Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Encyklopedia > Wybór haseł > Subskrypcja  




BAKTERIE
Małe, najczęściej o średnicy 0,3-2,0 m, stosunkowo proste drobnoustroje o prokariotycznej budowie komórki. Dawniej zaliczane razem z grzybami (organizmami eukariotycznymi) do grupy Schizomycetes, niespokrewnione z nimi filogenetycznie. Grupą obecnie zaliczaną do bakterii są sinice (dawniej nazywane glonami niebieskozielonymi). Zob. Cyjanobakterie; Drobnoustroje.

Bakterie występują prawie wszędzie. Do szczególnie obficie zamieszkałych przez nie środowisk należą: gleba, woda, przewód pokarmowy zwierząt. Każdy rodzaj bakterii jest przystosowany do przeżycia w jednym z wielu środowisk, różniących się między sobą dostępnością pokarmu, wilgotnością, natężeniem światła, składem powietrza, temperaturą, obecnością różnych inhibitorów oraz innych organizmów. Wysuszone, ale żywe bakterie mogą być przenoszone w powietrzu. Jednym z niewielu miejsc, w którym bakterie zwykle nie występują, są komórki zdrowych organizmów, chociaż istnieją wyjątki, gdyż wiele bakterii bytuje wewnątrzkomórkowo u pewnych organizmów eukariotycznych. Podobnie jak u form wyższych, każda potomna komórka bakteryjna powstaje albo w wyniku podziału komórki macierzystej i ma te same co ona cechy, albo w procesie rozmnażania płciowego przez połączenie dwóch różnych komórek. Zob. Rozmnażanie zwierząt.

Opis bakterii oparto na wynikach badań czystych hodowli. Hodowlę nazywa się czystą, jeżeli wszystkie obecne w niej bakterie są potomstwem jednej komórki, chociaż niekoniecznie muszą wykazywać wierne podobieństwo. Czystą hodowlę można otrzymać różnymi metodami, np. w wyniku izolacji pojedynczych komórek. Częściej stosowane są techniki pośrednie, dające podobne wyniki. Jedną z nich jest oddzielanie bakterii od siebie i prowadzenie odrębnych hodowli komórek powstających z podziału każdej z nich. Uzyskuje się to przez posiew redukcyjny na płytkach agarowych. Inna możliwość to metoda płytek lanych. Do rozpuszczonego podłoża żelatynowego ochłodzonego do temperatury bliskiej krzepnięcia, tak aby nie zabić posiewanych drobnoustrojów, dodaje się zawiesinę badanych bakterii, po czym pożywkę z bakteriami zestala się. Zob. Hodowla czysta.

Pewne cechy morfologiczne, jak kształt, wielkość, ułożenie komórek względem siebie oraz struktury wewnętrzne widoczne w mikroskopie, stanowią podstawę podziału na odrębne grupy klasyfikacyjne. Do uwidocznienia struktur bakteryjnych wykorzystuje się barwienie; najpowszechniej stosowane w celu klasyfikowania szczepów bakterii jest barwienie metodą Grama. Zob. Barwienie bakterii metodą Grama; Barwniki w mikrobiologii; Przetrwalniki bakteryjne.

Między poszczególnymi gatunkami i rodzajami bakterii występują niewidoczne w mikroskopie różnice, ponieważ wielkość takich struktur, jak enzymy i geny, jest poniżej zdolności rozdzielczej mikroskopu. Właściwości tych elementów komórkowych są określane na podstawie badania aktywności metabolicznej bakterii. Charakterystycznymi cechami danego gatunku bakterii są również: temperatura wzrostu, zapotrzebowanie na tlen, zdolność fermentacji, reakcje serologiczne. Określa się również podobieństwo budowy kwasów deoksyrybonukleinowych różnych bakterii. Zob. Czynniki chorobotwórcze; Fermentacja; Serologia.

Wzajemne zależności między bakteriami i innymi organizmami mogą być bardzo ścisłe. Przykładem jest pasożytniczy związek wielu bakterii z roślinami i zwierzętami oraz współżycie z obopólnymi korzyściami (symbioza), np. bakterii wiążących azot z roślinami motylkowymi, celulolitycznych bakterii ze zwierzętami odżywiającymi się pokarmem celulozowym lub bakterii wykazujących zdolność do luminescencji z niektórymi morskimi rybami głębinowymi. [R.E.M.] (E.P.)

