- ostatnia aktualizacja:
Wczoraj 22:27
Wątpię, żeby ktokolwiek napisał podobny artykuł.
Zastanawiałeś się kiedyś jak wygląda życie bakterii? Oto kilka ciekawostek i faktów z ich krótkiego żywota.
Powstanie
Stromatolity
Stromatolity, biogenne skało osadowe, czyli takie które stworzyły organizmy żywe, zawierają najstarsze ślady aktywności biologicznej w historii Ziemi. Ich powstanie musi być związane z obecnością orgazmów autotroficznych, inaczej samożywnych. Fotosyntetyczne (światło-żywne) sinice istniały już około 2,9 miliarda lat temu. (Najstarsze stromatolity pochodzą sprzed 3,4-3,5 miliardów lat, pragnę zauważyć że obecny wiek Wszechświata szacuje się na około 13 miliardów lat!) Ich obecność dała początek ewolucji tlenu. Jednak ten wczesny tlen był wychwytywany przez zredukowane związki żelaza, które tym samym utleniały się do nierozpuszczalnych tlenków żelaza. Te z kolei odkładały się wokół brzegów oceanów jako tzw. wstęgowe rudy żelaza.
Wstęgowe rudy żelaza (ang. banded iron formations)
Uważa się, że żyjące wtedy prokariota (prokariota - bez jądrowce, bakterie i archeony) były potomstwem najstarszych organizmów i że ogólny metabolizm komórkowy rozwinął się na poziomie prokariotycznym. Ewolucja organizmów eukariotycznych (jądrowców, czyli praktycznie wszystkich organizmów oprócz bakterii i archeonów) mogła zajść dopiero wówczas, gdy dzięki sinicom powstała stabilna atmosfera.
Przedstawiciele sinic pod mikroskopem
Rozmiary
Cechą charakterystyczną bakterii są ich mikroskopijne rozmiary. Średnica większości z nich nie przekracza jednej tysięcznej milimetra. Gdyby wziąć tysiąc takich przeciętnych bakterii, ustawić je w linii prostej to na palcu, między dwoma liniami papilarnymi zmieściło by się ich tysiąc.
Gdy mówi się o mikroorganizmach jednostką miary jest mikrometr; 1 µm = 10^-3 mm. Wymiary odnoszą się do ultrastruktury podaje się w nanometrach: 1 nm = 10^-3 µm = 10^-6 mm. Wymiary małych sinic zwykle nie przekraczają 10 µm. Objętość komórki bakteryjnej wynosi średnio 1 µm^3.
Thiomargarita namibiensis – gatunek bakterii siarkowej. Wyizolowany z osadu dennego u wybrzeży Namibii w 1997 roku i
opisany dwa lata później jako największa znana bakteria. Nazwa Thiomargarita oznacza „siarkową perłę”, ze względu na charakterystyczny obraz
widziany pod mikroskopem przypominający sznur pereł. Pojedyncza komórka zwykle ma od 0,1 do 0,3 mm średnicy, ale może osiągać 0,75 mm.
Czyli prawie jeden minimetr!
Thiomargarita namibiensis
Niżej zdjęcie Thiomargarita namibiensis i muszki owocowej.
Wygląd
Bakterie zwykle rozmnażają się przez podział poprzeczny. W komórce, po osiągnięciu przez nią odpowiednich rozmiarów, pojawia się przegroda,
poczynając od obwodu komórki w stronę jej wnętrza. Komórki potomne mogą się rozdzielić.
Jednak u wielu bakterii w określonych warunkach środowiskowych komórki po podziale pozostają połączone w charakterystycznych układach.
Na przykład u bakterii kulistych, w zależności od płaszczyzny i liczby podziałów, można wyróżnić:
dwoinki (Diplococcus)
paciorki (Streptococcus)
pakiety (Sarcina), na zdjęciu widać 4, ale tworzą pakiety po 8,
i grona (Staphylococcus).
Bakterie poza nielicznymi wyjątkami, mają kształt kulisty, cylindryczny bądź wygiętego cylindra. Postać prostych pałeczek mają np. przedstawiciele
rodzajów
Pseudomonas
oraz
Bacillus
Wygięte pałeczki określa się mianem przecinkowców (rodzaj Vibrio)
a pałeczki śrubowato kręcone - mianem krętków i śrubowców.
