KRÓLESTWO: MONERA

GROMADA: BAKTERIE (BACTERIOPHYTHA)

Bakterie są najmniejszymi znanymi organizmami, ich przeciętna wielkość wynosi 1μm.

Są to organizmy prokariotyczne.

rzęska

BUDOWA BAKTERII:

Substancje zapasowe

Tylakoid (ciałko chromatoforowe)

nukleoid

cytoplazma

rybosom

Błona komórkowa

  Otoczka śluzowa

ściana komórkowa

mezosom

·         komórka bakterii otoczona jest otoczką śluzową, pełniącą funkcję ochronną przed niesprzyjającymi warunkami zewnętrznymi, szczególnie przed wysychaniem.

·         Ściana komórkowa nadaje komórce kształt. Ma ona skomplikowany skład chemiczny (węglowodanowo-tłuszczowe peptydomy). Budujący go związek to mukopeptyd.

·         Błona cytoplazmatyczna – plazmalemma otacza protoplast. Zbudowana jest z białek i fosfolipidów.

Protoplast budują:

-nukleoid pełniący funkcję jądra komórkowego. Nukleoid zbudowany jest ze splątanej nici     nukleinowej zwanej genoforem. Nie jest on oddzielony od protoplastu żadną błoną.

-cytoplazma jest bardzo gęsta, na jej obszarze znajdują się różne substancje zapasowe m.in. węglowodany, tłuszcze, białka.

-mezosomy są to wypuklenia błony cytoplazmatycznej, pełnią funkcje oddechowe (odpowiedniki eukariotycznych mitochondriów)

-tylakoidy (ciałka chromatoforowe) występują w fotosyntezujących bakterii. Są to wypuklenia, które oderwały się od błony, dominują barwniki asymilacyjne. Pełnią funkcje odżywcze. (Są odpowiednikami eukariotycznych chloroplastów).

-ziarenkowate rybosomy warunkujące syntezę białek.

-komórka bakterii posiada jedną nić lub opatrzona jest kurczliwymi rzęskami, dzięki którym organizm może poruszać się w środowisku wodnym.

-na ścianie komórkowej mogą znajdować się również cieniutkie wyrostki, zwane fimbriami, przypuszcza się że mogą one odgrywać rolę w procesie płciowym.

PODSTAWOWE KSZTAŁTY BAKTERII:

   1. Ziarniaki (kuliste lub owalne) np. Coccrus Hicrococcus

2. Pałeczki (krótkie cylindry) np. Bacterium

3. Laseczki (wydłużone cylindry) np. Bacillus

4. Przecinkowce (krótkie wygięte wałeczki) np. Vibno

5. Krętki (formy spiralne) np. Spirochaetales

6. Śrubowce (wydłużone formy spiralne) np. Spirillum

Bakterie mogą występować pojedynczo lub tworzyć liczne kolonie. Kolonie powstają gdy po podziale komórki macierzystej, komórki potomne nie oddzielają się od siebie.

Formy koloni bakteryjnych:

1. Paciorkowce (układ łańcuszkowy) np. Streptococcus 

2. Gronkowce (nieregularny układ) np. Staphylococcus

3. Dwoinki (zespół dwóch komórek) np. Diplococcus

4. Czworaczki (zespół czterech komórek) np. Tetracoccus

5. Sześcianki (zespół sześciu komórek) np. Sarcina

TYPY URZĘSIENIA BAKTERII:

1.      Typ monotrychalny – pojedyncza rzęska na jednym końcu ciała bakterii.

2.      Typ amfitrychalny – dwie pojedyncze rzęski na obu końcach ciała bakterii.

3.      Typ lofotrychalny – pęki rzęsek na jednym lub obu końcach ciała bakterii.

4.      Typ perytrychalny – rzęski na całej powierzchni ciała.

Ad.1                                                                   

Ad.2

-          Ad.3

Ad.4

CZYNNOŚCI ŻYCIOWE BAKTERII:

Odżywianie

1. Autotrofy – bakterie samożywne, są zdolne do wytwarzania substancji organicznych ze związków nieorganicznych.

·         Fotoautotrofy – bakterie fotosyntetyzujące.                                               Produkują one związki organiczne w procesie fotosyntezy, wykorzystując bakteriochlorofil np. bakterie zielone i purpurowe.

·         Chemoautotrofy – bakterie chemosyntezujące. Produkują one związki organiczne w procesie chemosyntezy. Zamiast energii słonecznej i chlorofilu, wykorzystują energię zdobywaną przez utlenianie różnych związków nieorganicznych np. siarkowodoru, amoniaku, związków żelaza i innych.

2. Heterotrofy – bakterie cudzożywne. Wydzielają do środowiska enzymy, które rozkładają (trawią) materię organiczną (białka, węglowodany, tłuszcze) w podłożu. Powstałe w ten sposób związki organiczne są osmotycznie wchłaniane przez komórkę bakteryjną.

