Karaktäristiska bakterier, morfologi, typer, reproduktion, näring

den bakterier de är en omfattande grupp av prokaryota mikroorganismer. De brukar ha en storlek på bara några mikrometer. De har olika former som går från cylindriska, genom spiraler till sockerformar.

De är praktiskt taget överallt förekommande organismer och kan placeras på marken, organ havsvatten och sötvatten, lever tarmfloran och saliv många ryggradsdjur och som parasiter av djur och växter. De har också hittats i extrema miljöer som surt termiskt vatten, hydrotermiska ventiler och radioaktivt avfall..

Dessa mikrober är en grundläggande del av många näringscykler. De är en grundläggande komponent i mikrobiotan av alla trofiska kedjor och deras biomassa kan beräknas i ca 5 × 10 ³⁰ bakterier på planeten jorden.

En annan intressant siffra är mängden bakterier i människokroppen: man tror att i en genomsnittlig människa bor runt 39 biljoner bakterieceller och de flesta av dessa är en del av tarmfloran.

Den traditionella klassificeringen av bakterier bestod av en polyfyletisk taxonomisk grupp. Idag gruppen har delats upp i två domäner bakterier och arkéer. Bakterie är erkänd som den prokaryota grupp av föreningar med lipidmembran av diacylglycerol diestrar. 

Å andra sidan är archea gruppen av prokaryoter vars membran består av isoprenoid lipider (glycerol diether eller glyceroltetraeter). De presenterar också skillnader i deras ribosomala RNA, denominerad bakteriell rRNA respektive arkeisk rRNA.

index

• 1 Morfologi
  • 1.1 Andra icke-morfologiska egenskaper
• 2 Identifiering
• 3 typer (klassificering)
  • 3.1 - Klassificering av bakterier
  • 3.2 - Nuvarande klassificering av bakteriedomenen
• 4 Reproduktion
  • 4.1 Binär klyvning
  • 4.2 Flera fissioner
  • 4.3 Spirande eller spirande (på engelska)
  • 4.4 Framställning av baeocyter
• 5 Näring
  • 5.1 Lithostrips
  • 5.2 Organotrofer
  • 5.3 Autotrofa bakterier
  • 5.4 Heterotrofa bakterier
  • 5.5 Mixotrofer
• 6 Sjukdomar orsakade
  • 6.1 -Sänds med flyg
  • 6.2 -Transmission av artropoder
  • 6.3-Direktkontaktsjukdomar
• 7 referenser

morfologi

Bakterier har en stor morfologisk variation och storlekar. Dessa unicellulära organismer kan mäta från 0,3 mikrometer upp till 0,5 millimeter, men i allmänhet är deras mätningar mellan 0,3 och 5,0 mikrometer.

Formen kallad cocos (sfärisk) är den vanligaste bland bakterier. Andra former, såsom baciller (stavformade eller käppformade) är emellertid också relativt vanliga.

Andra morfar inte lika utbrett bland bakterier kommatecken, även kallade vibrios (formade något böjd stång eller skiljetecken ""), och espirilias eller spiroketer (spiral former). Några mer ovanliga har fortfarande formen av stjärnor.

Andra icke-morfologiska egenskaper

Företrädarna för bakteriedomen, som är prokaryota encellulära organismer, har inte en definierad kärna eller komplex membranösa organeller. Cellväggen av dessa uppvisar en pektidoglikan innehållande murámiksyra och membranlipiderna innehåller fettsyror av raka kedjor med esterbindningar.

De presenterar gasblåsor. Överförings-RNA presenterar tymin (i de flesta tRNA) och N-formylmetionin (transporteras av initiatorns tRNA). De presenterar polykistroniskt mRNA, det vill säga att det kodar för mer än ett protein.

Ribosomen har en storlek på 70-talet. De är känsliga för kloramfenikol och kanamycin, visar inte känslighet med antibiotikumanisomycin.

