране на неорганични вещества за съхранение и получаване на енергия, но също така изискват органични съединения да отговарят на техните биосинтетични метаболитни нужди..

Заболявания причинени

От голямото разнообразие на бактерии, познати на човека, само някои (пропорционално) причиняват заболявания. Патологиите, причинени от тези микроорганизми при хора, могат да бъдат класифицирани според техния произход, т.е. според механизма на предаване или придобиване на това:

-Предава се по въздух

Бактериите, които причиняват болести във въздуха, обикновено засягат дихателните пътища или дихателната система, а в други случаи могат да предизвикат кожни заболявания. По-долу са дадени някои болести, предавани от въздуха:

дифтерит

В повечето случаи това заболяване се предава, Corynebacterium diphtheriae, въпреки че C. ulcerans може да доведе до подобни клинични прояви.

Заболяването се предава от болен човек на здравословно чрез частици, предавани по време на дишането. Може да се появи и при контакт с секрецията на кожни лезии. Дифтерията може да засегне почти всяка лигавица и най-честите клинични форми са:

  • и фаринкса: това е най-често срещаната проява. Симптомите включват неразположение, лека треска, възпалено гърло и дори анорексия.
  • Предишна назална: това е по-рядката клинична проява. Представя се като кръвотечение от носа. Може да има и гнойна секреция на лигавицата или може да се развие псевдомембрана в носната преграда.
  • ларингиаленТази клинична проява на дифтерия предизвиква треска, дрезгавост, затруднено дишане, кучешка кашлица и остри шумове при дишане. Ако не се контролира във времето, смъртта може да настъпи поради запушване на дихателните пътища..
  • кожен: тя се появява като люспест кожен обрив или като добре дефинирани язви. В зависимост от местоположението на засегнатата област (мембрана) и нейното удължаване могат да възникнат усложнения като пневмония, миокардит, неврит, обструкция на дихателните пътища, септичен артрит, остеомиелит и дори смърт..

Легионелоза или легионерска болест

Заболяването се причинява от аеробна грам-отрицателна бактерия, естествено срещаща се в почвата и във водни екосистеми, Legionella pneumophila. Тази бактерия е изолирана и в климатични системи и душ кабини.

Заболяването е резултат от разпространението на бактериите чрез въздух от резервоар към дихателната система на човека. Мъжете, по-възрастни от 50 години, ангажирани с тютюнопушенето, алкохолизма или имунодефицитите, са по-склонни да получат болестта.

Бактерията попада в фагосомите на алвеоларните макрофаги, от където се размножава и причинява увреждане на тъканите. Симптомите на това заболяване са: кашлица без изтласкване на дихателни секрети, повишена температура, тежка бронхопневмония и неврологични проблеми..

менингит

Това заболяване се състои от възпаление на мозъчните мозъчни и гръбначния мозък. Той може да има асептичен или бактериален произход. Патологията на бактериалния произход идва от дихателните секрети на носители на заболяването или активни случаи.

Бактериите, които произвеждат менингит, първоначално колонизират назофаринкса, откъдето преминават през лигавиците и достигат до кръвния поток, а от там до цереброспиналната течност, от където те разпалват менингите..

Симптомите на тази инфекция са: респираторно заболяване или възпалено гърло, последвано от объркване, повръщане, главоболие (в някои случаи тежко), скованост на шията и гърба..

пневмония

Няколко вида бактерии са свързани с пневмония, но видовете Mycobacterium avium и М. intracellulare са основните причини за това заболяване. Тези бактерии имат световно разпространение и не само заразяват хората, но и други гръбначни и насекоми.

Смята се, че дихателната система и храносмилателната система са врата за тези бацили за колонизацията на пациентите. Болестта се проявява в хората като белодробна инфекция, много подобна на тази, причинена от туберкулоза.

Други заболявания

Много други болести се предават от бактерии във въздуха, сред които можем да споменем: туберкулоза, произведена от бацила Koch (Mycobacterium tuberculosi); магарешка кашлица, причинена от бактерии Bordetella pertussis, и заболявания, причинени от стрептококи.

-Предаване от членестоноги

Бактериалните заболявания, причинени от тези безгръбначни, се считат за редки, но те са обект на голям интерес. Някои от тези заболявания са:

ерлихиоза

Патология, причинена от бактериите Ehrlichia chaffeensis, който се предава от животински резервоари като кърлежи. След като бактериите влязат в кръвта, тя причинява фебрилна болест без специфичност, наречена човешка моноцитна ерлихиоза (MLE). Заболяването се характеризира със симптоми като треска, студени тръпки, главоболие и миалгия.

Епидемичен тиф

Бактериална болест, предавана на човека от въшки. Бацилът, който причинява това заболяване, е Rickettsia prowasekii. Когато въшките се хранят с инфектиран човек, бактерията заразява червата на членестоногите и се разпространява.

