From Wikipedia, the free encyclopedia
Baktérie (lat. Bacteria; iné slovenské a latinské názvy pozri nižšie) sú v súčasnom ponímaní doména z taxónu bunkovce (=bunkové organizmy; lat. Cellulata). Spolu s archeónmi tvoria neformálnu skupinu prokaryoty. Pojem baktérie sa pri bližšom pohľade v literatúre rôzne chápe (pozri nižšie); predmetom tohto článku (okrem čiastočne kapitoly o systematike) sú baktérie v najužšom zmysle, tzv. eubaktérie (Eubacteria).
| Baktérie | |
 Paličkovité baktérie Bacillus anthracis, pôvodcovia choroby antrax, medzi bunkami mozgomiechového moku (svetelný mikroskop) | |
| Vedecká klasifikácia | |
|---|---|
| Vedecký názov | |
| Bacteria | |
| Synonymá | |
| Eubacteria, Schizomycetes, Bacteriophyta | |
| Vedecká klasifikácia prevažne podľa tohto článku |
Bakteriálna bunka sa bežne skladá z peptidoglykánovej bunkovej steny, jadrovej oblasti (nukleoidu), DNA bez intrónov, plazmidov a ribozómov prokaryotického typu. U baktérií sa nevyskytuje pohlavné rozmnožovanie, namiesto toho sa najčastejšie delia binárne. Baktérie sú najrozšírenejšou skupinou organizmov na svete.
Baktérie majú veľký význam v planetárnom obehu živín a často vstupujú do obojstranne prospešných vzťahov s inými organizmami. Na druhej strane je známych aj veľa patogénnych baktérií, teda druhov, ktoré spôsobujú infekcie.
Vedecké (latinské) názvy sú: Bacteria[1][2], Bacteriae[3], Bacteriophyta[3][4][5], Bacteriaceae[2], Bacteriomycetes[4]; staršie: Schizomycetes[5][2], Schistomycetes[6][7], Schizomycet(ac)eae[2][8], Schizomycophyta[9]. V textoch, v ktorých sú baktérie definované ako synonymum prokaryotov (porovnaj nižšie) sú ďalšími vedeckými názvami baktérií vedecké názvy prokaryotov (i keď prokaryoty v minulosti niekedy zahŕňali aj vírusy resp. nebunkovce).
Eubacteria:
V roku 1977 Woese vyčlenil z baktérií archeóny do samostatného taxónu. Názvy prokaryotov (teda baktérií v tradičnom ponímaní) bez archeónov sú: Eubacteria (Woese 1977)[10], [bez siníc] Eubacteriophyta[11][12], zriedkavo Neobacteria[13], zriedkavo [bez siníc] Bacteriobionta[13], ale dnes sa zďaleka najčastejšie používa názov Bacteria v užšom zmysle (Woese 1990)[1][14]. Názov Eubacteria sa teda vo význame prokaryoty bez archeónov používa od roku 1977; do začiatku 20. storočia sa však názvom Eubacteria označovalo niečo iné, a to všetky prokaryoty okrem sírnych baktérií (Thiobacteria), prípadne aj okrem myxobaktérií. [15][16][17]. Okrem toho Möhn 1984 názvom Eubacteria označil všetky Bacteriobionta (pozri vyššie) okrem spirochét a myxobaktérií [13].
Eubacteriae:
V 40. - 60. rokov 20. storočia sa u niektorých autorov v rámci baktérií vyskytoval taxón (trieda, kmeň a pod.) Eubacteriae, ktorým sa označovala podskupina baktérií zahŕňajúca typické baktérie, t.j. spravidla všetky prokaryoty okrem siníc, rickettsií v širšom zmysle (=rickettsie v užšom zmysle + bartonely + chlamýdie[18]), mykoplaziem, spirochét a myxobaktérií, neskôr aj okrem aktinomycét.[19][20][21]
Eubacteriales:
V 20. - 70. rokoch 20. storočia sa u mnohých autorov v rámci baktérií vyskytoval rad Eubacteriales (v niektorých systémoch bol zaradený ako jeden z radov vyššie spomínaného taxónu Eubacteriae[19]). Rad Eubacteriales zahŕňal najtypickejšie baktérie; t.j. konkrétne:
Taxónu Eubacteriales podľa definície a) je podobný zriedkavo sa vyskytujúci taxón (trieda) Bacteridae[11].
