Kas yra bakterijos ir ka jie daro?

Turinys

1. Kas yra bakterijos?
2. Tipai
3. Struktura
4. Maitinimas
5. Kur jie gyvena?
6. Reprodukcija ir transformacija
7. Naudoja
8. Pavojai
9. Atsparumas
10. Istorija

Bakterijos yra mikroskopiniai, viencelciu organizmai, kurie egzistuoja ju milijonuose, kiekvienoje aplinkoje, tiek kitose organizmuose, tiek uz ju ribu.

Kai kurios bakterijos yra kenksmingos, taciau dauguma ju naudingos. Jie palaiko daugybe gyvybes formu, augalu ir gyvunu, ir yra naudojami pramoneje ir medicinos procesuose.

Manoma, kad bakterijos buvo pirmieji organizmai, kurie atsirado zemeje, apie 4 milijardus metu. Seniausi zinomi fosilijos yra bakteriju tipo organizmai.

Bakterijos gali naudoti maista dauguma organiniu ir neorganiniu junginiu, o kai kurios is ju gali isgyventi ekstremaliomis salygomis.

Didejantis susidomejimas zarnyno mikrobiomais funkcija atskleidzia nauja sviesa apie vaidmenu bakteriju vaidmeni zmogaus sveikatai.

Kas yra bakterijos?

Bakterijos yra viengysliai organizmai.

Bakterijos yra vienkartiniai organizmai, kurie nera nei augalai, nei gyvunai.

Jie paprastai ismatuojami keliais mikrometrais ilgio ir egzistuoja kartu milijonu bendruomenese.

Grame dirvozemyje paprastai yra apie 40 milijonu bakteriju. Gliukozes mililitre paprastai yra apie milijona bakteriju.

Apskaiciuota, kad zemeje yra ne maziau kaip 5 milijonu bakteriju, o dauguma zemes biomases yra sudaryta is bakteriju.

Tipai

Yra daug skirtingu bakteriju tipu. Vienas ju klasifikavimo budas yra forma. Yra trys pagrindines figuros.

• Sferinis: bakterijos, formos kaip rutulys, vadinamos kokciais, o viena bakterija yra kokas. Pavyzdziai yra streptokoku grupe, atsakinga uz "streptokokini gerkle".
• Seriai: jie yra zinomi kaip bacilai (viengungiai bacilai). Kai kurios lazdele formos bakterijos yra islenktos. Tai yra zinomas kaip vibrio. Strypeles formos bakteriju pavyzdziai yra Bacillus anthracis (B. anthracis) arba juodlige.
• Spiral: Tai yra zinoma kaip spirile (vienguba spirillus). Jei ju rite yra labai griezta, jos vadinamos spirochetais. Leptospiroze, Laimo liga ir sifili sukelia sios formos bakterijos.

Kiekvienoje formos grupeje yra daug variantu.

Struktura

Bakterijos lasteles skiriasi nuo augalu ir gyvunu lasteliu. Bakterijos yra prokariotos, tai reiskia, kad jie neturi branduolio.

Bakterine lastele apima:

• Kapsule: sluoksnis, esantis kai kuriu bakteriju isoreje, lasteliu sieneleje.
• Lasteliu siena: sluoksnis, pagamintas is polimero, vadinamo peptidoglikanu. Lasteliu siena suteikia bakterijoms savo forma. Jis yra uz plazmos membranos ribu. Kai kuriu bakteriju, vadinamu gramteigiamos bakterijos, lasteliu siena yra storesne.
• Plazminiai membranos: randami lasteliu sieneleje, tai generuoja energija ir pernesa chemines medziagas. Membrana yra pralaidi, tai reiskia, kad medziagos gali ja praeiti.
• Citoplazma: zelatinine medziaga, esanti plazmines membranos viduje, kurioje yra genetine medziaga ir ribosomos.
• DNR: jame yra visi genetiniai nurodymai, naudojami bakterijos vystymui ir veikimui. Jis yra citoplazmos viduje.
• Ribozomosas: cia yra baltymu gamyba arba sinteze. Ribosomos yra sudetingos daleles, sudarytos is turtingu RN granuliu.
• Flagellum: tai yra naudojama judeti tam, kad paskatintu kai kuriu tipu bakterijas. Yra keletas bakteriju, kurios gali tureti daugiau nei viena.
• Pili: sie plaukai kaip priedeliai ant lasteliu isores leidzia jais klijuoti prie pavirsiu ir perduoti genetine medziaga i kitas lasteles. Tai gali prisideti prie ligos plitimo zmonems.

