Характеристика бактерий, морфология, виды, размножение, питание



бактерии они представляют собой обширную группу прокариотических микроорганизмов. Они обычно имеют размер всего несколько микрометров. Они имеют различные формы, которые идут от цилиндрической формы, через спирали к форме тростника.

Они практически повсеместно распространены и могут находиться в почве, водоемах и пресноводных водоемах, населяющих кишечную флору и слюну многих позвоночных, а также паразитов животных и растений. Они также были обнаружены в экстремальных условиях, таких как кислые термальные воды, гидротермальные жерла и радиоактивные отходы..

Эти микробы являются фундаментальной частью многих питательных циклов. Они являются основным компонентом микробиоты всех трофических цепей, и их биомасса может быть рассчитана примерно в 5 × 10. 30 бактерии на планете земля.

Еще одна интересная цифра - количество бактерий, населяющих человеческий организм: считается, что у среднего человека они обитают около 39 миллиардов бактериальных клеток, и большинство из них являются частью кишечной флоры..

Традиционная классификация бактерий включала полифилетическую таксономическую группу. Сегодня эта группа была разделена на две области: бактерии и архея. Бактерии распознаются как прокариотическая группа с мембранными липидами, состоящими из диациловых диэфиров глицерина.. 

С другой стороны, архея - это группа прокариот, мембрана которых состоит из изопреноидных липидов (диэфир глицерина или тетраэфир глицерина). Они также представляют различия в их рибосомальной РНК, деноминированной бактериальной рРНК и архейской рРНК, соответственно.

индекс

  • 1 Морфология
    • 1.1 Другие неморфологические характеристики
  • 2 Идентификация
  • 3 типа (классификация)
    • 3.1 - Классификация бактерий
    • 3.2 - Современная классификация бактериального домена
  • 4 Репродукция
    • 4.1 Бинарное деление
    • 4.2 Многократное деление
    • 4.3 Начинающий или начинающий (на английском языке)
    • 4.4 Производство беоцитов
  • 5 Питание
    • 5.1 Lithostrips
    • 5.2 Органотрофы
    • 5.3 Автотрофные бактерии
    • 5.4 Гетеротрофные бактерии
    • 5.5 миксотрофы
  • 6 болезней вызвано
    • 6.1-Передано по воздуху
    • 6.2 -Передача членистоногими
    • 6.3 -Прямые контактные заболевания
  • 7 ссылок

морфология

Бактерии имеют большое морфологическое разнообразие и размеры. Эти одноклеточные организмы могут иметь размеры от 0,3 микрометра до 0,5 миллиметра, однако в целом их измерения составляют от 0,3 до 5,0 микрометра..

Форма, называемая кокосовой (сферическая), является наиболее распространенной среди бактерий. Тем не менее, другие формы, такие как палочки (палочковидные или тростниковые), также относительно распространены.

Другими морфами, которые не так часто встречаются среди бактерий, являются: запятые, также называемые вибрионами (в форме слегка изогнутого стержня или в виде знака пунктуации ","), и спирилы или спирохеты (со спиральными формами). Некоторые более необычные по-прежнему имеют форму звезд.

Другие неморфологические характеристики

Представители бактериального домена, являющиеся прокариотическими одноклеточными организмами, не имеют определенного ядра или сложных мембранных органелл. Клеточная стенка этих клеток представляет собой пектидогликан, содержащий мурамиковую кислоту, а липиды мембран содержат жирные кислоты с прямыми цепями со сложноэфирными связями..

Они представляют газовые пузырьки. Передающая РНК представлена ​​тимином (в большинстве тРНК) и N-формилметионином (переносимым инициатором тРНК). Они представляют полицистронную мРНК, то есть то, что она кодирует более одного белка.

Рибосомы имеют размер 70-х годов. Они чувствительны к хлорамфениколу и канамицину, не проявляют чувствительности к антибиотику анизомицину.

РНК-полимераза бактерий представляет собой большую молекулу. Он состоит из пяти подразделений по 410 килодальтон каждая. Кроме того, по своей структуре РНК-полимераза имеет канавку длиной 55 Å и шириной 25 Å. Представляет чувствительность к рифампицину. Не содержит промоторов полимеразы типа II.

Бактерии фиксируют азот, выполняют фотосинтез на основе хлорофилла, а также выполняют хемолитотрофию (окисление неорганических соединений). Они не производят метан и не представляют фермент АТФазу.

идентификация

Идентификация и классификация бактерий является одной из самых сложных проблем в биологии микроорганизмов. Существует множество характеристик и методов, которые используются для идентификации и последующей классификации этих лиц.

