Vlastnosti eubakterií, výživa, reprodukce, klasifikace

3163
Jonah Lester

The eubakterie, známější jako skutečné bakterie, jsou to jednobuněčné prokaryotické organismy patřící do domény bakterií. Spolu s doménami Eukarya a Archaea je doména bakterií jednou ze tří navrhovaných domén dnešního života..

Eubacteria, protože jsou prokaryoty, jsou relativně jednoduché organismy, které postrádají membránové jádro, které by uzavřelo jejich genetický materiál. Tyto živé bytosti jsou však v přírodě extrémně bohaté a nacházejí se prakticky ve všech ekosystémech planety..

Ilustrace bakterií rodu Lactobacillus

Mohou obývat půdu, vodu, vzduch a různé typy biotických nebo abiotických povrchů. Některé eubakterie jsou patogenní, to znamená, že způsobují onemocnění jiných živých bytostí, ale většina z nich se skládá z neškodných a dokonce prospěšných organismů z různých úhlů pohledu.

Bylo popsáno více než 5 000 druhů pravých bakterií, takže mnoho autorů zastává názor, že se jedná o nejčastěji se vyskytující organismy v přírodě..

Charakteristika eubakterií

Eubakterie jsou jednobuněčné prokaryotické organismy. V souladu s tím můžeme říci, že jednou z jeho hlavních charakteristik je nedostatek membránového jádra, které obklopuje jeho DNA nebo jakoukoli jinou membránovou cytosolickou organelu. Mezi jeho další vlastnosti patří:

  • Mají buněčnou membránu tvořenou, stejně jako u eukaryot, lipidovou dvojvrstvou, která obklopuje vodnou látku známou jako cytosol, kde se nacházejí buněčné proteiny (včetně ribozomů pro překlad proteinů) a genetický materiál.
  • Kromě toho jsou pokryty zdí, která je chrání, která je tvořena polymerem zvaným peptidoglykan, který se skládá z opakovaných zbytků N-acetylglukosaminového cukru a N-acetylmuramové kyseliny spojených dohromady vazbami β-1, 4.
  • Některé bakterie mají na svém povrchu další vláknité proteinové struktury, které jim umožňují pohybovat se a pohybovat se; tito jsou známí jako řasinky (krátké a četné) a bičíky (dlouhé a vzácné).
  • Jeho genetický materiál ve formě DNA se nachází ve specializované oblasti cytosolu zvané nukleoid a obvykle se skládá z jediného kruhového chromozomu..
  • V cytosolu lze také nalézt další fragmenty extrachromozomální DNA zvané plazmidy, které lze sdílet s jinými bakteriemi prostřednictvím struktury zvané pilus. Plazmidy obvykle obsahují metabolicky užitečné informace.
  • Mnoho bakterií je obklopeno želatinovou tobolkou nebo matricí, glykokalyxem. Skládá se hlavně z cukrů (sacharidů), které vyčnívají z membrány a buněčné stěny a které jim zajišťují určitou odolnost proti nepříznivým podmínkám prostředí, antibiotikům a / nebo patogenům.
  • Některé eubakterie se mohou „proměnit“ v endospory, pokud čelí extrémním environmentálním situacím. Endospory jsou struktury odporu, které jim pomáhají tolerovat faktory, jako jsou velmi vysoké nebo nízké teploty, extrémní pH, nadměrné záření atd..
  • Mohou žít téměř v jakékoli části planety, na jakémkoli typu povrchu a živí se téměř čímkoli.

Velikost a tvar

Bakteriální formy (Zdroj: CKRobinson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prostřednictvím Wikimedia Commons)

Bakterie mají velmi proměnlivé velikosti, které se pohybují od přibližně 0,2 do 50 mikronů, i když průměrná velikost je mezi 1 a 3 mikrony. Podobně se tvar těchto buněk může značně lišit v závislosti na druhu, přičemž tři jsou nejčastější:

- Kokosové ořechy: sférické nebo vejcovité buňky, které jsou obvykle osamělé nebo prostorově uspořádané v závislosti na rovině, ve které se dělí, protože některé buňky mohou zůstat sjednocené i po rozdělení. Mohou být nalezeny v párech, řetězcích nebo v četnějších skupinách v závislosti na druhu.

- Hole nebo bacily: cely ve tvaru tyčinky osamělé nebo vzájemně spojené, jako by to byla řada klobás.

- Lihoviny: jsou to spirálovité bakterie, obecně flexibilní.

Výživa

V doméně Bacteria existují heterotrofní a autotrofní organismy.