Maitinimas

Bakterijos maitina ivairiais budais.

Heterotrofines bakterijos arba heterotrofai, gaunantys energija per organines anglies vartojima. Daugiausia absorbuojamos mirusios organines medziagos, tokios kaip minkstimas. Kai kurios is siu parazitiniu bakteriju nuzudo ju seimininka, o kiti padeda jiems.

Autotrofines bakterijos (arba tiesiog autotrofai) gamina savo maista arba per:

• fotosinteze, naudojant saules spindesi, vandeni ir anglies dvidegini, arba
• chemosinteze, naudojant anglies dioksida, vandeni ir chemines medziagas, tokias kaip amoniakas, azotas, siera ir kt

Bakterijos, kurios naudoja fotosinteze, vadinamos fotoautotrofais. Kai kurios rusys, pavyzdziui, cianobakterijos, gamina deguoni. Tai greiciausiai atliko svarbu vaidmeni kuriant deguoni zemes atmosferoje. Kiti, tokie kaip heliobakterijos, negamina deguonies.

Tie, kurie naudoja chemosinteze, yra zinomi kaip chemoterotrofai. Sios bakterijos dazniausiai aptinkamos vandenyno angose ??ir ankstiniu darzoviu saknose, tokiose kaip liucerna, dobilai, zirniai, pupeles, lesiai ir zemes riesutai.

Kur jie gyvena?

Bakterijos gali klesteti net ekstremaliomis salygomis, tokiomis kaip ledynai.

Bakterijas galima rasti dirvozemyje, vandenyje, augaluose, gyvunuose, radioaktyviosiose atliekose, giliai zemes dugne, arktiniuose leduose ir ledynuose bei karstose spyruose. Stratosferoje yra bakteriju, nuo 6 iki 30 myliu atmosferoje ir vandenyno gylyje iki 32 800 pedu arba 10 000 metru gylio.

Aerobai ar aerobines bakterijos gali augti tik ten, kur yra deguonis. Kai kurios rusys gali sukelti zmogaus aplinkos problemu, pvz., Korozija, uztersima, vandens skaidrumo problemas ir blogus kvapus.

Anaerobai ar anaerobines bakterijos gali augti tik ten, kur nera deguonies. Zmonems tai dazniausiai yra virskinimo trakte. Jie taip pat gali sukelti duju gangrena, stablige, botulizma ir dauguma dantu infekciju.

Fakuliacines anaerobines arba fakultatyvios anaerobines bakterijos gali gyventi tiek su deguonimi, tiek su deguonimi, bet jie nori aplinkoje, kurioje yra deguonis. Jie dazniausiai yra dirvozemyje, vandenyje, augmenijoje ir kai kuriose normaliose zmoniu ir gyvunu floroje. Pavyzdziui, Salmonella.

Mezofilai arba mezofilines bakterijos yra bakterijos, atsakingos uz dauguma zmoniu infekciju.Jie klestes vidutiniskai, apie 37 laipsniu Celsijaus. Tai yra zmogaus kuno temperatura.

Pavyzdziai: Listeria monocytogenes, Pesudomonas maltophilia, Thiobacillus novellus, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyrogenes, Streptococcus pneumoniae, Escherichia coli ir Clostridium kluyveri.

Zmoniu zarnyno floroje arba zarnyno mikrobiome yra naudingu mezofiliniu bakteriju, tokiu kaip dietinis Lactobacillus acidophilus.

Extremofilai ar ekstremofilines bakterijos gali atlaikyti per daug ekstremaliu salygu daugeliui gyvybes formu.

Termofikalai gali gyventi aukstoje temperaturoje, iki 75-80 laipsniu Celsijaus laipsnio (C), o hipertermofilai gali islaikyti temperatura iki 113 laipsniu C.

Giliai vandenyne, bakterijos gyvena visiskai tamsoje silumos angose, kur temperatura ir slegis yra auksti. Jie gamina savo maista, oksidindami siera, gylyje esancia zemeje.

Kiti ekstremofilai yra:

• Halofilai, rasta tik druskingoje aplinkoje
• Acidophiles, kai kurie is ju gyvena aplinkoje kaip rugstus kaip pH0
• Alkalifilai, gyvenantys alkilininiuose vandenyse iki pH 10,5
• Psichofilai, rasta saltai temperaturai, pavyzdziui, ledynuose

Extremofilai gali isgyventi ten, kur nera kito organizmo.