К классическим характеристикам относятся морфология, физиология и обмен веществ, биохимия, взаимоотношения и экологические функции, а также генетика..

Наиболее часто используемые анализы: продукты ферментации, тип питания, источники углерода и азота, запасы при хранении, подвижность, осмотическая толерантность, оптимальные физико-химические условия, фотосинтетические пигменты и многие другие..

Другие неклассические характеристики обнаруживаются на молекулярном уровне. В последние десятилетия использование нуклеиновых кислот и белков в таксономии бактерий получило большой импульс.

Сравнение между генами (белками и нуклеиновыми кислотами) дает обширную информацию о родстве и, конечно же, сходстве между организмами..

Типы (классификация)

Бактерии - это термин, традиционно используемый для обозначения всех одноклеточных прокариот. Однако молекулярная систематика показала, что эта древняя группа организмов (прокариот) разошлась на 2 группы или домены.

Эти две группы назывались эубактериями и архебактериями. Позже они были переименованы в бактерии и археи. Архея - это группа, более тесно связанная с членами третьего домена, называемого эукарья.

Эта последняя группа состоит из эукариотических организмов. Вместе 3 домена (бактерии, архея и эукарья) составляют современную классификацию жизни.

-Классификация бактерий

Бактерии могут быть классифицированы в соответствии с различными критериями, такими как:

Сотовая организация

В целом, бактерии одноклеточные, однако в соответствии с клеточной организацией их можно классифицировать как «одноклеточные и многоклеточные»..

метаболизм

В зависимости от среды, в которой они находятся, и способа, которым они выполняют свои процессы для получения энергии и питательных веществ, бактерии подразделяются на:

  • Анаэробы: те, которые живут и процветают в бескислородной среде.
  • Аэробика: бактерии, которые живут и процветают в кислородной среде.
  • Необязательно: те организмы, которые живут и развиваются нечетко в анаэробной или аэробной среде, то есть они могут жить в среде с кислородом или без него.

Клеточная стенка

В соответствии с составом клеточной стенки бактерий они реагируют на окраску по Граму, либо темно-синего или фиолетового цвета, либо, с другой стороны, розового или красного цвета, и их классификация следующая:

  • Grampositive: синяя или фиолетовая окраска и утолщенная клеточная стенка.
  • Грамматический: розовая или красная окраска и тонкая или тонкая клеточная стенка.

Температура роста и развития

В зависимости от температуры, в которой развиваются эти микроорганизмы, их можно разделить на:

  • psicrófilas: те бактерии, которые развиваются в условиях очень низких температур.
  • мезофильные: бактерии, которые обитают и развиваются при температуре от 15 до 35 ° C (умеренные температуры), однако некоторые исследователи считают мезофильные организмы, которые развиваются в диапазоне от 20 до 40 ° C.
  • термофильный: те бактериальные клетки, которые развиваются и живут при высоких температурах, то есть выше 45 ° C.

форма

В течение длительного времени бактерии были идентифицированы по их форме, и их классификация выглядит следующим образом:

  • коккцилиндрический или сферический. Эти формы имеют несколько классификаций в зависимости от количества клеток, которые они образуют, и способа, которым они строят. Например, что касается количества, когда кокасе наблюдаются в парах, они называются «диплококки», а когда они встречаются в числах 4, они называются «тетракокки». Но когда дело доходит до формы, если они образуют цепочки, они называются «стрептококками», когда они образуют кластеры «стафилококков» и когда они имеют форму куба, их называют «сарцинами»..
  • Bacilosбактерии вытянутой формы, такие как стержень или палочка. Когда эти бациллы образуют цепочки, их называют «стрептобациллами».
  • coccobacillary: полуцилиндрические бактерии, но сплющенные на полюсах, имеющие овальную форму.
  • spirilla: бактерии спиральной формы, похожие на штопор.
  • вибрионы: организмы с короткими и наклоненными палками также называются комой, как знак пунктуации.

-Современная классификация домена бактерии

После революционной классификации Carl Woese и соавторов в 1990 году классификация бактерий радикально изменилась. В настоящее время, согласно LPSN или списку прокариотических названий с положением или статусом в номенклатуре (Список прокариотических названий с постоянным в номенклатуре, по его названию на английском языке), бактериальный домен делится на 34 типа. Среди этих типов:

спирохеты

Удлиненные и спиралевидные бактерии. Грамотрицательные. Они представляют собой внешнюю клеточную оболочку. Они движутся с помощью осевых нитей.

Firmicutes

Группа грамположительных бактерий, в основном с утолщенной клеточной стенкой и низким содержанием или процентом GC. Фирмикуты в основном имеют палочки и иногда кокосовые. Многие виды производят эндоспоры.

