Bacterie

Bacteriile sunt microorganisme procariote monocelulare, care formează un domeniul Bacteria (Eubacteria). Anterior, ele erau incluse în regnul Monera alcătuit din două încrengături: Schizophita sau Bacteriophyta (bacteriile) și Cyanophyta (algele albastre-verzi). Bacteriile sunt cele mai vechi forme de viață, foarte răspândite în aer, apă, sol, pe obiecte, alimente și organisme.

Știința care se ocpă cu studierea bacteriilor se numește bacteriologie, sau microbiologie.

Morfologie bacteriană

Forma bacteriană

Forma este un criteriu foarte important de clasificare și identificare a bacteriilor, acesta variind în funcție de vârstă, factori ereditari specifici și mediul de cultură. Principalele forme de observație a bacteriilor sunt:

• formă sferică, specifică cocilor, în cadrul careia se pot deosebi și mai multe varietăți: sferică, ovoidală, lanceolată, reniformă
• formă cilindrică sau alungită, specifică bacililor și bacteriilor nesporulate, ce pot avea capete drepte (ex. Bacillus antracis), rotunjite (ex. Escherichia coli) sau ascuțite (ex. Fusiobacterium fusiforme)
• formă spiralat-elicoidală, cu aspect de virgulă (vibrio - virgo), în forma literei S, sau de resort, cu spire neregulate sau regulate
• formă de filament, care ajunge la zeci de microni lungime, fără prezența unor diviziuni transversale

Există deasemenea pe lângă aceste forme principale de observație și forme specifice și anume:

• pedunculate
• filamentoase neramificate
• filamentoase pseudoramificate
• filamentoase ramificate

Dimensiuni bacteriene

Privite în ansamblul lor, putem observa o foarte largă varietate dimensională, dimensiuni care variază între cateva zecimi de micron și până la 10-15 microni (0.01 - 0.015 mm) După dimensiunea lor, bacteriile se împart în:

• mici - sub 1 μ - streptococcus, stafilococcus
• mijlocii - între 1 μ și 3 μ - salmonele, -coli bacillus
• mari - peste 3 μ - clostrydium

Gruparea bacteriană

• gruparea diplo- este întâlnită atat la coci cât și la bacili, în care grupa este formată din două elemente (ex. Diplococcus pneumoniae, Neiseria gonorhoeae);
• grupare strepto- este o formațiune rezultată din gruparea în lanț a cocilor și bacililor (ex. Streptococcus lactis, Streptococcus temaris, Streptococcus citravorus, Streptococcus paracetivorus, Streptococcus pzogenes – patogen, Streptococcus agalactiae);
• gruparea stafilo- este caracteristică cocilor, în care bacteriile sunt grămezi neregulate sub forma unui ciorchine de strugure(ex. Staphylococccus aureus, Staphylococcus albus, Staphylococcus citrinus)
• grupările tetrada- și sarcina caracteristice cocilor, sunt constituite din 4, respectiv 8 bacterii, cu înmultire într-un singur plan, dar două direcții la tetrade și în două planuri distincte la gruparea sarcina(ex. tetrada - Gafkia tetragena; ex. - Sarcina lutea, Sarcina flava);
• gruparea în palisadă proprie bacililor, în care aceștia sunt dispuși în paralel

Structura celulei bacteriene

Pentru un articol mai detaliat: Structura celulară a bacteriilor

Majoritatea bacteriilor au un perete celular , care le protejeaza și le ajută să mențină un echilibru osmotic dintre ele și mediu, membrana citoplasmatică, citoplasma și un nucleoid. Fiecare bacterie are un cromozom principal, ele mai conținând segmente circulare de ADN, numite plasmide.

Clasificarea bacteriilor

Structura unei bacterii gram pozitive	Schema unei celule bacteriene	Bacillus subtilis
		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	Subsectionen 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 Unterordn.)
	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 Unterordn.)
		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

• Vezi:
• Taxonomie
• Lista bacteriilor

Fiziologie bacteriană

Microorganismele, având o mare diversitate metabolică, reușesc să își asigure materialul nutritiv necesar aproape din orice; începând de la utilizarea celor mai simple substanțe chimice, chiar anorganice și până la utilizarea celor mai complexe substanțe organice, acestea dovedesc o diversitate sporită și o adaptabilitate fără precedent.

