Informație

De ce diferite bacterii au forme diferite?


De ce diferitele bacterii au forme diferite? Are legătură doar cu funcția lor?


Motivele pentru bacterii cu diferite forme, așa cum sunt date în Wikipedia / Bacteria:

Vasta varietate de forme este determinată de peretele celular bacterian și de citoschelet și este importantă deoarece poate influența capacitatea bacteriilor de a dobândi substanțe nutritive, de a se atașa de suprafețe, de a înota prin lichide și de a scăpa de prădători.

Există un articol bazat pe cercetarea lui Kevin D. Young Morfologia bacteriană: De ce să avem forme diferite? care evidențiază 3 puncte principale care definesc forma bacteriilor:

  1. Absorbția nutrienților: Forma celulei, în sine, afectează achiziția de nutrienți și susține că alte situații nutriționale pot crea condiții care favorizează o formă bacteriană față de alta.
  2. Motilitate: Motilitatea impune o presiune selectivă puternică asupra formei celulei. Celulele rapide sunt mai bine ca tije cu un anumit raport lungime-lățime, celulele chemotactice trebuie să adopte rapoarte de formă în conformitate cu mediile lor, iar celulele care se hrănesc lângă suprafețe sau navighează în medii vâscoase pot face cel mai bine dacă sunt ușor curbate sau spiralate.
  3. Prădare: În lupta lor împotriva mâncării, bacteriile au adoptat apărări morfologice care ar fi putut produce bogăția de forme pe care le observăm acum.

Acești factori joacă un rol în modelarea bacteriilor. Mai departe, el explică ceea ce dă în general forma bacteriilor:

Morfologia bacteriană este afectată de o combinație de presiuni selective - accesul la nutrienți, diviziunea celulară, atașarea/dispersia, prădarea și motilitatea (printre altele). Dintre acești factori diferiți, înțelegerea noastră a relației dintre motilitate și forma celulei este cea mai completă; de exemplu, bacteriile foarte mobile sunt de obicei tije cu o formă și dimensiune specifice (optime), iar mișcarea prin fluide vâscoase pare să fie o formă spirală favorabilă. Dar, din moment ce mai multe forțe selective sunt întotdeauna în joc, în acest moment nu există nicio modalitate de a prezice forma celulei pe baza mediului sau invers.

Forma contează: De ce bacteriilor le pasă cum arată - Acest articol subliniază munca lui Kevin, explicând de ce formele contează pentru bacterii și le iau în serios pentru supraviețuire.

Așadar, ar putea fi posibile adaptări la diferite medii, dar în funcție de mediu nu putem prezice forma bacteriilor, deoarece un alt factor ar fi putut juca un rol major în a-i da forma. Dar cei 3 factori principali menționați mai sus oferă unele explicații.


În ceea ce privește modul în care anumite bacterii își ating formele, peretele celular joacă un rol important. Aproape toate bacteriile au un perete celular format dintr-o substanță numită peptidoglican, o plasă de peptide și zaharide care oferă rigiditate și rezistență bacteriilor. Acest perete este produs printr-o serie complexă de etape care începe în interiorul celulei, unde unitățile de peptidă și zahăr sunt atașate de o lipidă pentru a face un compus numit Lipid II. Cu toate acestea, Lipidul II trebuie să fie răsturnat către stratul exterior al membranei celulare pentru a livra peptidele și zaharurile către peretele celular în creștere. Se crede că proteinele responsabile pentru răsturnarea Lipidului II sunt FtsW, RodA și SpoVE. FtsW este considerată principala enzimă pentru majoritatea creșterii celulare. RodA se găsește în bacteriile în formă de tijă și este considerată necesară pentru alungirea celulelor. SpoVE este utilizat pentru a construi pereții celulari groși ai sporilor bacterieni. Prin controlul modului în care Lipidul II este livrat către peretele celular în creștere, aceste proteine ​​joacă un rol în controlul formei celulei.

Referințe:


Forme de bacterii

Bacteriile sunt organisme unicelulare, procariote, care au diferite forme. Au dimensiuni microscopice și nu au organite legate de membrană, la fel ca celulele eucariote, cum ar fi celulele animale și celulele vegetale. Bacteriile sunt capabile să trăiască și să prospere în diferite tipuri de medii, inclusiv în habitate extreme, cum ar fi gurile hidrotermale, izvoarele termale și în tractul digestiv. Majoritatea bacteriilor se reproduc prin fisiune binară. O singură bacterie se poate reproduce foarte repede, producând un număr mare de celule identice care formează o colonie.

Nu toate bacteriile arată la fel. Unele sunt rotunde, altele sunt bacterii în formă de tijă, iar altele au forme foarte neobișnuite. În general, bacteriile pot fi clasificate după trei forme de bază: Coccus, Bacil și Spiral.