Slovenské názvy sú: baktérie[10]; staršie: poltivky[25][26][27], schizomycéty[28]; neformálne alebo staršie: mikróby[27][29][6], bacily[27]; zastarano nevhodne: plesne[27][6].
Eubacteria:
Slovenský ekvivalent vyššie spomínaného Woesovho latinského názvu Eubacteria (= prokaryoty okrem archeónov) je eubaktérie[10] alebo pravé baktérie[10]. Keďže tento taxón dnes spravidla označujeme po latinsky ako Bacteria v užšom zmysle, označujeme ho aj po slovensky spravidla ako baktérie v užšom zmysle[1]. Slovenský ekvivalent vyššie spomínaného podobného pojmu Eubacteriophyta (=Eubacteria okrem siníc) je pravé baktérie[11].
Eubacteriales:
Slovenský ekvivalent vyššie spomínaného radu baktérií nazývaného Eubacteriales je baktérie [v užšom zmysle] [5], pravé baktérie[30] alebo ojedinele eubaktérie[30]. Slovenský ekvivalent vyššie spomínanej triedy Bacteridae je baktérie pravé[11].
.jpg)
Rozsah pojmu baktéria sa menil v závislosti od času aj autora. Pojem "baktérie" môže teda v závislosti od použitého systému označovať:
Vysvetlivka: Termín prokaryoty tu zahŕňa klasické baktérie (vrátane rickettsií, bartonel, chlamýdií, mykoplaziem, spirochét, aktinomycét), archeóny a sinice (vrátane prvozelených rias).
O variantoch zaradenia baktérií v systéme živých organizmov pozri Systém živých organizmov.
Uvádzame príklady delenia baktérií (Z tu uvedených delení baktérií niektoré do pojmu baktérie zahŕňajú sinice a/alebo archeóny, iné ich nezahŕňajú):
ríša prokaryoty (Procaryotae):
Poznámky:
Toto delenie baktérií na 19 skupín ("častí") je založené na rôznych charakteristikách ako Gramovo farbenie, tvar bunky, usporiadanie buniek do kolónií, požiadaviek na kyslík, pohyblivosti, či výživových a metabolických vlastnostiach.
V úvode tejto knihy je uvedené alternatívne základné delenie (chápané ako akýsi návrh do budúcnosti), a to takéto:
ríša prokaryoty (Procaryotae):
ríša Procaryotae (prokaryoty):
Základ tohto systému tvorí delenie na 33 sekcií; týchto 33 sekcií vlastne predstavuje len rozpracovanejšiu verziu vyššie spomínaných 19 "častí" z 8. vydania Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. Tieto sekcie sa buď delia priamo na rody alebo sa delia na čeľade (a tie na rody) alebo sa delia na rady (a tie na čeľade a tie na rody) alebo sa delia na skupiny (a tie na spomínané rody resp. čeľade resp. rady). Toto delenie je založené na podobných (teda nie fylogenetických) princípoch ako vyššie uvedené delenie z 8. vydania Bergey's Manual of Determinative Bacteriology.
Rozdiel medzi (33) "sekciami" tohto systému a (19 resp. 20) "časťami" vyššie uvedeného systému podľa 8. vydania Bergey's Manual of Determinative Bacteriology spočíva (popri niektorých štylistických úpravách názvov) v tom, že:
Zdroje tejto kapitoly:[43][44][45][46][47][48][49][50][51][52][42]
V tomto vydaní je vlastne použitý modifikovaný systém z vyššie uvedeného 1. vydania Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Formálne oddelenia sú tu nahradené nasledujúcimi skôr neformálnymi "kategóriami":
Tieto kategórie sa nedelia na triedy, ale sa priamo delia na 35 "skupín" (veľmi podobných sekciám z 1. vydania Bergey's Manual of Systematic Bacteriology), ktoré sa buď delia priamo na rody alebo sa ďalej delia na "podskupiny" a tie na rody, pričom niektoré z týchto podskupín sú zároveň rady alebo čeľade.
