Mam do Ciebie pytanie. Jakie jest Twoje pierwsze skojarzenie, gdy słyszysz słowo „bakterie”? Co przychodzi Ci do głowy? Zakażenie, choroba, gorączka czy może zupełnie coś innego. Napisz proszę w komentarzu jakie to słowo, a w zamian dostaniesz ode mnie link do quizu o bakteriach. I koniecznie daj znać, jak ci poszło 😊
Bakterie to niezwykłe organizmy. Na pierwszy rzut oka wydają się dość prymitywne i nieskomplikowane. Nic bardziej mylnego. Mimo tego, że są zbudowane tylko z jednej komórki, potrafią sobie poradzić niemal w każdych warunkach.
Kształty bakterii
Bakterie są organizmami jednokomórkowymi, ale niektóre ich gatunki tworzą kolonie. Każdy gatunek bakterii ma swój określony kształt. Jednokomórkowe mogą mieć kształt kulisty – to ziarniaki (ziarenkowce), wydłużony – to pałeczki i laseczki, spiralny – śrubowce i krętki lub przypominający przecinek – przecinkowce. Dwa połączone ze sobą ziarniaki tworzą dwoinkę, paciorkowce wyglądają jak sznur koralików nanizanych na nitkę. Wśród kolonijnych bakterii są też gronkowce przypominające kiść winogron i pakietowce, które wyglądają jak pakiet gotowy do wysyłki.
Budowa komórki bakteryjnej
W komórce bakterii nie ma jądra komórkowego. Materiał genetyczny, czyli chromosom bakteryjny albo inaczej genofor, ma postać koliście zamkniętej cząsteczki i jest umieszczony w cytozolu. Ta część cytoplazmy, w której znajduje się materiał genetyczny bakterii nazywa się nukleoidem.
Z powodu braku jądra komórkowego bakterie zalicza się do grupy organizmów prokariotycznych. W ich komórkach brak również innych organelli charakterystycznych dla komórek eukariotycznych – nie ma mitochondriów, siateczki śródplazmatycznej, aparatu Golgiego, lizosomów, chloroplastów, wodniczek.
Komórkę bakterii otacza błona komórkowa. Tworzy ona wpuklenia do wnętrza komórki, w których zachodzą procesy oddychania komórkowego. Niektóre bakterie mają też specjalne wpuklenia zawierające barwniki fotosyntetyczne – umożliwiające fotosyntezę. Nazywają się chromatoforami lub tylakoidami.
W komórce bakterii są rybosomy. Rybosomy produkują bakteryjne białko.
Co ciekawe, w komórkach bakterii znajdują się dodatkowe, małe koliste cząsteczki DNA, niezależne od chromosomu bakteryjnego, które nazywa się plazmidami. Zawierają po kilka genów. To one sprawiają, że bakterie są tak niezwykłymi organizmami – plazmidy bowiem zawierają geny nadające bakteriom specyficzne cechy – na przykład oporność na antybiotyki.
Komórkę bakterii oprócz błony komórkowej otacza ściana komórkowa zbudowana z mureiny. Ale to nie wszystko! Niektóre bakterie mają jeszcze na powierzchni ściany komórkowej dodatkową błonę zewnętrzną, a jakby jeszcze tego było mało, mogą być dodatkowo otoczone otoczką śluzową. Takie „opakowanie” sprawia, że bakterie są w stanie przetrwać najtrudniejsze i najbardziej niesprzyjające warunki. Między innymi dlatego znajdziemy bakterie niemal we wszystkich miejscach na kuli ziemskiej – w powietrzu, wodzie, glebie, na organizmach i w ich wnętrzu. Nie straszne im gorące źródła ani bliskość rdzenia rektora atomowego. A kiedy warunki im nie sprzyjają, bakterie przechodzą w stan uśpienia, by bezpiecznie przetrwać trudny czas. Niektóre wytwarzają przetrwalniki, które mogą czekać na właściwą okazję nawet kilkadziesiąt lat.
Inną przyczyną takiej ekspansji bakterii są ich niezwykłe zdolności do szybkiego rozmnażania się i równie szybkiego przystosowywania do zmieniających się warunków środowiska.
Jeśli chodzi o czynności życiowe, to bakterie prezentują niezwykłą różnorodność. Znajdziemy u nich wszystkie znane nam sposoby oddychania i odżywiania. A i sposób rozmnażania bakterii jest niezwykle ciekawy.