Forme comune ale bacteriilor

  • Coccus: sferic sau rotund
  • Bacil: în formă de tijă
  • Spirală: curbă, spirală sau răsucită

Aranjamentele comune de celule bacteriene

  • Diplo: celulele rămân în perechi după divizare
  • Strepto: celulele rămân în lanțuri după divizare
  • Tetrad: celulele rămân în grupuri de patru și se împart în două planuri
  • Sarcine: celulele rămân în grupuri de opt și se împart în trei planuri
  • Stafilo: celulele rămân în grupuri și se împart în mai multe planuri

Deși acestea sunt cele mai comune forme și aranjamente pentru bacterii, unele bacterii au forme neobișnuite și mult mai puțin comune. Aceste bacterii au forme diferite și se spune că sunt pleomorfe— au forme diferite în diferite momente ale ciclului lor de viață. Alte forme neobișnuite de bacterii includ forme de stele, forme de club, forme de cub și ramuri filamentoase.


Echilibrul dintre creștere și adaptabilitate modelează succesul microbian, evoluția

Credit: Domeniul public CC0

Una dintre cele mai importante provocări din biologie este încercarea de a descoperi regulile de bază care determină modul în care se comportă organismele biologice în diferite situații. Chiar și întrebările aparent simple, cum ar fi de ce bacteriile cresc într-un anumit ritm și de ce există o variație extraordinară a ratei de creștere între specii în diferite medii, au rămas neclare.

Un nou studiu publicat în Natură în iulie, de către oamenii de știință de la Harvard Medical School, ETH Zurich și Universitatea din California, San Diego, aruncă acum lumină asupra acestor mistere de lungă durată.

Descoperirile lor arată că succesul și evoluția microbilor în diferite ecosisteme sunt modelate de un compromis fundamental între două trăsături: rata de creștere în medii constante și capacitatea de a se adapta la medii în schimbare.

Cercetătorii au descoperit că bacteriile care au crescut excepțional de rapid s-au luptat pe măsură ce condițiile de mediu s-au schimbat, întâmpinând un timp de întârziere în care nu au putut să se dezvolte timp de multe ore și doar în cele din urmă s-au adaptat. În comparație, atunci când aceleași bacterii au crescut încet, s-au adaptat rapid la condițiile în schimbare.

„Bacteriile nu pot excela simultan la creșterea rapidă și la comutarea rapidă între condițiile în care mediul se schimbă brusc”, a spus autorul principal al studiului, Markus Basan, profesor asistent de biologie a sistemelor la Institutul Blavatnik de la HMS.

Rezultatele pot explica de ce microbii precum E. coli cresc la rate foarte diferite în medii diferite, adesea mult mai încet decât s-ar fi așteptat, au spus autorii.

"Ca analogie, ne putem gândi la o persoană care se antrenează pentru a deveni un alergător de distanță de elită pe distanțe lungi și, de asemenea, un ridicat de greutate de elită în același timp", a adăugat Basan. "Greutatea masei musculare necesare pentru a excela la haltere va împiedica, fără îndoială, capacitatea de a alerga pe distanțe lungi eficiente din punct de vedere energetic, cel puțin într-o oarecare măsură. Acesta este ceea ce constituie un compromis."

În mod surprinzător, acest efect nu a fost specific pentru câteva condiții izolate. În E. Coli, echipa a constatat că acest compromis este conservat în zeci de condiții de creștere, implicând substanțe nutritive diferite și medii în schimbare. Ei au observat, de asemenea, același compromis în diferite specii microbiene separate de milioane de ani de evoluție, inclusiv eucariote unicelulare, toate descrise de aceeași ecuație matematică.

Experimentele echipei sugerează că universalitatea observată a compromisului dintre creștere și adaptabilitate se datorează faptului că apare direct din mecanismele metabolice care sunt fundamentale pentru viața de pe pământ.

Elementul carbon este o componentă principală a multor materiale care formează fiecare celulă vie, cum ar fi proteinele. Prin dietă, animalele pot dobândi elemente de bază preformate, cum ar fi aminoacizii care cuprind proteine. Bacteriile, pe de altă parte, sunt capabile să transforme o singură sursă de carbon, cum ar fi zahărul, în toate blocurile de construcție pe bază de carbon folosind biochimie.

Cu toate acestea, reacțiile metabolice pe care bacteriile le folosesc pentru a transforma diferitele zaharuri în biomolecule se pot mișca în direcții opuse. De exemplu, atunci când E. coli descompune glucoza, sursa preferată de carbon a bacteriei, produc o moleculă numită acetat, care este produsul său principal de fermentare. În anumite condiții, cum ar fi când glucoza se usucă, poate apărea reacția opusă, iar acetatul poate fi utilizat pentru creștere.