·         Saprofity (roztocza) - Pobierają pokarm z rozkładanych obumarłych szczątków roślin.

·         Pasożyty – zdobywają pokarm, żerując w tkankach żywych organizmów, rzadko doprowadzając do ich śmierci. Pasożyty mogą być zewnętrzne i wewnętrzne.

·         Bakterie symbiotyczne – żyją w ciele innego organizmu, odżywiają się jego kosztem ale przynoszą mu również pewne korzyści.

Oddychanie

1. Aeroby – bakterie tlenowe. Przeprowadzają proces oddychania tlenowego:        glikoliza + cykl Krebsa + łańcuch oddechowy
2. Anaeroby – bakterie beztlenowe. Przeprowadzają proces oddychania beztlenowego: glikoliza + fermentacja (alkoholowa, octowa, mlekowa, masłowa)

Rozmnażanie

1. Rozmnażanie bezpłciowe – wegetatywne.

·         Amitoza – podział komórki macierzystej na dwie komórki potomne. Podział cytoplazmy poprzedzony jest podwojeniem nukleoidu. Komórka dzieli się poprzez wgłębianie ściany komórkowej.

·         Pączkowanie – wytwarzanie niewielkich uwypukleń, następnie odrywających się od komórki macierzystej i dorastających do wielkości dojrzałego organizmu.

2.      Rozmnażanie płciowe. Występujące okresowo u bakterii procesy płciowe, nie wiążą się bezpośrednio z rozmnażaniem (nie prowadzą do zwiększenia liczby osobników). Proces płciowy polega na wzajemnym, częściowym przekazywaniu substancji dziedzicznej, z jednej komórki bakteryjnej do drugiej. Odbywa się to w procesie koniugacji, dzięki temu zwiększa się zmienność osobnicza w obrębie gatunku.

W warunkach niesprzyjających niektóre bakterie potrafią przetrwać krytyczne okresy

w stanie życia utajonego tworząc tzw. Przetrwalniki (endospory). Cytoplazma  bakterii ulega wtedy odwodnieniu i zagęszczeniu, przybierając postać grudki luźno umieszczonej wewnątrz sztywnej ściany komórkowej. Grudka cytoplazmy otacza się nową, grubą błoną stając się przetrwalnikiem. Po ustąpieniu warunków krytycznych błona przetrwalnikowa pęka, cytoplazma pęcznieje i ponownie wypełnia  objętość właściwej ściany komórkowej. W stadium przetrwalnikowym zanikają wszelkie procesy życiowe.

ROLA BAKTERI W PRZYRODZIE I W ŻYCIU CZŁOWIEKA:

1. Procesy życiowe bakterii przyczyniają się do bezustannego krążenia materii w przyrodzie, gdyż uwalniają one pierwiastki zawarte w obumarłej masie organicznej. Procesy krążenia pierwiastków w przyrodzie uzupełnia działalność bakterii rutryfikacyjnych , wiążących azot atmosferyczny oraz bakterii przeprowadzających różnego rodzaju fermentacje.

            Bakterie azotowe – zdolne do przyswajania azotu atmosferycznego.

·         Bakterie azotowe samodzielne – są to organizmy glebowe, azot wbudowany w ciała bakterii, po ich śmierci jest udostępniany roślinom (5-10kg azotu na 1ha). Do tych bakterii należą: tlenowe z rodzaju Azotobacter i beztlenowe z rodzaju lostridium.

·         Bakterie azotowe symbiotyczne Rhizołbum                                                      Są to te bakterie korzeniowe (brodawkowe). Mogą one asymilować azot z powietrza, jedynie współżyjąc z roślinami. Najczęściej są to rośliny motylkowe np. Tubin, Koniczyna, wyka, lucerna, groch, fasola. Bakterie przenikają do wnętrza korzeni i osiedlają się w tkankach. Przed wpływem wydzielin bakteryjnych w  tkankach korzeni powstają brodawkowate zgrubienia. Bakterie korzeniowe dostarczają związków azotowych roślinie, czerpiąc od niej w zamian gotowe węglowodanowe substancje odżywcze. Bakterie korzeniowe na polu roślin motylkowych mogą wiązać ok. 100-200kg azotu na 1ha.

Bakterie przeprowadzające proces fermentacji, produkują wiele substancji użytecznych dla człowieka np. bakterie z rodzaju Latobacillus lub Streptococcus w procesie fermentacji produkują kwas mlekowy, bakterie z rodzaju Ciortnokum w wyniku fermentacji produkują kwas masłowy.

