Budowa bakterii

Bakterie to organizmy prokariotyczne, które nie posiadają jądra komórkowego. Występują w różnych kształtach - kuliste, spiralne czy cylindryczne.

Komórka bakteryjna ma prostszą budowę niż komórka eukariotyczna. Składa się z ściany komórkowej (zbudowanej z mureiny), która chroni komórkę i nadaje jej kształt, oraz błony komórkowej, będącej barierą ochronną. Wewnątrz znajduje się chromosom bakteryjny (pojedyncza cząsteczka DNA), nukleoid (zastępujący jądro), rybosomy (odpowiedzialne za produkcję białek) oraz często plazmidy - dodatkowe cząsteczki DNA odpowiadające za oporność na antybiotyki.

Ciekawostka: Bakterie dzielimy na Gram-dodatnie i Gram-ujemne ze względu na budowę ściany komórkowej. Te pierwsze mają grubszą ścianę, co ma znaczenie przy leczeniu antybiotykami!

Na powierzchni wielu bakterii znajduje się warstwa śluzowa, która pomaga im przyczepić się do podłoża i stanowi dodatkową ochronę. Pamiętaj, że w przeciwieństwie do komórek eukariotycznych, bakterie nie posiadają organelli otoczonych błonami (takich jak mitochondria czy aparat Golgiego).

Odżywianie i oddychanie bakterii

Bakterie mają różne strategie odżywiania. Bakterie heterotroficzne pobierają gotowe związki organiczne - mogą być pasożytami (żyjącymi kosztem innych), saprobiontami (rozkładającymi martwą materię) lub symbiontami (współpracującymi z innymi organizmami).

Z kolei bakterie autotroficzne same produkują związki organiczne. Fotoautotrofy (jak sinice) wykorzystują energię słoneczną w procesie fotosyntezy, która może być oksygeniczna (z wydzielaniem tlenu) lub anoksygeniczna (bez wydzielania tlenu). Chemoautotrofy (np. bakterie z rodzaju Nitrobacter) czerpią energię z reakcji chemicznych.

Oddychanie bakterii również jest zróżnicowane. Bakterie tlenowe przeprowadzają oddychanie tlenowe, podobne do tego w naszych komórkach. Bakterie beztlenowe wykorzystują oddychanie beztlenowe lub fermentację.

Ważne! Większość bakterii to względne beztlenowce - potrafią funkcjonować zarówno w środowisku tlenowym, jak i beztlenowym, co daje im ogromną przewagę adaptacyjną.

Ruch i rozmnażanie bakterii

Bakterie przemieszczają się dzięki rzęskom pokrywającym ich komórki. Ich ruch w kierunku bodźca (lub od niego) nazywamy taksją. Rozróżniamy chemotaksję (reakcja na bodźce chemiczne), fototaksję (reakcja na światło) oraz termotaksję (reakcja na temperaturę).

Choć bakterie rozmnażają się wyłącznie bezpłciowo, wyróżniamy kilka procesów, które umożliwiają wymianę materiału genetycznego. Transdukcja to przekazywanie fragmentów DNA za pośrednictwem wirusów bakteryjnych (bakteriofagów). W procesie transformacji bakterie pobierają wolne DNA z otoczenia. Podczas koniugacji dwie komórki łączą się za pomocą pilusa i wymieniają materiał genetyczny.

Te procesy płciowe nie zwiększają liczby bakterii, ale umożliwiają rekombinację genetyczną, dzięki czemu bakterie szybko się adaptują i ewoluują.

Ciekawostka: Podczas koniugacji tylko jedna bakteria $F+$ przekazuje materiał genetyczny drugiej $F-$, ale po zakończeniu procesu obie mają kompletne DNA - to jak kopiowanie pliku na pendrive!

Bakterie pełnią kluczowe funkcje w przyrodzie - rozkładają materię organiczną, wiążą azot atmosferyczny, uczestniczą w trawieniu, są pokarmem dla innych organizmów i wytwarzają witaminy.

Znaczenie i zwalczanie bakterii

Bakterie mają ogromne znaczenie praktyczne. Wykorzystujemy je w przemyśle spożywczym (produkcja serów, jogurtów), farmaceutycznym (produkcja leków) i biotechnologii. Niestety, niektóre bakterie są chorobotwórcze i wywołują poważne infekcje.

Do walki z chorobotwórczymi bakteriami stosujemy antybiotyki - substancje najczęściej pochodzenia naturalnego. Działają one na dwa sposoby: bakteriobójczo (zabijając bakterie) lub bakteriostatycznie (hamując ich wzrost i rozmnażanie).

Uwaga! Nadużywanie antybiotyków prowadzi do powstawania szczepów bakterii opornych na leczenie. Dlatego antybiotyki należy stosować tylko wtedy, gdy są naprawdę potrzebne i zgodnie z zaleceniami lekarza!

Wiedza o bakteriach jest kluczowa nie tylko w medycynie, ale też w ochronie środowiska, rolnictwie i wielu gałęziach przemysłu. Pomimo ich mikroskopijnych rozmiarów, ich wpływ na nasze życie i całą planetę jest ogromny.