Kształty niektórych bakterii odbiegają od wyżej wymienionych. Komórki maczugowate, wykazujące tendencję do zmiany kształtów spotyka się u rodzaju Corynebacterium i innych bakterii maczugowatych. U wielu gatunków z rodzaju Mycobacterium komórki tworzą rozgałęzienia. Promieniowce zaś podobnie jak grzyby, tworzą "grzybnie", której nikti są jednak cieńsze. Ich średnica nie przekracza 1 µm. podczas gdy u grzybów wynosi ona ponad 5 µm.
Najmniejsze, bezkształtne - Mikoplazmy
Bakterie należące do grupy Mycoplasma (klasa Mollicutes - o miękkiej skórze) są najmniejszymi, samodzielnie replikującymi się organizmami prokariotycznymi. Pierwszy opisany przedstawiciel mikoplaazm to zarazek wywołujący pleuropneumonię, czyli zapalenie płuc wysiękiem opłucnej u bydła. Na podłożu agarowym (standardowa pożywka dla bakterii) zawierającym surowicę krwii rozwijają się one w postaci małych kolonii, przypominających sadzone jaja. Mikoplazmy wywołują różne choroby, mogą także zakażać hodowle tkankowe, ale występują też jako niekszodliwe pasożyty.
Kolonie mikoplazmy składają się z komórek i ich fragmentów o różnej wielkości, które można opisać jako ziarniaki, nici, płytki i rozetki. Bakterie te rozmnażają się przez podział poprzeczny, fragmentację nici i pierścieni na komórki ziarenkowate lub w sposób przypominajacy rodzaj pączkowania (jak u drożdzy) W podłożach płynnych tworzą formy bardzo nieregularne, czasem rozgałęzione, które podobnie jak wirusy mogą przenikać przez filtry membrannowe.
Mycoplasma pneumoniae ma w formie kulistej od 0,3 do 0,8 mikrometrów.
Ruch
Bakterie mogą się poruszać różnymi sposobami. Ruch u większości aktywnie pływających bakterii wywołany jest rotacją rzęsek.
Ruch bez rzęsek występuje u bakterii przemieszczających się ruchem ślizgowym (w tym u bakterii śluzowych, sinic i kilku innych grup) a także u krętków.
W większości przypadków urzęsienia biegunowego rzęska działa jak śruba okrętowa, która jak gdyby przeciska bakterię przez środowisko. Rzęska składa się ze spiralnie zwiniętych włókien które są kierowane przez "rotacyjny motor" znajdujący się w miejscu zakotwiczenia rzęski i obracają się wokół spirali. Ruch ten może być wykonywany przez pojedynczą rzęskę lub przez ich pęczek. Rzęski poruszają się z ogromnymi prędkościami, to jest, w przypadku bakterii spiralnych około 3000 obrotów na minutę/500 obrotów na sekundę! Podobne prędkości osiąga silnik elektryczny średniego rozmiaru. Ciało bakterii obraca się przy tym w kierunku odwrotnym do rzęsek, lecz 3 razy wolniej.
Rzęski mogą zmieniać kierunek spontanicznie lub w reakcji na bodziec. U niektórych bakterii występuje jazda na wstecznym, przez tak zwane rzęski ciągnące. Szybkość ruchu na wstecznym to 1/4 zwykłego ruchu i prowadzi do "koziołkowania" bakterii.
Urzęsione bakterie mogą poruszać się bardzo szybko. Bacillus megaterium osiąga 1,6 mm/min, a Vibro cholerae uwaga! 1,2 centymetra na minutę!. Zatem w ciągu minuty pokonują odległość 300-3000 razy większą niż długość ich ciała.
Magnetotaksja
Aquaspirillum magnetotacticum, magnetosom służy mu jak igła kompasu.