2. Flota bakteryjna w organizmach roślinożerców pozwala im na trawienie pokarmu   (np. przeżuwaczy).
3. Niektóre bakterie wytwarzają substancje hamujące rozwój mikroorganizmów chorobotwórczych. Stosowane są w przemyśle fermentacyjnym przy produkcji antybiotyków.
4. Bakterie saprofityczne uczestniczą w oczyszczaniu środowiska i licznych, często szkodliwych dla innych organizmów metabolitów i innych nieczystości, rozkładając je na nieszkodliwe produkty.
5. Bakterie pełnią rolę glebotwórczą. Dzięki udziałowi w wytwarzaniu próchnicy, bakterie podnoszą walory uprawne gleb, ponieważ próchnica nadaje glebie strukturę gruzełkowatą, a gleby o takiej strukturze są przewietrzane i dłużej zatrzymują wodę. Jednocześnie bakterie wzbogacają glebę w przyswajalne dla roślin składniki odżywcze, podnoszą żyzność gleby. Na gruntach ornych bakterie rozkładają obornik lub kompost.
6. Niekorzystna działalność bakterii (z punktu widzenia człowieka) to wywoływanie chorób roślin, zwierząt i ludzi. Niektóre bakterie wywołują zaburzenia specjalnie prowadzonych procesów  fermentacyjnych i powodują psucie się artykułów spożywczych.

BAKTERIE CHOROBOTWÓRCZE

1. Choroby bakteryjne roślin – bakteriozy                                                                               

   Do wnętrza roślin bakterie wnikają przez otwory naturalne (np. szparki) lub przez      uszkodzenia mechaniczne (np. pęknięcia, zranienia). Żyją zwykle w przestworzach    międzykomórkowych, niektóre wnikają do żywych komórek. Bakterie wydzielają toksyny, które mogą powodować:

·         Rozluźnienie tkanki, poszczególne komórki oddzielają się od siebie          i zamierają. Tkanka przekształca się w papkowatą, gnijącą masę. Choroba ta to mokra zgnilizna. Występuje min na bulwach ziemniaków, korzeniach marchwi, pietruszce.

·         Bakterie powodujące mokrą zgniliznę mogą atakować także pędy roślin, wywołując chorobę zwaną czarną nóżką.

·         Bakterie mogą wywoływać również takie objawy jak wycieki śluzu lub gumy na pędach drzew, zgorzel kwiatków, zasychanie wierzchołków pędów,  nekrotyczne rany na gałęziach i konarach np.: zaraza ogniowa, rak bakteryjny                                                                               -niektóre bakterie zatykają naczynia co powoduje więdnięcie roślin lub pobudzają tkanki żywiciela do nadmiernego rozrastania się co prowadzi do powstawania guzowatych narośli na pniach lub korzenia drzew.

2. Choroby bakteryjne zwierząt

·         Nosalizna występuje przeważnie u zwierząt nieparzystokopytnych np.: koni i osłów.

Choroba objawia się przewlekłym zapaleniem i ropnym wysiąkiem z jamy nosowej. Ropna wydzielina zawiera bakterie, za jej pośrednictwem choroba rozprzestrzenia się.

·         Wąglik – choroba bydła i owiec, jej objawem jest owrzodzenie narządów wewnętrznych zwierząt.

·         Gruźlica, bakterie gruźlicy atakują często zwierzęta, a zwłaszcza bydło i trzodę chlewną. Powodować mogą nie tylko schorzenia płuc (u ludzi) ale również schorzenia przewodu pokarmowego, gruczołów mlecznych i innych organów oraz kości. Szczególnie niebezpieczna jest gruźlica u krów, ponieważ bakterie mogą się przenosić na ludzi za pośrednictwem mleka.  

3. Choroby bakteryjne ludzi.

·         Dur brzuszny i plamisty, czerwonka, błonica, cholera, tężec i inne.

BŁONKA – ostra choroba zakaźna wywoływana przez bakterię maczugowiec błonicy Corynebacterium diphtheriae; występuje najczęściej u dzieci; charakteryzuje się powstawaniem błon w miejscach rozwoju bakterii i wytwarzaniem bardzo silnego jadu.

CYKL KREBSA - kołowy, wieloetapowy ciąg reakcji enzymatycznych w mitochondriach, stanowiący u większości organizmów żywych podstawę tlenowego oddychania komórkowego.

GLIKOLIZA - proces przemiany glukozy w kwas mlekowy, zachodzący w środowisku beztlenowym (fermentacja) w komórkach zwierząt i dostarczający im energii w postaci kwasu ATP oraz substancji wyjściowych do dalszych przemian metabolicznych;

METABOLIT - związki chem. powstające w organizmach żywych w wyniku przemiany materii.

ORGANIZMY PROKARIOTYCZNE - organizmy nie posiadające wyodrębnionego jądra komórkowego

OSMOZA – samorzutne przenikanie rozpuszczalnika (wywołane dyfuzją) z roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o stężeniu większym przez błonę; półprzepuszczalną, przez którą mogą przenikać cząsteczki rozpuszczalnika, a nie przenikają cząsteczki substancji rozpuszczonych.

PLAZMALEMMA...