Поділитися:
Характерні бактерії, морфологія, види, розмноження, харчування
The бактерій вони є великою групою прокаріотичних мікроорганізмів. Вони зазвичай мають розмір всього декілька мікрометрів. Вони мають різні форми, які йдуть від циліндричних, через спіралі до форм очерету.
Вони є практично повсюдними організмами і можуть бути розташовані в грунті, органах морських і прісних вод, населяють кишкову флору і слину багатьох хребетних, і як паразити тварин і рослин. Вони також були знайдені в екстремальних умовах, таких як кислі термальні води, гідротермальні вентиляційні отвори та радіоактивні відходи..
Ці мікроби є основною частиною багатьох живильних циклів. Вони є основним компонентом мікробіоти всіх трофічних ланцюгів, і їх біомаса може бути розрахована приблизно в 5 × 10 30 бактерій на планеті Земля.
Іншою цікавою цифрою є кількість бактерій, які населяють людський організм: вважається, що в середньому людини вони населяють близько 39 мільярдів бактеріальних клітин, і більшість з них є частиною кишкової флори..
Традиційна класифікація бактерій складалася з поліфілетичної таксономічної групи. Сьогодні ця група була розділена на дві області, бактерії та археї. Бактерії розпізнають як прокариотическую групу з мембранними ліпідами, що складаються з диацилових диэфиров гліцерину.
З іншого боку, архея є групою прокаріотів, мембрана яких складається з ізопреноїдних ліпідів (гліцериновий дієтер або гліцериновий тетраетер). Вони також виявляють відмінності в їх рибосомальній РНК, деномінованій бактеріальній рРНК і архейной рРНК, відповідно.
Індекс
- 1 Морфологія
- 1.1 Інші неморфологічні характеристики
- 2 Ідентифікація
- 3 типи (класифікація)
- 3.1 - Класифікація бактерій
- 3.2 - Поточна класифікація домену бактерій
- 4 Відтворення
- 4.1 Двійкове поділ
- 4.2
- 4.3 Брунькування або брунькування (англійською мовою)
- 4.4 Виробництво баеоцитів
- 5 Харчування
- 5.1 Літотрипси
- 5.2 Органотрофи
- 5.3 Автотрофні бактерії
- 5.4 Гетеротрофні бактерії
- 5.5 Mixotrophs
- 6 Викликані захворювання
- 6.1 -Передаваний по повітрю
- 6.2 -Передача членистоноги
- 6.3 - Непрямі контактні захворювання
- 7 Посилання
Морфологія
Бактерії мають велику морфологічну різноманітність і розміри. Ці одноклітинні організми можуть вимірюватися від 0,3 мікрометрів до 0,5 міліметрів, однак загалом їх вимірювання становлять від 0,3 до 5,0 мікрометрів.
Форма, яка називається кокосом (сферична), найбільш поширена серед бактерій. Однак інші форми, такі як бацили (паличкоподібні або у формі тростини) також є відносно поширеними.
Інші морфи не так часто зустрічаються у бактерій: кома, також звані вібріоном (з формою злегка вигнутим стрижнем або знаком пунктуації ","), і спіралі або спірохети (зі спіральними фігурами). Деякі більш незвичайні ще мають форму зірок.
Інші неморфологічні характеристики
Представники бактеріального домену, будучи прокариотическими одноклітинними організмами, не мають певного ядра або складних мембранних органел. Клітинна стінка з них являє собою пектидоглікан, що містить мурамиковую кислоту, а ліпідів мембран містять жирні кислоти прямих ланцюгів з ефірними зв'язками.
Вони являють собою газові везикули. РНК переносу представлена тимином (у більшості тРНК) і N-формилметионином (транспортується ініціатором тРНК). Вони представляють поліцистронну мРНК, тобто, що вона кодує більше одного білка.
Рибосоми мають розмір 70s. Вони чутливі до хлорамфеніколу та канаміцину, не проявляють чутливості до антибіотика анізоміцину.