Metabolism bacterian

Metabolismul baterian reprezintă totalitatea transformărilor biochimice enzimatice implicate în activitatea lor biologică, prin care substanțele nutritive din mediu sunt transformate în constituenți proprii, energie și produși de matabolism. Căile metabolice sunt:

• catabolice (de dezasimilație) - constă în degradarea compușilor nutritivi din mediu și eliberarea energiei rezultate în celulă (sunt reacții metabolice exoterme)
• anabolice (de asimilație) - constă în reacții de sinteză a componenților celulari (reacții metabolice endoterme)
• amfibolice (donare) - constă în reacții metabolice cito-centrale, cu funcție de eliberare de energie și de furnizare de precursori pentru biosinteze
• anaplerotice (auxiliare) - introduc diverși metaboliți în diverse cicluri metabolice esențiale

Principalele caracteristici ale metabolismului bacterian:

• este un metabolism flexibil, ceea ce permite adaptabilitate crescută la mediu a bacteriilor
• este un metabolism reglat genetic, caracterizat prin diversitatea mecanismelor enzimatice și a produșilor metabolici
• este un metabolism intens, ceea ce permite o multiplicare extrem de rapidă în doar 20-30 de minute
• este un metabolism cu o eficiență maximă, cu mecanisme silmilare, sau mai complexe decât cele ale organismelor superioare

Nutriția bacteriilor

Reprezintă totalitatea proceselor prin care bacteriile preiau și utilizează anumite substanțe din mediu, pentru acoperirea nevoilor energetice și plastice. Aceste substanțe nutritive trebuie să conțină:

• macrobioelemente - C, O, H, N, S, P, K, Mg, Ca, Fe
• microbioelemente - Zn, Mn, Na, Cl, Mo, Se, Co, Cu, W

Nutriția bacteriană corespunde fazei de anabolism a metabolismului

Cunoașterea modului de nutriție a bacteriilor are importanță practică pentru cultivarea lor și prepararea vaccinurilor. Creșterea, dezvoltarea și multiplicarea bacteriilor sunt condiționate de pătrundearea nutrienților esențiali prin învelișurile celulare și eliminarea unor substanțe uzate rezultate din catabolism. Nutriția se realizează prin mecanisme de tip absorbtiv. După sursele de hrană, bacteriile pot fi:

• autotrofe - își asigură nevoile plastice și energetice exclusiv din substanțe anorganice, folosind dioxidul de carbon ca sursă de carbon, iar ca sursă de azot utilizând sărurile amoniacale, nitriții și nitrații. Bacteriile autotrofe nu sunt patogene, unele dintre ele fiind de mare folos agriculturii, prin contribuția adusă îmbogățirii solului în azot.
• heterotrofe - pe lângă substanțele anorganice au absolută nevoie pentru acoperirea necesitaților de carbon și azot - de substanțe organice sintetizate de către alte organisme. În această grupă se încadrează toate bacteriile patogene
• mixotrofe - sunt capabile să folosească ca sursă de carbon fie substanțe organice, fie substanțe anorganice, în special dioxidul de carbon. Bacteriile de acest tip sunt foarte răspândite în natură dar nu sunt patogene pentru organismele animale și umane.

Creșterea și reproducerea bacteriană

Celulele bacteriene cresc datorită noilor constituenți celulari rezultați din procesele de biosinteză. Această creștere se oprește la un anumit moment dat când începe diviziunea celulară. La bacterii au fost identificate mai multe modalitați de multiplicare:

• prin diviziune
• prin înmugurire
• prin fragmentare
• prin corpi elementari

Multiplicarea prin diviziune

Se realizează prin divizarea celulei mamă în două celule fiice, cel mai adesea absolut identice. Pregătirea diviziunii celulare se face prin dublarea tuturor constituenților celulari. Are loc apoi dublarea și separarea materialului nuclear și apariția unui sept transversal, ce împarte celula mamă în două celule noi care ulterior se vor separa complet. În condiții favorabile de viață și în prezența unui mediu nutritiv bogat, rata de multiplicare bacteriana este foarte rapidă (variind în funție de specie de la 10 la 30 de minute).

Multiplicarea prin înmugurire

Este caracterizată prin formarea pe corpul celulei mamă a unei protuberanțe din care ulterior se va dezvolta o singură celulă fiică.

Multiplicarea prin fragmentare

Se întalnește la bacteriile cu dezvoltare hifală, în care alungirea se face prin adăugarea de material nou numai la extremitați și la locul de origine a ramificațiilor. După un timp are loc fragmentare în porțiuni scurte și egale (Actinomycetes).

Multiplicarea prin corpi elementari

Corpii elementari sunt mici structuri corpusculare care cresc și se multiplică prin diviziune.

Viteza de multiplicare bacteriană este foarte mare, datorată metabolismului bacterian foarte intens, astfel la fiecare 20 de minute apare o nouă generație.

Bacterii și boli

• Infecție
• Toxine bacteriene
• Antibiotice
• Rezistența la antibiotice

Tipuri de bacterii

• Bacterii patogenice;
• Bacterii benefice.

Vezi și

• Clasificarea bacteriilor.

Legături externe

• O wikipedia pentru bacterii - www.eEMLSA.net, 24 februarie 2009, Descoperă
• Bacteriile cu care trăim zi de zi, 21 ianuarie 2012, Andrada Floria, Adevărul
• Listă de bacterii (Directiva 93/88 din 12.10.1993)
• Curs de bacteriologie generală