Prin urmare, atunci când o sursă preferată de carbon, cum ar fi glucoza, este epuizată, bacteriile trebuie să treacă de la o direcție de reacție la direcția opusă. Acest lucru poate face ravagii asupra metabolismului său, mai ales dacă bacteriile au crescut rapid înainte de tranziție.

Pentru a susține rate de creștere ridicate, bacteriile trebuie să conțină un număr mare de enzime care facilitează reacțiile într-o singură direcție. Ca urmare, dacă mediul se schimbă brusc, sunt prezente doar un număr mic de enzime care pot facilita reacțiile în noua direcție corectă. Și mai rău, bacteriile conțin încă un număr mare de enzime care rulează reacția în direcția greșită, care de fapt arde energia.

„Acest lucru lasă celula prinsă într-o situație teribilă, în care majoritatea enzimelor proprii funcționează brusc în direcția greșită, împiedicând producerea enzimelor care funcționează în direcția corectă”, a spus Basan. „Seamănă cu sarcina lui Sisif, unde, în ciuda multor eforturi, metaboliții nu ajung nicăieri”.

După ce au descoperit această problemă de bază, cercetătorii au reușit să formuleze un model teoretic care surprinde cu precizie relația matematică a compromisului dintre rata de creștere și rata de adaptabilitate. Modelul a făcut, de asemenea, o serie de previziuni cantitative precise ale modificărilor genetice care afectează compromisul, care au fost validate experimental.

Comerțul descoperit în acest studiu explică potențial de ce microbii cresc cu ritmuri diferite în medii diferite, uneori mult mai lent decât se aștepta, pe baza altor dovezi experimentale, cum ar fi compoziția proteinelor, a spus Basan.

S-a crezut că o creștere mai lentă decât era de așteptat se datorează nutrienților de calitate slabă, dar noile descoperiri sugerează că ar putea apărea în schimb, deoarece unii nutrienți semnalează mediului ecologic instabil, cu fluctuații ridicate către microb, unde o strategie de creștere mai atentă este avantajoasă.

Acest lucru este ilustrat de o serie de mutații simple în genomul E. coli care permit o creștere mult mai rapidă în condiții specifice, dar cauzează, de asemenea, o deficiență a adaptabilității.

"Studiul ilustrează modul în care compromisurile între obiective concurente pot fi modelate evoluția microbiană și fenotipurile pe care le vedem astăzi la diferite specii bacteriene", a spus Basan. „Înțelegerea unor astfel de compromisuri ne oferă o privire rară asupra alegerilor ecologice complexe făcute de diferite specii de bacterii și ne ajută să modelăm aceste alegeri într-un mod cantitativ și predictiv”.

Compensarea dintre creșterea rapidă și adaptabilitatea descoperită în această lucrare poate ajuta la înțelegerea interacțiunilor din comunitățile microbiene complexe, cum ar fi în microbiotă.

"Astfel de compromisuri pot da naștere la coexistența bacteriilor cu strategii diferite în aceeași nișă ecologică", a spus Basan.

Deoarece metabolismul central este foarte conservat între specii, de la bacterii la oameni, o mai bună înțelegere a metabolismului central și a limitărilor sale intrinseci poate ajuta la înțelegerea bolilor umane complexe.

Modelele matematice care pot prezice cantitativ comportamentul sistemelor biologice complexe, precum cel dezvoltat în această lucrare, pot avea, de asemenea, relevanță practică pentru aplicațiile de biologie sintetică și bioinginerie, au spus autorii.

„Sperăm că modelele cantitative și predictive pot transforma într-o bună zi procesul de construire a lucrurilor în biologie de la încercarea și eroarea obositoare la ceva mai asemănător unei discipline moderne de inginerie”, a spus Basan. „De exemplu, este destul de util ca inginerii să poată calcula că ceva de genul Podului Golden Gate nu se va prăbuși, fără a mai fi nevoie să-l construiască mai întâi pentru a-l încerca”.


Tipuri de arhebacterii

Există trei tipuri principale de arheobacterii. Acestea sunt clasificate pe baza relației lor filogenetice (cât de strâns sunt legate între ele), iar membrii fiecărui tip tind să aibă anumite caracteristici. Principalele tipuri sunt:

1. CrenarchaeotaCrenarchaeota sunt extrem de tolerante la căldură.

Au proteine ​​speciale și alte produse biochimice care pot continua să funcționeze la temperaturi de până la 230 ° Fahrenheit! Mulți Chrenarchaeota poate supraviețui și în medii foarte acide.

Multe specii de Crenarchaeota au fost descoperiți trăind în izvoare termale și în jurul orificiilor de adâncime, unde apa a fost supraîncălzită de magmă sub suprafața Pământului și a pământului.

O teorie a originii vieții sugerează că viața ar fi putut începe inițial în jurul gurilor de adâncime, unde temperaturile ridicate și chimiile neobișnuite ar fi putut duce la formarea primelor celule.

