Bakterie
27.11.2015 09:39
BUŇKA BAKTERIÍ
- platí charakteristiky prokaryotní buňky (viz kapitoly Základní strukturální typy živých soustav a Buňka - obecné schéma)
- bakteriální buňka obsahuje cytoplazmu, cytoplazmatickou membránu (může vytvářet mezozomy), nukleoid (kruhová molekula DNA), ribozomy
- na povrchu je kryta buněčnou stěnou z peptidoglykanu, případně dalšími vrstvami (glykokalyx, slizová pochva), někdy se vyskytují fimbrie (syn. pili)
- podle struktury buněčné stěny můžeme bakterie rozdělit na grampozitivní a gramnegativní (metodu barvení viz v kapitole Úvod do mikrobiologie)
- některé bakteriální buňky mohou obsahovat plazmidy (malá, kruhovitá molekula DNA, která není nezbytná pro život bakterie, ale může jí přinášet výhodu – například nese rezistenci k antibiotiku, plazmidy se hojně užívají v genovém inženýrství)
- buňky mohou nabývat různých tvarů, rozlišujeme koky, tyčinky, zakřivené bakterie, větvící se bakterie, bakterie s bičíky... (viz obrázek vpravo, po kliknutí se zvětší)
- pohyb bakteriální buňky může zajišťovat bičík, který je však odlišný od bičíky eukaryotického
VÝŽIVA BAKTERIÍ
- autotrofní (uhlík získávají z oxidu uhličitého)
- fotoautotrofní získávají energii ze slunečního záření
- chemoautotrofní získávají energii oxidací anorganických látek
- dusík získávají z dusitanů, dusičnanů a amoniaku
- heterotrofní (uhlík získávají z organických látek)
- fotoheterotrofní získávají energie ze slunečního záření
- chemoheterotrofní získávají energii oxidací organických látek (dýchání, kvašení)
- dusík získávají z bílkovin nebo z jiných organických látek
- dle vztahu ke kyslíku rozlišujeme v základu bakterie
- aerobní, které kyslík k životu potřebují
- obligátně anaerobní, pro které je kyslík jed
- fakultativně anaerobní, které kyslík nepotřebují, ale tolerují ho
PROSTŘEDÍ BAKTERIÍ
- bakterie nacházíme ve větším či menším počtu prakticky ve všech prostředích
- 1 ml mléka ... 2×106 bakterií
- 1 ml slin ... 10×108 bakterií
- 1 ml bachorové šťávy ... 10×1010 bakterií
- 1 ml rybníkové vody ... 1×106 bakterií
- 1 m3 vzduchu: vesnice 5000, město 30000 bakterií
- 1 mg ornice ... řádově 109
- 1 g stolice ... 1×109 bakterií
půda
- ovlivňují její úrodnost
- humus obsahuje saprofytické bakterie, které rozkládají organické zbytky (mineralizace)
- nitrifikační bakterie: amoniak a dusitany přeměňují na dusičnany (ty můžou rostliny využít)
- denitrifikační bakterie: opak nitrifikačních
- hlízkové bakterie: dokáží vázat vzdušný dusík a přeměnit ho na dusičnany, žijí v symbióze na kořenech bobovitých rostlin
- rod Azotobacter: žije na rozdíl od hlízkových samostatně, využívá vzdušný dusík nezávisle ostatních organismech
- aktinomycety: vytvářejí antibiotika (streptomycin, aureomycin, tetracyklin aj.)
vzduch
- bakterie se sem dostávají ze země (z půdy) větrem
- město více než vesnice, pevnina více než moře, nejvíce průmyslové oblasti
- saprofyti i patogenní bakterie
- lidé dodávají bakterie do vzduchu mluvením, kýcháním, kašláním – kapénky ze slin a hlenu
- infekční prach = zaschlé kapénky (usazuje se při zemi)
voda
- málo bakterií: prameny, horské toky
- zdravotně závadná voda – znečištěná splašky z kanalizace a průmyslovými odpadními vodami
- vodou se přenáší bakteriální choroby (cholera, tyfus, úplavice, ...)