Ostatnio stwierdzono, ze wiele bakterii wyizolowanych z wierzchnich warstw osadów w stawach i morzach, orientuje się i pływa wzdłuż linii sił pola magnetycznego. Zawierają one niezwykłe ilości żelaza (0,4% suchej masy) w postaci ferromagnetycznego tlenku żelaza (magnetydu), tworzącego magnetosomy, które są umieszczone blisko miejsca zakotwiczenia rzęsek. Bakterie wyizolowane na półkuli północnej dążą w kierunku północnego bieguna magnetycznego i odwrotnie jest z bakteriami na półkuli północnej. Magnetotaktyczne właściwości pozwalają bakterią migrować ku dołowi, w stronę ubogich w tlen bądź pozbawianych tlenu osadów dennych. Bakterie magnetotaktyczne są beztlenowcami lub mikroareofilami (lubią mało tlenu). Mimo, że polaryzacja i ustawienie magnetosomu jest takie samo, przeniesienie bakterii północnej półkuli na południową i o z południowej na północną powoduje ich śmierć.
Bakterie pasożytujące na bakteriach
Bdellovibrio bacteriovorus
Jest tlenowym mikroorganizmem pasożytujących na innych bakteriach. Są to niewielkie komórki, bardzo ruchliwe dzięki grubej rzęsce o średnicy 50 nm. Pływają one z szybkością 100 µm/s, a więc w ciągu sekundy przebywaja 70 razy większą niż ich długość ciała. Napotkawszy odpowiednią bakterie żywiciela pasożyt ten przywiera nieurzęsionym biegunem do jej ściany komórkowej i obraca się wokół własnej osi "wgryzając" się do komórki. Wkrótce potem zaatakowana komórka przekształca się w formę kulistą, podobną do sferoplastu. Bdellovibrio penetruje jej ścianę komórkową i umiejscawia się w przestrzeni peryplazmatycznej. Komórka Bdellovibrio rośnie i wydłuża się stopniowo, aż do chwili, gdy zostaną wyczerpane związki pokarmowe ze stopniowo malejącego protoplastu żywiciela. Forma cylindryczna dzieli się wielokrotnie, dając komórki o jednakowych rozmiarach. W końcu komórka gospodarza ulega lizie, czyli umiera, a nowe potomstwo gotowe jest do kolejnego polowania.
Można by jeszcze wiele napisać o bakteriach ale mnie się nie chce, może ewentualnie będę wrzucał co jakiś czas coś w komentarzu, jak się podoba.
Zastanawiałeś się kiedyś jak wygląda życie bakterii? Oto kilka ciekawostek i faktów z ich krótkiego żywota.
Powstanie
Stromatolity
Stromatolity, biogenne skało osadowe, czyli takie które stworzyły organizmy żywe, zawierają najstarsze ślady aktywności biologicznej w historii Ziemi. Ich powstanie musi być związane z obecnością orgazmów autotroficznych, inaczej samożywnych. Fotosyntetyczne (światło-żywne) sinice istniały już około 2,9 miliarda lat temu. (Najstarsze stromatolity pochodzą sprzed 3,4-3,5 miliardów lat, pragnę zauważyć że obecny wiek Wszechświata szacuje się na około 13 miliardów lat!) Ich obecność dała początek ewolucji tlenu. Jednak ten wczesny tlen był wychwytywany przez zredukowane związki żelaza, które tym samym utleniały się do nierozpuszczalnych tlenków żelaza. Te z kolei odkładały się wokół brzegów oceanów jako tzw. wstęgowe rudy żelaza.
Wstęgowe rudy żelaza (ang. banded iron formations)
Uważa się, że żyjące wtedy prokariota (prokariota - bez jądrowce, bakterie i archeony) były potomstwem najstarszych organizmów i że ogólny metabolizm komórkowy rozwinął się na poziomie prokariotycznym. Ewolucja organizmów eukariotycznych (jądrowców, czyli praktycznie wszystkich organizmów oprócz bakterii i archeonów) mogła zajść dopiero wówczas, gdy dzięki sinicom powstała stabilna atmosfera.
Przedstawiciele sinic pod mikroskopem
Rozmiary
Cechą charakterystyczną bakterii są ich mikroskopijne rozmiary. Średnica większości z nich nie przekracza jednej tysięcznej milimetra. Gdyby wziąć tysiąc takich przeciętnych bakterii, ustawić je w linii prostej to na palcu, między dwoma liniami papilarnymi zmieściło by się ich tysiąc.
