Struktura a aktivita bakterií • Obrazavr
Dnes budeme hovořit o říši bakterií: zjistíme, jaké druhy bakterií existují, zvážíme jejich strukturu, životně důležitou aktivitu a funkce a také diskutujeme o tom, proč jsou bakterie v přírodě potřebné.
Bakterie jsou velmi malé, takže je nelze vidět bez mikroskopu. Jedna z nejmenších bakterií je zástupcem rodu Mycoplasma. Délka buněk této bakterie není větší než 0,3 mikronu, což jen nepatrně překračuje mez rozlišení výkonného optického mikroskopu.
Existují ještě menší bakterie (ultramikrobakterie), ale v současné době jsou špatně prozkoumány, protože neexistuje vhodná technologie k jejich pozorování.
Existují však vzácné výjimky: například bakterie Thiomargarita namibiensis neboli „sirná perla Namibie“ ze skupiny proteobakterií dosahuje velikosti 0,75 mm, což znamená, že je vidět pouhým okem.
Tvar a struktura bakterií
Bakterie jsou jedna buňka, která je pokryta vícevrstvým ochranným pláštěm. Tato membrána obklopuje veškerý obsah buňky a působí jako bariéra pro udržení živin a cytoplazmatických složek v buňce.
Bakterie jsou zpravidla bezbarvé, jen některé jsou zbarveny do zelena nebo fialova. Bakterie mohou být pohyblivé nebo nepohyblivé. Bakterie se mohou pohybovat buď pomocí bičíků, nebo pomocí vlnovitých kontrakcí.
Bakterie mají různé tvary, ale existují dvě hlavní varianty: koky (kulaté) a bacily (tyčinkovité). Zbývající formy jsou odvozeny od těchto dvou odrůd. Bakterie často tvoří shluky – páry, řetězce, skupiny a biofilmy.
Volba tvaru bakterií není náhodná.
Tvar bakteriální buňky určuje její schopnost absorbovat živiny, vázat se na povrchy, plavat v kapalinách a unikat z organismů, které se živí bakteriemi.
Vnitřní struktura bakterií
Všechny bakterie jsou prokaryota, protože jejich buňkám chybí vytvořené jádro, což je charakteristický rys říše bakterií.
Místo jádra obsahuje cytoplazma bakterií jaderná látka — kruhová DNA bakteriální buňky. Je to primitivnější analog jádra, protože se v organismech objeví později v procesu evoluce.
Hlavní části bakteriální buňka:
- Bičíkovec — volitelný prvek buňky, který umožňuje bakterii pohyb. Některé bakterie nemají vůbec žádné bičíky, zatímco jiné mohou mít až sto bičíků.
- Kapsle To také nemají všechny bakterie. Kapsle je jakousi ochrannou bublinkovou fólií pro bakterie, ale je vyrobena z ochranného hlenu. Tloušťka pouzdra může být mnohonásobně větší než průměr samotné buňky, ale u některých bakterií je pouzdro naopak velmi tenké a je vidět pouze elektronovým mikroskopem.
- Buněčná stěna – hustá skořápka, která umožňuje bakteriím udržet si tvar a má ochrannou funkci.
- buněčná membrána – tenká skořepina navržená tak, aby zachovala integritu článku. Membrána je propustná, přes kterou mohou bakterie interagovat s prostředím.
- Cytoplazma — vnitřní prostředí buňky, její polotekutý obsah, který zahrnuje vše kromě membrán bakterie a její jaderné substance. Cytoplazma podporuje život bakterie: probíhá v ní metabolismus, ukládá zásoby potravy pro buňku.
- Nukleoid nebo jaderná substance – je nepravidelně tvarovaná oblast v cytoplazmě, která obsahuje bakteriální genetický materiál.
Výživa bakterií
Bakterie se mohou živit širokou škálou potravin, nejen těmi, na které si za tisíce let zvykly, ale i novými: domácími chemikáliemi, plasty, syntetickými barvivy.
Bakterie mají pouze 2 způsoby výživy, proto existují dva typy bakterií:
Autotrofy jsou bakterie, které produkují organické látky z anorganických látek, to znamená, že vytvářejí živiny pro svůj vlastní život.
Heterotrofy jsou bakterie, které nejsou schopny produkovat látky pro vlastní výživu; používají jako potravu to, co vytvořily jiné organismy.
Autotrofy v přírodě je jich málo, hlavně jsou zastoupeny dvěma typy bakterií:
| druhy | Fotosyntetika | Chemosyntetika |
|---|---|---|
| Jaké bakterie? | Sinice | Bakterie síry, bakterie železa |
| Co jedí? | Energie světla | Energie anorganických látek |
| Co je užitečné? | Obohaťte atmosféru kyslíkem | Čistá odpadní voda (sirné bakterie) |
| Jak jsou škodlivé? | – | Znečišťuje půdu a vodu (železné bakterie) |
Heterotrofní bakterie jsou většinou, ale lze je také rozdělit do tří skupin:
| druhy | Saprotrofy | Symbionty | havěť |
|---|---|---|---|
| Jaké bakterie? | Bakterie rozkladu a rozkladu (půda) | Nodulové bakterie (fixující dusík) | patogeny |
| Co jedí? | Mrtvé organismy | Vzájemně výhodné soužití s jiným organismem | Živiny hostitelského organismu |
| Co je užitečné? | Přeměňte humus na minerální látky | Obohacují půdu dusíkem a hnojí ji | – |
| Jak jsou škodlivé? | Mohou to být patogeny | – | Jsou to patogeny |
Chov bakterií
Bakterie se množí buněčného dělení v polovině. V tomto okamžiku se tvoří peretyazhkaa z jedné buňky se získají dvě.