- v moři jsou bakterie ve všech hloubkách
lidské tělo
- kůže: nevhodná (je suchá, vysychá), na ní pouze na vlhkých místech (meziprstí, třísla, podpaží)
- ústa, ústní dutina: teplé a vlhké prostředí, bakterie se tu živí bílkovinami ze slin
- laktobacily: z cukrů dělají kyselinu mléčnou, to vede k odvápnění zubní skloviny a vzniká zubní kaz
- dýchací cesty: jen v horní části (nosohltan, průdušky), ve zdravých plicích bakterie nejsou – bakterie jsou zachycovány sliznicí v nose, řasinkovým epitelem v průdušnici
- střeva: Escherichia coli a další kvasné bakterie: zkvašují nestravitelné polysacharidy (celulóza)
- hnilobné bakterie: zpracovávají zbytky bílkovin, vznikají tak „mrtvolné plyny“ (ptomainy, merkaptány - R–SH, sirné obdoby alkoholů)
BAKTERIÁLNÍ INFEKCE
- přemnožení bakterií => zvýšení produktů jejich metabolismu => vzniká více jedů (toxinů)
- zdrojem nákazy může být nemocný člověk, nemocné zvíře nebo třeba bacilonosič (je nakažený, ale není nemocný, jen šíří infekci)
- šíření nákazy
- přímo – pohlavní styk, polibek, kousnutí...
- nepřímo – kapénková infekce, půda, voda, potraviny, předměty denní potřeby...)
- inkubační doba = doba od vniknutí infekce do propuknutí prvních příznaků choroby
- dle rozšíření choroby rozlišujeme tyto pojmy
- epidemie = hromadné rozšíření choroby
- pandemie = celokontinentální, resp. celosvětové rozšíření choroby
- endemie = rozšíření pouze na určitém území
- nákazy přenášené vzdušnou cestou a jejich původci: tuberkulóza (Mycobacterium tuberculosis), záškrt (Corynebacterium diphteriae), dávivý kašel (Bordetella pertussis), angína (Streptococcus pyogenes), spála (Streptococcus sp.), růže (Streptococcus sp.)
- nákazy přenášené alimentární cestou a jejich původci: tyfus (Salmonella typhi), salmonelóza (Salmonella enteritidis), úplavice (Shigella dysenteriae), cholera (Vibrio cholerae)
- nákazy, jejichž vstupní branou je poraněná kůže, a jejich původci: tetanus (Clostridium tetani), stafylokokové kožní nákazy (Staphylococcus aureus), oční trachom (Chlamydia trachomatis)
- nákazy přenášené pohlavním stykem: příjice/syfilis (Treponema palidum), kapavka (Neisseria gonorrhoeae)
- nákazy přenášené zvířaty: sněť slezinná (Bacillus anthracis), lymská borelióza (Borrelia burgdorferi)
- bakteriální nákazy rostlin: měkká hniloba, vadnutí, skvrnitost... bakterie do rostlin pronikají skrz průduchy nebo poraněními na povrchu těla
VYUŽITÍ BAKTERIÍ V PRŮMYSLU
- využití při výrobě kyseliny mléčné (bakterie na ni kvasí sacharidy)
- využití při výrobě butanolu a acetonu (sacharidy > kyselina máselná > butanol, aceton)
- uplatňují se při zrání sýrů, užívají se při kysaní mléka (jogurty, kefíry)
- výroba některých vitaminů, antibiotik a aminokyselin
- součást nádrží čistíren odpadních vod (rozklad látek)
- genové inženýrství (využití plazmidů, produkce proteinů)
ZNEŠKODŇOVÁNÍ BAKTERIÍ
- sterilizace: odstranění všech živých organismů (vzniká sterilní prostředí)
- dezinfekce: usmrcení škodlivých mikroorganismů chemikáliemi
- antiseptika: sloučeniny, které jsou méně toxické, a přitom usmrcují patogenní bakterie
- zneškodňování bakterií chemickými látkami
- fenolické sloučeniny (do 24 hodin usmrtí vše)
- alkohol (ne moc účinný)
- formaldehyd (velmi účinný, ale jedovatý)
- chlór (úprava pitné vody), jód (jódová tinktura)
- mýdla (základní prostředek osobní hygieny)
- rtuť (užívá se sublimát – chlorid rtuťnatý)
- zneškodňování bakterií fyzikálními činiteli
- vyšší teploty (dělení bakterií podle optimální teploty)
- ultrafialové světlo (extrémně destruktivní na všechny bakterie)