Rozdiel medzi (35) "skupinami" tohto systému a (33) "sekciami" vyššie uvedeného systému podľa 1. vydania Bergey's Manual of Systematic Bacteriology spočíva v tom, že:
V literatúre existujú rôzne varianty vyššie uvedených delení z 1. vydania Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (1984-1989) alebo z 9. vydania Bergey's Manual of Determinative Bacteriology (1994).
V jednom takomto upravenom systéme sa baktérie delia priamo na 21 sekcií. Takéto delenie vzniká tak, že sa 33 sekcií z 1. vydania Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (1984-1989) zredukuje nasledujúcimi úpravami[55]:
V inom systéme sa baktérie delia priamo na 25 skupín. Takéto delenie vzniká tak, že sa z úprav uvedených v predchádzajúcom odseku vykonajú prvé dve, ale nevykonajú sa posledné dve.[56]
praríša eubaktérie (Eubacteria):
Toto je jeden z prvých čisto fylogenetických systémov baktérií. Archebaktérie v tomto systéme tvoria samostatnú praríšu.
Toto delenie používame v slovenskej Wikipédii.
Doména: Bacteria* (Eubacteria; nepresne Prokarya, Prokaryota) – baktérie (eubaktérie) skladajúca sa z jedinej rovnomennej ríše sa delí takto:
| Kmeň/Oddelenie | Trieda | Rad |
|---|---|---|
| Aquificae | Aquificae | Aquificales |
| Thermotogae | Thermotogae | Thermotogales |
| Thermodesulfobacteria | Thermodesulfobacteria | Thermodesulfobacteriales |
| Deinococcus-Thermus | Deinococci | Deinococcales |
| Thermales | ||
| Chrysiogenetes | Chrysiogenetes | Chrysiogenales |
| Chloroflexi | Chloroflexi | Chloroflexales |
| Herpetosiphonales | ||
| Anaerolineae | Anaerolineales | |
| Thermomicrobia | Thermomicrobia | Thermomicrobiales |
| Nitrospira | Nitrospira | Nitrospirales |
| Deferribacteres | Deferribacteres | Deferribacterales |
| Cyanobacteria | Cyanobacteria | Subsekcie I – V |
| Chlorobi | Chlorobia | Chlorobiales |
| Proteobacteria | Alphaproteobacteria | Rhodospirillales |
| Rickettsiales | ||
| Rhodobacterales | ||
| Sphingomonadales | ||
| Caulobacterales | ||
| Rhizobiales | ||
| Parvularculales | ||
| Betaproteobacteria | Burkholderiales | |
| Hydrogenophilales | ||
| Methylophilales | ||
| Neisseriales | ||
| Nitrosomonadales | ||
| Rhodocyclales | ||
| Procabacteriales | ||
| Gammaproteobacteria | Chromatiales | |
| Acidithiobacillales | ||
| Xanthomonadales | ||
| Cardiobacteriales | ||
| Thiotrichales | ||
| Legionellales | ||
| Methylococcales | ||
| Oceanospirillales | ||
| Pseudomonadales | ||
| Alteromonadales | ||
| Vibrionales | ||
| Aeromonadales | ||
| Enterobacteriales | ||
| Pasteurellales | ||
| Deltaproteobacteria | Desulfurellales | |
| Desulfovibrionales | ||
| Desulfobacterales | ||
| Desulfarcales | ||
| Desulfuromonales | ||
| Syntrophobacterales | ||
| Bdellovibrionales | ||
| Myxococcales (3 podrady) | ||
| Epsilonproteobacteria | Campylobacterales | |
| Firmicutes | Clostridia | Clostridiales |
| Thermoanaerobacteriales | ||
| Haloanaerobiales | ||
| Mollicutes | Mycoplasmatales | |
| Entomoplasmatales | ||
| Acholeplasmatales | ||
| Anaeroplasmatales | ||
| Incertae sedis | ||
| Bacilli | Bacillales | |