Za příznivých podmínek se bakterie může dělit každou půlhodinu. Při tomto tempu reprodukce může jedna bakterie za pouhých 5 dní produkovat potomstvo, které pokryje zeměkouli.
Proč se to neděje?
Bakterie jsou docela křehká stvoření, která jsou velmi citlivá na vnější prostředí.
Bakterie často umírají při zahřátí, vystavení slunečnímu záření, nedostatku potravy nebo pod vlivem dezinfekčních prostředků a stávají se potravou pro jiné živé bytosti.
Pokud se bakterie dostane do extrémně nepříznivých podmínek (nedostatek vláhy, potravy, výkyvy teplot), může se změnit na spor. Jeho cytoplazma se stáhne, oddělí se od membrány a na jejím povrchu vytvoří novou, velmi hustou membránu.
Taková bakterie se nazývá spora a je odolná téměř vůči jakýmkoliv vnějším vlivům. Výtrusy přežívají velmi dlouho a nezahynou při teplotách od -253 do +140 stupňů Celsia. Neumírají, když se vaří, zmrazují, suší a jsou snadno přenášeny větrem a vodou. Bakterie ve stavu spor může žít desítky let, dokud se neocitne v příznivých podmínkách a stane se opět životaschopnou bakterií.
Kde žijí bakterie?
Bakterie žijí všude: ve vodě, na souši, v půdě. Lze je nalézt na nejvyšší hoře Everestu, v arktickém ledu a v horkých pramenech Islandu. Většina bakterií žije v půdě, která je pro ně nejpříznivějším prostředím.
Samozřejmě existuje i řada parazitických bakterií, které se uvnitř jiných organismů cítí skvěle. Jedná se především o patogenní bakterie, které způsobují onemocnění rostlin, zvířat i lidí.
Existují však i docela „mírumilovné bakterie“, které žijí například ve střevech a pomáhají zvířatům i lidem trávit potravu.
Ne všechny bakterie potřebují k životu kyslík.
Aerobní bakterie žijí pouze v přítomnosti kyslíku, zatímco anaerobní bakterie mohou žít v prostředí bez kyslíku. Existují také takzvané fakultativní bakterie: mohou žít s kyslíkem i bez něj.
Role bakterií v přírodě
Bakterie v podstatě žijí v půdě: rozkládají zbytky jiných živých organismů a produkty jejich životně důležité činnosti, což jim umožňuje provádět oběh látek v přírodě. Bez bakterií by život na Zemi nebyl možný.
Bakterie jsou nejdůležitějším článkem v obecném oběhu látek v přírodě, protože rozkládají složité organické látky na jednoduché.
Lidé se naučili využívat bakterie k výrobě potravinářských výrobků, jako jsou kysané mléčné výrobky (kefír, jogurt, sýr) a kvašená zelenina (kysané zelí, rajčata).
Bakterie se používají při výrobě léků a vitamínů. Pomáhají také při čištění odpadních vod a výrobě hnojiv.
Proč by se neměly zaměňovat bakterie a viry?
Bakterie a viry mají dvě věci společné: nejsou vidět pouhým okem a mohou způsobit onemocnění. Proto jsou často zaměňovány a označovány obecným termínem „mikroby“.
To není pravda, protože bakterie a viry jsou různé říše živé přírody. Viry jsou nebuněčné formy života, zatímco bakterie jsou buněčné.
Nejnebezpečnější je zaměňovat bakterie a viry v medicíně: nemoci způsobené bakteriemi a nemoci způsobené viry se léčí úplně jinak. Pokud máte například virus chřipky, není užívání antibiotik vhodné: antibiotika zabíjejí bakterie, nikoli viry.
Často kladené dotazy
Co je to bakterie?
Bakterie jsou jedním z království živé přírody, jsou nejmenšími, nejrozšířenějšími a nejstaršími tvory na Zemi. Bakterie jsou jednobuněčné, protože celý jejich organismus je jedna buňka.
Proč bakterie nemají jádro?
Bakterie jsou nejstarší organismy; jádro se objevilo v organismech později, v procesu evoluce.
Jaké jsou hlavní části bakterie?
Buněčná stěna, buněčná membrána, cytoplazma a nukleoid. Bičík a pouzdro jsou volitelnými částmi bakterie.
Jak se dělí bakterie podle jejich nutričního typu?
Bakterie lze rozdělit na autotrofní a heterotrofní. Autotrofní vytvářejí svou vlastní potravu, zatímco heterotrofní využívají potravu vytvořenou jinými organismy.
Jak se bakterie rozmnožují?
Bakterie se rozmnožují rozdělením svých buněk na dvě části.
Jaká onemocnění mohou bakterie způsobit?
Bakterie mohou způsobit onemocnění rostlin, zvířat i lidí. Nejčastějšími lidskými nemocemi jsou zápal plic, černý kašel, tetanus, tuberkulóza, angína a mnoho střevních onemocnění.
Proč se někdy plechovky vyboulí? Proč se nedají jíst?
Nesprávné skladování nebo porušení výrobní technologie vedou ke změnám vzhledu plechovky. Nejnebezpečnějším znakem je oteklé víčko. To ukazuje na nahromadění jedovatého toxinu produkovaného botulonickými bakteriemi. Při konzumaci takových produktů se toxin rychle vstřebává do krve a šíří se po celém těle. Botulismus je velmi vzácné, ale život ohrožující onemocnění, které postihuje nervový systém a způsobuje paralýzu.