РНК-полімераза бактерій - велика молекула. Вона має п'ять субодиниць приблизно по 410 кілодальтон. Крім того, за своєю структурою РНК-полімераза має борозенку довжиною 55 Å і шириною 25 Å. Представлена чутливість до рифампіцину. Не представлені полімеразні промотори типу II.
Бактерії фіксують азот, виконують фотосинтез на основі хлорофілу і також виконують хемолітотрофію (окислення неорганічних сполук). Вони не продукують метан або представляють фермент АТФазу.
Ідентифікація
Ідентифікація та класифікація бактерій є одним з найбільш складних питань в біології мікроорганізмів. Існують численні характеристики та методи, які використовуються для ідентифікації та подальшої класифікації цих осіб.
Серед класичних характеристик - морфологія, фізіологія і метаболізм, біохімія, зв'язки та екологічні функції, а також генетика.
Найбільш часто використовуються аналізи: продукти бродіння, тип харчування, джерела вуглецю та азоту, включення зберігання, рухливість, осмотична толерантність, оптимальні фізичні умови, фотосинтетичні пігменти, серед багатьох інших.
Інші некласичні характеристики знайдені на молекулярному рівні. В останні десятиліття використання нуклеїнових кислот і білків у таксономії бактерій взяло великий імпульс.
Порівняння між генами (білками і нуклеїновими кислотами), надає велику інформацію про спорідненість і, звичайно, подібність між організмами.
Типи (класифікація)
Бактерії, був термін, який традиційно використовується для позначення всіх одноклітинних прокаріотів. Однак молекулярна систематика показала, що ця давня група організмів (прокаріот) розходилася на 2 групи або домени.
Ці дві групи отримали назву еубактерій і архебактерій. Пізніше вони були перейменовані в бактерії і археї. Архея - це група, більш тісно пов'язана з членами третього домену, що називається еукарією.
Ця остання група складається з еукаріотичних організмів. Разом три домени (бактерії, археї та еукарія) складають поточну класифікацію життя.
-Класифікації бактерій
Бактерії можна класифікувати за різними критеріями, такими як:
Організація клітин
Загалом, бактерії є одноклітинні, однак за даними клітинної організації вони можуть бути класифіковані як "одноклітинні і багатоклітинні"..
Метаболізм
Залежно від середовища, в якому вони перебувають, та способу, яким вони здійснюють свої процеси для отримання енергії та поживних речовин, бактерії поділяються на:
- Anaerobes: ті, які живуть і процвітають в безкисневому середовищі.
- Аеробні: бактерії, які живуть і процвітають в кисневому середовищі.
- Необов'язково: ті організми, які живуть і розвиваються нечітко в анаеробних або аеробних середовищах, тобто можуть жити в середовищі з киснем або без нього.
Клітинна стінка
За складом клітинної стінки бактерій вони реагують на забарвлення по Граму, або з темно-синім або фіолетовим кольором, або, з іншого боку, рожевим або червоним і його класифікація виглядає наступним чином:
- Грампозитивні: синя або пурпурна забарвлення і потовщена клітинна стінка.
- Грамнегативні: рожеве або червоне забарвлення і тонка або тонка клітинна стінка.
Темпи зростання і розвитку
Залежно від температур, коли ці мікроорганізми розвиваються, їх можна класифікувати за:
- Psicrofilas: ті бактерії, які розвиваються в середовищах з дуже низькими температурами.
- Мезофільний: бактерії, які живуть і розвиваються при температурах від 15 до 35 ° С (помірних температурах), проте деякі дослідники вважають, що організми мезофілу, що розвиваються в межах від 20 до 40 ° С.
- Термофільні: ті бактеріальні клітини, які розвиваються і живуть при високих температурах, тобто вище 45 ° С.
