Kas ir baktērijas?
Baktērijas ir mikroskopiski organismi Tiek uzskatīts, ka tie ir bijuši vienīgā dzīvības forma uz Zemes 2.000 miljardus gadu. Šīs vienšūnas dzīvības formas ir galvenā ekosistēmas daļa, un tām ir dominējoša loma daudzos bioloģiskos un ķīmiskos procesos. Tās atklājums tiek piedēvēts XNUMX. gadsimta holandiešu zinātniekam Antonam van Lēvenhukam.
Baktērijas ir prokariotu organismi, kas nozīmē, ka tiem nav noteikts šūnu kodols, un tā izmērs var būt no 0,5 līdz 5 mikrometriem. Izmantojot mikroskopus, ir iespējams novērot dažādās to pieņemtās formas: sfēras (koki), stieņus (baciļus), korķviļķu formas (spirohetas) un spirāles.
Kad baktērijas tika klasificētas kā daļa no dzīvnieku valsts, tās tika ievietotas savā valstībā ar nosaukumu Monera. Mūsdienās, attīstoties taksonomijai, šī valstība ir sadalīta divās jomās: baktērijas y Arheja. Baktēriju izpēte ir disciplīna, kas pazīstama kā bakterioloģija, mikrobioloģijas nozare, kas sāka attīstīties 19. gadsimta beigās.
Baktērijas atrodas visos dzīvajos organismos un praktiski visās vidēs, sākot no okeānu dzīlēm līdz kalnu virsotnēm. Tie viegli pielāgojas dažādiem vides apstākļiem. Faktiski tiek lēsts, ka uz Zemes ir vairāk baktēriju nekā jebkura cita veida organismi. Vienā gramā auglīgas augsnes mēs varam atrast līdz 2,5 miljardiem baktēriju.
Cilvēka organismā baktērijas galvenokārt izplatās uz ādas un gremošanas trakta. Daži no tiem ir labvēlīgi veselībai un palīdz gremošanai, savukārt citi var izraisīt slimības. Tomēr vairumā gadījumu mūsu imūnsistēma darbojas kā efektīvs šķērslis, lai novērstu kaitīgo baktēriju vairošanos un bojājumu nodarīšanu.
Baktēriju struktūra
Baktēriju struktūra ir diezgan vienkārša salīdzinājumā ar citām dzīvības formām, taču pietiekami daudzpusīgs, lai garantētu tās izdzīvošanu dažādos biotopos. Baktērijām trūkst noteikta kodola, un to DNS ir izkliedēta citoplazmā apgabalā, ko sauc par nukleoīdu. Šī iezīme ir prokariotu šūnu pazīme.
Papildus nukleoīdam to struktūra ietver šūnu sienu, kas nodrošina aizsardzību un formu. Šī siena, kas bieži sastāv no peptidoglikāna, ir galvenais elements šūnas integritātes saglabāšanā. Atkarībā no šūnu sienas sastāva baktērijas iedala divās galvenajās grupās: Grampozitīvs un gramnegatīvs, tā ir būtiska atšķirība, lai izprastu tā rezistenci pret dažāda veida antibiotikām.
No otras puses, dažām baktērijām ir papildu struktūras, piemēram, flagellas, kas palīdz tām pārvietoties, vai kapsulas, kas aizsargā tās pret ekstremāliem vides apstākļiem. Tajos var būt arī fimbrijas, mazi pavedieni, kas ļauj tiem pieķerties virsmām, kas ir būtiska bioplēvju veidošanās īpašība.
Noderīgās baktērijas vs. patogēnās baktērijas
Baktērijas spēlē dažādas lomas cilvēka organismā un vidē. Daži no tiem ir nepieciešami fundamentāliem bioloģiskiem procesiem, piemēram, gremošanu un barības vielu pārstrādi, savukārt citi var izraisīt potenciāli bīstamas slimības.
