Baktéria

Article on other languages:

• Bakterie
• Eubacteria
• بكتيريا
• Jisk'a_laq'u
• Bakteriya
• Бактерии
• ব্যাক্টেরিয়া
• Bakteri
• Bakterije
• Bacteri
• Bakterie
• Bacteria
• Bakterie
• Bakterien
• Βακτήριο
• Bacteria
• Bakterioj
• Bacteria
• Bakterid
• Bakterio
• باکتری
• Bakteerit
• Bakteria
• Bacteria
• Baictéar
• Bacteria
• חיידקים
• जीवाणु
• Bakterije
• Baktériumok
• Bacterio
• Bakteri
• Bacteria
• Bakterio
• Gerlar
• Bacteria
• 真正細菌
• ბაქტერიები
• Bakteriya
• ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯ
• 세균
• Bakterî
• Bacterium
• Bakterien
• Bakterijos
• Baktērija
• Бактерија
• जीवाणू
• Bakteria
• Bakterien
• Bacterie
• Bakterie
• Bakterier
• Bactéthie
• Bactèri
• Bakterie
• Bactéria
• Añaki
• Bacterie
• Бактерии
• Bakterija
• Bacteria
• Bakterije
• Бактерија
• Baktéri
• Bakterier
• Bakteria
• கோலுரு_நுண்ணுயிர்
• బాక్టీరియా
• Бактерия
• แบคทีเรีย
• Bakterya
• Bakteri
• Бактерії
• Vi_khuẩn
• Bactereye
• באקטעריע
• 细菌

	del.icio.us
	Digg
	Furl
	Reddit
	Rojo
	Add to OnlyWire

Baktérie (po latinsky Bacteria, zast. Schizomycetes, Bacteriophyta) sú skupina prokaryotických organizmov. Pojem sa rôzne chápe (pozri nižšie), predmetom tohto článku sú baktérie v najužšom zmysle, tzv. eubaktérie (Eubacteria).

Štúdium baktérií

Štúdiom mikroskopických organizmov sa zaoberá mikrobiológia. Jej zakladateľom bol v 19. storočí Louis Pasteur. Neskoršie sa mikrobiológia rozdelila na viacero disciplín. Štúdiom baktérií sa zaoberá bakteriológia, o jej vznik sa výrazne zaslúžil nemecký lekár Robert Koch.

Baktérie Escherichia coli pod elektrónovým mikroskopom.

Systematická klasifikácia

Rozsah pojmu a zaradenie v systéme

Rozsah pojmu baktéria sa zmenšoval podľa toho ako sa zdokonalovala mikrobiológia. "Baktérie" môže v závislosti od použitého systému teda označovať:

• v minulosti:
  • prokaryoty (Monera) = archebaktérie + sinice + ostatné prokaryoty
  • prokaryoty okrem siníc [delenie bežné napr. na Slovensku a v Nemecku]
  • ojedinele: prokaryoty okrem archebaktérií aj okrem siníc.
• dnes:
  • prokaryoty okrem archebaktérií [sinice sú medzi baktériami] - synonymum:eubaktérie

Terminologické poznámky:

• Archebaktérie dnes nazývame Archaea, lebo to nie sú baktérie, a preto je koncovka -baktéria v ich názve zavádzajúca. O oddelenie Archaea od baktérií sa "postarala" práca od Woeseho z roku 1990 (pozri napr. Systém živých organizmov).
• Hoci by bolo na zabránenie zámenám vhodnejšie označovať dnešné užšie chápanie baktérií ako "eubaktérie" (teda pravé baktérie), existuje aj skupina baktérií s rovnakým názvom, preto je toto inak vhodné označenie vlastne mätúce.

O variantoch zaradenia baktérií v systéme živých organizmov pozri Systém živých organizmov.

Delenie

Uvádzame príklady delenia baktérií (staršie delenia ich chápu vo vyššie uvedenom širšom zmysle, novšie delenia vo vyššie uvedenom novšom zmysle):

Delenie podľa vydania Bergey's Manual of Determinative Bacteriology ?1992

Delenie nepoužíva čisto fylogenetický prístup:

Ríša: Monera (prokaryoty):

• oddelenie:Gracilicutes
  • trieda: nefotosyntetizujúce baktérie
  • trieda:aneróbne fotosyntetitujúce baktérie
  • trieda:sinice (cyanobaktérie)
• oddelenie: Firmicutes:
  • trieda:paličky a koky
  • trieda:aktinomycéty a príbuzné organizmy
• oddelenie: Tenericutes
  • trieda:mykoplazmy
• oddelenie: Mendosicutes
  • trieda: archebaktérie