Форма
Довгий час бактерії були ідентифіковані за формою, а їх класифікація така:
- Cocaceas: циліндричний або сферичний. Ці форми мають декілька класифікацій відповідно до кількості клітин, які вони формують, і способу їх побудови. Наприклад, щодо числа, коли кокаїди спостерігаються парами, вони називаються "диплококами", а коли вони знаходяться в числах 4, їх називають "тетракоками". Але коли справа доходить до форми, якщо вони утворюють ланцюги, їх називають "стрептококами", коли вони утворюють кластери "стафілококів" і коли вони формуються кубами, їх називають "сарцинами".
- Бацили: бактерії з витягнутими формами, наприклад, бар або палицю. Коли ці бацили утворюють ланцюги, їх називають "стрептобацилами".
- Кокобацили: напівциліндричні бактерії, але сплющені на полюсах, що показують овальну форму.
- Espirilos: бактерії зі спіральними формами, схожі на штопор.
- Вібріони: організми з короткими і нахиленими паличками називаються також комою, як розділовий знак.
-Сучасна класифікація домену бактерії
Після революційної класифікації Карла Вузе і співавторів у 1990 році, класифікація бактерій радикально змінилася. В даний час, згідно LPSN або переліку прокаріотних назв з позицією або статусом у номенклатурі (Список прокаріотних назв з виділеною в номенклатурі, за назвою англійською мовою), домен бактерій поділяється на 34 phyla. Серед них:
Спірохети
Витягнуті та спіралеподібні бактерії. Грам-негатив. Вони представляють зовнішню стільникову оболонку. Вони рухаються за допомогою осьових ниток.
Фірми
Група грампозитивних бактерій, переважно з потовщеною клітинною стінкою і низьким вмістом GC або відсотком. Фірмикути - це переважно паличка, іноді кокосова. Багато видів продукують ендоспори.
Proteobacteria
Грамнегативні бактерії, з різноманітною морфологією і клітинною стінкою, утворені ліпополісахаридами. Переважно гетеротрофні, хоча деякі види можуть виконувати фотосинтез. Вони дуже багаті в океанах та інших водоймах.
Ціанобактерії
Бактеріальні організми, які мають хлорофіл і фікоціанін. Їх називають синьо-зеленими водоростями. Вони грамнегативні і здатні виконувати кисневий фотосинтез.
Bacteroidetes
Бактерії пристосовані до великої різноманітності середовищ існування. Анаеробного обміну. Грам-негатив. Деякі види є опортуністичними патогенами.
Хлоробі
Група бактерій, які здійснюють аноксигенний фотосинтез. Анаеробного обміну. Грам-негатив. Їх називають зеленими сірчаними бактеріями.
Хлорофлекси
Монодермічні бактерії, тобто вони представляють / відображають єдину клітинну мембрану. Вони мають дуже тонку зовнішню клітинну стінку пептидоглікану. У групі є термофільні і мезофільні представники. Деякі роблять фотосинтез. Переважно аеробні. Грам-позитивний.
Thermotogae
Це бактерії, адаптовані для життя в екстремальних умовах. Вони вважаються гіпертермофільними організмами. Анаеробний метаболізм і можуть обробляти вуглеводи. Вони Gramnegative.
Відтворення
Двійковий поділ
Основним механізмом розмноження бактерій є бінарне поділ або двочастинне. Це тип безстатевого розмноження, де бактеріальна клітина повинна подвоїти свій розмір, а потім розділити її, породжуючи дві дочірні клітини..
Цей тип безстатевого розмноження дозволяє бактеріям мати експоненційну швидкість росту населення. Таким чином зростаюче населення може зробити краще та швидше використовувати наявні ресурси, а також розширити можливості створення організмів або штамів, стійких до різних середовищ, в яких вони розвиваються..
Кілька поділу
Це тип поділу клітини, в якому ядро ділиться на кілька рівних частин, а потім відбувається поділ цитоплазми, що дає місце і одночасно декільком дочірнім клітинам..
