baktérie
baktérie [gr.] — heterogénna skupina jednobunkových organizmov rozličného tvaru a veľkosti s bunkovou organizáciou prokaryontného typu. V prírode sa vyskytujú všade tam, kde nachádzajú vhodné podmienky na svoju existenciu (pôda, voda, vzduch, iné organizmy).
Podľa systematickej klasifikácie sa rozlišujú 2 skupiny baktérií: archebaktérie (archaebaktérie, Archeobacteria) a eubaktérie (pravé baktérie, Eubacteria). Archebaktérie patria k prvým živým formám na Zemi, sú príbuzné tak eubaktériám, ako aj eukaryontom. Od eubaktérií sa líšia zložením membránových lipidov a bunkovej steny i citlivosťou na antibiotiká. Pre archebaktérie je typická adaptácia na extrémne podmienky prostredia: striktná anaerobióza, vysoká koncentrácia solí, vysoká teplota. Väčšina baktérií patrí do skupiny eubaktérií, ktoré sa rozdeľujú na základe rôznych kritérií.
Podľa tvaru buniek možno rozlíšiť 3 základné morfologické typy baktérií: guľôčkovité (koky), paličkovité (nazývané aj bacily) a špirálovité (spirily). Rozmnožujú sa nepohlavne, väčšinou priečnym delením. Koky sa môžu deliť v jednej, vo dvoch alebo v troch rovinách. Dcérske bunky sa buď úplne oddelia, alebo ostávajú spojené, čo je dôležitým taxonomickým znakom.
Niektoré baktérie majú vláknitý tvar (aktinomycéty), malá skupina baktérií tvorí bizarné bunky s dlhými výbežkami, ktoré sa rozmnožujú pučaním. Podľa štruktúry bunkovej steny sa rozlišujú grampozitívne a gramnegatívne baktérie, podľa kyslíka potrebného na rast a rozmnožovanie aeróbne a anaeróbne baktérie, podľa pH optimálneho na rast a rozmnožovanie acidofilné (→ acidofília) a alkalifilné baktérie, podľa teploty optimálnej na rast a rozmnožovanie psychrofilné, mezofilné a termofilné baktérie, podľa schopnosti tvoriť spóry (odpočinkové štádiá) sporulujúce a nesporulujúce baktérie.
Charakteristický tvar a pevnosť bunky sú dané bunkovou stenou, ktorej základom je peptidoglykán. Pod ňou ležiaca cytoplazmatická membrána ohraničuje cytoplazmu, v ktorej sa nachádza morfologicky nediferencované jadro nukleoid tvorené kruhovou molekulou DNA, ribozómy (miesta syntézy proteínov), prípadne plazmidy a zásobné látky (glykogén, poly-β-hydroxymaslová kyselina, volutín). Väčšina baktérií vylučuje na vonkajšiu stranu bunkovej steny slizovitý materiál (puzdro, glykokalyx), ktorý ich chráni pred vplyvom vonkajšieho prostredia, resp. zabezpečuje priľnavosť na miestach ich prirodzeného výskytu. Pohybovými orgánmi baktérií sú bičíky, pomocou ktorých sa hýbu v tekutom prostredí, špecifickými orgánmi podobnými bičíkom sú fimbrie. Baktérie môžu byť fototrofné (ak využívajú ako zdroj energie svetlo), chemoautotrofné (ekologicky významné v poľnohospodárstve, pretože zabezpečujú dusíkovú výživu pre rastliny, resp. kolobeh síry v prírode) alebo chemoheterotrofné, ak získavajú energiu oxidáciou niektorých organických látok, napr. glukózy.
Niektoré druhy baktérií sú patogénne, vyvolávajú ochorenia u ľudí, pri zvieratách a rastlinách. Mnohé druhy baktérií sú súčasťou normálnej flóry kože a slizníc človeka. Z biotechnologického hľadiska sú významné fermentujúce baktérie (priemyselná výroba organických kyselín, vitamínov, antibiotík, syrov, octu). Niektoré sa využívajú pri čistení odpadových vôd, mnohé znehodnocujú potraviny, priemyselné suroviny a iný materiál. Z ekologického hľadiska je významná schopnosť niektorých voľne sa vyskytujúcich baktérií alebo baktérií žijúcich v symbióze s vyššími rastlinami fixovať molekulový dusík. Baktérie sú významnými modelovými organizmami vo vedeckom výskume mikrobiológie, genetiky, biochémie, biofyziky a molekulárnej biológie.