Podrobnejší variant tohto starého delenia (už bez achebaktérií) nájdete tu: [1]

Staršie čisto fylogenetické delenie

• oddelenie:Grampozitívne baktérie a mykoplazmy
• oddelenie:Proteobaktérie
• oddelenie:Cyanobaktérie
• oddelenie:Spirochéty
• oddelenie:Plynctomyces
• oddelenie:Flavobaktérie a bakteroidy
• oddelenie:Chlamýdie
• oddelenie:Zelené sírne baktérie
• oddelenie:Zelené nesírne baktérie
• oddelenie:Rádiorezistentné baktérie
• oddelenie:Thermothoga, Thermosipha

Praktické delenie na 19 sekcií/skupín (acheobaktérie boli 20 sekcia)

Toto delenie je založené na rôznych charakteristikách ako Gramovo farbenie, tvar bunky, usporiadanie buniek do kolónií, požiadaviek na kyslík, pohyblivosti, či výživových a metabolických vlastnostiach. Vysvetlenia pojmov pozri nižšie

Delenie podľa Bergey's Manual of Determinative Bacteriology 2004 a [2])

Toto delenie používame v slovenskej wikipédii.

Doména: Bacteria* (Eubacteria; nepresne Prokarya, Prokaryota) - baktérie (eubaktérie) skladajúca sa z jedinej rovnomennej ríše sa delí takto:

plus:

• Čeľaď Halanaerobiaceae
• Rod Acetanaerobacterium Chen & Dong, 2004
• Rod Acidilobus Prokofeva et al., 2000
• Rod Actinopolymorpha Wang et al., 2001
• Rod Advenella Coenye et al., 2005
• Rod Aequorivita Bowman & Nichols, 2002
• Rod Aeriscardovia Simpson et al., 2004
• Rod Aestuariibacter Yi et al., 2004
• Rod Agarivorans Kurahashi & Yokota, 2004
• Rod Agreia Evtushenko et al., 2001
• Rod Akkermansia Derrien et al., 2004
• Rod Albibacter Doronina et al., 2001
• Rod Albidovulum Albuquerque et al., 2003
• Rod Algibacter Nedashkovskaya et al., 2004
• Rod Algoriphagus Bowman et al., 2003
• Rod Alicycliphilus Mechichi et al., 2003
• Rod Alistipes Rautio et al., 2003
• Rod Alkalibacterium Ntougias & Russell, 2001
• Rod Alkalilimnicola corrig. Yakimov et al., 2001
• Rod Alkaliphilus Takai et al., 2001
• Rod Alkalispirillum Rijkenberg et al., 2002
• Rod Alkanindiges Bogan et al., 2003
• Rod Allisonella Garner et al., 2003
• Rod Allofustis Collins et al., 2003
• Rod Amorphosporangium Couch, 1963
• Rod Amycolata Lechevalier et al., 1986
• Rod Anaerococcus Ezaki et al., 2001
• Rod Anaerofustis Finegold et al., 2004
• Rod Anaeroglobus Carlier et al., 2002
• Rod Anaerolinea Sekiguchi et al., 2003
• Rod Anaeromyxobacter Sanford et al., 2002
• Rod Anaerophaga Denger et al., 2002
• Rod Anaerostipes Schwiertz et al., 2002
• Rod Anaerotruncus Lawson et al., 2004
• Rod Anoxynatronum Garnova, Zhilina & Tourova, 2003
• Rod Aquicella Santos et al., 2004
• Rod Aquiflexum Brettar et al., 2004
• Rod Aquimarina Nedashkovskaya et al., 2005
• Rod Arcicella Nikitin et al., 2004
• Rod Arenibacter Ivanova et al., 2001
• Rod Asanoa Lee & Hah, 2002
• Rod Atopostipes Cotta et al., 2004
• Rod Aurantimonas Denner et al., 2003
• Rod Avibacterium Blackall et al., 2005
• Rod Azomonotrichon Thompson & Skerman, 1981
• Rod Azorhizophilus Thompson & Skerman, 1981
• Rod Bactoderma Tepper & Korshunova, 1973
• Rod Balnearium Takai et al., 2003
• Rod Balneimonas corrig. Takeda et al., 2004
• Rod Halanaerobacter
• Rod Halanaerobium
• Rod Pelagibacter
• Rod Tetrachloris Pascher, 1925