Починаючи або починаючи (на англійській мові)
Цей тип безстатевого розмноження бактерій генерується в неспецифічному місці прогениторной бактерії. Вона починається з виступу цитоплазми, що називається жовтком, яка потім подвоюється до розміру батьків і відокремлюється як нова особа (дочірня клітина). Цей тип репродукції спостерігається у філоцитоплазмі, фірмацитах і ціанобактеріях.
Виробництво Baeocitos
Цей тип розмноження, також званий атиповим двійковим поділом, складається з маленької кругової клітини (баоцити), яка пізніше збільшує її масу або її розмір, утворюючи вегетативну клітину..
Під час збільшення розміру ця вегетативна клітина повторює свою ДНК кілька разів, потім переходить у репродуктивну фазу, де вона піддається цитоплазмі, яка потім стає десятками або навіть сотнями баеоцитів. Цей тип розмноження вивчався в ціанобактеріях.
Харчування
Бактерії представляють кілька видів харчування:
Літотрофас
Бактерії, які використовують неорганічні субстрати, такі як нітрити, нітрати, залізо або сульфати для біосинтезу або збереження енергії через анаеробіоз або аеробіоз.
Органотрофи
Бактеріальні організми, які отримують водень або електрони з органічних джерел, таких як вуглеводи, вуглеводні або ліпіди. Ці організми можуть бути аеробними або анаеробними, навіть гетеротрофними або автотрофними.
Автотрофні бактерії
Організми, які розвивають синтезування неорганічних речовин, які можуть бути вуглецем, але неорганічними, такими як діоксид вуглецю.
Гетеротрофні бактерії
Ті організми, які синтезують хімічні речовини, джерелом вуглецю яких є органічні, такі як полісахариди.
Mixotrophs
Бактерії, які потребують синтезу неорганічних речовин для збереження та отримання енергії, але також вимагають органічних сполук для задоволення їх біосинтетичних метаболічних потреб.
Причини хвороб
З великої різноманітності бактерій, відомих людині, лише деякі (пропорційно) викликають захворювання. Патології, спричинені цими мікроорганізмами у людини, можна класифікувати за їх походженням, тобто відповідно до механізму передачі або придбання цього:
-Передано по повітрю
Бактерії, які викликають захворювання повітряно-крапельного характеру, зазвичай впливають на дихальні шляхи або дихальну систему, а в інших випадках можуть викликати шкірні захворювання. Нижче наведені деякі хвороби, що передаються повітрям:
Дифтерія
У більшості випадків це захворювання передається, Corynebacterium diphtheriae, хоча C. ulcerans може викликати подібні клінічні прояви.
Хвороба передається від хворої людини до здорової за допомогою частинок, що передаються під час дихання. Він також може відбуватися при контакті з секрецією шкірних уражень. Дифтерія може впливати на практично будь-яку слизову оболонку, а найбільш поширеними клінічними формами є:
- Глотковий: це найпоширеніший прояв. Симптоми включають нездужання, м'яку лихоманку, біль у горлі і навіть анорексію.
- Попередній назальний: це рідше клінічне прояв. Вона представлена як кровотеча з носа. Також може виникнути гнійна слизова секреція або може виникнути псевдомембрана в перегородці носа.
- ЛарингеальнаЦе клінічне прояв дифтерії викликає лихоманку, хрипоту, утруднення дихання, кашель у собак і різкі шуми при диханні. Якщо не контролюється в часі, смерть може виникнути внаслідок непрохідності дихальних шляхів..
- Шкіра: він з'являється як лускатий шкірний висип або як чітко виражені виразки. В залежності від місця розташування ураженої ділянки (мембрани) та її розширення можуть виникнути ускладнення, такі як пневмонія, міокардит, неврит, обструкція дихальних шляхів, септичний артрит, остеомієліт і навіть смерть..