Charakteristické znaky niektorých taxonomických skupín baktérií | ||||
---|---|---|---|---|
Skupina | Významné rody | Výskyt | Rozlíšenie podľa Gramovho farbenia | Vlastnosti |
spirochéty |
Borrelia Treponema Leptospira |
voda, pôda, parazity živočíchov | - | tvar závitnice, pohyb axiálnymi vláknami, niektoré sú patogénne |
aeróbne pohyblivé gramnegatívne baktérie |
Spirillum Campylobacter Bdellovibrio |
pôda, voda, tráviacia sústava ľudí, ústna dutina | - | tvar závitnice, pohyb pomocou bičíkov, niektoré viažu dusík, iné sú patogénne |
aeróbne gramnegatívne paličky a koky |
Pseudomonas Azotobacter Rhizobium Legionella Neisseria Brucella Bordotella Acinetobacter |
pôda, voda | - | významné sú v priemysle, medicíne a ekológii, niektoré sú pohyblivé, iné viažu dusík, niektoré sú patogénne |
fakultatívne anaeróbne gramnegatívne paličky |
Escherichia Salmonella Shigella Klebsiella Yersinia Vibrio Enterobacter Haemophilus Pasteurella |
pôda, rastliny, črevný trakt živočíchov | - | viaceré sú patogénne, pohyb pomocou bičíkov |
anaeróbne gramnegatívne rovné, ohnuté alebo závitnicové paličky |
Bacteroides Fusobacterium Leptotrichia |
živočíchy (napr. hmyz) | - | obligátne anaeróbne, prítomné v tráviacom trakte a v ústach, niektoré sú patogénne |
baktérie disimilačne redukujúce sulfát alebo síru |
Desulfovibrio Desulfomonas |
anaeróbne pôdy a sedimenty | - | obligátne anaeróbne, významné v biogeochemickom kolobehu síry |
rickettsie a chlamýdie |
Rickettsia Coxiella Chlamydia |
živočíšne parazity (napr. článkonožcov) | - | obligátne vnútrobunkové parazity, spôsobujú vážne infekčné ochorenia |
mykoplazmy | Mycoplasma | parazity živočíchov (napr. hmyzu) a rastlín | - | bez bunkových stien, rôzneho tvaru, niektoré sú patogénne |
grampozitívne koky |
Staphylococcus Streptococcus |
pôda, pokožka, sliznice živočíchov | + | charakteristická morfológia, niektoré sú patogénne |
grampozitívne paličky a koky tvoriace endospóry |
Bacillus Clostridium |
pôda, črevný trakt živočíchov | + | aeróbne; obligátne anaeróbne |
pravidelné nesporulujúce grampozitívne paličky |
Lactobacillus Listeria |
mliečne výrobky, genitálna a ústna dutina, trus zvierat | + | tvoria kyselinu mliečnu, patogénne pre živočíchy |
nepravidelné nesporulujúce grampozitívne paličky |
Corynebacterium Propionibacterium |
pôda, patogény ľudí | + | rôzny tvar, viaceré sú patogénne, niektoré produkujú organické kyseliny |
kĺzavé nefotosyntetizujúce baktérie |
Cytophaga Beggiatoa |
voda | - | rozkladajú celulózu, oxidujú sulfán |
kĺzavé fruktifikujúce baktérie | Myxococcus | pôda, hnoj | - | tvoria špeciálne štruktúry nesúce spóry |
pošvové baktérie |
Leptothrix Sphaerotilus |
voda, spôsobuje problémy v kale | - | aeróbne, bunky uložené v pošve |
pučiace a príveskové baktérie |
Caulobacter Hyphomicrobium |
voda, menej pôda | - | rôzne tvary, asymetrické delenie buniek |
chemolitotrofné baktérie |
Nitrosomonas Nitrobacter Thiobacillus |
pôda | - | metabolická aktivita významná v biogeochemickom cykle |
mykobaktérie | Mycobacterium | pôda, rastliny, živočíchy | + | acidorezistentné, patogénne |
nokardiovité baktérie | Nocardia | pôda, živočíchy | + | vetvené vlákna, množia sa fragmentáciou |
fototrofné anoxygénne baktérie |
Chromatium Rhodospirillum Chlorobium |
sedimenty, anaeróbne | - | zelené a purpurové sírne a nesírne baktérie |
fototrofné oxygénne baktérie |
Chroococcus Anabaena |
voda | - | modrozelené baktérie, tvoria kyslík, niektoré viažu dusík |
aktinomycéty |
Streptomyces Micromonospora Frankia |
pôda, živočíchy | + | vetvené vlákna, pripomínajú huby, niektoré sú významné pre farmaceutický priemysel |
archebaktérie |
Methanobacterium Halobacteriun Sulfolobus |
anaeróbne sedimenty, extrémne teploty, vysoká koncentrácia solí | + - | morfologicky a fyziologicky sú odlišné od iných baktérií |