Oddychanie
Oddychanie to, jak zapewne wiesz, proces uwalniania energii. W przyrodzie istnieje kilka sposobów oddychania: oddychanie tlenowe – z udziałem tlenu oraz fermentacja i oddychanie beztlenowe – bez udziału tlenu. Bakterie uzyskują energie na wszystkie trzy sposoby. Te bakterie, które żyją w środowisku w którym tlenu jest pod dostatkiem – oddychają tlenowo. Te, które żyją bez dostępu do tlenu oddychają beztlenowo lub przeprowadzają fermentację. Co ciekawe, istnieją takie bakterie, które sposób oddychania dostosowują do aktualnie panujących warunków. Kiedy mają dużo tlenu oddychają tlenowo, a gdy tlenu brak przechodzą na oddychanie bez jego udziału. Są też bakterie, które bezwzględnie nie znoszą tlenu i nawet niewielka jego ilość jest dla nich zabójcza.
Odżywianie
Większość bakterii to heterotrofy czyli organizmy cudzożywne. Korzystają z gotowej materii organicznej. Wśród nich są takie, które odżywiają się kosztem innych żywych organizmów – to pasożyty. To one wywołują choroby zakaźne.
Duża grupa bakterii cudzożywnych korzysta z martwych szczątków organicznych – to saprobionty – bardzo pożyteczne i potrzebne bakterie. To im zawdzięczamy kwaśne mleko i kiszone ogórki, a także rozkład szczątków roślinnych i zwierzęcych oraz tworzenie gleby.
Niektóre bakterie żyją w symbiozie z innymi organizmami, świadcząc sobie wzajemne korzyści. To symbionty. Do tej grupy należą bakterie żyjące w naszym przewodzie pokarmowym albo bakterie w przewodach pokarmowych przeżuwaczy.
Nieliczną grupę stanowią bakterie samożywne. Wśród nich są bakterie przeprowadzające fotosyntezę, czyli wytwarzające związki organiczne z substancji nieorganicznych z udziałem energii słonecznej. To sinice. W ich komórkach znajduje się niezbędny do fotosyntezy chlorofil oraz dodatkowo barwniki niebieskie i czerwone. To one włąśnie nadają barwę komórkom sinic.
W przyrodzie występuję również niewielka grupa bakterii samożywnych produkujących substancje odżywcze w procesie chemosyntezy – czyli takich, które do wytworzenia związków organicznych wykorzystują energię uzyskaną z rozkładu substancji nieorganicznych.
Rozmnażanie
Podstawowym sposobem rozmnażania bakterii jest podział komórki. Komórka macierzysta dzieli się na dwie komórki potomne. W sprzyjających warunkach co 20 minut podwaja się liczba bakterii.
Bakterie nie rozmnażają się płciowo. Zmienność genetyczną zapewniają sobie w ten sposób, że od czasu do czasu wymieniają między sobą materiał genetyczny. Robią to w tak zwanych procesach płciowych. Wprawdzie podczas tych procesów nie zwiększa się liczba bakterii, ale mogą one w ten sposób nabywać nowe cechy, co z kolei może umożliwić kolejnym pokoleniom bakterii lepsze przystosowanie do zmieniających się warunków środowiska.
Podsumowanie
Jak widzisz, niewidoczne gołym okiem maleństwa mają ogromną moc. Są niezwykłe nie tylko dlatego, że potrafią sobie poradzić niemal w każdych warunkach, że potrafią przystosowywać się błyskawicznie do zmieniających się warunków, że mnożą się niesłychanie szybko. Ich niezwykłość polega także na ich znaczeniu. Bez nich przyroda nie mogłaby funkcjonować, bo to one umożliwiają krążenie materii zamieniając martwe ciała organizmów w nieorganiczne składniki (bakterie są destruentami), które znów będą mogły być wprowadzone do obiegu przez producentów czyli rośliny.
Warto też wiedzieć, że pojawienie się tlenu na Ziemi zawdzięczamy bakteriom a dokładniej cyjanobakteriom. Wydzielały one tlen jako produkt uboczny rozkładu cząsteczki wody. Właściwie można powiedzieć, że zawdzięczamy im życie.
Wiarygodne źródła podają, że na Ziemi jest w przybliżeniu pięć kwintylionów bakterii, czyli 5×1030! Trudno sobie nawet wyobrazić taka liczbę. Naukowcy mówią, że nasza – ludzka mikroflora bakteryjna, składa się z około 40 bilionów bakterii i jest to od 400 do 4000 rożnych gatunków bakterii. Tylko w naszych jelitach mamy ich 1-2 kilogramy! A w garści żyznej leśnej gleby może żyć milion gatunków.
Myślę, że wciąż jeszcze niewiele o bakteriach wiemy. Tym bardziej, że coraz częściej badacze mówią o tym, że na mikroorganizmy należy patrzeć jak na skomplikowane układy biologiczne. Co przyniesie przyszłość? Może okaże się, że to my żyjemy w świecie bakterii a nie one w naszym 😊
