Bakterija

Bakterije su prokariotski mikroorganizmi dužine nekoliko mikrometara. Bila je među prvim oblicima života koji su se pojavili na Zemlji i prisutna je u većini njenih staništa. Bakterije naseljavaju tlo, vodu, termalna vrela, radioaktivni otpad i duboku biosferu zemljine kore. Bakterije također žive u simbioznim i parazitskim odnosima s biljkama i životinjama. Većina bakterija nije karakterizirana jer se samo 27 posto bakterijskih vrsta mogu uzgajati u laboratoriji. Proučavanje bakterija poznato je pod nazivom bakteriologija kao grana mikrobiologije.

Bakterije
Raspon fosila: Arhaik, prije 3,5 milijarde dodina → Sadašnjost
Elektronskomikroskopski snimak bacila Escherichia coli
Sistematika
Koljena
Actinobacteria Aquificae Bacteroidetes/Chlorobi Chlamydiae/Verrucomicrobia Chloroflexi Chrysiogenetes Cyanobacteria Deferribacteres Deinococcus-Thermus Dictyoglomi Fibrobacteres/Acidobacteria Firmicutes Fusobacteria Gemmatimonadetes Nitrospirae Planctomycetes Proteobacteria Spirochaetes Thermodesulfobacteria Thermomicrobia Thermotogae
Sinonimi
Bacteria(Cohn 1872) Cavalier-Smith 1983 Bacteria Haeckel 1894 Bacteria Cavalier-Smith 2002 Bacteriaceae Cohn 1872a BacteriobiontaMöhn 1984 Bacteriophyta Schussnig 1925 Eubacteria Woese and Fox 1977 Neobacteria Möhn 1984 Schizomycetaceae de Toni and Trevisan 1889 Schizomycetes Nägeli 1857

Gotovo sav životinjski život zavisi od bakterija jer samo bakterije i neke arheje posjeduju gene i enzime potrebne za sintezu vitamina B12 koji vrši opskrbu kroz prehrambeni lanac. Vitamin B12 kao vodotopljivi vitamin je uključen u metabolizam svake ćelije ljudskog tijela kao kofaktor sinteze DNK i metabolizma masnih kiselina i aminokiselina. Naročito je važan u normalnom funkcionisanju nervnog sistema zbog njegove uloge u sintezi mijelina. U jednom gramu zemlje se obično nalazi 40 miliona bakterijskih ćelija, a u mililitru slatke vode milion bakterijskih ćelija. Na Zemlji postoji približno 10³⁰ bakterija koje čine biomasu koja premašuje biomasu svih biljaka i životinja. Bakterije su od vitalnog značaja za mnoge faze hranjivog ciklusa zbog recikliranja hranjivih sastojaka kao što je fiksacija dušika iz atmosfere. Hranjivi ciklus uključuje i razgradnju mrtvih tijela; bakterije su odgovorne za fazu truljenja u ovom procesu. U biološkim zajednicama koje okružuju hidrotermalne otvore i hladne ispuste, ekstremofilne bakterije pružaju hranjive sastojke potrebne za održavanje života pretvarajući otopljene spojeve, poput vodik-sulfida i metana, u energiju.

Kod ljudi i većine životinja najveći broj bakterija se nalazi u crijevima i na koži. Većina bakterija u tijelu je bezopasna zbog zaštitnih učinaka imunološkog sistema. Međutim, nekoliko vrsta bakterija su patogene i uzrokuju zarazne bolesti poput kolere, sifilisa, antraksa, lepre i bubonske kuge. Najčešće fatalne bakterijske bolesti su infekcije respiratornnoh trakta . Samo od tuberkuloze godišnje umre oko 2 miliona ljudi, uglavnom u subsaharskoj Africi, pa se antibiotici koriste za liječenje bakterijskih infekcija. U industriji bakterije imaju važnu ulogu u prečišćavanju kanalizacije i razgradnje prilikom izlivanja nafte, proizvodnje sira i fermentacije jogurta, obnavljanja zlata, paladija, bakra i drugih metala u rudarskom sektoru, u biotehnologiji i proizvodnji antibiotika i drugih hemikalija.