Heterotrofní bakterie, jak je tomu u zvířat, jsou ty, které potřebují získávat potravu z externích zdrojů, zatímco autotrofní bakterie jsou ty, které si stejně jako rostliny produkují vlastní potravu z anorganických sloučenin.

Většina heterotrofních bakterií je saprofyty, to znamená, že se živí mrtvou nebo rozkládající se organickou hmotou. Ostatní jsou paraziti, což znamená, že žijí uvnitř nebo vně jiného organismu na úkor tohoto organismu a ostatní jsou symbionty, protože poskytují výhody jiným organizmům a na oplátku získávají potravu.

Autotrofní bakterie mohou být fotosyntetický nebo chemosyntetický, závislé nebo ne na kyslíku. Ty fotosyntetické produkují organické látky fotosyntézou pomocí energie slunečních paprsků (ty mají fotosyntetické pigmenty, jako je chlorofyl).

Chemosyntetické bakterie používají k výrobě svých organických molekul anorganické sloučeniny, jako je amonium, molekulární vodík, síra nebo železo, ale nedělají to fotosyntézou..

Reprodukce

Pravé bakterie se obecně množí binárním štěpením, což je typ nepohlavní reprodukce typický pro prokaryoty a jiné jednobuněčné organismy. Proces spočívá v tvorbě dvou identických buněk z „progenitorové“ buňky..

  1. Binární štěpení začíná duplikací genetického materiálu (z bakteriálního chromozomu) a současným zvýšením velikosti buněk.
  2. Dále dvě kopie chromozomu migrují ke každému pólu buňky, který nyní téměř zdvojnásobil svou původní velikost.
  3. Série proteinů patřících do aparátu buněčného dělení je zodpovědná za formování dělícího kruhu dvou dceřiných buněk, umístěných víceméně ve středu progenitorové buňky.
  4. V oblasti, kde byl tento kruh vytvořen, je syntetizována nová příčná buněčná stěna, která končí oddělením dvou chromozomů dříve umístěných u každého pólu buňky; to má za následek oddělení dvou identických dceřiných buněk.

Binární štěpení je velmi rychlý typ reprodukce, i když doba je u různých druhů velmi proměnlivá. Některé bakterie se mohou rozdělit za méně než 20 minut, zatímco jiné mohou trvat několik hodin.

V závislosti na orientaci, ve které jsou duplikované chromozomy distribuovány, je binární štěpení klasifikováno jako příčné, podélné nebo nepravidelné, ale vždy se skládá ze stejných událostí uvedených výše..

Klasifikace (typy)

Nejpřijatelnější klasifikace domény Bacteria se skládá z následujících 5 kmenů:

Proteobacteriae

Je to jedna z nejhojnějších a nejrozmanitějších skupin mikrobů. Patří sem mnoho patogenních organismů pro člověka a jiná zvířata, včetně zástupců rodů Salmonella, Vibrio, Helicobacter, Escherichia, Neisseria, atd.

Protože bakterie v této skupině nelze barvit Gramovou metodou, jsou známy jako gramnegativní bakterie. Je rozdělena do následujících skupin:

  • ε-Proteobakterie
  • δ-proteobakterie
  • α-proteobakterie
  • β-proteobakterie
  • y-proteobakterie

Spirochaetaee

Jsou to bakterie se spirálovým tvarem a velkou délkou (až 500 mikronů dlouhé). Mnohé z nich jsou volně žijící organismy, obvykle spojené s těly sladké nebo mořské vody bohaté na organickou hmotu..

Ostatní členové tohoto kmene jsou pro některé savce patogenní, jako je tomu v případě bakterií rodu Leptospira.

Chlamydie

Chlamydiové kmenové bakterie jsou obecně intracelulární paraziti. Kmen je tvořen jedinou třídou (Chlamydia), která je rozdělena do dvou řádů známých jako Chlamydiales (4 rodiny) a Parachlamydiales (6 rodin).

Sinice

Bakterie patřící do tohoto kmene, dříve známé jako „modrozelené řasy“, jsou volně žijící fotoautotrofní organismy nebo endosymbionty..

Grampozitivní bakterie

Bakterie, které lze obarvit Gramovou metodou, jsou seskupeny do této sady. Obvykle jsou rozpoznávány následující skupiny:

  • Firmicutes: bakterie produkující endospory, mnohé z nich užitečné pro průmyslové účely pro výrobu fermentovaných potravin.
  • Aktinobakterie: což zahrnuje důležité mikroorganismy pro bioremediaci vod a půd kontaminovaných toxickými sloučeninami.
  • Mykoplazma: včetně patogenních bakterií usazených ve slizničních tkáních a epitelích jejich hostitelů.