| Lactobacillales | ||
| Actinobacteria | Actinobacteria | Acidimicrobiales |
| Rubrobacterales | ||
| Coriobacteriales | ||
| Sphaerobacterales | ||
| Actinomycetales (17 podradov) | ||
| Bifidobacterales | ||
| Planctomycetes | Planctomycetacia | Planctomycetales |
| Chlamydiae | Chlamydiae | Chlamydiales |
| Spirochaetes | Spirochaetes | Spirochaetales |
| Fibrobacteres | Fibrobacteres | Fibrobacterales |
| Acidobacteria | Acidobacteria | Acidobacteriales |
| Bacteroidetes | Bacteroidetes | Bacteroidales |
| Flavobacteria | Flavobacteriales | |
| Sphingobacteria | Sphingobacteriales | |
| Fusobacteria | Fusobacteria | Fusobacteriales |
| Verrucomicrobia | Verrucomicrobiae | Verrucomicrobiales |
| Dictyoglomi | Dictyoglomi | Dictyoglomales |
| Gemmatimonadetes | Gemmatimonadetes | Gemmatimonadales |
plus:
Podľa vzťahu ku kyslíku sa delia na :
Podľa vzťahu k uhlíku sa delia na:
Podľa spôsobu získavania energie sa delia na:
Podľa zdroja dusíka
Podľa štruktúry bunkovej steny sa delia na:
Poznámka: Archebaktérie (Mendosicutes) patria do oboch kategórií (t.j. niektoré sú grampozitívne a niektoré sú gramnegatívne).
Podľa pH optimálneho pre rast sa delia na:
Podľa teploty optimálnej pre rast sa delia na:
U fotosyntetizujúcich baktérií sa vyskytuje bakteriochlorofyl, farbivo potrebné na priebeh fotosyntézy. Fotosyntetizujúce baktérie majú cytoplazmatickú membránu na niektorých miestach preliačenú. Utvára vačky, ktoré obsahujú farbivo umožňujúce premenu energie svetelného (slnečného) žiarenia na energiu chemickú. Je to látka podobná chlorofylu. Bakteriálna fotosyntéza je anoxygénna (produktom nie je kyslík).
Podľa tvaru bunky delíme baktérie na:
Tvar baktérií je premenlivý v závislosti od mnohých faktorov, napríklad rastová fáza, vek kultúry, zloženia, kultivačného média, účinku antibiotík. Premenlivosť sťažuje diagnostiku.
Priemerná veľkosť bunky baktérií sa pohybuje okolo 0,3 – 2,0 µm. Len niektoré vodné baktérie majú veľkosť niekoľko desiatok i stoviek mikrometrov. Dajú sa pozorovať pod svetelným mikroskopom. Najväčšou známou baktériou je Epulopiscium fishelsoni dlhá až pol milimetra do roku 1999. Vtedy bola objavená baktéria Thiomargarita namibiensis s dĺžkou až 0.75mm. [59]
Cytoplazma tvorí 75 – 95 % bunkovej hmoty. Obsahuje mnohé vysokomolekulové a nízkomolekulárne látky. K nim patria rozpustné lipidy, bielkoviny, stopové prvky a minerálne soli. V cytoplazme sa nachádzajú ribozómy, chromozóm, plazmidy.
Okrem toho sa v cytoplazme nachádzajú ešte rôzne inklúzie. Ide o granulá a vezikuly.
Cytoplazma je obklopená membránou, ktorá sa volá cytoplazmatická membrána. Pozostáva z dvojitej vrstvy fosfolipidov. Fosfátová časť je hydrofilná, lipidická časť ležiaca vo vnútri membrány vodu odpudzuje. Cytoplazmatická membrána má funkciu bariéry. Nachádzajú sa v nej mnohé polypeptidové molekuly, ktoré bunke umožňujú kontrolovať výmenu látok medzi vnútorným a vonkajším prostredím. Vďaka membránovému transportu sa tak môžu látky dostať do bunky alebo von.
V membráne sa nachádzajú enzýmy dýchacieho reťazca a enzýmy nutné pre stavbu bunkovej steny.
