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)

    Očkovací kalandář

    Očkovací kalendář najdete například na webu Státního ústavu pro kontrolu léčiv.
  • 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)

Zpět