Metoda razmnožavanja bakterija. Opće karakteristike bakterija. Građa, razmnožavanje, prehrana
Bakterije su prokarioti(nenuklearni) stanični organizmi.Ovo su najjednostavniji, najmanji irašireni organizmikoji postoje na zemlji više od 3milijardi godina, ali u isto vrijeme neprestano
razvijanje. Bakterije su takodrugačiji od ostalih živih bićaorganizmi koji su svrstani u posebno carstvo, bakterije. Nije tako u cijelom svijetupostoje mnoga mjesta bez bakterija. Žive u vodi, tlu, zraku,unutar i na površini životinjskih tijela i biljke.
Oblici bakterija
koke (kuglaste) – pojedinačne
diplococci (sakupljeni po dvoje)
tetracocci (po četiri)
lanci (streptokoki)
u obliku grozda (stafilokok)
bacili (štapićasti)
zakrivljeni - vibriosi (u obliku zareza)
spirila (jedna ili više pravilnih kovrča)
spirohete (dugi i tanki zavojiti oblici s brojnim malim vijugama)
Vitalna aktivnost bakterija:
Dah
Aerobi - kisik je neophodan za život
Anaerobi – ne trebaju kisik za život
Mnoge bakterije mogu svijetliti dok dišu (sjaj morske vode, šumska trulež)
Prema načinu ishrane dijele se na:
a) sporofiti - bakterije koje se hrane gotovim organskim tvarima mrtvih organizama (mliječna kiselina, bakterije truleži);
c) simbionti – žive unutar drugih organizama i koriste im. (bakterije koje fiksiraju dušik na korijenu mahunarki, crijevne bakterije)
d) autotrofne bakterije - sposobne sintetizirati organske tvari iz anorganskih (fotosintetske - zelene bakterije i kemosintetske - sumporne bakterije, nitrifikacijske bakterije, željezne bakterije, vodikove bakterije i dr.)
Reprodukcija
Većina bakterija razmnožava se dijeljenjem stanice na 2 dijela (amitoza) stezanjem ili kao rezultat stvaranja diobenog septuma. Cilindrični oblici podijeljeni su poprijeko, sferni - u bilo kojem smjeru. Neki se razmnožavaju pupanjem. Seksualni proces zabilježen je samo u nekoliko slučajeva (kod E. coli). Bakterije karakterizira visoka stopa reprodukcije: podjela se događa brzo (nakon 20-30 minuta). S takvim intenzitetom potomci jedne bakterije napunili bi bazene svih mora i oceana u 5 dana. Međutim, njihovo razmnožavanje ograničeno je klimatskim uvjetima, djelovanjem sunčeva svjetlost, borba između vrsta, nakupljanje produkata metabolizma itd.
Sporulacija
U nepovoljnim uvjetima štapićaste bakterije sposobne su stvarati spore. Sporulacija nije reprodukcija, jer Iz svake stanice nastaje jedna spora i broj jedinki se ne povećava.Spora se razvija unutar bakterijske stanice: do 60% vode se veže, protoplast se kontrahira i prekriva vrlo gustom ovojnicom. Ljuska bivše stanice je uništena i spora je oslobođena. Može ostati održiv dugi niz godina (otporan na sušenje, visoke i niske temperature, otrovne tvari). Prilikom napredovanja povoljni uvjeti spore bubre, ovojnice pucaju i mlade formirane stanice izlaze van. Dakle, spora (kod bakterija) je faza doživljavanja nepovoljnih uvjeta
Bibliografija.
1. M.V. Gusev, L.A. Minaeva. Mikrobiologija. Udžbenik za spec sveučilišta M.: "Akademija", 2003
2. V.V. Lysak. Mikrobiologija. Tutorial za medicinska sveučilišta. Minsk: BSU, 2007
Dioba bakterijskih stanica naziva se "binarna", tijekom koje se duplicirani nukleoidi povezuju s plazmatskom membranom i razilaze zbog rastezanja membrane između nukleoida, a zatim se formira suženje ili pregrada, koja dijeli stanicu na dva dijela. Nukleoid je ciklička divovska (1,6 mm) molekula DNA koja tvori brojne domene petlje u stanju supersmotanja.
Vrijeme između dioba bakterijskih stanica prosječno je 20-30 minuta. Tijekom tog vremena dolazi do replikacije nukleoidne DNA, segregacije, odvajanja sestrinskih nukleoida i njihove daljnje divergencije, formiranja septuma i citotomije, pri čemu se izvorna stanica dijeli točno na pola.
Pokazalo se da su u bakterijskim stanicama, na početku sinteze DNA, koja počinje replikacijom, obje rastuće molekule DNA povezane s plazmatskom membranom (Sl. 330). Paralelno sa sintezom DNA dolazi do despiralizacije petljičnih domena djelovanjem niza enzima (topoizomeraza, giraza, ligaza i dr.), što dovodi do fizičkog odvajanja dvaju kćeri (ili sestrinskih) nukleoidnih kromosoma, koji su još u bliskom međusobnom kontaktu. Nakon takve segregacije nukleoida, oni divergiraju od središta stanice, mjesta svog prijašnjeg položaja, za četvrtinu duljine stanice na dva dijela. suprotnih smjerova. Zbog toga se u stanici nalaze dva nukleoida. Mehanizam ovog neslaganja je sljedeći.
Utvrđeno je da u procesu divergencije nukleoida sudjeluje nekoliko skupina posebnih proteina. Jedan od njih, Muk B, divovski je protein (mol. mase oko 180 kDa, duljine 60 nm), koji se sastoji od središnje spiralne sekcije i terminalnih globularnih sekcija, po strukturi podsjeća na filamentne proteine eukariota (lanac miozina II, kinezin) . Na N-završetku se Muk B veže za GTP i ATP, a na C-završetku za molekulu DNA. Na temelju toga, protein Muk B smatra se motornim proteinom uključenim u segregaciju nukleoida.
Uz protein Muk B, u divergenciji nukleoida sudjeluju snopovi fibrila koji sadrže protein Caf A, koji se može vezati za teške lance miozina, poput aktina (Slika 331).
Stvaranje suženja ili septuma nalikuje citotomiji životinjskih stanica. Fibrilarni termoosjetljivi proteini (familija Fts) sudjeluju u formiranju septuma. To je skupina od nekoliko proteina, među kojima je protein FtsZ najviše proučavan. Sličan je kod većine bakterija, arhibakterija, a nalazi se u mikoplazmama i kloroplastima. To je globularni protein po svojoj aminokiselinskoj sekvenci sličan tubulinu. Tijekom stanične diobe sav se ovaj protein lokalizira u zoni septuma i tvori kontraktilni prsten koji podsjeća na aktomiozin tijekom diobe životinjske stanice (slika 332).
Paralelno s formiranjem septuma, mureinski sloj bakterijske stanične stijenke raste zahvaljujući radu polienzimskog kompleksa PBP-3, koji sintetizira peptidoglikane.
Tako se tijekom diobe bakterijskih stanica uočavaju procesi slični diobi eukariota: divergencija kromosoma (nukleoida) zbog interakcije motornih i fibrilarnih proteina, stvaranje suženja zbog fibrilarnih proteina koji tvore kontraktilni prsten. Za razliku od eukariota, bakterije u tim procesima sudjeluju pomoću sasvim drugih proteina.
stranica 2
Glavni način razmnožavanja bakterija je dijeljenje stanice na dva dijela (binarna fisija). U tom slučaju plazma membrana i stijenka su invaginirane i prepolovljene. Invaginacija membrane događa se između točaka pričvršćivanja dviju kružnih molekula DNA kćeri, što rezultira time da stanice kćeri dobivaju kopije majčinskog kromosoma. Bakterije imaju sposobnost stvaranja endospora. Neke endospore imaju guste višeslojne ljuske, otporne su na agresivne čimbenike okoliša i zadržavaju sposobnost klijanja dugo vremena.
Spolni proces kod bakterija uključuje prijenos DNA iz jedne stanice u drugu, nakon čega slijedi genetska rekombinacija. Razmjena nasljedni materijal može se dogoditi konjugacijom (izravan kontakt stanica), transdukcijom (prijenos DNA pomoću virusa bakteriofaga) ili transformacijom (apsorpcija fragmenata DNA izvana). Međutim, mutacije su univerzalni izvor varijabilnosti. U kombinaciji s brzinom razmnožavanja bakterija, oni tim organizmima daju visoku sposobnost prilagodbe uvjetima okoliša.
Razne vrste bakterija mogu koristiti gotovo sve organske spojeve kao izvor energije - ne samo hranjive tvari kao što su šećeri, aminokiseline i masti, već i produkte izlučivanja kao što su urea i mokraćna kiselina sadržane u urinu i tvari koje se nalaze u izmetu. Jedna vrsta bakterija čak može koristiti penicilin kao hranjivi supstrat, koji ubija mnoge bakterije.
vidi također
Strukturno i funkcionalno stanje ljudskog tijela
Uvod Čovjek je najveća trajna vrijednost na Zemlji. Pisci i umjetnici u svojim su djelima u svim vremenima otkrivali veličinu uma i duhovnu ljepotu čovjeka. Još prastaro...
Zemljine grinje
Uvod Krpelji predstavljaju ogromnu zbirku malih paučnjaka, vrlo različitih po građi i načinu života te u većini slučajeva znatno promijenjenih u odnosu na druge. Do nedavno u...
Morfometrijska struktura pješčanog guštera koji živi u različitim biotopima regije Gomel
Uvod Ocjena trenutnog stanja problema koji se proučava. Donedavno su gmazovi bili jedna od slabo proučenih skupina, no nedavno su postali aktivni...