RNA-polymeras av bakterier är en stor molekyl. Den har fem subenheter av ungefär 410 kilodalton vardera. Dessutom har RNA-polymeras i sin struktur ett spår på 55 Å i längd och 25 Å i bredd. Presenterar känslighet mot rifampicin. Presenterar inte typ II-polymeraspromotorer.

Bakterierna fixar kväve, utför fotosyntes baserat på klorofyll och utför även kemolititrofi (oxidation av oorganiska föreningar). De producerar inte metan eller presenterar enzymet ATPas.

identifiering

Identifiering och klassificering av bakterier är ett av de mest komplicerade frågorna i mikroorganismernas biologi. Det finns många egenskaper och metoder som används för identifiering och efterföljande klassificering av dessa individer.

Bland de klassiska egenskaperna finns morfologi, fysiologi och ämnesomsättning, biokemi, relationer och ekologiska funktioner, såväl som genetik.

Analyser mest använda är: fermentationsprodukter, om sådana närings källor av kol och kväve, inneslutningar lagring, motilitet, osmotisk tolerans, fysiska förhållanden optimal kemisk, fotosyntetiska pigment, bland andra.

Andra icke-klassiska egenskaper återfinns på molekylär nivå. Under de senaste årtiondena har användningen av nukleinsyror och proteiner i bakteriens taxonomi haft en stor impuls.

Jämförelserna mellan gener (proteiner och nukleinsyror) ger en stor information om släktskap och naturligtvis likhet mellan organismer.

Typer (klassificering)

Bakterier, var en term som vanligen användes för att beteckna alla unicellulära prokaryoter. Men molekylära systematik visade att denna antika grupp av organismer (prokaryot) divergerades i 2 grupper eller domäner.

Dessa två grupper kallades eubacteria och archebacteria. Senare döptes de till som bakterier och arkeor. Arkean är en grupp som är närmare relaterad till medlemmarna i en tredje domän, kallad eukarya.

Denna sista grupp består av eukaryota organismer. Tillsammans utgör de 3 domänerna (bakterier, archea och eukarya) den nuvarande klassificeringen av livet.

-Klassificeringar av bakterier

Bakterier kan klassificeras enligt olika kriterier, såsom:

Cellorganisation

I allmänhet är bakterier enhälliga, men enligt cellorganisationen kan de klassificeras som "enhälliga och multicellulära".

metabolism

Beroende på vilken miljö de befinner sig i och hur de utför sina processer för att erhålla energi och näringsämnen klassificeras bakterierna i:

• Anaerober: de som lever och trivs i syrefria miljöer.
• Aerob: bakterier som lever och trivs i syre miljöer.
• Tillval: organismer som lever och utvecklas omväxlande i anaeroba miljöer eller aerobic, det vill säga kan leva i miljöer med eller utan syre.

Cellvägg

Beroende på sammansättningen av cellväggen hos bakterier, dessa reagerar till gramfärgning, antingen med en mörk blå eller violett, eller på annat sätt rosa eller rött och klassificering är som följer:

• Grampositiv: blå eller lila färg och förtjockad cellvägg.
• Gramnegativ: rosa eller röd färg och tunn eller tunn cellvägg.

Tillväxt och utvecklingstemperatur

Beroende på temperaturerna där dessa mikroorganismer utvecklas kan de klassificeras i:

• psicrófilas: De bakterier som utvecklas i miljöer med mycket låga temperaturer.
• mesofil: bakterier som bor och utvecklas vid temperaturer mellan 15 och 35 ° C (måttliga temperaturer), men vissa forskare anser mesofyllorganismer som utvecklas inom intervallet 20 till 40 ° C.
• termofil: de bakterieceller som utvecklas och lever vid höga temperaturer, det vill säga över 45 ° C.

form

Under lång tid har bakterierna identifierats enligt sin form och deras klassificering är som följer:

