Бактерии | Те са прокариотни микроорганизми
Бактериите (в единствено число: bacterium) са много малки организми. Те са прокариотни микроорганизми. Бактериалните клетки нямат ядро и повечето от тях нямат органели с мембрани около тях. Повечето имат клетъчна стена. Те имат ДНК и биохимията им е в общи линии същата като на другите живи същества. Те са сред най-простите и най-старите организми.
Почти всички бактерии са толкова миниатюрни, че могат да се видят само под микроскоп. Бактериите се състоят от една клетка, така че са вид едноклетъчен организъм. Те са една от най-ранните форми на живот и са прости едноклетъчни организми. Към тях спадат екстремофилите, които живеят в екстремни местообитания.
Вероятно има повече отделни бактерии, отколкото който и да е друг вид организъм на планетата, с изключение на вирусите. Повечето бактерии живеят в земята или във водата, но много от тях живеят във вътрешността или върху кожата на други организми, включително и на хората. В тялото на всеки от нас има приблизително толкова бактериални клетки, колкото и човешки клетки. Някои бактерии причиняват болести, но други ни помагат в ежедневието, например при храносмилането на храната (чревна флора). Някои от тях използваме във фабриките за производство на сирене и кисело мляко.
Основоположник на бактериологията е немският биолог Фердинанд Кон (1828-1898). Той публикува първата биологична класификация на бактериите въз основа на външния им вид.
Размножаване и трансфер на гени
Една бактерия се размножава (създава още бактерии), като се разделя наполовина и създава две "дъщерни" клетки. Всяка дъщерна клетка е идентична по форма с родителската.
Бактериите нямат пол, но предават ДНК чрез няколко вида хоризонтален трансфер на гени. Така те споделят резистентност към антибиотици от един щам на друг. Пълната ДНК последователност е известна за много бактериални щамове. Всяка бактерия има само една хромозома.
Форма
Бактериите варират в широки граници по размер и форма, но като цяло те са поне десет пъти по-големи от вирусите. Типичната бактерия е с диаметър около 1 µm (един микрометър), така че хиляда бактерии, подредени една до друга, биха били дълги един милиметър. На Земята има около пет немилиона (5×1030 ) бактерии.
Бактериите се идентифицират и групират по техните форми. Бацилите имат форма на пръчица, коките - на топче, спирилите - на спирала, а вибрионите - на запетая или бумеранг.
Различни форми на бактериите
Патогени
Патогенните бактерии, които са вредни, попадат в човешкия организъм от въздуха, водата или храната. Веднъж попаднали в него, тези бактерии се прикрепят към определени клетки в дихателната система, храносмилателния тракт или в отворена рана или нахлуват в тях. Там те започват да се възпроизвеждат и разпространяват, като използват храната и хранителните вещества на тялото ви, за да си набавят енергия, която да им помогне да се възпроизвеждат.
Екстремофили
Някои бактерии са екстремофили. Някои микроби процъфтяват в скали на дълбочина до 580 метра под морското дъно под 2,6 километра от океана край северозападната част на Тихия океан в САЩ. Според един от изследователите: "Можете да намерите микроби навсякъде - те са изключително адаптивни към условията и оцеляват, където и да се намират."
Вируси
Вирусите са първите и най-сериозните врагове на бактериите. Навсякъде, където се намират бактериите, те биват атакувани от вируси. Вирусите, които атакуват бактериите, се наричат бактериофаги.
Вече се знае нещо за това как бактериите се защитават от вируси. Повечето бактерии имат CRISPR-Cas системи като адаптивна защита срещу вируси. Те запазват участъци от вирусната ДНК. Те се използват за насочване и унищожаване на последващи инфекции с вируса. Процесът е подобен на РНК интерференцията.
История на класификацията им
Всички съвременни идеи започват с анализ на последователността на ДНК и РНК. През 1987 г. Карл Уес, предшественик на революцията в молекулярната филогения, разделя бактериите на 11 подразделения въз основа на последователностите на 16S рибозомната РНК (SSU):
- Протеобактерии: Пурпурни бактерии и техните родственици
Алфа подразделение: пурпурни несерни бактерии, ризобактерии, Agrobacterium, Bartonella, Rickettsiae, Nitrobacter)
Бета подразделение: (Rhodocyclus, (някои) Thiobacillus, Alcaligenes, Spirillum, Nitrosovibrio
Гама подразделение: ентерици, флуоресцентни псевдомонади, пурпурни серни бактерии, Legionella, (някои) Beggiatoa
Подразделение Delta: Сяра и сулфат редуктори (Desulfovibrio), Myxobacteria, Bdellovibrio
- Грам-положителни Eubacteria
Видове с високо съдържание на G+C - Actinobacteria (Actinomyces, Streptomyces, Arthrobacter, Micrococcus, Bifidobacterium)
Видове с ниско съдържание на G+C - Firmicutes (Clostridium, Peptococcus, Bacillus, Mycoplasma)
Фотосинтезиращи видове (Heliobacterium)
Видове с грам-отрицателни стени (Megasphaera, Sporomusa)
Цианобактерии и хлоропласти (Aphanocapsa, Oscillatoria, Nostoc, Synechococcus, Gleoebacter, Prochloron)
- Spirochaetes и роднини
Спирохети (Spirochaeta, Treponema, Borrelia)
Leptospiras (Leptospira, Leptonema)
- Зелени серни бактерии (Chlorobium, Chloroherpeton)
- Bacteroides, Flavobacteria и сродни
Bacteroides (Bacteroides, Fusobacterium)
Група Flavobacterium (Flavobacterium, Cytophaga, Saprospira, Flexibacter)
- Planctomyces и сродни видове
Група Planctomyces (Planctomyces, Pasteuria)
Термофили (Isocystis pallida)
- Хламидии (Chlamydia psittaci, Chlamydia trachomatis)
- Радиорезистентни микрококи и роднини
Група Deinococcus (Deinococcus radiodurans)
Термофили (Thermus aquaticus)
- Зелени несерни бактерии и роднини
Група Chloroflexus (Chloroflexus, Herpetosiphon)
Група Thermomicrobium (Thermomicrobium roseum)
- Thermotogae
Въпроси и отговори
В: Какво представляват бактериите?
О: Бактериите са много малки организми, които са прокариотни микроорганизми. Те нямат ядро и повечето нямат органели с мембрани около тях, но имат клетъчна стена и ДНК.
Въпрос: Колко големи са бактериите?
О: Повечето бактерии са толкова малки, че могат да се видят само през микроскоп.
В: Бактериите едноклетъчни организми ли са?
О: Да, бактериите се състоят от една клетка, така че те са вид едноклетъчни организми.
В: Кога започва да се развива бактериологията?
О: Основател на бактериологията е немският биолог Фердинанд Кон (1828-1898 г.). Той публикува първата биологична класификация на бактериите въз основа на външния им вид.
В: Къде живеят повечето бактерии?
О: Повечето бактерии живеят в земята или във водата, но много от тях живеят и в или върху кожата на други организми, включително на хората.
В: Колко бактериални клетки съществуват в сравнение с човешките?
О: В тялото на всеки от нас има приблизително толкова бактериални клетки, колкото и човешки клетки.
В: Каква роля играят някои видове бактерии в ежедневието? О: Някои видове бактерии ни помагат да смиламе храната (чревна флора), а други използваме във фабриките за производство на сирене и кисело мляко.
