Kaj so bakterije?

Obstaja več vrst bakterij, nekatere so koristne za ljudi, druge pa povzročajo bolezni

Bakterije

Slika: CDC na Unsplash

Bakterije so prokariontska in enocelična bitja, to pomeni, da jih tvori ena celica, brez jedra in z organelami, pritrjenimi na membrano. Živijo lahko izolirano ali zbrani v grozdih, ki imajo značilne oblike in se razlikujejo med vrstami.

Struktura bakterijskih celic

Dolžina bakterij je med 0,2 in 1,5 nm in ima trdo zunanjo ovojnico, imenovano bakterijska stena, ki določa obliko in ščiti bakterije pred fizičnimi napadi iz okolja. Pod celično steno je plazemska membrana, ki razmejuje citoplazmo, tekočino, kjer je na tisoče beljakovin in organelov, odgovornih za presnovo bakterij. Tudi bakterijski kromosom, sestavljen iz molekule DNA, je neposredno potopljen v citoplazmo.

Številne bakterije se premikajo zaradi premagovanja dolgih beljakovinskih filamentov, povezanih z membrano in celično steno, imenovanimi bičevi.

Vrste bakterijskih grozdov

Obstaja na tisoče vrst bakterij, ki se razlikujejo po metabolizmu, življenjskem okolju in obliki svojih celic. Vrsta razvrščanja in celična oblika sta temeljni značilnosti razvrstitve.

Bakterijske celice imajo lahko sferično (kokosovo), palčko (bacil), spiralo (spiril) in vejico (vibrion). Grozdi so razgrnjene celične oblike, na primer dva kokosova oreha (diplococcus).

Prehrana bakterij

Avtotrofne bakterije lahko proizvajajo lastno hrano, medtem ko so heterotrofi odvisni od organskih molekul, ki jih ustvarijo avtotrofna bitja, da se nahranijo in dopolnijo svojo dihalno verigo. Kar zadeva vir energije, ki ga uporabljajo, lahko avtotrofne bakterije razvrstimo v dve glavni skupini: fototrofne ali kemotrofne.

Fototrofne bakterije so tiste, ki uporabljajo svetlobo kot primarni vir energije, medtem ko so kemotrofne bakterije odvisne od kemičnih reakcij, da pridobijo svojo energijo.

Razmnoževanje bakterij

Bakterije se nespolno razmnožujejo, kar se zgodi z binarno delitvijo ali tvorbo spor. Pri tej vrsti razmnoževanja spolne celice niso vpletene in posledično ni genetske spremenljivosti.

Binarna delitev

Binarna delitev je postopek, pri katerem bakterijska celica podvoji svoj genski material in se razdeli na polovico, pri čemer nastaneta dve novi identični njemu bakteriji.

Sporulacija

Nekatere vrste bakterij, kadar so izpostavljene neugodnim okoljskim razmeram, kot je pomanjkanje hranil ali vode, lahko tvorijo strukture, imenovane spore.

V procesu nastajanja spor se genski material podvoji in ena od kopij je izolirana od preostale celice in obdana s plazemsko membrano. Nato se okoli te membrane prikaže debela stena, ki predstavlja spore.

Preostala celična vsebnost se degenerira in prvotna stena se zlomi in sprosti spore. V ugodnem okolju ta spora hidrira in obnovi novo bakterijo, ki se začne razmnoževati z binarno delitvijo.

Bakterije in biotehnologija

Znanstveni in tehnološki razvoj je omogočil uporabo živih bitij za tehnologije, koristne človeštvu, dejavnost, znano kot biotehnologija. Poleg tega, da se bakterije v farmacevtski industriji v velikem obsegu uporabljajo za proizvodnjo antibiotikov in vitaminov.

Še en primer tega je bioremediacija, postopek, pri katerem se mikroorganizmi, predvsem bakterije, uporabljajo za čiščenje okoljskih površin, onesnaženih z onesnaževali.

Bakterijske bolezni

Čeprav obstajajo za človeka koristne in koristne bakterije, pa nekatere prenašajo bolezni. Okužba se zgodi predvsem v stiku z izločki ali z onesnaženo vodo, hrano in predmeti.

Glavne bolezni, ki jih prenašajo bakterije, so tuberkuloza, tetanus, gonoreja, bakterijska dizenterija, sifilis in gobavost.