2. Euryarchaeota sunt capabili să supraviețuiască în habitate foarte sărate. De asemenea, ei sunt capabili să producă metan, ceea ce nicio altă formă de viață de pe Pământ nu este capabilă să o facă!

Euryarchaeota sunt singura formă de viață cunoscută pentru a putea efectua respirația celulară folosind carbonul ca acceptor de electroni.

Acest lucru le oferă o nișă ecologică importantă, deoarece descompunerea compușilor complexi de carbon în molecula simplă de metan este pasul final în descompunerea majorității formelor de viață. Fără metanogeni, ciclul carbonului Pământ și # 8217 ar fi afectat.

Oriunde gazul metan este produs de viață, Euryarheota sunt responsabili.

Arheobacterii metanogenice pot fi găsite în mlaștini și zone umede, unde sunt responsabile pentru „gazul de mlaștină” și o parte din mirosul distinctiv al mlaștinilor, și în stomacul rumegătoarelor, cum ar fi vacile, unde descompun zaharurile găsite în iarbă, care nu sunt digerabile. la eucariote de la sine. Unii metanogeni trăiesc în intestinul uman și ne ajută în același mod.

Ele pot fi găsite și în sedimentele de adâncime, unde produc buzunare de metan sub fundul oceanului.

3. Korarchaeota sunt cele mai puțin înțelese și considerate a fi cea mai veche descendență a arheobacteriilor. Acest lucru le face probabil cele mai vechi organisme supraviețuitoare de pe Pământ!

Korarchaeota poate fi găsit în medii hidrotermale la fel ca Crenarchaeota. In orice caz, Korarchaeota au multe gene găsite în ambele Crenarchaeota și Euryarcheaotași, de asemenea, gene care sunt diferite de ambele grupuri. Pentru oamenii de știință, acest lucru sugerează că ambele alte tipuri de arheobacterii ar putea fi descendente dintr-un strămoș comun similar cu Korarchaeota.

Korarchaeota sunt rare în natură, poate pentru că alte forme de viață mai noi sunt mai bine adaptate pentru a supraviețui în mediile moderne decât sunt. Încă, Korearchaeota poate fi găsit în izvoarele termale, în jurul orificiilor de ventilație de adâncime.


De ce diferite bacterii au forme diferite? - Biologie

Bacteriile sunt mici organisme mici care sunt peste tot în jurul nostru. Nu le putem vedea fără microscop, deoarece sunt atât de mici, dar sunt în aer, pe pielea noastră, în corpurile noastre, în pământ și în toată natura.

Bacteriile sunt microorganisme unicelulare. Structura lor celulară este unică prin faptul că nu au un nucleu și majoritatea bacteriilor au pereți celulari similari cu celulele vegetale. Ele vin în tot felul de forme, inclusiv tije, spirale și sfere. Unele bacterii pot „înota” în jur folosind cozi lungi numite flageli. Alții doar stau sau alunecă.

Sunt bacteriile periculoase?

Majoritatea bacteriilor nu sunt periculoase, dar unele sunt și ne pot îmbolnăvi. Aceste bacterii sunt numite agenți patogeni. Agenții patogeni pot provoca boli la animale și plante. Câteva exemple de agenți patogeni sunt lepra, intoxicațiile alimentare, pneumonia, tetanosul și febra tifoidă.

Din fericire, avem antibiotice pe care le putem lua, care ajută la combaterea agenților patogeni răi. Avem, de asemenea, antiseptice care ne ajută să menținem rănile curate de bacterii și săpun cu antibiotice pe care le folosim pentru a ne ajuta să evităm agenții patogeni răi. Amintiți-vă să vă spălați pe mâini!

Deloc. De fapt, majoritatea bacteriilor ne sunt de mare ajutor. Acestea joacă un rol important în ecosistemul planetei, precum și în supraviețuirea umană.

Bacteriile lucrează din greu în sol pentru noi. Un tip de bacterii, numite descompunători, descompun materialul de la plante și animale moarte. Acest lucru poate suna cam dezgustător, dar este o funcție importantă care ajută la crearea solului și la eliminarea țesutului mort. Un alt tip de bacterii din sol sunt bacteriile Rhizobium. Bacteriile Rhizobium ajută la fertilizarea solului cu azot pentru ca plantele să le poată folosi atunci când cresc.

Da, există bacterii în mâncarea noastră. naiba! Ei bine, nu sunt chiar atât de rele și bacteriile sunt folosite atunci când se prepară alimente precum iaurt, brânză, murături și sos de soia.

Bacteriile din corpul nostru

Există multe bacterii bune în corpul nostru. O utilizare principală a bacteriilor este de a ne ajuta să digerăm și să descompunem alimentele. Unele bacterii pot ajuta, de asemenea, sistemul nostru imunitar să ne protejeze de anumite organisme care ne pot îmbolnăvi.