Reprodukcija ir transformacija

Bakterijos gali daugintis ir keistis naudojant siuos metodus:

• Binarinis skilimas: netycine reprodukcijos forma, kurioje lastele ir toliau auga tol, kol per viduri auga nauja lasteliu siena, suformuojant dvi lasteles. Sie atskiri, todel du lasteles su ta pacia genetine medziaga.
• Genetines medziagos perdavimas: lasteles igauna nauja genetine medziaga per procesus, vadinamus konjugacija, transformacija ar transdukcija. Sie procesai gali sustiprinti bakterijas ir labiau atsparios gresmems, pavyzdziui, antibiotikams.
• Sporos: kai kuriu tipu bakteriju yra mazai istekliu, jie gali formuoti sporas. Sporos palaiko organizmo DNR medziaga ir turi fermentu, reikalingu daigumui. Jie labai atsparus aplinkos stresams. Sporos gali likti neaktyvios simtmecius, kol bus ivykdytos tinkamos salygos. Tada jie gali aktyvuoti ir tapti bakterijomis.
• Sporos gali isgyventi per aplinkos streso periodus, iskaitant ultravioletiniu (UV) ir gama spinduliu, isdziuvima, bada, chemine ekspozicija ir krastutines temperaturas.

Kai kurios bakterijos gamina endosporus arba vidines sporas, o kitos gamina eksosporus, kurie isleidziami isoreje. Tai zinoma kaip cistos.

Clostridium yra endosporu formuojancios bakterijos pavyzdys. Yra apie 100 rusiu Clostridium, iskaitant Clostridium botulinim (C. botulinim) arba botulizma, atsakinga uz galimai mirtina apsinuodijima maistui, ir Clostridium difficile (C. Difficile), del kurio atsiranda kolitas ir kitos zarnyno problemos.

Naudoja

Bakterijos daznai laikomos blogomis, taciau daugelis yra naudingos. Mes nebutu egzistuojantys be ju. Deguonis, kuri kvepuojame, tikriausiai sukele bakteriju veikla.

Zmogaus isgyvenimas

Daugelis kuno bakteriju atlieka svarbu vaidmeni zmogaus isgyvenimui. Virskinimo sistemoje esancios bakterijos suskaido maistines medziagas, tokias kaip sudetingas cukrus, i formas, kurias gali naudoti kunas.

Nepavojingos bakterijos taip pat padeda uzkirsti kelia ligoms, uzkimdamos vietas, kurias nori prideti prie patogeniniu ar ligu sukelianciu bakteriju. Kai kurios bakterijos apsaugo mus nuo ligos puolant patogenus.

Azoto fiksavimas

Bakterijos ima azota ir isleidzia ji augalams, kai jie mirsta. Augaluose augalui reikia azoto, kad jie galetu gyventi, taciau jie to negales padaryti patys. Siekiant uztikrinti tai, daugelyje augalu seklu yra nedidelis bakteriju konteinerius, kurie naudojami augalu daigams.

Maisto technologija

Suris gamina bakterijas.

Pieno rugsties bakterijos, tokios kaip Lactobacillus ir Lactococcus kartu su mielemis ir pelemis ar grybais, naudojamos gaminti tokius maisto produktus kaip suris, sojos padazas, natto (fermentuotos sojos pupeles), actas, jogurtas ir marinuoti agurkai.

Ne tik fermentacija naudinga maisto saugojimui, taciau kai kurie is siu maisto produktu gali buti naudingi sveikatai.

Pvz., Kai kuriuose fermentuotuose maisto produktuose yra bakteriju tipu, kurie yra panasus i tuos, kurie susije su virskinimo trakto sveikata. Kai kurie fermentacijos procesai sukelia naujus junginius, pavyzdziui, pieno rugsti, kuri, atrodo, turi priesuzdegimini poveiki.

Reikia daugiau tyrimo, siekiant patvirtinti fermentuotu maisto produktu nauda sveikatai.

Bakterijos pramoneje ir moksliniai tyrimai

Bakterijos gali suskaidyti organinius junginius. Tai naudinga tokioms veiklos rusims kaip atlieku apdorojimas ir naftos issiliejimo bei nuodingu atlieku valymas.

Farmacijos ir chemijos pramone naudoja bakterijas tam tikru cheminiu medziagu gamybai.

Bakterijos yra naudojamos molekulines biologijos, biochemijos ir genetiniu tyrimu srityje, nes jos gali greitai augti ir palyginti lengvai manipuliuoti. Mokslininkai naudoja bakterijas, kad istirtu genu ir fermentu veikima.