Dažām baktērijām ir labvēlīgas funkcijas mūsu organismā, piemēram, zarnu florā. Šīs baktērijas palīdz mums sadalīt pārtiku, ko mēs ēdam, un atvieglo barības vielu uzsūkšanos. Tie arī palīdz veidot aizsargbarjeru pret citiem kaitīgiem mikroorganismiem.
No otras puses, Patogēnas baktērijas Viņi ir atbildīgi par tādām slimībām kā holēra, lepra, vēdertīfs un pneimonija. Šīs baktērijas var iebrukt dažādās cilvēka ķermeņa daļās, piemēram, elpceļos vai gremošanas sistēmas iekšējās daļās, izraisot nopietnas infekcijas. Par laimi, antibiotiku attīstība ir ļāvusi kontrolēt daudzas no šīm slimībām, lai gan antibiotiku rezistence ir kļuvusi par problēmu, kas rada arvien lielākas bažas.
Baktērijas un to loma ekosistēmā
Ekosistēmā baktērijām ir izšķiroša loma, palīdzot organisko vielu sadalīšanā un barības vielu ciklā. Ķīmoheterotrofās baktērijas Viņi ir atbildīgi par mirušo organisko vielu sadalīšanu, barības vielu, piemēram, oglekļa un slāpekļa, atgriešanu augsnē un atmosfērā. Šis pārstrādes process ir būtisks, lai saglabātu līdzsvaru dabiskajās ekosistēmās.
Ir svarīgi arī izcelt lomu nitrificējošās baktērijas, kam ir būtiska nozīme slāpekļa apritē, pārveidojot augsnē atrodamo amonjaku nitrātos – formā, ko var izmantot augi. Bez šīm baktērijām barības vielu cikls augsnē tiktu pārtraukts, negatīvi ietekmējot ekosistēmu produktivitāti.
Bioremediācija un baktērijas
Viens no aizraujošākajiem baktēriju aspektiem ir to spēja piedalīties procesos bioremediācija. Šis termins attiecas uz dzīvo organismu, piemēram, baktēriju, izmantošanu piesārņotas vides tīrīšanai. Piemēram, ir baktēriju sugas, kas sadalīt ogļūdeņražus naftas noplūdes, tādējādi paātrinot skartās ekosistēmas atjaunošanās procesu.
Kā piemēru var minēt baktērijas, kas dzīvo okeānos un kurām ir spēja noārdīt naftu, kas noplūst vides katastrofu laikā. Pateicoties gēnu inženierijas sasniegumiem, zinātnieki ir izstrādājuši modificētas baktērijas, kas spēj iztīrīt naftas noplūdes pat piecas reizes ātrāk.
Cilvēka mikrobiota
Cilvēka organismā mīt miljoniem baktēriju, īpaši gremošanas sistēmā. Šīs baktērijas veido to, ko mēs zinām kā zarnu mikrobiotu. un tiem ir būtiska nozīme pārtikas sagremošanā, vitamīnu ražošanā un aizsardzībā pret patogēniem. Faktiski baktērijas, kas dzīvo mūsu zarnās, tiek uzskatītas par būtiskām spēcīgai imūnsistēmai un mūsu ķermeņa vispārējai darbībai.
Nelīdzsvarotība mikrobiotā var izraisīt dažādas veselības problēmas, piemēram, infekcijas, iekaisuma slimības un vielmaiņas traucējumus. Tāpēc pašreizējie mikrobiomu pētījumi ir vērsti uz izpratni par to, kā izmaiņas zarnu baktēriju sastāvā var ietekmēt cilvēka veselību.
Īsāk sakot, baktērijas ir būtiskas ne tikai līdzsvara uzturēšanai ekosistēmās, bet arī cilvēku un daudzu citu organismu veselībai. Lai gan dažas sugas var izraisīt slimības, citas veic dzīvībai svarīgas funkcijas, bez kurām mēs nevarētu izdzīvot.
Baktēriju lielā daudzveidība un pielāgošanās spēja padara tās par neaizstājamu saikni Zemes bioloģiskajā ķēdē.