Concluzie:

Ipoteza este acceptată. Diferitele antibiotice au efect diferit asupra bacteriilor. Ampicilina este cel mai eficient antibiotic împotriva Escherichia Coli și Staphylococcus aureus în comparație cu alte antibiotice.

Antibioticele sunt medicamente care ucid bacteriile. Bacteriile pot provoca infecții cum ar fi streptococ, infecții ale urechii, infecții ale tractului urinar și infecții ale sinusurilor (sinuzita). Există multe tipuri de antibiotice. Fiecare funcționează puțin diferit și acționează asupra diferitelor tipuri de bacterii.

Antibioticele nu vindecă totul?

  • Răceală obișnuită.
  • Gripa (gripa).
  • Cele mai multe cazuri de bronșită acută.
  • Majoritatea durerilor de gât care nu sunt cauzate de streptococ.
  • Nasuri curgătoare.

Aceste boli, de obicei, dispar de la sine. Dacă luați antibiotice când nu aveți nevoie de ele, este posibil ca acestea să nu funcționeze când aveți nevoie de ele. De fiecare dată când iei antibiotice, este mai probabil să ai niște bacterii pe care medicamentul nu le ucide. În timp, aceste bacterii se schimbă (mutează) și devin mai greu de ucis. Antibioticele care obișnuiau să le omoare nu mai funcționează. Aceste bacterii se numesc bacterii rezistente la antibiotice.

Aceste bacterii mai dure pot provoca infecții mai lungi și mai grave. Pentru a le trata este posibil să aveți nevoie de antibiotice diferite, mai puternice, care costă mai mult. Un antibiotic mai puternic poate avea mai multe efecte secundare decât primul medicament.

Când antibioticele ucid bacteriile normale din intestin și permit C.difficilebacteria să crească, acest lucru provoacă diaree, febră și crampe abdominale. În unele cazuri rare, poate provoca chiar moartea. Această afecțiune este cunoscută sub numele de Clostridium difficilecolitis sau colite C. difficile, care este umflarea și iritarea intestinului gros sau a colonului. Femeile pot dezvolta infecții vaginale cu drojdie în urma tratamentului cu antibiotice. Rareori, antibioticele pot provoca o reacție alergică periculoasă care necesită îngrijiri de urgență.

Modul corect de a lua antibiotic:

Luați-l exact așa cum a fost indicat. Luați întotdeauna cantitatea exactă pe care eticheta spune să o luați. Dacă eticheta indică să luați medicamentul la un anumit moment, urmați aceste instrucțiuni.

Luați-l cât timp este prescris. După primele zile de administrare a medicamentului, s-ar putea să vă simțiți mai bine. Cu toate acestea, este important să continuați să luați antibioticul conform instrucțiunilor și, de obicei, până la terminarea acestuia. Rețeta completă este întotdeauna necesară pentru a scăpa de acele bacterii care sunt puțin mai puternice și capabile să supraviețuiască primelor zile de tratament. Bacteriile pe care un antibiotic nu le poate ucide (bacteriile rezistente la antibiotice) se pot dezvolta dacă se ia doar o parte dintr-o rețetă de antibiotice. Cel mai important, restul de medicamente nu trebuie păstrate în scopul utilizării viitoare.

Antibioticele sunt de obicei sigure, în ciuda tuturor efectelor secundare. Reacțiile adverse frecvente includ greață, diaree și dureri de stomac. La femei, antibioticele pot duce la infecții vaginale cu drojdie. Unele efecte secundare minore sunt inevitabile. În cazuri rare, antibioticele pot provoca o reacție alergică periculoasă care necesită îngrijiri de urgență.

Antibioticele sunt printre cele mai frecvent prescrise medicamente în medicina modernă. Antibioticele vindecă boala prin uciderea sau rănirea bacteriilor. După primul antibiotic, penicilina care a fost descoperită accidental dintr-o cultură de mucegai, există acum peste 100 de antibiotice diferite disponibile pentru vindecarea disconfortelor minore, precum și a infecțiilor care pun viața în pericol. Deși antibioticele sunt utile într-o mare varietate de infecții, este important pentru a realiza că antibioticele tratează doar infecțiile bacteriene. Antibioticele sunt inutile împotriva infecțiilor virale, cum ar fi răceala obișnuită și infecțiile fungice.