Badania genetyczne zarówno bakterii, jak i wszystkich form żyjących są możliwe dzięki występowaniu łatwo wykrywalnych odmian cech, charakteryzujących poszczególne gatunki lub szczepy. Szybkie namnażanie się bakterii (niektóre bakterie podwajają swą liczbę w ciągu 20 min) i uzyskiwanie dużych populacji komórek (109 bakterii na cm3) pozwalają na otrzymanie olbrzymiej liczby odmian danej cechy, a także na wykrycie rzadkich zmian, zwanych mutacjami. Są one wynikiem zmian w genach. Zależnie od genów częstość występowania mutacji spontanicznych może być bardzo mała i dotyczyć jednej komórki bakteryjnej wśród 109 osobników w czasie generacji albo sięgać jednej mutacji na 10 000 drobnoustrojów. Ten wskaźnik może być zwiększony 100-1000 razy po zastosowaniu czynników mutagennych, jak np. promieniowania nadfioletowego lub rentgenowskiego albo różnorodnych związków chemicznych (iperytów azotowych, barwników akrydynowych, kwasu azotawego, analogów puryn i pirymidyn). Zob. Mutacja.

Do częściej badanych cech genetycznych należą te, które występują powszechnie, są łatwe do wykrycia i selekcji. Bakterie podczas hodowli na stałych pożywkach agarowych tworzą charakterystyczne kolonie. Morfologiczne odmiany tego samego gatunku są wykrywane na podstawie różnic w rozmiarze, kształcie, kolorze lub strukturze kolonii. Mutanty biochemiczne, u których wystąpiła zmiana swoistej substancji chemicznej, np. białka, enzymu, niepowtarzalnego funkcjonalnego składnika komórki, mogą różnić się zdolnością fermentowania określonych cukrów, zdolnością przeżywania w obecności antybiotyków lub światła nadfioletowego, odpornością na wirusy bakteryjne, wywoływaniem zakażenia u zwierząt laboratoryjnych, produkcją substancji odpornościowych. Za niezwykle użyteczne w badaniach genetycznych są uznawane mutacje, które uniemożliwiają wzrost bakterii, jeśli się nie doda do podłoża hodowlanego specjalnego czynnika wzrostowego. Takie mutanty nazywane są pokarmowymi lub auksotroficznymi. Mają szczególną wartość w poznawaniu złożonych mechanizmów biochemicznych bakterii.

Schemat trzech głównych mechanizmów wymiany informacji genetycznej między bakteriami. Dany gen jest przenoszony z komórki dawcy do biorcy przez: a) transformację wyizolowanego DNA; b) transdukcję za pośrednictwem wektora bakteriofaga; c) koniugację, czyli rekombinację płciową polegającą na połączeniu dwóch komórek bakteryjnych

U wielu gatunków bakterii występują procesy przypominające procesy płciowe, polegające na przenoszeniu materiału genetycznego miedzy komórkami. Znane są trzy sposoby wymiany informacji genetycznej u bakterii: transformacja, transdukcja i koniugacja. Transformacja to proces przeniesienia materiału genetycznego w formie czystego, rozpuszczalnego DNA, który jest izolowany z komórek dawców lub samorzutnie uwalnia się w wyniku ich lizy (rys. a). Podczas transdukcji małe fragmenty bakteryjnego chromosomu są przenoszone przez wektory wirusowe - bakteriofagi, które wychwytują te geny w trakcie ich rozwoju w komórce dawcy. Podczas takiego zakażenia gospodarz jest niszczony, a uwolnione cząstki wirusa zakażają komórki biorców w warunkach sprzyjających przeżyciu bakterii zainfekowanych przez wirusy (rys. b). Koniugacja to najbardziej zaawansowana forma rozmnażania płciowego bakterii, najbliższa rozmnażaniu płciowemu organizmów eukariotycznych. W czasie koniugacji dochodzi do bezpośredniego połączenia komórek dawcy i biorcy. Tworzy się mostek cytoplazmatyczny i przenoszona jest znaczna część pojedynczego chromosomu (genomu) bakteryjnego (rys. c). Zob. Bakteriofagi; DNA; Transdukcja; Transformacja. [J.S.G.] (E.P.)

[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach