Das Bakterien Sie sind eine große Gruppe prokaryotischer Mikroorganismen. Sie sind in der Regel nur wenige Mikrometer groß. Sie haben verschiedene Formen, die von zylindrisch über spiralförmig bis hin zu Rohrformen reichen..
Sie sind praktisch allgegenwärtige Organismen und können sich im Boden, in Meeres- und Süßwasserkörpern, in der Darmflora und im Speichel vieler Wirbeltiere sowie als Parasiten von Tieren und Pflanzen befinden. Sie wurden auch in extremen Umgebungen wie sauren heißen Quellen, hydrothermalen Quellen und radioaktiven Abfällen gefunden..
Diese Mikroben sind ein wesentlicher Bestandteil vieler Nährstoffkreisläufe. Sie sind der Grundbestandteil der Mikrobiota aller trophischen Ketten und ihre Biomasse kann mit ungefähr 5 × 10 berechnet werden 30 Bakterien auf dem Planeten Erde.
Eine weitere interessante Zahl ist die Menge der Bakterien, die im menschlichen Körper leben: Es wird angenommen, dass es bei einem durchschnittlichen Menschen etwa 39 Milliarden Bakterienzellen gibt, von denen die meisten Teil der Darmflora sind.
Die traditionelle Klassifizierung von Bakterien umfasste eine polyphyletische taxonomische Gruppe. Heute wurde diese Gruppe in zwei Domänen unterteilt: Bakterien und Archea. Bakterien werden als prokaryotische Gruppe mit Membranlipiden erkannt, die aus Diacyldiestern von Glycerin bestehen.
Andererseits ist Archea die Gruppe von Prokaryoten, deren Membran aus Isoprenoidlipiden (Glycerin-Diether oder Glycerin-Tetraether) besteht. Sie weisen auch Unterschiede in ihrer ribosomalen RNA auf, die als bakterielle rRNA bzw. archaische rRNA bezeichnet wird..
Artikelverzeichnis
Bakterien haben eine große morphologische Vielfalt und Größe. Diese einzelligen Organismen können zwischen 0,3 Mikrometer und 0,5 Millimeter messen, im Allgemeinen liegen ihre Messungen jedoch zwischen 0,3 und 5,0 Mikrometer..
Die Form Kokken (kugelförmig) ist die häufigste unter Bakterien. Es sind jedoch auch andere Formen wie Bazillen (stäbchen- oder stäbchenförmig) relativ häufig..
Andere Morphen, die bei Bakterien nicht so häufig vorkommen, sind: Kommas, auch Vibrios genannt (geformt wie ein leicht gebogener Stab oder wie das Interpunktionszeichen ",") und Spirilien oder Spirochäten (mit spiralförmigen Formen). Einige ungewöhnlichere sind immer noch wie Sterne geformt.
Die Vertreter der Bakteriendomäne, die prokaryotische einzellige Organismen sind, weisen keinen definierten Kern oder komplexe Membranorganellen auf. Die Zellwand von diesen hat ein Pektidoglycan, das Muraminsäure enthält, und die Membranlipide enthalten geradkettige Fettsäuren mit Esterbindungen..
Sie präsentieren Gasvesikel. Die Transfer-RNA enthält Thymin (in den meisten tRNAs) und N-Formylmethionin (getragen von der Initiator-tRNA). Sie präsentieren polycistronische mRNA, das heißt, sie codiert mehr als ein Protein.
Ribosomen sind 70er Jahre groß. Sie sind empfindlich gegenüber Chloramphenicol und Kanamycin, zeigen keine Empfindlichkeit gegenüber dem Antibiotikum Anisomycin.
Die bakterielle RNA-Polymerase ist ein großes Molekül. Es hat fünf Untereinheiten von jeweils ungefähr 410 Kilodalton. Zusätzlich hat die RNA-Polymerase in ihrer Struktur eine Rille von 55 Å Länge und 25 Å Breite. Sie reagieren empfindlich auf Rifampicin. Präsentiert keine Typ II-Polymerase-Promotoren.
Bakterien binden Stickstoff, führen eine Photosynthese auf der Basis von Chlorophyll durch und führen auch eine Chemolithotrophie (Oxidation anorganischer Verbindungen) durch. Sie produzieren kein Methan oder präsentieren das Enzym ATPase.
Die Identifizierung und Klassifizierung von Bakterien ist eines der komplexesten Themen in der Biologie von Mikroorganismen. Es gibt zahlreiche Merkmale und Methoden, die zur Identifizierung und anschließenden Klassifizierung dieser Personen verwendet werden..
Klassische Merkmale sind Morphologie, Physiologie und Stoffwechsel, Biochemie, ökologische Beziehungen und Funktionen sowie Genetik..
Die am häufigsten verwendeten Analysen sind unter anderem: Fermentationsprodukte, Art der Ernährung, Kohlenstoff- und Stickstoffquellen, Lagereinschlüsse, Motilität, osmotische Verträglichkeit, optimale physikalisch-chemische Bedingungen, photosynthetische Pigmente..
Andere nicht-klassische Merkmale finden sich auf molekularer Ebene. In den letzten Jahrzehnten hat die Verwendung von Nukleinsäuren und Proteinen in der Taxonomie von Bakterien stark an Dynamik gewonnen..
Vergleiche zwischen Genen (Proteinen und Nukleinsäuren) liefern umfassende Informationen über die Verwandtschaft und natürlich die Ähnlichkeit zwischen Organismen..
Bakterien war ein Begriff, der traditionell zur Bezeichnung aller einzelligen Prokaryoten verwendet wurde. Die molekulare Systematik zeigte jedoch, dass diese alte Gruppe von Organismen (Prokaryoten) in zwei Gruppen oder Domänen zerfiel.
Diese beiden Gruppen wurden Eubakterien und Archäbakterien genannt. Später wurden sie in Bakterien und Archea umbenannt. Die Archea sind eine Gruppe, die am engsten mit Mitgliedern einer dritten Domäne verwandt ist, die Eukarya genannt wird..
Diese letzte Gruppe besteht aus eukaryotischen Organismen. Zusammen bilden die 3 Domänen (Bakterien, Archea und Eukarya) die aktuelle Klassifikation des Lebens.
Bakterien können nach verschiedenen Kriterien klassifiziert werden, wie zum Beispiel:
Bakterien sind im Allgemeinen einzellig, können jedoch je nach zellulärer Organisation als "einzellig und mehrzellig" klassifiziert werden..
Abhängig von der Umgebung, in der sie sich befinden, und der Art und Weise, wie sie ihre Prozesse zur Gewinnung von Energie und Nährstoffen ausführen, werden Bakterien in folgende Kategorien eingeteilt:
Abhängig von der Zusammensetzung der Zellwand der Bakterien reagieren sie auf die Gram-Färbung, entweder mit einer dunkelblauen oder violetten Farbe oder andererseits mit einer rosa oder roten Farbe, und ihre Klassifizierung ist wie folgt:
Abhängig von den Temperaturen, bei denen sich diese Mikroorganismen entwickeln, können sie klassifiziert werden in:
Bakterien wurden seit langem anhand ihrer Form identifiziert und wie folgt klassifiziert:
Nach der revolutionären Klassifizierung durch Carl Woese und Kollegen im Jahr 1990 änderte sich die Klassifizierung von Bakterien radikal. Derzeit ist die Bakteriendomäne gemäß LPSN oder Liste der prokaryotischen Namen mit Stellung in der Nomenklatur (Liste der prokaryotischen Namen mit Stellung in der Nomenklatur) in 34 Phyla unterteilt. Unter diesen Phyla sind:
Längliche und helikale Bakterien. Gramnegativ. Sie haben eine äußere Zellhülle. Sie bewegen sich mittels axialer Filamente.
Gruppe von grampositiven Bakterien, hauptsächlich mit verdickter Zellwand und geringem Gehalt oder Prozentsatz an GC. Firmicutes sind hauptsächlich stabförmig und manchmal kokosnussförmig. Viele Arten produzieren Endosporen.
Gramnegative Bakterien mit unterschiedlicher Morphologie und einer durch Lipopolysaccharide gebildeten Zellwand. Hauptsächlich heterotrop, obwohl einige Arten Photosynthese betreiben können. Sie kommen in den Ozeanen und anderen Gewässern sehr häufig vor.
Bakterienorganismen, die Chlorophyll und Phycocyanin enthalten. Sie werden Blaualgen genannt. Sie sind gramnegativ und zur sauerstoffhaltigen Photosynthese fähig.
Bakterien, die an eine große Vielfalt von Lebensräumen angepasst sind. Anaerober Stoffwechsel. Gramnegativ. Einige Arten sind opportunistische Krankheitserreger.
Gruppe von Bakterien, die eine anoxygene Photosynthese durchführen. Anaerober Stoffwechsel. Gramnegativ. Sie werden grüne Schwefelbakterien genannt.
Monodermale Bakterien, dh sie haben eine einzelne Zellmembran. Sie haben eine sehr dünne äußere Zellwand aus Peptidoglycan. Die Gruppe hat thermophile und mesophile Vertreter. Einige Photosynthese. Hauptsächlich aerob. Gram positiv.
Sie sind Bakterien, die für das Leben in extremen Umgebungen geeignet sind. Sie gelten als hyperthermophile Organismen. Anaerober Stoffwechsel und kann Kohlenhydrate verarbeiten. Sie sind gramnegativ.
Der Hauptmechanismus der Vermehrung von Bakterien ist die binäre Spaltung oder Bipartition. Es ist eine Art der asexuellen Fortpflanzung, bei der sich die Bakterienzelle verdoppeln und dann teilen muss, wodurch zwei Tochterzellen entstehen..
Diese Art der asexuellen Fortpflanzung ermöglicht Bakterien ein exponentielles Bevölkerungswachstum. Auf diese Weise kann die wachsende Bevölkerung die verfügbaren Ressourcen besser und schneller nutzen und die Möglichkeit erweitern, Organismen oder Stämme zu erzeugen, die gegen die verschiedenen Umgebungen, in denen sie sich entwickeln, resistent sind..
Es ist eine Art der Zellteilung, bei der der Kern in mehrere gleiche Teile geteilt wird und dann die Teilung des Zytoplasmas erfolgt, wodurch mehrere Tochterzellen entstehen und gleichzeitig entstehen.
Diese Art der asexuellen Bakterienreproduktion findet an einer unspezifischen Stelle des Elternbakteriums statt. Es beginnt mit einer Ausbuchtung im Zytoplasma, die als Knospe bezeichnet wird und sich dann auf die Größe des Elternteils verdoppelt und sich als neues Individuum (Tochterzelle) trennt. Diese Art der Reproduktion wurde bei den Phyla Planctomyceten, Firmicutes und Cyanobakterien beobachtet.
Diese Art der Reproduktion, auch atypische binäre Spaltung genannt, besteht aus einer kleinen kreisförmigen Zelle (Baeocyte), deren Masse oder Größe anschließend zunimmt und die eine vegetative Zelle bildet..
Während der Vergrößerung repliziert diese vegetative Zelle ihre DNA mehrmals, später geht sie in die Fortpflanzungsphase über, wo sie zytoplasmatische Spaltungen durchläuft, die später zu zehn oder sogar Hunderten von Baeozyten werden. Diese Art der Reproduktion wurde an Cyanobakterien untersucht.
Bakterien haben mehrere Arten der Ernährung:
Bakterien, die anorganische Substrate wie Nitrite, Nitrate, Eisen oder Sulfate zur Biosynthese oder Energieerhaltung durch Anaerobiose oder Aerobiose verwenden.
Bakterienorganismen, die Wasserstoff oder Elektronen aus organischen Quellen wie Kohlenhydraten, Kohlenwasserstoffen oder Lipiden gewinnen. Diese Organismen können aerob oder anaerob sein, sogar heterotrop oder autotrop..
Organismen, die synthetische anorganische Substanzen entwickeln, die Kohlenstoff, aber anorganische Substanzen wie Kohlendioxid sein können.
Diejenigen Organismen, die chemische Substanzen synthetisieren, deren Kohlenstoffquelle organisch ist, wie Polysaccharide.
Bakterien, die die Synthese anorganischer Substanzen zur Erhaltung und Gewinnung von Energie benötigen, aber auch organische Verbindungen benötigen, um ihren Bedarf an biosynthetischem Stoffwechsel zu decken.
Von der großen Vielfalt der dem Menschen bekannten Bakterien verursachen nur wenige (im Verhältnis) Krankheiten. Die durch diese Mikroorganismen beim Menschen verursachten Pathologien können nach ihrer Herkunft klassifiziert werden, dh nach dem Mechanismus der Übertragung oder des Erwerbs dieser:
Bakterien, die durch die Luft übertragene Krankheiten verursachen, betreffen normalerweise die Atemwege oder Atemwege und können in anderen Fällen Hauterkrankungen verursachen. Hier sind einige durch die Luft übertragene Krankheiten:
In den meisten Fällen wird diese Krankheit durch übertragen Corynebacterium diphtheriae, selbst wenn C. ulcerans kann ähnliche klinische Manifestationen hervorrufen.
Die Krankheit wird durch Partikel, die während der Atmung übertragen werden, von einer kranken Person auf eine gesunde Person übertragen. Es kann auch durch Kontakt mit der Sekretion von Hautläsionen auftreten. Diphtherie kann fast jede Schleimhaut betreffen und die häufigsten klinischen Formen sind:
Die Krankheit wird durch ein aerobes gramnegatives Bakterium verursacht, das in Boden- und Wasserökosystemen heimisch ist Legionella pneumophila. Dieses Bakterium wurde auch in Klimaanlagen und Duschabtrennungen isoliert..
Die Krankheit ist das Ergebnis der Ausbreitung der Bakterien über die Luft von einem Reservoir zu den menschlichen Atemwegen. Männer über 50, die durch Rauchen, Alkoholismus oder Immundefekte beeinträchtigt sind, erkranken häufiger an der Krankheit.
Das Bakterium befindet sich in den Phagosomen von Alveolarmakrophagen, von wo aus es sich vermehrt und Gewebeschäden verursacht. Die Symptome dieser Krankheit sind: Husten ohne Ausstoß von Atemsekreten, Fieber, schwere Bronchopneumonie und neurologische Probleme können auftreten.
Diese Krankheit besteht aus einer Entzündung der Hirnhäute und des Rückenmarks. Es kann aseptischen oder bakteriellen Ursprungs sein. Die Pathologie bakteriellen Ursprungs beruht auf den Atemsekreten der Krankheitsüberträger oder auf aktiven Fällen.
Die Bakterien, die Meningitis verursachen, besiedeln zunächst den Nasopharynx, von wo aus sie die Schleimhaut überqueren und in den Blutkreislauf gelangen, und von dort in die Liquor cerebrospinalis, von wo aus sie die Meningen entzünden..
Symptome dieser Infektion sind: eine Atemwegserkrankung oder Halsschmerzen, gefolgt von Verwirrtheit, Erbrechen, Kopfschmerzen (in einigen Fällen schwerwiegend), steifem Nacken und Rücken.
Einige Arten von Bakterien sind mit Lungenentzündung verwandt, jedoch die Art Mycobacterium avium Y. M. intracellulare Sie sind die Hauptursachen dieser Krankheit. Diese Bakterien sind weltweit verbreitet und infizieren nicht nur den Menschen, sondern auch andere Wirbeltiere und Insekten.
Es wird angenommen, dass das Atmungssystem und das Verdauungssystem der Einstiegspunkt für diese Bazillen zur Besiedlung von Patienten sind. Die Krankheit manifestiert sich bei Menschen als Lungeninfektion, ähnlich der durch Tuberkulose verursachten.
Viele andere Krankheiten werden durch Atemwegsbakterien übertragen, unter denen wir erwähnen können: Tuberkulose, die vom Koch-Bazillus produziert wird (Mycobacterium tuberculosi); Keuchhusten, verursacht durch die Bakterien Bordetella pertussis, und durch Streptokokken verursachte Krankheiten.
Bakterienkrankheiten, die durch diese Wirbellosen verursacht werden, gelten als selten, sind jedoch Gegenstand von großem Interesse. Einige dieser Krankheiten sind:
Pathologie durch Bakterien verursacht Ehrlichia chaffeensis, das wird von Tierreservoirs wie der Zecke übertragen. Sobald die Bakterien in den Blutkreislauf gelangen, verursacht dies eine unspezifische fieberhafte Erkrankung, die als humane monozytische Ehrlichiose (HEM) bezeichnet wird. Die Krankheit ist gekennzeichnet durch Symptome wie Fieber, Schüttelfrost, Kopfschmerzen und Myalgie.
Durch Läuse auf den Menschen übertragene bakterielle Krankheit. Der Bazillus, der diese Krankheit verursacht, ist Rickettsia prowasekii. Wenn sich die Laus von einer infizierten Person ernährt, infizieren die Bakterien den Darm des Arthropoden und breiten sich aus.
In kurzer Zeit treten große Mengen an Rickettsien im Kot der Läuse auf, und wenn die Laus das Blut eines anderen gesunden Individuums saugt, entleeren sie sich.
Wenn eine Reizung durch den Biss das Individuum zum Kratzen bringt, kontaminiert es die beschädigte Stelle und ermöglicht es den Rickettsien, in ihren Blutkreislauf einzudringen, wo sie anschließend durch Infektion ihrer Endothelzellen eine Entzündung der Blutgefäße verursachen. Die Symptome dieser Krankheit sind Fieber, starke Kopfschmerzen und Myalgie..