S výnimkou mykoplaziem majú baktérie bunkovú stenu, ktorá im určuje vonkajší tvar. Hlavnou časťou steny baktérií je mureín. Bunková stena tvorí pri Grampozitívnych baktériách až jednu tretinu hmoty baktérie. Pri Gramnegatívnych baktériách je to len 10 %. Bunka baktérie má na vonkajšej strane bunkovej steny slizovitú vrstvu (puzdro), niekedy aj bičíky.
Bičíky umožňujú baktériám pohyb. Bičíky pôsobia ako silný antigén. Nazývajú sa aj H-antigény. Existuje rôzne rozmiestnenie bičíkov:
Útvary na povrchu baktérie sú oveľa menšie než bičíky. Slúžia baktériám na pevné prilepenie k podkladu. Skladajú sa z vláknitých proteínov, ktoré sa spájajú s glykoproteínmi hostiteľskej bunky. Sú buď vo forme fimbrií (vlákienok) alebo pilusov (vláskov).
Gramovo farbenie zaviedol v roku 1884 Hans Christian Gram. Je to diferenciačné farbenie založené na sfarbení grampozitívnych a gramnegatívnych buniek baktérií. Rozdiel medzi týmito dvoma bunkami je predovšetkým v ich bunkovej stene. Bunkové steny G+ baktérií majú oveľa hrubšiu vrstvu peptidoglykánu ako bunkové steny G− baktérií. G− bunky majú vo vonkajšej bunkovej stene aj množstvo lipidov.
Princíp Gramovo farbenia spočíva v tom, že sa obidve bunky (G+ aj G−) zafarbia farbivom kryštálovou violeťou, čím sa obe sfarbia do fialova. Preparát sa potom morí jódom v roztoku jodidu draselného, ktorý s farbivom vytvorí komplex v obidvoch bunkách. Potom sa farbivo vymýva etanolom (alebo acetónom), pričom komplex sa vyplavuje len z G− baktérií (rozpúšťa sa vonkajšia lipidová vrstva bunkovej steny), ktoré sa odfarbia. Napokon sa preparát dofarbuje karbolfuchsínom (alebo safranínom). G+ bunky teda po Gramovom farbení ostávajú fialové, G− bunky sú červené (alebo ružové).
Rozdelenie baktérií na základe Gramovo farbenia má hlbší význam, medzi obidvoma kategóriami existujú mnohé ďalšie rozdiely (napríklad v citlivosti na antibakteriálne látky typu antibiotík).
Rozmnožujú sa nepohlavne, priečnym delením, prípadne pučaním.
Pri priečnom delení sa bunka predĺži na dvojnásobnú veľkosť, pričom sa uprostred vytvorí septum (prehriadka zložená z membrány a základu bunkovej steny), ktoré bunku rozdelia na dve rovnaké časti. Z každej potom vznikne jedna sesterská bunka. Pri priečnom delení dochádza k replikácii DNA.
Pučanie prebieha tak, že zrelá bunka začne na svojom povrchu vytvárať novú bunku. Keď dcérska bunka dorastie do dostatočnej veľkosti, je do nej vpustená DNA a bunka je odpojená. Časom dorastie a môže sa začať sama rozmnožovať.
Baktérie patria k najstarším organizmom nájdeným vo forme fosílií. Môžeme ich nájsť už v staršom proterozoiku. Skupina baktérie sa považuje za najrozšírenejšie živé organizmy. Dokážu prežiť vo vesmíre, v 100 °C teplých plameňov i v činných kráteroch na dne Mariánskej priekopy. Sú to prvé organizmy, ktoré kolonizujú oblasť, ktorá je napríklad postihnutá sopečnou erupciou.
Baktérie obývajú rôzne biotopy. Vyskytujú sa vo vzduchu, vo vode (sladkej i slanej) aj v pôde, vyskytujú sa na povrchu i vo vnútri organizmov. Ich rozšírenie a množstvo závisí od vhodnosti životných podmienok: od zdroja potravy, teploty, pH prostredia.