Zoznam všetkých známych baktérií, marec 2006

• [3]

Iné rozdelenie

Podľa vzťahu ku kyslíku sa delia na :

• aeróbne - kyslík je pre nich nepostrádateľný
• fakultatívne anaeróbne - v prítomnosti kyslíka ho využívajú, inak získavajú energiu anaeróbne
• anaeróbne - nepotrebujú (alebo netolerujú) kyslík

Podľa vzťahu k uhlíku sa delia na:

• autotrofné (primárnym zdrojom je CO₂)
• heterotrofné (primárnym zdrojom sú organické zlúčeniny)

Podľa spôsobu získavania energie sa delia na :

• chemotrofné (primárnym zdrojom je chemická energia)
• fototrofné (primárnym zdrojom energie je svetelná energia)

Podľa štruktúry bunkovej steny sa delia na:

• grampozitívne baktérie (väčšina Firmicutes)
• gramnegatívne baktérie (Gracilicutes)
• baktérie bez bunkovej steny (Tenericutes)

Podľa pH optimálneho pre rast sa delia na:

• acidofilné
• alkalifilné

Podľa teploty optimálnej pre rast sa delia na:

• psychrofilné
• mezofilné
• termofilné

Fotosyntetizujúce baktérie

U fotosyntetizujúcich baktérií sa vyskytuje bakteriochlorofyl, farbivo potrebné na priebeh fotosyntézy. Fotosyntetizujúce baktérie majú cytoplazmatickú membránu na niektorých miestach preliačenú. Utvára vačky, ktoré obsahujú farbivo, umožňujúce premenu energie svetelného (slnečného) žiarenia na energiu chemickú. Je to látka podobná chlorofylu. Bakteriálna fotosyntéza je anoxygénna (produktom nie je kyslík).

Tvar

A - tyčinkovitá baktéria; B - streptokoky; C - sarciny D - diplokoky; E - spirily, F -

Podľa tvaru bunky delíme baktérie na.

• koky (guľovité baktérie): guľovité bunky usporiadané do retiazok sa volajú streptokoky, koky zoskupené do strapca sú stafylokoky, sarciny (balíčkovité kolónie), diplokoky (kolónie tvorené dvoma bunkami), tetrakoky (štyri bunky v kolónií)
• tyčinky (paličky, paličkovité baktérie, tyčinkovité baktérie): sú rovné, rožtekovito zahnuté, špirálovité alebo vláknité útvary:

Tvar baktérií je premenlivý v závislosti od mnohých faktorov, napríklad rastová fáza, vek kultúry, zloženia, kultivačného média, účinku antibiotík. Premenlivosť sťažuje diagnostiku.

Stavba

Veľkosť

Priemerná veľkosť bunky baktérií sa pohybuje okolo 0,3 - 2,0 µm. Len niektoré vodné baktérie majú veľkosť niekoľko desiatok i stoviek mikrometrov. Dajú sa pozorovať pod svetelným mikroskopom. Najväčšiou známou baktériou je Epulopiscium fishelsoni dlhá až pol milimetra.

Cytoplazma

Cytoplazma tvorí 75-95 % bunkovej hmoty. Obsahuje mnohé vysoko a nízkomolekulárne látky. K nim patria rozpustné lipidy, bielkoviny, stopové prvky a minerálne soli. V cytoplazme sa nachádzajú ribozómy, chromozón, plazmidy.

Okrem toho sa v cytoplazme nachádzajú ešte rôzne inklúzie. Ide o granulá a vezikuly.

Cytoplazmatická membrána

Cytoplazma je obklopená membránou, ktorá sa volá cytoplazmatická membrána. Pozostáva z dvojitej vrstvy fosfolipidov. Fosfátová časť je hydrofilná, lipidická časť ležiaca vo vnútri membrány vodu odpudzuje. Cytoplazmatická membrána má funkciu bariéry. Nachádzajú sa v nej mnohé polypeptidové molekuly, ktoré bunke umožňujú kontrolovať výmenu látok medzi vnútorným a vonkajším prostredím. Vďaka membránovému transportu sa tak môžu látky dostať do bunky alebo von.

V membráne nachádzajú enzýmy dýchacieho reťazca a enzýmy nutné pre stavbu bunkovej steny.