Bakterijos reikalingos antibiotikams gaminti.

Bacillus thuringiensis (BT) yra bakterija, kuri gali buti naudojama zemes ukyje, o ne pesticidu. Ji neturi nepageidaujamu pasekmiu aplinkai, susijusioms su pesticidu naudojimu.

Pavojai

Kai kurios bakteriju rusys gali sukelti zmoniu ligas, tokias kaip cholera, dipterija, dizenterija, buboniniai marai, plauciu uzdegimas, tuberkulioze (TB), viduriu siltine ir daug daugiau.

Jei zmogaus kunas susiduria su bakterijomis, kuriu organizmas nepripazista kaip naudingos, imunine sistema juos uzpuls. Si reakcija gali sukelti patinima ir uzdegima, kuriuos matome, pavyzdziui, infekuotoje zaizdoje.

Atsparumas

1900 m. Pusleline, tuberkulioze ir viduriavimas buvo trys didziausi zudikai Jungtinese Amerikos Valstijose (JAV).Sterilizavimo metodai ir antibiotiku vartojimo vaistai reiksmingai sumazino mirciu nuo bakteriniu ligu skaiciu.

Taciau antibiotiku pernelyg intensyvejimas yra bakterine infekcija, kuria sunkiau gydyti. Bakterijos mutavus, jie tampa atsparesni esamiems antibiotikams, todel infekcijas sunkiau gydyti. Naturaliai naturaliai pasireiskia bakterijos, taciau antibiotiku pernelyg intensyvejimas yra pagreitina si procesa.

"Net jei isvystyti nauji vaistai, be elgesio pokyciu, atsparumas antibiotikams isliks didziausia gresme". Pasaulio sveikatos organizacija (PSO)

Del sios priezasties mokslininkai ir sveikatos prieziuros institucijos ragina gydytojus netaikyti antibiotiku, nebent tai yra butina, ir zmonems praktikuoti kitus ligu prevencijos budus, tokius kaip geroji maisto higiena, ranku plovimas, skiepijimas ir saugus seksas.

Zarnyno mikrobiomas

Naujausi tyrimai paskatino nauja ir vis didejancia pazanga, kaip zmogaus organizmas saveikauja su bakterijomis, ypac zarnyne gyvenanciu bakteriju, vadinamu zarnu mikrobioma, arba zarnyno floros bendruomenemis.

2009 m. Mokslininkai paskelbe faktus, leidziancius manyti, kad moterys, turincios nutukima, labiau tiketina, kad turi tam tikra bakterija Selenomonas Noxia (S. Noxia) savo burnoje.

2015 m. Siaures Karolinos universiteto mokslininkai nustate, kad anoreksijos zmoniu zarnose yra "labai skirtingu" bakteriju arba mikrobu komplikaciju, palyginti su zmonemis, kurie neturi bukles. Jie rodo, kad tai gali tureti psichologini poveiki.

Istorija

Daugiau nei pries 2000 metu, romenu autorius Marcus Terentiusas Varro pasiule, kad liga gali sukelti nedideli gyvunai, kurie plauke ore. Pastaruju metu jis patare zmonems isvengti pelkiu vietu, nes jie gali tureti uz akiu per mazus vabzdzius, kad pastebetu, kad jis patenka i kuna per burna ir snerves ir sukelia ligas.

Olandijos mokslininkas Antonius van Leuwenhoek 17-ajame amziuje sukure vieno lesio mikroskopa, kuriuo jis pamate tai, ka jis pavadino "animalcules", veliau vadinamas bakterijomis. Jis laikomas pirmuoju mikrobiologu.

19 amziuje chemikai Louisas Pasteuras ir Robertas Kochas sake, kad ligas sukelia bakterijos. Tai buvo zinoma kaip gemos teorija.

1910 m. Mokslininkas Paul Ehrlich paskelbe apie pirmojo antibiotiko, Salvarsano, vystyma. Jis isgyde sifili. Jis taip pat buvo pirmasis mokslininkas, kuris aptiko bakterijas, panaudodamas demeles.

2001 m. Jozua Lederburgas sukure savoka "zarnyno mikrobiologija", o siuo metu mokslininkai vis labiau siekia tiksliau apibudinti ir suprasti "zarnyno floros" arba bakteriju zmogaus kune strukturas, rusis ir paskirtis.

Laikui begant, sis darbas turetu paskatinti nauja sviesa ivairiomis sveikatos salygomis.