Gdy mówi się o mikroorganizmach jednostką miary jest mikrometr; 1 µm = 10^-3 mm. Wymiary odnoszą się do ultrastruktury podaje się w nanometrach: 1 nm = 10^-3 µm = 10^-6 mm. Wymiary małych sinic zwykle nie przekraczają 10 µm. Objętość komórki bakteryjnej wynosi średnio 1 µm^3.
Thiomargarita namibiensis – gatunek bakterii siarkowej. Wyizolowany z osadu dennego u wybrzeży Namibii w 1997 roku i
opisany dwa lata później jako największa znana bakteria. Nazwa Thiomargarita oznacza „siarkową perłę”, ze względu na charakterystyczny obraz
widziany pod mikroskopem przypominający sznur pereł. Pojedyncza komórka zwykle ma od 0,1 do 0,3 mm średnicy, ale może osiągać 0,75 mm.
Czyli prawie jeden minimetr!
Thiomargarita namibiensis
Niżej zdjęcie Thiomargarita namibiensis i muszki owocowej.
Wygląd
Bakterie zwykle rozmnażają się przez podział poprzeczny. W komórce, po osiągnięciu przez nią odpowiednich rozmiarów, pojawia się przegroda,
poczynając od obwodu komórki w stronę jej wnętrza. Komórki potomne mogą się rozdzielić.
Jednak u wielu bakterii w określonych warunkach środowiskowych komórki po podziale pozostają połączone w charakterystycznych układach.
Na przykład u bakterii kulistych, w zależności od płaszczyzny i liczby podziałów, można wyróżnić:
dwoinki (Diplococcus)
paciorki (Streptococcus)
pakiety (Sarcina), na zdjęciu widać 4, ale tworzą pakiety po 8,
i grona (Staphylococcus).
Bakterie poza nielicznymi wyjątkami, mają kształt kulisty, cylindryczny bądź wygiętego cylindra. Postać prostych pałeczek mają np. przedstawiciele
rodzajów
Pseudomonas
oraz
Bacillus
Wygięte pałeczki określa się mianem przecinkowców (rodzaj Vibrio)
a pałeczki śrubowato kręcone - mianem krętków i śrubowców.
Kształty niektórych bakterii odbiegają od wyżej wymienionych. Komórki maczugowate, wykazujące tendencję do zmiany kształtów spotyka się u rodzaju Corynebacterium i innych bakterii maczugowatych. U wielu gatunków z rodzaju Mycobacterium komórki tworzą rozgałęzienia. Promieniowce zaś podobnie jak grzyby, tworzą "grzybnie", której nikti są jednak cieńsze. Ich średnica nie przekracza 1 µm. podczas gdy u grzybów wynosi ona ponad 5 µm.
Najmniejsze, bezkształtne - Mikoplazmy
Bakterie należące do grupy Mycoplasma (klasa Mollicutes - o miękkiej skórze) są najmniejszymi, samodzielnie replikującymi się organizmami prokariotycznymi. Pierwszy opisany przedstawiciel mikoplaazm to zarazek wywołujący pleuropneumonię, czyli zapalenie płuc wysiękiem opłucnej u bydła. Na podłożu agarowym (standardowa pożywka dla bakterii) zawierającym surowicę krwii rozwijają się one w postaci małych kolonii, przypominających sadzone jaja. Mikoplazmy wywołują różne choroby, mogą także zakażać hodowle tkankowe, ale występują też jako niekszodliwe pasożyty.
Kolonie mikoplazmy składają się z komórek i ich fragmentów o różnej wielkości, które można opisać jako ziarniaki, nici, płytki i rozetki. Bakterie te rozmnażają się przez podział poprzeczny, fragmentację nici i pierścieni na komórki ziarenkowate lub w sposób przypominajacy rodzaj pączkowania (jak u drożdzy) W podłożach płynnych tworzą formy bardzo nieregularne, czasem rozgałęzione, które podobnie jak wirusy mogą przenikać przez filtry membrannowe.
Mycoplasma pneumoniae ma w formie kulistej od 0,3 do 0,8 mikrometrów.
Ruch
Bakterie mogą się poruszać różnymi sposobami. Ruch u większości aktywnie pływających bakterii wywołany jest rotacją rzęsek.
