Bakterie

Bakterie (od gr. bakterion "pałeczka") – jednokomórkowe lub kolonijne organizmy o budowie prokariotycznej.

Bakteriami zajmuje się mikrobiologia oraz jej wyspecjalizowany dział – bakteriologia. Bakterie odgrywają pożyteczną ekologicznie rolę w obiegu biogennych pierwiastków.

Systematyka

Ze względów historycznych pojęcie to jest dosyć nieprecyzyjne. Tradycyjnie (mniej więcej do połowy XX w.) obejmowało wszystkie prokarionty za wyjątkiem sinic, zaliczanych do glonów.

Według "systematyki pięciu królestw" wszystkie prokarionty zgrupowano w jedno królestwo Monera z dwoma podkrólestwami: Eubacteria (czyli "bakterie właściwe") i Archaea (archeany), a sinice zaliczono do tych pierwszych jako niższy takson.

Dokładniejsze badania na poziomie molekularnym zasugerowały, że z ewolucyjnego punktu widzenia archeany są równie odległe od reszty prokariontów, jak od eukariontów, a pod pewnymi względami nawet bliższe tym ostatnim (patrz intron). Spowodowało to zaproponowanie "systematyki trzech domen", według której "bakterie właściwe" stanowią jedną z trzech domen, obok archeanów i eukariontów. W takim ujęciu słowo "bakteria" powinno odnosić się do podkrólestwa Eubacteria, równoważnego z domeną Bacteria. Należy jednak zaznaczyć, że nie wszyscy naukowcy zgadzają się z taką interpretacją, wskazują na błędy w interpretacji danych molekularnych i uważają, że termin "bakterie" winien być używany także wobec "archeanów".

Postać

Bakterie należą do najmniejszych komórek. Ich rozmiary z reguły zawierają się w zakresie 0.5-5 μm, choć istnieją gatunki o rozmiarach dochodzących do 0.5 mm. Niektóre bakterie są w stanie wytwarzać spory nazywane czasami przetrwalnikami, które charakteryzują się znacznym stopniem odwodnienia zawartej w nich cytoplazmy, a także grubymi i wielowarstwowymi osłonami. Spory umożliwiają bakteriom przetrwanie w niekorzystnych warunkach, a następnie powrót do normalnych funkcji życiowych kiedy warunki zmienią się na sprzyjające.

Historia

Pierwsza bakterie zostały zaobserwowane w roku 1676 przez Antona von Leeuwenhoeka, używającego własnoręcznie skonstruowanego mikroskopu. Nazwa bakteria została wprowadzona znacznie poźniej, przez Christiana Ehrenberga w 1828 roku, od greckiego słowa βακτηριον (baktērion) – "pałeczka".

Budowa komórki

Wszystkie bakterie mają stosunkowo prostą budowę komórkową. Nie posiadają takich organelli jak jądro komórkowe, mitochondria czy chloroplasty. Ważnym składnikiem komórki bakteryjnej jest ściana komórkowa. Opierając się na różnicach w strukturze ścian (zob. barwienie metodą Grama), bakterie można podzielić na dwie grupy: Gram-dodatnie i Gram-ujemne. Gram-dodatnie mają ścianę komórkową składającą się z grubej warstwy mureiny. Gram-ujemne ścianę mają cieńszą, ale występuje u nich podwójna błona komórkowa. Dodatkowymi elementami, w które mogą być zaopatrzone powłoki komórek bakteryjnych, są rzęski i fimbrie, które umożliwiają ruch, przyleganie do innych komórek bakteryjnych i koniugację. Bakterie posiadają stosunkowo mało organelli komórkowych w porównaniu do eukariotów. Posiadają nagą, kolistą i nieupakowaną cząsteczkę DNA, czyli genofor; rybosomy, mezosomy, a także plazmidy. Niektóre bakterie potrafią tworzyć struktury przetrwalnikowe zwane endosporami, które pozwalają przetrwać niekorzystne warunki.

Rozmnażanie

Bakterie rozmnażają się bezpłciowo przez podział komórki. Powstają wtedy dwie identyczne komórki potomne. Faza wzrostu populacji bakterii jest czasem określana w przybliżeniu jako faza wzrostu wykładniczego.

U niektórych typów bakterii mogą występować procesy płciowe bez rozmnażania - proces ten jest zwany koniugacją. Podczas koniugacji jedna komórka („dawca”) ma rurkowate cytoplazmatyczne wyrostki, tzw. pilusy, umożliwiające kontakt między komórkami bakterii. Po wymianie cytoplazmy wraz z materiałem genetycznym (plazmidami) komórki się rozdzielają. Proces ten ma różne odmiany. Koniugacja zwiększa różnorodność populacji bakteryjnych i ich odporność na antybiotyki.

Przykładowe gatunki bakterii

Bakterie chorobotwórcze:

Bakterie warunkowo chorobotwórcze:

Escherichia coli

Zobacz też

Genetyka | Bakterie