• coccus: cylindrisk eller sfärisk. Dessa former har flera klassificeringar beroende på antalet celler de bildar och hur de bygger. När det gäller antalet, när cocaceas observeras i par, kallas de "diplokocker" och när de finns i antal 4 kallas de "tetracocci". Men när det gäller hur, om dessa kedjor kallas "streptococcus" när de bildar kluster "stafylokocker" och när de rätblock kallas "sarcinas".
• Bacilos: bakterier med långsträckta former, såsom en bar eller en pinne. När dessa baciller bildar kedjor kallas de "streptobacilli".
• coccobacillary: halvcylindriska bakterier men platta på polerna, vilket visar en oval form.
• spiral: bakterier med spiralformar, liknar en korkskruv.
• vibrios: Organismer med korta och böjda pinnar kallas också koma, som skiljetecken.

-Nuvarande klassificering av domänbakterien

Efter revolutionerande klassificeringen av Carl Woese et al i 1990, klassificering av bakterier förändrats radikalt. För närvarande enligt LPSN prokaryota eller lista med namn med positionen eller status i nomenklaturen (Förteckning över Prokaryota namn med stående i nomenklaturen genom sitt engelska namn) är bakterie domänen uppdelad i 34 phyla. Bland dessa phyla finns:

spiroketer

Elongerade och spiralformade bakterier. Gram-negativa. De presenterar ett yttre cellulärt hölje. De rör sig med hjälp av axiella trådar.

Firmicutes

Grupp av Gram-positiva bakterier, huvudsakligen med förtjockad cellvägg och lågt GC-innehåll eller procentandel. Firmicutes är huvudsakligen bacillus och ibland kokosnötsformade. Många arter producerar endosporer.

proteobakterier

Gramnegativa bakterier, med varierad morfologi och cellvägg som bildas av lipopolysackarider. Huvudsakligen heterotrofisk, även om vissa arter kan utföra fotosyntes. De är mycket rikliga i oceanerna och andra vattenkroppar.

cyanobakterier

Bakteriella organismer som har klorofyll och phycocyanin. De kallas blågröna alger. De är Gramnegative och kan utföra syrefotosyntes.

Bacteroidetes

Bakterier anpassade till en stor mångfald av livsmiljöer. Av anaerob metabolism. Gram-negativa. Vissa arter är opportunistiska patogener.

Chlorobi

Grupp av bakterier som utför anoxigenisk fotosyntes. Av anaerob metabolism. Gram-negativa. De kallas gröna svavelbakterier.

Chloroflexi

Monodérmicas bakterier, det vill säga att de presenterar / visar ett enda cellulärt membran. De har en mycket tunn yttre cellvägg av peptidoglykan. Gruppen har termofila och mesofila representanter. Vissa gör fotosyntes. Huvudsakligen aerob. Grampositiva.

Thermotogae

De är bakterier anpassade för att leva i extrema miljöer. De anses vara hypertermofila organismer. Anaerob metabolism och kan behandla kolhydrater. De är Gramnegative.

reproduktion

Binär klyvning

Den huvudsakliga mekanismen för reproduktion av bakterier är binär klyvning eller bipartition. Det är en typ av asexuell reproduktion, där bakteriecellen behöver dubbla sin storlek och då är den uppdelad vilket ger upphov till två dotterceller.

Denna typ av asexuell reproduktion tillåter bakterier att ha en exponentiell befolkningstillväxt. På så sätt kan den växande befolkningen göra bättre och snabbare användning av tillgängliga resurser och utvidga även möjligheten att generera organismer eller stammar som är resistenta mot de olika miljöer där de utvecklas..

Multipel klyvning

Det är en typ av celldelning där kärnan är uppdelad i flera lika delar och sedan uppträder delningen av cytoplasman, vilket ger plats och samtidigt till flera dotterceller.