Скоро има големи количества рикетсии във фекалните въшки и когато въшка засмуква кръвта на други здрави индивиди.

Когато раздразнението от ухапа накара индивида да се почеше, той замърсява увреденото място и позволява на рикетсиите да навлязат в кръвта им, където впоследствие причиняват възпаление на кръвоносните съдове чрез инфекция на техните ендотелни клетки. Симптомите на това заболяване са повишена температура, силно главоболие и миалгии.

Лаймска болест

Болестта на Лайм е бактериална инфекция, която се предава на хората чрез ухапване на кърлежи, чиито естествени гостоприемници са мишки и елен. Причинителните бактерии са спирохети от рода Borrelia.

Клинично заболяването има три етапа: първо, обикновено започва с кожни лезии, които се разширяват като пръстени. Този етап често е придружен от треска, втрисане, умора, неразположение и главоболие.

Вторият етап се характеризира с достъп до артрит, възпаление на сърцето и неврологични проблеми. Третият и последният етап могат да се наблюдават години по-късно и се характеризират с това, че индивидите развиват демиелинизация на неврони и представят симптоми, подобни на Алцхаймер или множествена склероза..

Други заболявания

Въпреки че бактериалните инфекции, предавани от членестоногите, се считат за редки, някои причиняват масова смъртност сред хората, като Черната смърт или Бубонната чума, причинени от Yersinia pestis.

Друго заболяване, което не е толкова смъртоносно, колкото Черната смърт, е Q-треска, причинена от бактериите Coxiella burnetii и че заразява животните, домашните животни и човека.

-Болести на директен контакт

Тези бактериални заболявания са свързани предимно с кожни инфекции и подлежаща тъкан. Някои от тези патологии са:

гранат

Болест, предаван чрез пряк контакт с животни от заразени ферми или техни продукти. Бактерията, която причинява болестта е Bacillus anthrasis и техните ендоспори могат да останат жизнеспособни в продължение на много години в почвата или в животните.

Инфекцията при хора възниква главно поради увреждане или порязване на кожата (състояние на кожата), може да засегне и дихателната система (белодробен антракс) и стомашно-чревния (гастроинтестиналния антракс)..

Кожата образува есхар (кожна капсула, която се изяжда) и симптомите, които го придружават, са треска, главоболие и гадене..

Бактериална вагиноза

Това е полимикробна венерична болест, която се произвежда от няколко бактерии. Такива бактерии са Gardnerella vaginalis, видове от рода Mobiluncus и Mycoplasma hominis.

Това заболяване се счита за леко, но много заразно и симптомите му са: пенести вагинални секрети, обилно и миришещо на риба, няма болка, парене или сърбеж..

гонорея

Друго бактериално заболяване на сексуалното предаване. Това е причинено от Neisseria gonorrhoeae. Този диплокок, след като влезе в тялото, прилепва към лигавиците чрез пили и протеин II. Тази адхезия предотвратява изхвърлянето му от вагината чрез нормални секрети или урина.

Симптомите при мъжете са: отделяне от уретрата на жълт до зелен гной, с често уриниране, придружено от болка и усещане за парене или парене. При жените се развива само между 10 и 20% от тези, които са изложени на бактерията, и ако развият болестта, тя може да причини извънматочна бременност и дори безплодие..

Други заболявания

Бактериалните заболявания чрез директен контакт са много разнообразни както по произход, така и в развитието си, като най-често споменати са ETS и от тях могат да се споменат: пикочните заболявания, причинени от микоплазмите Ureaplasma urealyticum и Mycoplasma hominis; и шанкар, произведен от Haemophilus lucreyi.

Други болести на не-сексуален контакт и произведени от бактерии са: конюнктивит на включването, проказа, болест с котка надраскване, газова гангрена и много други.

препратки

  1. Бактерия. В Уикипедия. Изтеглено от en.wikipedia.org.
  2. Двоично делене. В Уикипедия. Изтеглено от es.wikipedia.org.
  3. L. М. Prescott, J.P. Harley и G.A. Клайн (2009). Микробиология, 7-о издание, Мадрид, Мексико, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 стр.
  4. G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). Рибозомна РНК: ключ към филогенеза. Списание FASEB.
  5. W. В. Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). "Прокариоти: невидимото мнозинство". Известия на Националната академия на науките на Съединените американски щати.
  6. Постоянен ток Yang, K.M. Блеър, Н.Р. Салама (2016). "Оставане в форма: въздействието на клетъчната форма върху бактериалното оцеляване в различни среди". Отзиви за микробиология и молекулярна биология.
  7. А.С. Част (2018). LPSN - Списък на прокариотните имена с постоянна номенклатура (bacterio.net), 20 години по-късно. Международно списание за систематична и еволюционна микробиология.