II. Bakterie

Bakterie (drobnoustroje, mikroorganizmy) występują w całej biosferze w różnych środowiskach i warunkach ekologicznych: w glebie, w słonej i słodkiej wodzie, w powietrzu, w martwych i żywych organizmach.

1. Budowa komórki bakteryjnej

Komórki bakteryjne mają zróżnicowany kształt (komórki kuliste, wydłużone, spiralnie skręcone, rozgałęzione), prostą budowę, a ich wielkość waha się od 0,5 do kilkunastu mikrometrów ( ryc. XXX.).

Ryc. XXX. Schemat budowy bakterii. 1 – pilie płciowe, 2 – ściana komórkowa, 3 – błona cytoplazmatyczna, 4 – mezosom, 5 – wić (narząd ruchu), 6 –– otoczka śluzowa, 7 – cytoplazma, 8 – tylakoidy; genofor, 9 – genofor, 10 – rybosomy 70s

Są otoczone ścianą komórkową zbudowaną z mureny. Dodatkowo na zewnątrz od ściany komórkowej komórka bateryjna może być otoczona błoną zewnętrzną lub otoczką śluzową. Wnętrze komórki bakteryjnej wypełnia cytoplazma. Bakterie należą do organizmów prokariotycznych, ponieważ nie mają jądra komórkowego. Jego funkcję pełni genofor – cząsteczka DNA położona w centrum komórki bezpośrednio w cytoplazmie. Obszar cytoplazmy zajęty przez DNA nazywamy nukleoidem. Oprócz genoforu bakterie posiadają liczne koliste cząsteczki DNA nazywane plazmidami, które w komórce ulegają autonomicznemu powielaniu. Plazmidy nadają bakteriom szczególne właściwości np. odpowiadają za oporność ich komórek na antybiotyki lub umożliwiają przeprowadzenie procesu koniugacji. W cytoplazmie komórek bakteryjnych występują materiały zapasowe – głównie glikogen i skrobia, rybosomy 70s, mezosomy i tylakoidy (wyłącznie u bakterii autotroficznych). W tylakoidach bakterii zawarte są barwniki aktywne w procesie fotosyntezy. Mezosomy i tylakoidy w komórce bakteryjnej pełnią funkcje identyczne jak mitochondria i chloroplasty w komórce eukariotycznej.

Ryc. XXX. Przykłady kształtów komórek i kolonii bakteryjnych

Większość bakterii o wydłużonym kształcie (laseczki, pałeczki) posiada rzęski lub wici, które umożliwiają im poruszanie się. Ruch bakterii nazywany jest taksją i odbywa się pod wpływem bodźców występujących w środowisku np.: chemotaksje – to ruchy wywoływane przez bodźce chemiczne lub fototaksje – to ruchy wywoływane przez światło.

W większości bakterie są organizmami jednokomórkowymi, ale mogą też tworzyć kolonie. W zależności od kształtu, jaki przybiera kolonia tworzone są nazwy bakterii np.: dwoinki, pakietowce, gronkowce (rys.XXX).

Bakterie to bardzo zróżnicowana grupa organizmów, którą najogólniej dzielimy na:

1. archebakterie – bakterie, które żyją w ekstremalnie trudnych warunkach środowiska np. gorące źródła, ścieki, solanki. Ich ściana komórkowa jest pozbawiona mureiny, prowadzą nietypowe procesy metaboliczne;

2. bakterie właściwe – bardzo zróżnicowana grupa bakterii, do której należą bakterie samożywne i cudzożywne, tlenowce i beztlenowce.

Inny podział bakterii przeprowadzono przyjmując jako kryterium barwienie komórek bakteryjnych metodą Grama. Utrwalone komórki bakterii barwi się fioletem krystalicznym, a następnie roztworem jodu. W protoplaście komórki tworzy się nierozpuszczalny w wodzie kompleks fiolet krystaliczny – jod, nadający komórkom fioletowy kolor. Następnie preparaty komórek bakteryjnych zanurza się w alkoholu. Bakterie Gram - z cienką ścianą komórkową pod wpływem alkoholu tracą zabarwienie fioletem (aby je zobaczyć należy dobarwić preparat fuksyną). Bakterie Gram + z grubą ścianą komórkową zatrzymują barwnik w komórce i pozostają zabarwione na fioletowo.