протеобактерии

Грамотрицательные бактерии, с различной морфологией и клеточной стенкой, образованной липополисахаридами. В основном гетеротрофный, хотя некоторые виды могут выполнять фотосинтез. Они очень распространены в океанах и других водоемах..

цианобактерии

Бактериальные организмы, содержащие хлорофилл и фикоцианин. Их называют сине-зелеными водорослями. Они грамотрицательные и способны выполнять кислородный фотосинтез.

Bacteroidetes

Бактерии адаптированы к большому разнообразию мест обитания. Анаэробного обмена. Грамотрицательные. Некоторые виды являются патогенными микроорганизмами.

Chlorobi

Группа бактерий, которые осуществляют аноксигенный фотосинтез. Анаэробного обмена. Грамотрицательные. Их называют зелеными серными бактериями..

Chloroflexi

Бактерии Monodérmicas, то есть они представляют / демонстрируют одну клеточную мембрану. У них очень тонкая наружная клеточная стенка из пептидогликана. Группа имеет термофильных и мезофильных представителей. Некоторые делают фотосинтез. В основном аэробика. Грамположительный.

Thermotogae

Это бактерии, приспособленные для жизни в экстремальных условиях. Они считаются гипертермофильными организмами. Анаэробный обмен веществ и может перерабатывать углеводы. Они грамотрицательные.

воспроизведение

Бинарное деление

Основным механизмом размножения бактерий является бинарное деление или разделение на две части. Это тип бесполого размножения, когда бактериальной клетке необходимо удвоить свой размер, а затем она делится, давая начало двум дочерним клеткам.

Этот тип бесполого размножения позволяет бактериям иметь экспоненциальный темп роста популяции. Таким образом, растущее население может лучше и быстрее использовать имеющиеся ресурсы, а также расширить возможность создания организмов или штаммов, устойчивых к различным средам, в которых они развиваются..

Множественное деление

Это тип клеточного деления, при котором ядро ​​делится на несколько равных частей, а затем происходит деление цитоплазмы, уступая место и одновременно нескольким дочерним клеткам..

Подающий надежды или подающий надежды (на английском языке)

Этот тип бесполого размножения бактерий генерируется в неспецифическом месте бактерии-предшественника. Он начинается с выпуклости цитоплазмы, называемой желтком, которая затем удваивается до размера родителя и отделяется как новая особь (дочерняя клетка). Этот тип размножения наблюдается у филопомицетов, Firmicutes и Cyanobacteria..

Производство Baeocitos

Этот тип размножения, также называемый атипичным бинарным делением, состоит из небольшой круглой клетки (баоцита), которая впоследствии увеличивает свою массу или размер, образуя вегетативную клетку..

Во время увеличения размера эта вегетативная клетка реплицирует свою ДНК многократно, затем она переходит в репродуктивную фазу, где она подвергается расщеплению цитоплазмы, которая затем становится десятками или даже сотнями баеоцитов. Этот тип размножения был изучен у цианобактерий..

питание

Бактерии представляют несколько видов питания:

Litótrofas

Бактерии, которые используют неорганические субстраты, такие как нитриты, нитраты, железо или сульфаты, для биосинтеза или сохранения энергии посредством анаэробиоза или аэробиоза.

Organótrofas

Бактериальные организмы, которые получают водород или электроны из органических источников, таких как углеводы, углеводороды или липиды. Эти организмы могут быть аэробными или анаэробными, даже гетеротрофными или автотрофными.

Автотрофные бактерии

Организмы, которые вырабатывают синтезирующие неорганические вещества, которые могут быть углеродом, но неорганические, такие как диоксид углерода.

Гетеротрофные бактерии

Те организмы, которые синтезируют химические вещества, источником углерода которых являются органические, такие как полисахариды.

Mixótrofas

Бактерии, которые требуют синтеза неорганических веществ для сохранения и получения энергии, но также нуждаются в органических соединениях для удовлетворения своих биосинтетических метаболических потребностей.

Заболевания, вызванные

Из большого разнообразия бактерий, известных человеку, только некоторые (пропорционально) вызывают заболевания. Патологии, вызываемые этими микроорганизмами у людей, могут быть классифицированы в соответствии с их происхождением, то есть в соответствии с механизмом передачи или приобретения этого:

-Передано по воздуху

Бактерии, которые вызывают заболевания, передающиеся по воздуху, обычно поражают дыхательные пути или дыхательную систему, а в других случаях могут вызывать кожные заболевания. Ниже приведены некоторые заболевания, передаваемые по воздуху:

дифтерия

В большинстве случаев это заболевание передается, Corynebacterium diphtheriae, хотя C. ulcerans может вызывать сходные клинические проявления.

