Pojasnimo, kaj so bakterije, katere vrste obstajajo in kakšna je njihova zgradba. Tudi nekaj primerov in njihovih razlik z virusom.
Kaj so bakterije
Bakterije so velika skupina mikroorganizmi prokarioti (brez membrane, ki meji celično jedro) različnih možnih oblik in velikosti. Čeprav je prej izraz "bakterije" združeval vse prokariontske organizme, danes taksonomija Razdeljuje jih v dve kategoriji: domeno bakterij in domeno arhej. Oba sta združena v nadkraljestvo ali cesarstvo Prokariota, ki ga tvorijo vsi prokariotski organizmi, ki sestavljajo živa bitja najbolj primitivno in najbolj obilno Planet Zemlja, prilagojeno praktično vsem razmeram in habitati. Nekatere bakterije lahko celo preživijo v težkih razmerah, na primer v vesolju.
Sodobni prokarionti, med katerimi so vse bakterije, so neposredni potomci prvih enoceličnih življenjskih oblik na planetu, ki so nastale v razmerah, zelo drugačnih od današnjih pred približno 4000 milijoni let.
Bakterije so bile vpletene, morda zaradi svoje številčnosti, pri večini skokov evolucijsko mobilni telefon. Na primer, domneva se, da so s procesi endosimbioze vplivali na izvor mitohondrije (organeli, prisotni v vseh evkariontske celice) ali kloroplasti (organeli, edinstveni za alge in zelenjavne celice).
Ta živa bitja imajo odnose s praktično vsemi oblikami življenja na planetu, bodisi prek odnosov komenzalizem (kot so bakterije, ki se razmnožujejo na koži), vzajemnost (kot so tisti, ki sodelujejo pri prebavi hrano v črevesju) oz parazitizem (kot vzrok okužb in bolezni).
Življenje bakterij je bistveno v procesih razgradnje organski material, potrebno za recikliranje elementov, kot sta ogljik ali dušik, in predstavljajo osnovo Trofične verige različnih okolij.
Bakterije se razmnožujejo hitro in z nespolnimi postopki, ki so sestavljeni iz razmnoževanja celica starš v dveh popolnoma enakih njej (Binarna fisija). Ocenjuje se, da se v ugodnem okolju bakterija lahko razdeli v samo 15-20 ali 20-30 minutah, odvisno od vrste.
Vrste bakterij
Bakterije preučuje bakteriologija, veja mikrobiologija. Je disciplina jih je razvrstil po različnih merilih:
- Glede na morfologijo:
- Bacili Podolgovate oblike, kot mikroskopske palice. Bacile lahko najdemo tudi v skupinah po dva ali v filamentih.
- kokosovi orehi Sferične ali okrogle oblike. Kokosu podobne bakterije se lahko pojavljajo tudi v parih (diplokoki), v skupinah po štiri (tetrakoki), v verigah (streptokoki) in v nepravilnih grozdih ali grozdih (stafilokoki).
- Vijačne oblike. Lahko so: vibriji, v obliki vejice in rahlo ukrivljeni; spirale, toge vijačne oblike ali v obliki zamaška; ali spirohete, v obliki upogljivega odmašnika.
Pri bakterijah iste vrste je običajno, da sprejmejo različne morfološke tipe, kar imenujemo "pleomorfizem".
- Glede na sestavo celične stene:
- Gram pozitivne bakterije. Pridobijo a barva vijolična ali modrikasta, ko se uporabi kristalno vijolično barvilo, zaradi prisotnosti odebeljene celične stene.
- Gram negativne bakterije. Pri uporabi kristalno vijoličnega barvila dobijo rožnato ali rdečo barvo zaradi prisotnosti tanke celične stene.
- Glede na prehrano:
- Fotoavtotrofne bakterije. Uporabljajo sončna svetloba kot vir energije in anorganskih snovi (predvsem CO2) kot vira ogljika.
- Kemoavtotrofne bakterije. Uporabljajo anorganske spojine zmanjšana kot vir energije in ogljikov dioksid kot vir ogljika.
- Fotoheterotrofne bakterije. Uporabljajo svetlobo kot vir energije in organske molekule kot vir ogljika.
- Kemoheterotrofne bakterije. Kot vir ogljika uporabljajo organske molekule, ki jih uporabljajo tudi kot reagent v reakcijah za pridobivanje energije.