Aeróbne baktérie vyžadujú kyslík, anaeróbne baktérie žijú v prostredí bez kyslíka. Prevažná časť baktérií patrí medzi heterotrofné organizmy – saprofyty a parazity. Početné sú aj symbiotické baktérie.
Dajú sa odstrániť buď sterilizáciou (plameň, para, tlak, manganistan draselný, antibiotiká), alebo pasterizáciou.
Pri zhoršení životných podmienok, napríklad pri nedostatku potravy, môže dôjsť k tvoreniu spór. Spóry sú trvalou formou baktérií, ktoré prežívajú dlhodobo a môžu byť infekčné aj po dlhom čase. Spóry vznikajú zmršťovaním a zmenšovaním pôvodných buniek. Počas tejto fázy je zastavená výmena bunkových látok. Baktéria tak nepotrebuje ani potravu ani energiu na udržiavanie svojich životných pochodov. Len čo spóra natrafí na výhodnejšie životné podmienky, zmení sa opäť na živú baktériu.
Štúdiom mikroskopických organizmov sa zaoberá mikrobiológia. Jej zakladateľom bol v 19. storočí Louis Pasteur. Neskoršie sa mikrobiológia rozdelila na viacero disciplín. Štúdiom baktérií sa zaoberá bakteriológia, o jej vznik sa výrazne zaslúžil nemecký lekár Robert Koch.
Hlavný význam spočíva v tom, že spolu s hubami sa zúčastňujú na rozkladaní potravových reťazcov a premieňajú odumretú organickú hmotu späť na anorganickú (mineralizujú ju), čím umožňujú jej ďalšie využitie v prírodných ekologických systémoch. Baktérie Escherichia coli žijú v hrubom čreve.
Baktérie (aj niektoré nálevníky) majú v prírode aj veľkú úlohu v čistení vôd. Využívajú sa pre tento účel aj priemyselne. Niektoré druhy dokážu rozkladať uhľovodíky pochádzajúce z ropných havárií.
Veľké využitie baktérií je hlavne v potravinárskom priemysle. Používajú sa na výrobu syrov (Streptococcus thermophilus – ementál, Brevibacterium linens – olomoucké syrečky), pri výrobe smotany (Streptococcus cremoris), pri spracovaní mlieka (Streptococcus lactis), acidofilného mlieka (Lactobacillus acidophilus) a mliečnych výrobkov (jogurty – Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophillus). Využívajú sa na maslové kvasenie, alkoholové kvasenie (prebieha anaeróbne), octové kvasenie (prebieha aeróbne), výroba rozpúšťadiel (acetón, butanol – Clostridium acetobutylicum), enzýmov, výroba liehu zo škrobu, mliekarenský priemysel, výroba vitamínov, antibiotik, alkaloidov, aminokyselín, bielkovín.
V súčasnosti má veľký význam aj šľachtenie baktérií, ktoré nám umožňuje docielenie nadprodukcie žiadaných látok.
Okrem žiadúceho rozkladu odumretého materiálu dochádza často k nechcenému rozkladu, hlavne potravín, ale aj iných výrobkov.
Najväčší negatívny význam majú baktérie, ktoré spôsobujú rozličné ochorenia ľudí. Veľký význam v boji proti týmto patogénnym baktériám má očkovanie. Väčšina baktérii spôsobuje infekcie svojim premnožením, sú však aj baktérie, ktoré spôsobujú intoxikácie. Do tejto skupiny patrí pôvodca tetanu. Ale oveľa nebezpečnejším ochorením je botulizmus. Botulotoxín, produkt druhu Clostridium botulinum, je jedným z najsilnejších bakteriálnych toxínov vôbec.
Okrem chorôb človeka spôsobujú veľké ekonomické straty aj choroby poľnohospodárskych zvierat (mor ošípaných, hydiny). Rastlinné bakteriálne infekcie sú pomerne nevýrazné.
Prenášajú sa priamym stykom, potravou, vdychovaním, poranenou kožou (infekcia rán, pohlavné choroby, tetanus), bodnutím hmyzom.
Iné bakteriálne choroby sú napríklad: kokcidióza, angína, úplavica, paratýfus,enterotoxikóza, trachóm, borelióza
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