Nekad smatrane biljkama koje su činile klasu fisijskih gljiva, danas su bakterije klasificirane kao prokarioti. Za razliku od ćelija životinja i ostalih eukariota, bakterijske ćelije ne sadrže ćelijsko jedro već organele koje su vezane za ćelijsku membranu. Iako je pojam bakterija tradicionalno obuhvaćao sve prokariote, naučna klasifikacija se promijenila nakon otkrića da se prokarioti sastoje od dvije vrlo različite skupine organizama koji su evoluirali od najbližeg zajedničkog pretka. Te evolucijske domene se nazivaju bakterijama i arhejama.

Građa i hemijski sastav

Opšti plan građe bakterije predstavlja građu prokariotske ćelije - tj, kod svih bekterijskih ćelija nalazimo:

• plazmamembranu ili
• citoplazmu, u kojoj su
  • ribosomi
  • nukleoid.

Najveći broj bakterija ima i ćelijski zid, ali ga ipak ne posjeduju sve bakterije (mikoplazme, rikecije). Pored navedenih, pojedine vrste bakterija mogu da sadrže i sljedeće dijelove:

• kapsulu,
• bičeve,
• pile,
• tilakoide,
• mezosome i
• plazmide.

Kapsula je sluzavi, vanjski omotač koji stvara sama bakterija. Uloga kapsule je da zaštiti bakteriju od djelovanja odbrambenog sistema organizma u koji je dospjela. Izgrađena je od polisaharida. Kod mnogih bakterija je zapaženo da obrazuju gust, somotast omotač od kapsulinih polisaharida nazvan glikokaliks. Tako npr. bakterija (streptokoka) koja izaziva karijes, se najbolje pričvršćuje za površinu zuba onda kada stvara glikokaliks. Za proizvodnju glikokaliksa neophodni su šećeri. Bakterije koje imaju kapsulu nazivaju se inkapsulirane bakterije.

Ćelijski zid ne sadrži samo nekoliko vrsta bakterija. Njegovo oštećenje dovodi do smrti bakterije. Antibiotik penicilin sprečava stvaranje ćelijskog zida. Prema sastavu ćelijskog zida i bojenju postupkom po Gramu (metoda koju je predložio naučnik Hans Christian Gram 1884. g.) bakterije se dijele na:

• Gram-pozitivne i
• Gram-negativne.

Gram-negativne bakterije imaju jedan sloj lipopolisaharida koji pokriva njihov ćelijski zid, dok Gram-pozitivne nemaju taj sloj, usljed čega se prve boje crveno, a druge ljubičasto. Ovo nije i jedina razlika između ove dvije vrste bakterija. Tako je utvrđeno da se Gram-pozitivne lakše uništavaju antibioticima, dok su Gram-negativne mnogo otpornije.

Pili (fimbrije) su na stotine končića raspoređenih oko tijela bakterije. Stvara ih sama bakterija i proteinske su prirode. Njihova uloga je u pričvršćivanju bakterije za podlogu i međusobnom pripajanju dvije jedinke pri razmnožavanju.

Bičevi (flagelumi) su dugi, tanki izraštaji izgrađeni od proteina flagelina, kojima se bakterije kreću. Prostije su građe i nisu pokriveni ćelijskom membranom kao bičevi eukariota. Gubitkom bičeva bakterije postaju nepokretne.

Ponašanje bakterije u nepovoljnim uslovima životne sredine

Kada su spoljašnji uslovi nepogodni za rast i razmnožavanje, dolazi do različitih promjena u bakterijama: obrazovanja spora, gubljenja bičeva i kapsule. Proces stvaranja spora naziva se sporulacija, a bakterije sa tom sposobnošću su sporogene bakterije. Spore se obrazuju kao zaštita genetičkog materijala bakterije, znači endogeno (lat. endo = unutra). Imaju debele zidove i otporne su na nepovoljne uslove. Pomoću njih bakterije preživljavaju nepovoljne uslove i raznose se na nova, udaljena mjesta. Kada u vanjskoj sredini postanu povoljni uslovi iz spore isklija nova bakterija.

Također pogledajte

• Escherichia coli

Vanjski linkovi

• http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/MicrobeWiki Arhivirano 6. 2. 2015. na Wayback Machine
• https://web.archive.org/web/20130615034141/http://ncppb.com/
• http://www.sciencenews.org/pages/sn_arc99/4_17_99/fob5.htm Arhivirano 11. 12. 2012. na Wayback Machine
• http://www.rowland.harvard.edu/labs/bacteria/index_movies.html Arhivirano 5. 11. 2015. na Wayback Machine
• http://www.stephenjaygould.org/library/gould_bacteria.html Arhivirano 22. 6. 2019. na Wayback Machine