Obstajajo tudi druge klasifikacije bakterij, ki upoštevajo habitat ali njegove biokemične sestavine.
Struktura bakterij
Enocelična bakterijska struktura je običajno precej preprosta. Bakterije so sestavljene iz ene celice brez membrane, ki meji celično jedro in skoraj brez definiranih organelov, ampak z nukleoidom (nepravilno območje, kjer je DNK okrožnica od prokariotov) in celično steno peptidoglikana, ki obdaja celico zunaj plazemska membrana. Poleg tega imajo pogosto za gibanje pili (strukture, ki sodelujejo pri izmenjavi genskega materiala med bakterijami) ali flagele (v primeru, da so mobilni). Nekatere bakterije imajo tudi kapsule, togo zaščitno strukturo, ki se nahaja zunaj celične stene.
Raztresena v citoplazma bakterijski so ribosomi (v katerih poteka sinteza beljakovine) in običajno obstajajo tudi plazmidi (majhne nekromosomske molekule DNK) in majhne vakuole (ki delujejo kot rezervoarji za rezervne snovi). Nekatere bakterije imajo prokariontske predele, primitivne organele, obdane z gubami plazemske membrane proti citoplazmi, ki so namenjene specifičnim biokemijskim nalogam znotraj celice, odvisno od njihove presnove.
Primeri bakterij
Bakterije so najbolj razširjeni organizmi na planetu in so izjemno raznoliki. Skozi evolucijo so se uspeli prilagoditi vsem vrstam okolja in zato jih najdemo v vseh kopenskih in vodnih habitatih, tudi v najbolj ekstremnih, kot so kisli izviri in globoki oceani.
Zelo pogosto se o bakterijah razmišlja kot o patogenih organizmih, ki lahko povzročijo nalezljive bolezni. Medtem ko so nekateri od njih škodljivi, je veliko drugih, ki so neškodljive ali celo koristne. Na primer:
- Escherichia coli. Je gram negativna bakterija, ki je pogosta v prebavilih človeško bitje in drugi živali toplokrvni. Nekateri sevi te bakterije lahko občasno povzročijo okužbo.
- Neisseria gonorrhoeae. Je gonokok, ki povzroča gonorejo, spolno prenosljivo okužbo pri ljudeh.
- Bacillus anthracis. Je nepokretna, gram-pozitivna bakterija, ki na koži povzroča prepoznavne črne lezije (karbunule).
- Sorangium cellulosum. Je zelo pogosta gram negativna miksobakterija tla in neškodljiv metabolizem.
- Clostridium botulinum. Je povzročitelj botulizma. Ta bakterija izloča nevrotoksin, katerega rast je znana pri konzerviranju (napihnjene pločevinke, ki sproščajo plin, ko se odprejo, so jasen simptom) in drugih konzerviranih živilih.
- Lactobacillus acidophilus. Je mlečnokislinska bakterija, vzajemna prebivalka človeškega črevesja in drugo sesalci. Zaradi lastne presnove zagotavlja ta bakterija različne koristi, saj pomaga pri prebavi, poveča biološko uporabnost hranil in pomaga ohranjati prebavni trakt brez patogenih mikroorganizmov.
- Lactobacillus acidophilus. Je rod bakterij, ki so simbiotični prebivalci človeškega prebavnega trakta. Prispeva k proizvodnji vitamina K, vitamina B12, folata in biotina.
Razlike med virusi in bakterijami
Čeprav so najbolj znane in najpogostejše oblike okužbe pri ljudeh, se virusi in bakterije močno razlikujejo.
Glavna razlika je povezana z vašim strukturo in velikost: medtem ko so bakterije enocelični organizmi katerih velikost se giblje od 0,5 do 5 mikrometrov dolžina, Virusi so veliko preprostejša in elementarna brezcelična bitja, ki se ne morejo razmnoževati, razen z okužbo drugih celic, ki delujejo kot tovarne virusnih replik, potem ko so bile inokulirane z vdorom virusne DNK.
Trenutno se znanstvena skupnost ne strinja povsem, ali so virusi res živi, saj je njihov obstoj primitiven, kar ni veliko več kot molekula DNK oz. RNA zavit v plast beljakovine. Zaradi tega antibiotiki ne delujejo na viruse, ampak na bakterije; medtem ko se protivirusna in protiretrovirusna zdravila uporabljajo izključno za boj proti virusnim okužbam.