  • Peniciline precum penicilina și amoxicilina
  • Cefalosporine precum cefalexina (Keflex)
  • Macrolide precum eritromicina (E-Mycin), claritromicina (Biaxin), andazitromicina (Zithromax)
  • Fluorochinolonele precum ciprofloxacina (Cipro), levofloxacina (Levaquin) și andofloxacina (Floxin)
  • Sulfonamide precum co-trimoxazol (Bactrim) și trimetoprim (Proloprim)
  • Tetracicline precum tetraciclina (Sumicina, Panmicină)
  • Aminoglicozide precum gentamicina (Garamicina) și tobramicina (Tobrex)

Utilizarea antibioticului potrivit este crucială, deoarece fiecare antibiotic vindecă numai anumite tipuri de infecții, dar nu toate. De asemenea, o persoană poate avea alergii care elimină o clasă de antibiotice din considerare, cum ar fi o alergie la penicilină, care nu ar trebui să prescrie amoxicilină. Alți factori pot fi luați în considerare atunci când alegeți un antibiotic. Costul medicamentelor, programul de dozare și efectele secundare comune sunt adesea luate în considerare. Modele de infecție în comunitatea dvs. pot fi luate în considerare.

În unele cazuri, laboratoarele pot ajuta la stabilirea antibioticului care trebuie utilizat. Tehnici speciale, cum ar fi petele de Gram, pot ajuta la restrângerea speciilor de bacterii care cauzează infecția. Acest lucru se datorează faptului că anumite specii bacteriene vor lua o pată în timp ce altele nu. Se pot obține și culturi. În această tehnică, o probă bacteriană din infecție este lăsată să crească într-un laborator. Modul în care cresc bacteriile sau cum arată atunci când cresc pot ajuta la identificarea speciilor bacteriene. Culturile pot fi, de asemenea, testate pentru a determina sensibilitatea la antibiotice. O listă de sensibilitate este lista antibioticelor care ucid un anumit tip bacterian. Această listă poate fi utilizată pentru a verifica de două ori dacă luați antibioticul potrivit.

E. coli este un tip comun de bacterii care pot pătrunde în alimente, cum ar fi carnea de vită și legumele. E. coli este prescurtarea termenului medical Escherichia coli. Lucrul ciudat al acestor bacterii și al multor alte bacterii & # 8211 este că acestea nu sunt întotdeauna dăunătoare pentru dvs.

Theodor Escherich a descris prima dată E. coli în 1885, ca fiind comuna Bacterium coli, pe care a izolat-o din fecalele nou-născuților. Ulterior a fost redenumită Escherichia coli și, timp de mulți ani, bacteria a fost pur și simplu considerată a fi un organism comensal al intestinului gros. Abia în 1935 s-a arătat că o tulpină de E. coli este cauza unui focar de diaree la sugari. Tractul GI al majorității animalelor cu sânge cald este colonizat de E. coli în câteva ore sau câteva zile după naștere. Bacteria este ingerată în alimente sau apă sau obținută direct de la alte persoane care manipulează copilul. Intestinul uman este de obicei colonizat în decurs de 40 de ore de la naștere. E. coli poate adera la mucusul care acoperă intestinul gros. Odată stabilită, o tulpină de E. coli poate persista luni sau ani. Tulpinile rezidente se schimbă pe o perioadă lungă (săptămâni până la luni) și mai rapid după infecția enterică sau chimioterapia antimicrobiană care perturbă flora normală. Întreaga secvență de baze ADN a genomului E. coli este cunoscută din 1997.

E. coli trăiește în mod normal în interiorul intestinelor, unde ajută corpul să descompună și să digere mâncarea. Din păcate, anumite tipuri de E. coli pot proveni din intestin

Citați această lucrare

Pentru a exporta o referință la acest articol, vă rugăm să selectați un orz de referință de mai jos:


Deci, de ce bacteriile nu doresc nucleația reglementată?

Acesta este corolarul argumentului meu. Dacă ipoteza mea conform căreia bacteriile nu au proteine ​​de nucleare citoscheletică reglată este adevărată - și voi trece prin dovezile biologice celulare care mă fac să cred că acest lucru este adevărat - atunci întrebarea este dacă într-adevăr nu vor să le aibă sau dacă nu vor niciodată să le aibă. a avut ocazia să le dezvolte. Cred că, cel puțin în ceea ce privește nucleatorii, oportunitatea de a le dezvolta nu este o barieră foarte mare. Deci, cred că trebuie să fie faptul că bacteriile au pur și simplu o strategie fundamental diferită pentru organizarea citoplasmatică în comparație cu eucariotele.


B. Analizarea coloniilor

Veți identifica și clasifica diferite colonii bacteriene pe baza aspectului și morfologiei variate (formă și structură), când o singură celulă bacteriană este depusă pe suprafața unui mediu nutritiv (agar), începe să se împartă exponențial. După formarea a mii de celule, apare o masă vizibilă numită a COLONIE. Fiecare specie de bacterii va prezenta colonii caracteristice.

NU FACE deschide plăcile pentru a examina coloniile.