Die Lyme-Borreliose ist eine bakterielle Infektion, die durch einen Zeckenstich auf den Menschen übertragen wird, dessen natürliche Wirte Wühlmäuse und Hirsche sind. Die verursachenden Bakterien sind Spirochäten der Gattung Borrelia.
Klinisch hat die Krankheit drei Stadien: Erstens beginnt sie normalerweise mit Hautläsionen, die sich wie Ringe ausdehnen. Dieses Stadium wird oft von Fieber, Schüttelfrost, Müdigkeit, Unwohlsein und Kopfschmerzen begleitet..
Das zweite Stadium ist durch Anfälle von Arthritis, Herzentzündungen und neurologischen Problemen gekennzeichnet. Das dritte und letzte Stadium kann Jahre später beobachtet werden und ist dadurch gekennzeichnet, dass Individuen eine Demyelinisierung von Neuronen entwickeln und ähnliche Symptome wie Alzheimer oder Multiple Sklerose aufweisen..
Obwohl durch Arthropoden übertragene bakterielle Infektionen als selten angesehen werden, haben einige in der Menschheit massive Todesfälle verursacht, wie den Schwarzen Tod oder die Beulenpest, die durch verursacht werden Yersinia pestis.
Eine andere Krankheit, die nicht so tödlich ist wie die schwarze Pest, ist das durch die Bakterien verursachte Q-Fieber Coxiella burnetii und das infiziert Vieh, Haustiere und Menschen.
Diese bakteriellen Erkrankungen sind hauptsächlich mit Hautinfektionen und darunter liegendem Gewebe verbunden. Einige dieser Pathologien sind:
Krankheit, die durch direkten Kontakt mit infizierten Nutztieren oder deren Produkten übertragen wird. Die Bakterien, die die Krankheit verursachen, sind die Bacillus-Anthrasis und seine Endosporen können viele Jahre im Boden oder bei Tieren lebensfähig bleiben.
Eine Infektion beim Menschen erfolgt hauptsächlich aufgrund von Hautschäden oder Hautverletzungen (Hauterkrankungen). Sie kann auch die Atemwege (Lungen-Anthrax) und Magen-Darm-Systeme (Magen-Darm-Anthrax) betreffen..
Auf der Haut bildet sich ein Schorf (eine geschwürige Hautpapel). Zu den begleitenden Symptomen gehören Fieber, Kopfschmerzen und Übelkeit..
Es ist eine polymikrobielle sexuell übertragbare Krankheit (sexuell übertragbare Krankheit), die von mehreren Bakterien produziert wird. Solche Bakterien sind Gardnerella vaginalis, Arten der Gattung Mobiluncus Y. Mycoplasma hominis.
Es ist eine Krankheit, die als mild, aber sehr ansteckend angesehen wird. Ihre Symptome sind: schaumiger, reichlicher Ausfluss aus der Scheide mit fischähnlichen Gerüchen, es gibt keine Schmerzen, Brennen oder Juckreiz.
Eine weitere bakterielle sexuell übertragbare Krankheit. Es wird ausgelöst von Neisseria gonorrhoeae. Dieser Diplokokkus bindet sich, sobald er in den Körper gelangt, über Pili und Protein II an Schleimzellen. Diese Adhäsion verhindert, dass es durch normale Sekrete oder Urin aus der Vagina ausgestoßen wird..
Symptome bei Männern sind: gelber bis grüner Eiter, der aus der Harnröhre abfließt, mit häufigem Wasserlassen, begleitet von Schmerzen und einem brennenden oder brennenden Gefühl. Nur 10-20% derjenigen, die den Bakterien ausgesetzt sind, entwickeln sich bei Frauen, und wenn sie die Krankheit entwickeln, kann dies zu Eileiterschwangerschaften und sogar zur Sterilität führen.
Bakterielle Erkrankungen durch direkten Kontakt sind sowohl in ihrer Entstehung als auch in ihrer Entwicklung sehr unterschiedlich. Die am häufigsten genannten sind sexuell übertragbare Krankheiten, von denen wir erwähnen können: Urogenitalerkrankungen, die durch Mykoplasmen verursacht werden Ureaplasma urealyticum Y. Mycoplasma hominis;; und chancre, produziert von Haemophilus lucreyi.
Andere Krankheiten des nicht-sexuellen Kontakts, die durch Bakterien verursacht werden, sind: Einschlusskonjunktivitis, Lepra, Katzenkratzkrankheit, Gasbrand und viele andere.
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