Budande eller spirande (på engelska)

Denna typ av aseksuell bakteriell reproduktion genereras på en icke-specifik plats för progenitorbakterien. Det börjar med en protuberans av cytoplasman kallad äggula, som då fördubblas till förälderns storlek och skiljer sig som en ny individ (dottercell). Denna typ av reproduktion har observerats i phyla Planctomycetes, Firmicutes och Cyanobacteria.

Baeocitos produktion

Denna typ av reproduktion, även kallad atypisk binär fission, består av en liten cirkulär cell (baocyt) som senare ökar sin massa eller dess storlek bildar en vegetativ cell.

Under denna utvidgning vegetativ cell replikerar sina DNA flera gånger, sedan den passerar reproduktiva fasen där det genomgår cytoplasman klyvningar, vilka sedan omvandlas till tiotals eller hundratals baeocitos. Denna typ av reproduktion har studerats i cyanobakterier.

näring

Bakterier presenterar flera typer av näring:

Litótrofas

Bakterier som använder oorganiska substrat, såsom nitriter, nitrater, sulfater eller biosyntes järn eller bevara energi genom anaerob eller aerob.

Organótrofas

Bakteriella organismer som erhåller väte eller elektroner från organiska källor, såsom kolhydrater, kolväten eller lipider. Dessa organismer kan vara aeroba eller anaeroba, även heterotrofa eller autotrofa.

Autotrofa bakterier

Organer som utvecklar syntetisering av oorganiska ämnen som kan vara kol, men oorganiska som koldioxid.

Heterotrofa bakterier

De organismer som syntetiserar kemiska ämnen vars källa för kol är organisk, såsom polysackarider.

Mixótrofas

Bakterier som kräver syntetisering av oorganiska ämnen för att bevara och erhålla energi, men också kräva organiska föreningar för att möta deras biosyntetiska metaboliska behov.

Sjukdomar orsakade

Av den stora mångfalden av bakterier som är kända för människan, orsakar endast vissa (i proportion) sjukdomar. De patologier som orsakas av dessa mikroorganismer hos människor kan klassificeras enligt deras ursprung, det vill säga enligt överföringsmekanismen eller förvärvet av detta:

-Överförd med flyg

Bakterier som orsakar luftburna sjukdomar brukar påverka luftvägarna eller andningsorganen och i andra fall kan orsaka hudförhållanden. Nedan är några sjukdomar som överförs av luften:

difteri

I de flesta fall överförs denna sjukdom, Corynebacterium diphtheriae, men C. ulcerans kan producera liknande kliniska manifestationer.

Sjukdomen överförs från en sjuk person till en hälsosam genom att partiklar överförs under andningen. Det kan också ske genom kontakt med utsöndringen av hudskador. Difteri kan påverka nästan alla slemhinnor och de vanligaste kliniska formerna är:

• pharyngeal: Det är den vanligaste manifestationen. Symtom innefattar illamående, mild feber, ont i halsen och till och med anoreksi.
• Föregående nasal: det är den mindre frekventa kliniska manifestationen. Den presenterar som en näsblod. Det kan också finnas en purulent slemhinnesekretion, eller ett pseudomembran kan utvecklas i nässkytten.
• laryngeal: Denna kliniska manifestation av difteri ger feber, heshet, andningssvårigheter, hundhosta och skarpa ljud vid andning. Om det inte kontrolleras i tid kan döden uppstå på grund av obstruktion av luftvägarna..
• kutan: Det verkar som en skalig hudutslag eller väldefinierade sår. Beroende på placeringen av det påverkade området (membran) och dess förlängning, kan det finnas komplikationer såsom lunginflammation, myokardit, neurit, obstruktion av luftvägarna, septisk artrit, osteomyelit och med död.

Legionellosis eller Legionnaires sjukdom

Sjukdomen orsakas av en aerob Gram-negativ bakterie, naturligt förekommande i jorden och i akvatiska ekosystem som kallas Legionella pneumophila. Denna bakterie har också isolerats i luftkonditioneringssystem och duschkabiner.