  • Forma și dimensiunea coloniei - rotunde, neregulate, punctiforme (mici)
  • Marginea marginii - întreagă (netedă), ondulată (ondulată), lobată (lobată)
  • Elevatie - convexa, plata, ridicata
  • Culoare -- culoare + opac, translucid, strălucitor sau tern
  • Textură - umedă sau uscată (aspră)

1. Desenați fiecare placă, arătând modul în care coloniile sunt răspândite pe suprafața agarului. Acordați atenție densității coloniilor și locului în care sunt situate în ceea ce privește suprafețele și amprenta.
2. Alegeți mai multe colonii pe plăci și descrieți-le folosind termenii de mai sus.
3. (Opțional) Poate doriți să vă fotografiați plăcile și să le includeți în raportul final de laborator.


Reproducere

Majoritatea bacteriilor se înmulțesc printr-un proces numit fisiune binară, potrivit Colegiului Universitar Cornell de Agricultură și Științe ale Vieții. În acest proces, o singură celulă bacteriană, numită „părinte”, face o copie a ADN-ului său și crește prin dublarea conținutului său celular. Celula apoi se desparte, împingând materialul duplicat afară și creând două celule „fiice” identice.

Unele specii bacteriene, cum ar fi cianobacteriile și firmicutele, se reproduc prin înmugurire. În acest caz, celula fiică crește ca o ramură a părintelui. Începe ca un nod mic, crește până când are aceeași dimensiune ca părintele său și se desparte.

ADN-ul găsit la părinți și descendenți după fisiunea sau înmugurirea binară este exact același. Prin urmare, celulele bacteriene introduc variații în materialul lor genetic prin integrarea ADN-ului suplimentar, adesea din mediul înconjurător, în genomul lor. Acest lucru este cunoscut sub numele de transfer orizontal de gene, variația genetică rezultată asigură că bacteriile se pot adapta și supraviețui pe măsură ce mediul lor se schimbă. [Urmăriți ADN-ul cu harpon și înghițit al bacteriilor ciudate și strălucitoare care evoluează]

Există trei moduri în care are loc transferul de gene pe orizontală: transformare, transducție și conjugare.

Transformarea este cel mai frecvent proces de transfer orizontal de gene și are loc atunci când fragmente scurte de ADN sunt schimbate între donatori și destinatari. Transducția, care are loc de obicei doar între bacterii strâns înrudite, necesită ca donatorul și receptorul să transfere ADN-ul prin împărtășirea receptorilor de suprafață celulară. Conjugarea necesită contact fizic între pereții celulari ai bacteriilor, ADN-ul transferând de la celula donatoare la receptor. Prin conjugare, o celulă bacteriană poate transfera ADN-ul către celulele eucariote (organisme multi-celulare). Conjugarea ajută la răspândirea genelor de rezistență la antibiotice.


Extremofili și biofilme

Procariotele sunt bine adaptate să trăiască în toate tipurile de condiții, inclusiv în cele extreme, și preferă să trăiască în colonii numite biofilme.

Obiective de invatare

Discutați trăsăturile distinctive ale extremofililor și mediile care produc biofilme

Chei de luat masa

Puncte cheie

  • Procariotele trăiesc în toate mediile, oricât de extreme ar fi ele.
  • Bacteriile care preferă medii foarte sărate se numesc halofile, în timp ce cele care trăiesc în medii foarte acide se numesc acidofile.
  • Un exemplu de habitat pe care halofilii îl pot coloniza este Marea Moartă, un corp de apă care este de 10 ori mai sărat decât apa obișnuită a oceanului.
  • Un biofilm este o comunitate microbiană ținută împreună într-o matrice cu textura gumosă care constă în principal din polizaharide secretate de organisme.
  • Biofilmele pot fi găsite înfundând țevile, pe blaturile de bucătărie sau chiar pe suprafața unuia dinților.

Termeni cheie

  • extremofil: un organism care trăiește în condiții extreme de temperatură, salinitate, etc. importante din punct de vedere comercial ca sursă de enzime care funcționează în condiții similare
  • halofil: un organism care trăiește și prosperă într-un mediu cu salinitate ridicată, necesitând adesea un astfel de mediu o formă de extremofil
  • alcalifil: orice organism care trăiește și prosperă într-un mediu alcalin, cum ar fi un lac de sodă o formă de extremofil

Microbii sunt adaptabili: viața în medii moderate și extreme

Unele organisme au dezvoltat strategii care le permit să supraviețuiască condițiilor dure. Procariotele prosperă într-o gamă largă de medii, unele cresc în condiții care ni s-ar părea foarte normale, în timp ce altele sunt capabile să prospere și să crească în condiții care ar ucide o plantă sau un animal. Aproape toți procariotele au un perete celular: o structură de protecție care le permite să supraviețuiască atât în ​​condiții hiper- cât și hipo-osmotice. Unele bacterii din sol sunt capabile să formeze endospori care rezistă la căldură și secetă, permițând astfel organismului să supraviețuiască până când condițiile favorabile reapar. Aceste adaptări, împreună cu altele, permit bacteriilor să fie cea mai abundentă formă de viață din toate ecosistemele terestre și acvatice.