Легіонельоз або хвороба легіонерів
Захворювання викликається аеробною грамнегативною бактерією, що зустрічається в ґрунті і в водних екосистемах. Legionella pneumophila. Ця бактерія також була виділена в системах кондиціонування повітря і душових кабінах.
Захворювання є результатом поширення бактерій через повітря з резервуара в дихальну систему людини. Чоловіки старше 50 років, які займаються курінням, алкоголізмом або імунодефіцитами, частіше отримують захворювання.
Бактерія знаходиться в фагосомах альвеолярних макрофагів, звідки вона розмножується і виробляє пошкодження тканин. Симптомами цього захворювання є: кашель без виключення респіраторних виділень, лихоманка, виражена бронхопневмонія і неврологічні проблеми..
Менінгіт
Це захворювання складається з запалення мозкових оболонок головного і спинного мозку. Він може мати асептичне або бактеріальне походження. Патологія бактеріального походження походить від респіраторних виділень носіїв захворювання або активних випадків.
Бактерії, що виробляють менінгіт, спочатку колонізують носоглотку, звідки вони проходять через слизові оболонки і отримують доступ до кровообігу, а звідти - до спинномозкової рідини, з якої вони розпалюють мозкові оболонки..
Симптомами цієї інфекції є: респіраторне захворювання або біль у горлі з наступною плутаниною, блювотою, головним болем (у деяких випадках важким), ригідністю шиї та спини.
Пневмонія
Кілька видів бактерій пов'язані з пневмонією, проте вид Mycobacterium avium і M. intracellulare є основними причинами цього захворювання. Ці бактерії мають поширення в усьому світі і не тільки інфікують людей, але й інших хребетних і комах.
Вважається, що дихальна система і травна система є шлюзом для цих бактерій для колонізації пацієнтів. Хвороба проявляється в людях як легенева інфекція, дуже схожа на ту, що викликається туберкульозом.
Інші захворювання
Багато інших захворювань передаються повітряно-десантними бактеріями, серед яких можна згадати: туберкульоз, вироблений палицею Коха (Mycobacterium tuberculosi); коклюш, викликаний бактеріями Bordetella pertussis, і захворювання, викликані стрептококами.
-Передача членистоноги
Бактеріальні захворювання, спричинені цими безхребетними, вважаються рідкісними, проте вони викликають великий інтерес. Деякі з цих захворювань:
Ерикхіоз
Патологія, викликана бактеріями Ehrlichia chaffeensis, що передається тваринами, такими як галочка. Як тільки бактерії потрапляють у кров, це викликає фебрильну хворобу без специфічності, яка називається людської моноцитарної ерліхіозом (MLE). Захворювання характеризується такими симптомами, як лихоманка, озноб, головний біль і міалгія.
Епідемічний тиф
Бактеріальні захворювання, що передаються людині вошами. Бацила, що викликає це захворювання, є Rickettsia prowasekii. Коли воша живиться інфікованою людиною, бактерія заражає кишечник членистоногих і поширюється.
Скоро з'являються великі кількості риккетсій у випорожненні вошей, а коли воша засмоктує кров інших здорових індивідуумів.
Коли подразнення від укусу викликає у людини подряпину, вона забруднює пошкоджену ділянку і дозволяє рикетсіям входити в кров, де вони в подальшому викликають запалення кровоносних судин шляхом інфікування їх ендотеліальних клітин. Симптомами цього захворювання є лихоманка, сильний головний біль і міалгії.
Хвороба Лайма
Лаймська хвороба - це бактеріальна інфекція, що передається людям шляхом укусу кліща, природні господарі якого є польовими мишами та оленями. Збудниками бактерій є спірохети роду Боррелія.
Клінічно хвороба має три стадії: спочатку вона починається з ураження шкіри, яке розширюється, як кільця. Ця стадія часто супроводжується лихоманкою, ознобом, втомою, нездужанням і головними болями.