Sjukdomen är resultatet av bakteriernas spridning via luft från en behållare till människans andningsorgan. Män äldre än 50 år engagerade i rökning, alkoholism eller immunbrist är mer benägna att få sjukdomen.

Bakterien lägger sig in i de alveolära makrofagernas fagosomer, varifrån den multiplicerar och producerar skador på vävnaderna. Symptomen på denna sjukdom är: Hosta utan utvisning av andningsutsöndringar, feber, allvarlig bronkopneumoni och neurologiska problem kan uppenbaras.

meningit

Denna sjukdom består av en inflammation i hjärnans och ryggmärgs meninges. Det kan ha ett aseptiskt eller bakteriellt ursprung. Patologin av bakteriellt ursprung kommer från luftvägssekretionerna av bärare av sjukdomen eller aktiva fall.

Producerande bakterier hjärnhinneinflammation initialt koloniserar nasofarynx, där tvär slemhinna och nå blodomloppet, och följaktligen cerebrospinalvätskan där inflammerade meninger.

Symptomen på denna infektion är: andningssjukdom eller ont i halsen, följt av förvirring, kräkningar, huvudvärk (i vissa fall svåra), styv nacke och rygg.

lunginflammation

Flera bakteriearter är relaterade till lunginflammation, dock arten Mycobacterium avium och M. intracellulare är de främsta orsakerna till denna sjukdom. Dessa bakterier har världsomspännande distribution och inte bara smittar människor utan också andra ryggradsdjur och insekter.

Man tror att andningssystemet och matsmältningssystemet är porten för dessa baciller för kolonisering av patienter. Sjukdomen manifesteras i människor som lunginfektion, mycket lik den som orsakas av tuberkulos.

Andra sjukdomar

Många andra sjukdomar överförs av luftburna bakterier, bland vilka vi kan nämna: tuberkulos, producerad av Koch bacillus (Mycobacterium tuberculosi); kikhosta, orsakad av bakterier Bordetella pertussis, och sjukdomar orsakade av streptokocker.

-Överföring av artropoder

Bakteriella sjukdomar som orsakas av dessa ryggradslösa djur anses vara sällsynta, men de är föremål för mycket intresse. Några av dessa sjukdomar är:

ehrlichiosis

Patologi orsakad av bakterierna Ehrlichia chaffeensis, som överförs av djurreservoarer som fästet. När bakterierna går in i blodomloppet, orsakar det en febril sjukdom utan specificitet som kallas Human Monocytic Ehrlichiosis (MLE). Sjukdomen kännetecknas av symtom som feber, frossa, huvudvärk och myalgi.

Epidemisk tyfus

Bakteriell sjukdom överförd till man med löss. Den bacillus som orsakar denna sjukdom är Rickettsia prowasekii. När lusen matar på en infekterad person infekterar bakterien leddjurets tarm och sprider sig.

Snart finns det stora mängder rickettsiae i löss avföring, och när lusen suger blodet från en annan frisk individ defekerar.

När irritation genom bett orsakar enskilda scratch, förorenar detta den skadade platsen och låter rickettsier in i blodomloppet där senare orsaka inflammation i blodkärl av endotelceller i deras infektion. Symptomen på denna sjukdom är feber, allvarlig huvudvärk och myalgi.

Lyme sjukdom

Lyme-sjukdomen är en bakteriell infektion som överförs till människor genom bett av en ficka vars naturliga värdar är fältmöss och rådjur. De orsakande bakterierna är spirocheter av släktet borrelia.

Kliniskt har sjukdomen tre steg: först börjar det vanligtvis med hudskador som expanderar som ringar. Detta stadium är ofta åtföljt av feber, frossa, trötthet, illamående och huvudvärk.

Den andra etappen kännetecknas av tillgång till artrit, hjärtinflammation och neurologiska problem. Det tredje och sista steget kan observeras år senare och kännetecknas av att individer utvecklar demyelinering av neuroner och nuvarande symtom som liknar Alzheimers eller multipel skleros..