Toleranță la bacterii și radiații: Deinococcus radiodurans, vizualizat în această micrografie electronică cu transmisie falsă de culoare, este un procariot care poate tolera doze foarte mari de radiații ionizante. A dezvoltat mecanisme de reparare a ADN-ului care îi permit să-și reconstituie cromozomul chiar dacă a fost rupt în sute de bucăți de radiații sau căldură.

Alte bacterii și arheile sunt adaptate să crească în condiții extreme și sunt numite extremofile, adică “iubitoare de extreme.” Extremofilele au fost găsite în tot felul de medii: adâncimea oceanelor, izvoarele termale, Arctica și Antarctica. , în locuri foarte uscate, adânc în interiorul pământului, în medii chimice dure și în medii cu radiații ridicate, pentru a menționa doar câteva. Aceste organisme ne oferă o mai bună înțelegere a diversității procariote și crește posibilitatea de a găsi noi specii procariote care pot duce la descoperirea de noi medicamente terapeutice sau care pot avea aplicații industriale. Deoarece au adaptări specializate care le permit să trăiască în condiții extreme, mulți extremofili nu pot supraviețui în medii moderate. Există multe grupuri diferite de extremofili. Acestea sunt identificate pe baza condițiilor în care cresc cel mai bine. Mai multe habitate sunt extreme în mai multe moduri. De exemplu, un lac de sodă este atât sărat, cât și alcalin, astfel încât organismele care trăiesc într-un lac de sodă trebuie să fie atât alcalifile, cât și halofile. Alți extremofili, cum ar fi organismele radiorezistente, nu preferă un mediu extrem (în acest caz, unul cu niveluri ridicate de radiații), dar s-au adaptat pentru a supraviețui în el.

Procariote în Marea Moartă

Un exemplu de mediu foarte dur este Marea Moartă, un bazin hipersalin situat între Iordania și Israel. Hypersaline environments are essentially concentrated seawater. In the Dead Sea, the sodium concentration is 10 times higher than that of seawater. The water also contains high levels of magnesium (about 40 times higher than in seawater) that would be toxic to most living things. Iron, calcium, and magnesium, elements that form divalent ions (Fe 2+ , Ca 2+ , and Mg 2+ ), produce what is commonly referred to as “hard” water. Taken together, the high concentration of divalent cations, the acidic pH (6.0), and the intense solar radiation flux make the Dead Sea a unique, and uniquely hostile, ecosystem.

Halophile habitats: (a) The Dead Sea is hypersaline. Nevertheless, salt-tolerant bacteria thrive in this sea. (b) These halobacteria cells can form salt-tolerant bacterial mats.

The Ecology of Biofilms

Until a couple of decades ago, microbiologists used to think of prokaryotes as isolated entities living apart. This model, however, does not reflect the true ecology of prokaryotes, most of which prefer to live in communities where they can interact. A biofilm is a microbial community held together in a gummy-textured matrix that consists primarily of polysaccharides secreted by the organisms, together with some proteins and nucleic acids. Biofilms grow attached to surfaces. Some of the best-studied biofilms are composed of prokaryotes, although fungal biofilms have also been described, as well as some composed of a mixture of fungi and bacteria.

Biofilm Development: Five stages of biofilm development are shown. During stage 1, initial attachment, bacteria adhere to a solid surface via weak van der Waals interactions. During stage 2, irreversible attachment, hairlike appendages called pili permanently anchor the bacteria to the surface. During stage 3, maturation I, the biofilm grows through cell division and recruitment of other bacteria. An extracellular matrix composed primarily of polysaccharides holds the biofilm together. During stage 4, maturation II, the biofilm continues to grow and takes on a more complex shape. During stage 5, dispersal, the biofilm matrix is partly broken down, allowing some bacteria to escape and colonize another surface. Micrographs of a Pseudomonas aeruginosa biofilm in each of the stages of development are shown.

Biofilms are present almost everywhere: they can cause the clogging of pipes and readily colonize surfaces in industrial settings. In recent, large-scale outbreaks of bacterial contamination of food, biofilms have played a major role. They also colonize household surfaces, such as kitchen counters, cutting boards, sinks, and toilets, as well as places on the human body, such as the surfaces of our teeth.

Interactions among the organisms that populate a biofilm, together with their protective exopolysaccharidic (EPS) environment, make these communities more robust than free-living, or planktonic, prokaryotes. The sticky substance that holds bacteria together also excludes most antibiotics and disinfectants, making biofilm bacteria hardier than their planktonic counterparts. Overall, biofilms are very difficult to destroy because they are resistant to many common forms of sterilization.


Priveste filmarea: Muzică Terapeutică - Curăță celulele de,diferite infecții cauzate de viruși, bacterii sau ciuperci (Ianuarie 2022).