Bunková stena

S výnimkou mykoplaziem majú baktérie bunkovú stenu, ktorá im určuje vonkajší tvar. Hlavnou časťou steny baktérií je mureín. Bunková stena tvorí pri Gram-pozitívnych baktériách až jednu tretinu hmoty baktérie. Pri Gram-negatívnych baktériách je to len 10%. Bunka baktérie má na vonkajšej strane bunkovej steny slizovitú vrstvu (puzdro), niekedy aj bičíky.

Bičíky

Bičíky umožňujú baktériám pohyb. Bičíky pôsobia ako silný antigén. Nazývajú sa aj H-antigény. Existuje rôzne rozmiestnenie bičíkov:

• monotriché (jeden bičík)
• lofotriché (viac zväzkovitých bičíkov)
• peritriché baktérie (bičíky rozdelené po celom povrchu)

Glykokalyx

Útvary na povrchu baktérie, sú oveľa menšie než bičíky. Slúžia baktériám na pevné prilepenie k podkladu. Skladajú sa z vláknitých proteínov, ktoré sa spájajú s glykoproteínmi hostiteľskej bunky. Sú buď vo forme fimbrií (vlákienok) alebo pilusov (vláskov).

Gramovo farbenie

Gramovo farbenie zaviedol v roku 1884 Christian Gram. Je to diferenciačné farbenie založené na sfarbení gram-pozitívnych a gram-negatívnych buniek baktérií. Rozdiel medzi týmito dvoma bunkami je predovšetkým v ich bunkovej stene. Bunkové steny G+ baktérií majú oveľa hrubšiu vrstvu peptidoglykánu ako bunkové steny G- baktérií. G- bunky majú vo vonkajšej bunkovej stene aj množstvo lipidov.

Princíp Gramovo farbenia spočíva v tom, že sa obidve bunky (G+ aj G-) zafarbia farbivom kryštálovou violeťou, čím sa obe sfarbia do fialova. Preparát sa potom morí jódom v roztoku jodidu draselného, ktorý s farbivom vytvorí komplex v obidvoch bunkách. Potom sa farbivo vymýva etanolom (alebo acetónom), pričom komplex sa vyplavuje len z G- baktérií (rozpúšťa sa vonkajšia lipidová vrstva bunkovej steny), ktoré sa odfarbia. Napokon sa preparát dofarbuje karbolfuchsínom (alebo safranínom). G+ bunky teda po Gramovom farbení ostávajú fialové, G- bunky sú červené (alebo ružové).

Rozdelenie baktérií na základe Gramovo farbenia má hlbší význam, medzi obidvoma kategóriami existujú mnohé ďalšie rozdiely (napríklad v citlivosti na antibakteriálne látky typu antibiotík).

Rozmnožovanie

Rozmnožujú sa nepohlavne, priečnym delením, prípadne pučaním.

Pri priečnom delení sa bunka predĺži na dvojnásobnú veľkosť, pričom sa uprostred vytvorí septum (prehriadka zložená z membrány a základu bunkovej steny), ktoré bunku rozdelia na dve rovnaké časti. Z každej potom vznikne jedna sesterská bunka. Pri priečnom delení dochádza k replikácii DNA.

Pučenie prebieha tak, že zrelá bunka začne na svojom povrchu vytvárať novú bunku. Ak dcérska bunka dorastie do dostatočnej veľkosti, je do nej vpustená DNA a bunka je odpojená. Postupom času dorastie a môže sa začať sama rozmnožovať.

Výskyt

Baktérie patria k najstarším organizmom nájdených vo forme fosílií. Môžme ich nájsť už v staršom proterozoiku. Skupina baktérie sa považuje za najrozšírenejších živých organizmov. Dokážu prežiť vo vesmíre, v 100 °C teplých plameňov i v činných kráteroch na dne Mariánskej priekopy. Sú to prvé organizmy ktoré kolonizujú oblasť ktorá je napríklad postihnutá sopečnou erupciou.

Baktérie obývajú rôzne biotopy. Vyskytujú sa vo vzduchu, vo vode (sladkej i slanej) aj v pôde, vyskytujú sa na povrchu i vo vnútri organizmov. Nie sú iba v krvi zdravého človeka. Ich rozšírenie a množstvo závisí od vhodnosti životných podmienok: od zdroja potravy, teploty, pH prostredia.

Aeróbne baktérie vyžadujú kyslík, anaeróbne baktérie žijú v prostredí bez kyslíka. Prevažná časť baktérií patrí medzi heterotrofné organizmy - saprofyty a parazity. Početné sú aj symbiotické baktérie.

Dajú sa odstrániť buď sterilizáciou (plameň, para, tlak, manganistan draselný, antibiotiká), alebo pasterizáciou.