Příklady druhů eubacteria

Existuje mnoho citovatelných příkladů eubakterií, zde je několik z nich:

Escherichia coli

Ilustrace Escherichia coli

Proteobacterium pobývající v lidských střevech, kde přispívá k trávení potravy. Jedná se o typ bakterie ve tvaru tyčinky a některé kmeny mohou být patogenní a způsobovat těžký průjem.

Vibrio cholerae

Ilustrace Vibrio cholerae

Jedná se o další tyčinkovité gramnegativní proteobakterium, které u lidí vyvolává onemocnění zvané „cholera“, charakterizované akutním průjmem následovaným těžkou dehydratací..

Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus acidophilus. Zdroj: Doc. RNDr. Josef Reischig, CSc. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Vysoce pozitivní bakterie ze skupiny Firmicute, která přirozeně sídlí ve střevech mnoha zvířat, včetně lidí, stejně jako v ústech a ženských genitáliích. Jelikož je schopen metabolizovat cukry v mléce a fermentovat jej, používá se společně s Streptococcus thermophilus pro výrobu potravin, jako je jogurt.

Komuna Nostoc

Komuna Nostoc. Zdroj: Kristian Peters http://www.korseby.net/outer/flora/algae/index.html / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Je to druh sinic široce rozšířený po celém světě, kde může obývat suchozemské i sladkovodní prostředí. Používá se jako jídlo v některých asijských zemích a v některých regionech se používá pro své protizánětlivé vlastnosti.

Důležitost eubakterií

I když se na první pohled mohou zdát „jednoduché“, tyto buňky umožňují existenci světa, jak jej známe dnes:

- Podílejí se na koloběhu živin, jako je uhlík, fosfor, síra a dusík, protože mnoho druhů je zodpovědných za rozklad a degradaci mrtvé organické hmoty.

- Fotosyntetické bakterie, jako rostliny, využívají energii slunečních paprsků k získání energie, syntéze organických sloučenin a uvolnění kyslíku do atmosféry.

- Působí jako symbionty v gastrointestinálním systému mnoha zvířat, včetně lidí a mnoha přežvýkavců býložravců..

- Používají se jako modelové organismy pro studium různých aspektů života buněk a také se využívají pro hromadnou produkci různých biotechnologických sloučenin, které jsou pro lidstvo velmi užitečné (potraviny, léky, enzymy atd.).

Vzhledem k jejich rozmanitosti a důležitosti, kterou mají mnohé z nich například ve vztahu k veřejnému zdraví a farmaceutickému a potravinářskému průmyslu, jsou bakterie již více než 150 let intenzivně studovány, charakterizovány a využívány biotechnologicky.

Rozdíly mezi eubakteriemi a archebakteriemi

Mezi eubakteriemi a archebakteriemi jsou některé významné rozdíly:

- Eubacteria mají membrány složené z lipidů složených z glycerolového hlavního řetězce, na který jsou mastné kyseliny esterifikovány, ale archebakterie mají etherové vazby mezi mastnými kyselinami a glycerolem.

- Složení buněčné stěny archea se také liší od složení bakterií, přičemž hlavní složkou archaeí je pseudopeptidoglykan..

- Zatímco eubakterie se vyskytují téměř kdekoli v biosféře, o archaeobakteriích se často říká, že jsou omezeny na „extrémní“ místa, pokud jde o teplotu, slanost, pH atd..

- Ačkoli archebakterie také nemají jádro, mají kruhové chromozomy spojené s proteiny podobnými histonu, prvky chybějící ve skutečných bakteriích..

- Bakterie jsou považovány za citlivé na antibiotické látky, zatímco archebakterie ne.

- U lidí nebyly hlášeny patogenní archebakterie, jinak by se jednalo o bakterie.

Reference

  1. Chen, Hongliang & Wen, Yating & Li, Zhongyu. (2019). Jasné vítězství pro chlamydie: Podvracení vrozené imunity hostitele. Hranice v mikrobiologii. 10. 10.3389 / fmicb.2019.01412.
  2. Schaechter, M. (2009). Encyklopedie mikrobiologie. Akademický tisk.
  3. Sizar O, Unakal CG. Gram pozitivní bakterie. [Aktualizováno 2020 20. července]. In: StatPearls [Internet]. Ostrov pokladů (FL): StatPearls Publishing; 2020 leden-. Dostupné z: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470553/
  4. Taussig, L. M. a Landau, L. I. (2008). E-kniha o pediatrické respirační medicíně. Elsevier Health Sciences.
  5. Willey, J., Sherwood, L., & Woolverton, C. J. (2013). Prescottova mikrobiologie. New York, NY.

Zatím žádné komentáře