Ruch bez rzęsek występuje u bakterii przemieszczających się ruchem ślizgowym (w tym u bakterii śluzowych, sinic i kilku innych grup) a także u krętków.
W większości przypadków urzęsienia biegunowego rzęska działa jak śruba okrętowa, która jak gdyby przeciska bakterię przez środowisko. Rzęska składa się ze spiralnie zwiniętych włókien które są kierowane przez "rotacyjny motor" znajdujący się w miejscu zakotwiczenia rzęski i obracają się wokół spirali. Ruch ten może być wykonywany przez pojedynczą rzęskę lub przez ich pęczek. Rzęski poruszają się z ogromnymi prędkościami, to jest, w przypadku bakterii spiralnych około 3000 obrotów na minutę/500 obrotów na sekundę! Podobne prędkości osiąga silnik elektryczny średniego rozmiaru. Ciało bakterii obraca się przy tym w kierunku odwrotnym do rzęsek, lecz 3 razy wolniej.
Rzęski mogą zmieniać kierunek spontanicznie lub w reakcji na bodziec. U niektórych bakterii występuje jazda na wstecznym, przez tak zwane rzęski ciągnące. Szybkość ruchu na wstecznym to 1/4 zwykłego ruchu i prowadzi do "koziołkowania" bakterii.
Urzęsione bakterie mogą poruszać się bardzo szybko. Bacillus megaterium osiąga 1,6 mm/min, a Vibro cholerae uwaga! 1,2 centymetra na minutę!. Zatem w ciągu minuty pokonują odległość 300-3000 razy większą niż długość ich ciała.
Magnetotaksja
Aquaspirillum magnetotacticum, magnetosom służy mu jak igła kompasu.
Ostatnio stwierdzono, ze wiele bakterii wyizolowanych z wierzchnich warstw osadów w stawach i morzach, orientuje się i pływa wzdłuż linii sił pola magnetycznego. Zawierają one niezwykłe ilości żelaza (0,4% suchej masy) w postaci ferromagnetycznego tlenku żelaza (magnetydu), tworzącego magnetosomy, które są umieszczone blisko miejsca zakotwiczenia rzęsek. Bakterie wyizolowane na półkuli północnej dążą w kierunku północnego bieguna magnetycznego i odwrotnie jest z bakteriami na półkuli północnej. Magnetotaktyczne właściwości pozwalają bakterią migrować ku dołowi, w stronę ubogich w tlen bądź pozbawianych tlenu osadów dennych. Bakterie magnetotaktyczne są beztlenowcami lub mikroareofilami (lubią mało tlenu). Mimo, że polaryzacja i ustawienie magnetosomu jest takie samo, przeniesienie bakterii północnej półkuli na południową i o z południowej na północną powoduje ich śmierć.
Bakterie pasożytujące na bakteriach
Bdellovibrio bacteriovorus
Jest tlenowym mikroorganizmem pasożytujących na innych bakteriach. Są to niewielkie komórki, bardzo ruchliwe dzięki grubej rzęsce o średnicy 50 nm. Pływają one z szybkością 100 µm/s, a więc w ciągu sekundy przebywaja 70 razy większą niż ich długość ciała. Napotkawszy odpowiednią bakterie żywiciela pasożyt ten przywiera nieurzęsionym biegunem do jej ściany komórkowej i obraca się wokół własnej osi "wgryzając" się do komórki. Wkrótce potem zaatakowana komórka przekształca się w formę kulistą, podobną do sferoplastu. Bdellovibrio penetruje jej ścianę komórkową i umiejscawia się w przestrzeni peryplazmatycznej. Komórka Bdellovibrio rośnie i wydłuża się stopniowo, aż do chwili, gdy zostaną wyczerpane związki pokarmowe ze stopniowo malejącego protoplastu żywiciela. Forma cylindryczna dzieli się wielokrotnie, dając komórki o jednakowych rozmiarach. W końcu komórka gospodarza ulega lizie, czyli umiera, a nowe potomstwo gotowe jest do kolejnego polowania.
Można by jeszcze wiele napisać o bakteriach ale mnie się nie chce, może ewentualnie będę wrzucał co jakiś czas coś w komentarzu, jak się podoba.
28