Spóry

Pri zhoršení životný podmienkov, napríklad pri nedostatku potravy, môže dôjsť k tvoreniu spór. Spóry sú trvalou formou baktérií, ktoré prežívajú dlhodobo a môžu byť infekčné aj po dlhom čase.

Vznikajú zmršťovaním a zmenšovaním pôvodných buniek. Počas tejto fázy, je zastavená výmena bunkových látok. Baktéria tak nepotrebuje ani potravu ani energiu na udržiavanie svojich životných pochodov. Len čo spóra natrafí na výhodnejšie životné podmienky, zmení sa opäť na živú baktériu.

Význam

Pozitívne vlastnosti

Hlavný význam spočíva v tom, že spolu s hubami sa zúčastňujú na rozkladaní potravových reťazcov a premieňajú odumretú organickú hmotu späť na anorganickú (mineralizujú ju), čím umožňujú jej ďalšie využitie v prírodných ekologických systémoch. Baktérie Escherichia coli žijú v hrubom čreve.

Baktérie (aj niektoré nálevníky) majú v prírode aj veľkú úlohu v čistení vôd. Využívajú sa pre tento účel aj priemyselne. Niektoré druhy dokážu rozkladať uhľovodíky pochádzajúce z ropných havárií.

Veľké využitie baktérií je hlavne v potravinárskom priemysle. Používajú sa na výrobu syrov (Streptococcus thermophilus - ementál, Brevibacterium linens - olomoucké syrečky), pri výrobe smotany (Streptococcus cremoris), pri spracovaní mlieka (Streptococcus lactis), acidofilného mlieka (Lactobacillus acidophilus) a mliečnych výrobkov (jogurty - Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophillus). Využívajú sa na maslové kvasenie, alkoholové kvasenie (prebieha anaeróbne), octové kvasenie (prebieha aeróbne), výroba rozpúšťadiel (acetón, butanol - Clostridium acetobutylicum), enzýmov, výroba liehu zo škrobu, mliekarenský priemysel, výroba vitamínov, antibiotik, alkaloidov, aminokyselín, bielkovín.

V súčasnosti má veľký význam aj šľachtenie baktérií, ktoré nám umožňuje docielenie nadprodukcie žiadaných látok.

Negatívne vlastnosti

Okrem žiadúceho rozkladu odumretého materiálu dochádza často k nechcenému rozkladu, hlavne potravín, ale aj iných výrobkov.

Najväčší negatívny význam majú baktérie, ktoré spôsobujú rozličné ochorenia ľudí. Veľký význam v boji proti týmto patogénnym baktériám má očkovanie. Väčšina baktérii sposobuje infekcie svojim premnožením, sú však aj baktérie, ktoré spôsobujú intoxikácie. Do tejto skupiny patrí pôvodca tetanu. Avšak oveľa nebezpečnejším ochorením je botulizmus. Botulotoxín, produkt druhu Clostridium botulinum, je jedným z najsilnejších bakteriálnych toxínov vôbec.

Okrem chorôb človeka spôsobujú veľké ekonomické straty aj choroby poľnohospodárskych zvierat (mor ošípaných, hydiny). Rastlinné bakteriálne infekcie sú pomerne nevýrazné.

Choroby

Prenášajú sa priamym stykom, potravou, vdychovaním, poranenou kožou (infekcia rán, pohlavné choroby, tetanus), bodnutím hmyzom.

• antrax – Bacillus anthracis
• čierny kašel - Bordetella pertussis
• tuberkulóza (TBC) - Mycobacterium tuberculosis
• záškrt - Corynebacterium diphtheriae
• tetanus - Clostridium tetani
• zápal pľúc - Streptococcus pneumoniae
• salmonelóza - Salmonella sp.
• cholera - Vibrio cholerae
• mor - Yersinia pestis
• škvrnitý týfus - Rickettsia prowazeki
• tularémia - Francisella tularensis
• gangréna - Clostridium perfringens
• lepra - Mycobacterium leprae
• syfilis - Treponema pallidum
• kvapavka - Neisseria gonorrhoeae
• dyzentéria - Campylobacter pylori

Iné bakteriálne choroby: kokcidióza, angína, úplavica, paratýfus,enterotoxikóza, trachóm, borelióza

Iné projekty

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Baktérie
• Wikidruhy ponúka informácie na tému Baktérie

Externé odkazy

• Odborná encyklopédia prokaryotov (po anglicky)