Andra sjukdomar

Även om bakterieinfektioner som överförs av artropoder anses vara sällsynta har vissa orsakat massdödlighet bland människor, till exempel den svarta döden eller bubonpest som orsakats av Yersinia pestis.

En annan sjukdom som inte är lika dödlig som den svarta döden är Q-feber orsakad av bakterierna Coxiella burnetii och att det infekterar boskap, husdjur och man.

-Sjukdomar av direktkontakt

Dessa bakteriella sjukdomar är huvudsakligen associerade med kutana infektioner och underliggande vävnad. Några av dessa patologier är:

karbunkel

Sjukdom som överförs genom att vara i direkt kontakt med djur från infekterade gårdar eller deras produkter. De bakterier som orsakar sjukdomen är Bacillus anthrasis och deras endosporer kan förbli livskraftiga i många år i jorden eller hos djur.

Infektion hos människor uppträder huvudsakligen på grund av skador eller skador i huden (hudförhållanden), det kan också påverka andningssystemet (lungan miltbrand) och gastrointestinalt (gastrointestinalt miltbrand).

Hud en sårskorpa former (kutan papule som ulcerate) och åtföljande symptom är feber, huvudvärk och illamående.

Bakteriell vaginos

Det är en STD (sexuellt överförd sjukdom) polymikrobiell, det vill säga produceras av flera bakterier. Sådana bakterier är Gardnerella vaginalis, arten av släktet Mobiluncus och Mykoplasma hominis.

Det är en sjukdom som anses mild men mycket smittsam och dess symptom är: skumaktig vaginal urladdning, riklig och luktar fisk, det finns ingen smärta, brännande eller klåda.

gonorrhea

En annan bakteriell sjukdom av sexuell överföring. Det orsakas av Neisseria gonorrhoeae. Denna diplococcus, när den kommer in i kroppen, adheres till slemhinnorna genom pili och protein II. Denna vidhäftning förhindrar att den utsöndras från skeden genom normala sekretioner eller urin.

Symtom hos män inkluderar utsläpp från urinröret av en pus gult till grönt, med täta urinträngningar, åtföljd av smärta och sveda eller brännande. Hos kvinnor utvecklas endast mellan 10 och 20% av de som utsätts för bakterierna, och om de utvecklar sjukdomen kan det orsaka ektopiska graviditeter och till och med infertilitet.

Andra sjukdomar

De bakteriella sjukdomarna genom direktkontakt är mycket olika, både i sitt ursprung och i deras utveckling, de mest betecknade är ETS, och av dessa kan nämnas: de genitourära sjukdomar som produceras av mykoplasma Ureaplasma urealyticum och Mykoplasma hominis; och chancren, producerad av Haemophilus lucreyi.

Andra sjukdomar och icke-sexuella kontakter som orsakas av bakterier är: integration konjunktivit, spetälska, kattklössjuka, gas kallbrand och många andra.

referenser

1. Bakterie. På Wikipedia. Hämtad från en.wikipedia.org.
2. Binär klyvning. På Wikipedia. Hämtad från es.wikipedia.org.
3. L.M. Prescott, J.P. Harley och G.A. Klein (2009). Mikrobiologi, 7: e upplagan, Madrid, Mexiko, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 sid.
4. G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). Ribosomal RNA: en nyckel till fylogeni. FASEB Journal.
5. W.B. Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). "Prokaryoter: den osedda majoriteten". Förhandlingar vid National Academy of Sciences i USA.
6. D.C. Yang, K.M. Blair, N.R. Salama (2016). "Att hålla sig i formen: Inverkan av cellform på bakteriell överlevnad i olika miljöer". Microbiology and Molecular Biology Reviews.
7. A.C. Del (2018). LPSN - Lista över prokaryota namn med stående i nomenklaturen (bacterio.net), 20 år på. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.