Другий етап характеризується доступом до артриту, запаленням серця і неврологічними проблемами. Третій і останній стадії можна спостерігати через роки, і характеризується тим, що у людей розвивається демієлінізація нейронів і присутні симптоми, подібні до хвороби Альцгеймера або розсіяного склерозу..
Інші захворювання
Хоча бактеріальні інфекції, що передаються членистоногими, вважаються рідкісними, деякі викликали масову смертність серед людей, такі як чорна смерть або бубонні чуми, викликані Yersinia pestis.
Іншою хворобою, не смертельною, як Чорна смерть, є лихоманка, викликана бактеріями Coxiella burnetii і що він заражає худобу, домашніх тварин і людину.
-Хвороби прямого контакту
Ці бактеріальні захворювання в основному пов'язані з шкірними інфекціями і підлеглими тканинами. Деякі з цих патологій:
Carbunco
Захворювання передається шляхом безпосереднього контакту з тваринами з інфікованих ферм або їх продуктів. Бактерія, що викликає захворювання, є Antillis Bacillus і їх ендоспори можуть залишатися життєздатними протягом багатьох років у грунті або у тварин.
Інфекція у людей відбувається головним чином через пошкодження або порізи шкіри (стан шкіри), вона також може впливати на дихальну систему (легенева сибірка) і шлунково-кишковий тракт (шлунково-кишковий сибір).
Шкіра утворює есхар (шкірна папула, яка виразкується), а симптоми, що супроводжують її, - це лихоманка, головний біль і нудота..
Бактеріальний вагіноз
Це полімікробна статева хвороба, що виробляється кількома бактеріями. Такі бактерії є Gardnerella vaginalis, Види роду Mobiluncus і Mycoplasma hominis.
Це захворювання, яке вважається м'яким, але дуже заразним, і його симптоми: пінисті вагінальні виділення, рясні і запахи риби, немає болю, печіння або свербіння.
Гонорея
Ще одна бактеріальна хвороба статевої передачі. Це викликано Neisseria gonorrhoeae. Цей диплокок, як тільки він входить в організм, прилипає до слизових клітин через пілі і білок II. Ця адгезія запобігає її виведенню з піхви звичайними виділеннями або сечею.
Симптомами у чоловіків є: виділення з уретри жовтого до зеленого гною, з частим сечовипусканням, що супроводжується болем і відчуттям печіння або печіння. У жінок розвивається тільки від 10 до 20% тих, хто піддається дії бактерій, і якщо вони розвиваються, це може викликати позаматкову вагітність і навіть безпліддя..
Інші захворювання
Бактеріальні захворювання шляхом безпосереднього контакту дуже різноманітні як за їх походженням, так і за своїм розвитком, найпоширенішими є ETS і з них можна згадати: сечостатеві захворювання, що виробляються мікоплазмами Ureaplasma urealyticum і Mycoplasma hominis; і шанкр, вироблений Haemophilus lucreyi.
Інші захворювання несексуального контакту і продукуються бактеріями: кон'юнктивіт включення, проказа, хвороба кішок, газ гангрена та багато інших.
Список літератури
- Бактерії У Вікіпедії. Отримано з en.wikipedia.org.
- Двійковий поділ. У Вікіпедії. Отримано з es.wikipedia.org.
- L.M. Prescott, J.P. Harley і G.A. Кляйн (2009). Мікробіологія, 7-е видання, Мадрид, Мексика, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 стор.
- G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). Рибосомна РНК: ключ до філогенезу. Журнал FASEB.
- W.B. Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). "Прокаріоти: невидима більшість". Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки.
- D.C. Yang, K.M. Блер, Н.Р. Салама (2016). "Перебування у формі: вплив форми клітини на виживання бактерій у різноманітних середовищах". Огляди мікробіології та молекулярної біології.
- A.C. Частина (2018). LPSN - Список прокаріотних назв з виділенням в номенклатурі (bacterio.net), 20 років по тому. Міжнародний журнал системної та еволюційної мікробіології.