Mis on bakterid?
Bakterid on mikroskoopilised organismid Arvatakse, et nad on olnud ainuke eluvorm Maal 2.000 miljardit aastat. Need üherakulised eluvormid on ökosüsteemi võtmeosa ja mängivad paljudes bioloogilistes ja keemilistes protsessides ülekaalukat rolli. Selle avastuse põhjuseks on XNUMX. sajandi Hollandi teadlane Anton van Leeuwenhoek.
Bakterid on prokarüootsed organismid, mis tähendab seda Neil ei ole määratletud rakutuumja selle suurus võib olla vahemikus 0,5 kuni 5 mikromeetrit. Mikroskoopide kaudu on võimalik jälgida nende erinevaid kujundeid: sfäärid (kokid), latid (batsillid), korgitseride kuju (spiroheedid) ja spiraalid.
Kunagi liigitati bakterid loomariigi osaks, paigutati need oma kuningriiki nimega Monera. Tänapäeval on taksonoomia edusammudega see kuningriik jagatud kaheks valdkonnaks: Bakterid y Archaea. Bakterite uurimine on teadusharu, mida nimetatakse bakterioloogia19. sajandi lõpus arenema hakanud mikrobioloogia haru.
Baktereid leidub kõigis elusorganismides ja peaaegu kõigis keskkondades, alates ookeanide sügavusest kuni mägede tippudeni. Nad kohanduvad kergesti mitmesuguste keskkonnatingimustega. Tegelikult arvatakse, et Maal on rohkem baktereid kui mis tahes teist tüüpi organisme. Ühes grammis viljakas mullas võime leida kuni 2,5 miljardit bakterit.
Inimorganismis levivad bakterid peamiselt nahal ja seedetraktis. Mõned neist on tervisele kasulikud ja aitavad seedimist, teised aga võivad põhjustada haigusi. Kuid enamikul juhtudel toimib meie immuunsüsteem tõhusa barjäärina, mis takistab kahjulike bakterite paljunemist ja kahju tekitamist.
Bakterite struktuur
Bakterite struktuur on üsna lihtne võrreldes teiste eluvormidega, kuid piisavalt mitmekülgne, et tagada selle säilimine erinevates elupaikades. Bakteritel puudub määratletud tuum ja nende DNA on tsütoplasmas hajutatud piirkonnas, mida nimetatakse nukleoidiks. See omadus on prokarüootsete rakkude tunnus.
Lisaks nukleoidile sisaldab nende struktuur rakuseina, mis pakub kaitset ja kuju. See sein, mis sageli koosneb peptidoglükaanist, on raku terviklikkuse säilitamise võtmeelement. Sõltuvalt rakuseina koostisest jagunevad bakterid kahte põhirühma: Grampositiivne ja gramnegatiivne, mis on oluline erinevus, et mõista selle resistentsust erinevat tüüpi antibiootikumide suhtes.
Teisest küljest on mõnel bakteril täiendavad struktuurid, nagu flagellad, mis aitavad neil liikuda, või kapslid, mis kaitsevad neid äärmuslike keskkonnatingimuste eest. Samuti võivad neil esineda fimbriad, väikesed kiud, mis võimaldavad neil pindadele kleepuda, mis on biokilede moodustumise oluline tunnus.
Kasulikud bakterid vs. patogeensed bakterid
Bakterid mängivad inimkehas ja keskkonnas erinevat rolli. Mõned neist on olulised põhiliste bioloogiliste protsesside jaoks, nagu seedimine ja toitainete ringlussevõtt, samas kui teised võivad vallandada potentsiaalselt ohtlikud haigused.
Mõnedel bakteritel on kasulikud funktsioonid meie kehas, näiteks sooleflooras. Need bakterid aitavad meil lagundada söödavat toitu ja hõlbustavad toitainete imendumist. Samuti aitavad need moodustada kaitsebarjääri teiste kahjulike mikroorganismide vastu.
Teisest küljest Patogeensed bakterid Nad põhjustavad selliseid haigusi nagu koolera, pidalitõbi, kõhutüüfus ja kopsupõletik. Need bakterid võivad tungida inimkeha erinevatesse osadesse, näiteks hingamisteedesse või seedesüsteemi sisemistesse osadesse, põhjustades tõsiseid infektsioone. Õnneks on antibiootikumide väljatöötamine võimaldanud paljusid neid haigusi kontrolli all hoida, kuigi antibiootikumiresistentsus on muutunud üha murettekitavaks probleemiks.
Bakterid ja nende roll ökosüsteemis
Ökosüsteemis mängivad bakterid otsustavat rolli orgaanilise aine lagunemisel ja toitainete ringlusel. Kemoheterotroofsed bakterid Nad vastutavad surnud orgaanilise aine lagundamise eest, toitainete, nagu süsinik ja lämmastik, tagastamise eest mulda ja atmosfääri. See taaskasutusprotsess on looduslike ökosüsteemide tasakaalu säilitamiseks hädavajalik.
Samuti on oluline rõhutada rolli nitrifitseerivad bakterid, mis mängivad lämmastikuringes olulist rolli, muutes mullas leiduva ammoniaagi nitraatideks, mis on taimede poolt kasutatavaks vormiks. Ilma nende bakteriteta oleks toitainete tsükkel mullas katkenud, mõjutades negatiivselt ökosüsteemide tootlikkust.
Bioremediation ja bakterid
Bakterite üks põnevamaid aspekte on nende võime osaleda protsessides bioremediatsioon. See termin viitab elusorganismide, näiteks bakterite, kasutamisele saastunud keskkonna puhastamiseks. Näiteks on selliseid bakteriliike, mis lagundada süsivesinikke naftareostust, kiirendades seega mõjutatud ökosüsteemi taastumisprotsessi.
Eeskujulik näide on ookeanides elavad bakterid, millel on võime lagundada keskkonnakatastroofide ajal lekkivat naftat. Tänu geenitehnoloogia edusammudele on teadlased välja töötanud modifitseeritud bakterid, mis suudavad õlireostust kuni viis korda kiiremini puhastada.
Inimese mikrobiota
Inimkeha on koduks miljonitele bakteritele, eriti seedesüsteemis. Need bakterid moodustavad selle, mida me tunneme soolestiku mikrobiota. ja neil on oluline roll toidu seedimisel, vitamiinide tootmisel ja kaitses patogeenide eest. Tegelikult peetakse meie soolestikus elavaid baktereid tugeva immuunsüsteemi ja meie keha üldise toimimise jaoks oluliseks.
Mikrobioota tasakaalustamatus võib põhjustada mitmesuguseid terviseprobleeme, nagu infektsioonid, põletikulised haigused ja ainevahetushäired. Seetõttu keskenduvad praegused mikrobioomiuuringud mõistmisele, kuidas muutused soolebakterite koostises võivad mõjutada inimeste tervist.
Lühidalt öeldes pole bakterid olulised mitte ainult ökosüsteemide tasakaalu säilitamiseks, vaid ka inimeste ja paljude teiste organismide tervise jaoks. Kuigi mõned liigid võivad põhjustada haigusi, täidavad teised elutähtsaid funktsioone, ilma milleta me ei saaks hakkama.
Bakterite tohutu mitmekesisus ja kohanemisvõime muudab need Maa bioloogilises ahelas asendamatuks lüliks.