Заболевание передается от больного здоровому человеку посредством частиц, передающихся при дыхании. Это также может произойти при контакте с выделением кожных повреждений. Дифтерия может поражать практически любую слизистую оболочку, и наиболее распространенными клиническими формами являются:

  • глоточный: это наиболее распространенное проявление. Симптомы включают недомогание, умеренную лихорадку, боль в горле и даже анорексию.
  • Предыдущий носовой: это менее частое клиническое проявление. Это представляется как носовое кровотечение. Может также быть гнойная секреция слизи или псевдомембрана может развиться в носовой перегородке.
  • гортанныйЭто клиническое проявление дифтерии вызывает лихорадку, хрипоту, затрудненное дыхание, кашель собаки и резкие шумы при дыхании. Если не контролировать вовремя, смерть может произойти из-за обструкции дыхательных путей..
  • кожныйэто проявляется как чешуйчатая сыпь на коже или как четко определенные язвы. В зависимости от местоположения пораженного участка (мембраны) и его расширения могут возникнуть такие осложнения, как пневмония, миокардит, неврит, обструкция дыхательных путей, септический артрит, остеомиелит и даже смерть..

Легионеллез или болезнь легионеров

Заболевание вызвано аэробной грамотрицательной бактерией, естественным образом встречающейся в почве и в водных экосистемах. Legionella pneumophila. Эта бактерия также была изолирована в системах кондиционирования воздуха и душевых кабинах..

Заболевание является результатом распространения бактерий по воздуху из резервуара в дыхательную систему человека. Мужчины старше 50 лет, склонные к курению, алкоголизму или иммунодефицитам, чаще заболевают.

Бактерия оседает в фагосомах альвеолярных макрофагов, откуда она размножается и вызывает повреждение тканей. Симптомами этого заболевания являются: кашель без выделения из дыхательных путей, лихорадка, тяжелая бронхопневмония и неврологические проблемы могут проявиться.

менингит

Это заболевание состоит из воспаления мозговых оболочек головного и спинного мозга. Может иметь асептическое или бактериальное происхождение. Патология бактериального происхождения происходит из дыхательных секретов носителей заболевания или активных случаев.

Бактерии, которые вызывают менингит, первоначально колонизируют носоглотку, откуда они проходят через слизистые оболочки и попадают в кровоток, а оттуда в спинномозговую жидкость, откуда они воспламеняют менинги..

Симптомами этой инфекции являются: респираторное заболевание или боль в горле, сопровождающееся спутанностью, рвотой, головной болью (в некоторых случаях сильная), скованность шеи и спины.

пневмония

Несколько видов бактерий связаны с пневмонией, однако виды Mycobacterium avium и М. intracellulare являются основными причинами этого заболевания. Эти бактерии распространены по всему миру и заражают не только людей, но и других позвоночных и насекомых..

Считается, что дыхательная система и пищеварительная система являются воротами для этих бацилл для колонизации пациентов. Болезнь проявляется у людей как легочная инфекция, очень похожая на ту, что вызвана туберкулезом.

Другие болезни

Многие другие заболевания передаются воздушно-капельным путем, среди которых можно упомянуть: туберкулез, вызываемый бактерией Коха (Микобактерии туберкулеза); коклюш, вызванный бактериями Bordetella коклюша, и заболевания, вызванные стрептококками.

-Передача членистоногими

Бактериальные заболевания, вызываемые этими беспозвоночными, считаются редкими, однако они вызывают большой интерес. Некоторые из этих заболеваний:

эрлихиоз

Патология, вызванная бактериями Ehrlichia chaffeensis, это передается резервуарами животных, такими как клещ. Как только бактерии попадают в кровоток, они вызывают лихорадочное заболевание без специфичности, называемое человеческим моноцитарным эрлихиозом (MLE). Заболевание характеризуется такими симптомами, как лихорадка, озноб, головная боль и миалгия.

Эпидемический тиф

Бактериальные заболевания передаются человеку от вшей. Бактерия, вызывающая это заболевание, Риккетсия провасекии. Когда вошь питается зараженным человеком, бактерия заражает кишечник членистоногого и распространяется.

Вскоре в вале появляется большое количество риккетсий, а когда вошь сосет кровь другого здорового человека, испражняется.

Когда раздражение от укуса вызывает у человека царапину, оно загрязняет поврежденный участок и позволяет риккетсиям проникать в их кровоток, где они впоследствии вызывают воспаление кровеносных сосудов в результате инфекции их эндотелиальных клеток. Симптомами этого заболевания являются лихорадка, сильная головная боль и миалгия.

Болезнь Лайма

Болезнь Лайма - это бактериальная инфекция, передающаяся человеку от укуса клеща, естественными хозяевами которого являются полевые мыши и олени. Возбудители - спирохеты рода Borrelia.

Клинически болезнь имеет три стадии: сначала она обычно начинается с поражений кожи, которые расширяются как кольца. Эта стадия часто сопровождается лихорадкой, ознобом, усталостью, недомоганием и головными болями.

Вторая стадия характеризуется доступом к артриту, воспалению сердца и неврологическим проблемам. Третий и последний этап может наблюдаться спустя годы и характеризуется тем, что у людей развивается демиелинизация нейронов и появляются симптомы, похожие на болезнь Альцгеймера или рассеянный склероз..

Другие болезни

Хотя бактериальные инфекции, передаваемые членистоногими, считаются редкими, некоторые из них вызвали массовую смертность среди людей, такую ​​как черная смерть или бубонная чума, вызванные Иерсиния пестис.

Другая болезнь, не столь смертельная, как Черная смерть, - лихорадка Q, вызванная бактериями. Coxiella burnetii и что он заражает скот, домашних животных и человека.

-Заболевания прямого контакта

Эти бактериальные заболевания в основном связаны с кожными инфекциями и подлежащими тканями. Некоторые из этих патологий:

карбункул

Заболевание передается при непосредственном контакте с животными с зараженных ферм или их продуктов. Бактерии, вызывающие заболевание, Bacillus anthrasis и их эндоспоры могут оставаться жизнеспособными в течение многих лет в почве или у животных.

Инфекция у людей происходит в основном из-за повреждения или порезов кожи (состояние кожи), она также может повлиять на дыхательную систему (легочная сибирская язва) и желудочно-кишечные (желудочно-кишечные сибирской язвы).

Кожа образует эшар (язва кожных покровов), а сопровождающие ее симптомы - это лихорадка, головная боль и тошнота..

Бактериальный вагиноз

Это ЗППП (венерическое заболевание) полимикробный, то есть продуцируемый несколькими бактериями. Такие бактерии Gardnerella vaginalis, виды рода Mobiluncus и Mycoplasma hominis.

Это заболевание считается легким, но очень заразным, и его симптомы таковы: пенистые выделения из влагалища, обильные и пахнут как рыба, боли нет, жжение или зуд.

гонорея

Еще одно бактериальное заболевание, передающееся половым путем. Это вызвано Neisseria gonorrhoeae. Этот диплококк, попав в организм, прилипает к слизистым клеткам через пили и белок II. Эта адгезия предотвращает его удаление из влагалища нормальными выделениями или мочой.

Симптомы у мужчин: выделения из мочеиспускательного канала от желтого до зеленого гноя с частым мочеиспусканием, сопровождающиеся болью и ощущением жжения или жжения. У женщин развивается только от 10 до 20% тех, кто подвергается воздействию бактерий, и если у них развивается заболевание, это может привести к внематочной беременности и даже бесплодию.

Другие болезни

Бактериальные заболевания от прямого контакта очень разнообразны как по своему происхождению, так и по развитию, наиболее названными являются ETS, и из них можно упомянуть: заболевания мочеполовой системы, вызванные микоплазмами. Ureaplasma urealyticum и Mycoplasma hominis; и шанкр, произведенный Haemophilus lucreyi.

Другие заболевания, не связанные с половым контактом и вызываемые бактериями: конъюнктивит, проказа, кошачьи царапины, газовая гангрена и многие другие..

ссылки

  1. Бактерия. В википедии. Получено с en.wikipedia.org.
  2. Бинарное деление. В википедии. Получено с es.wikipedia.org.
  3. L.M. Прескотт, J.P. Харли и Г.А. Кляйн (2009). Микробиология, 7-е издание, Мадрид, Мексика, Mc GrawHill-Interamericana. 1220 стр..
  4. G.J. Olsen & C.R. Woese (1993). Рибосомная РНК: ключ к филогении. Журнал FASEB.
  5. Транспортная накладная Whitman, D.C. Coleman, W.J. Wiebe (1998). «Прокариоты: невидимое большинство». Слушания Национальной Академии Наук Соединенных Штатов Америки.
  6. Постоянный ток Ян К.М. Блэр, Н.Р. Салама (2016). «Оставаться в форме: влияние формы клеток на выживание бактерий в различных средах». Микробиология и Молекулярная Биология Обзоры.
  7. A.C. Часть (2018). LPSN - Список прокариотических названий с постоянной номенклатурой (bacterio.net), 20 лет спустя. Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии.