Baktérium
A Wikipédiából, a szabad lexikonból.
| Baktérium | ||
|---|---|---|
Az Escherichia coli baktérium |
||
| Rendszertan | ||
|
||
| Baktériumtörzsek: | ||
|
Actinobacteria |
A baktériumok az élőlények egy nagy csoportját alkotják, a legfrisseb genetikai osztályozás szerint az élővilág három doménje közül a baktériumok és a kék-zöld algák képezik az egyiket (Monerák néven). A baktérium kifejezés általában az eubaktériumokra vonatkozik. A másik nagy prokarióta csoportot, az archaebaktériumokat nem tárgyaljuk. Egysejtű, prokarióta szervezetek, tehát a prokariótákra jellemzően nincs körülhatárolt sejtmagjuk, nem rendelkeznek sejtorganellumokkal. Átlagos méretük 0,5-5 μm között van, de néhány óriásbaktérium elérheti az 0.5 mm-es méretet is[1].
Az összes élőlény közül a Földön legelterjedtebbek a baktériumok: megtalálhatók vízben, szárazföldön vagy levegőben, míg egyes fajaik más élőlények szervezetében szimbiontaként élhetnek, vagy parazitaként azok megbetegedését okozhatják. Jelenlétük rendkívül fontos a környezet számára; jelentős szerepet játszanak a nitrogén megkötésében ugyanúgy, mint számos anyag lebontásában.
Tartalomjegyzék |
[szerkesztés] Felfedezésük
A 17. század második felében Antoni van Leeuwenhoek holland természettudós készített először fénymikroszkópot, amivel körülbelül kétszázszoros nagyításra volt képes. Ezzel a készülékkel folytatta vizsgálatait 1673-tól kezdve, majd 1683-ban saját szájából származó nyálmintában talált baktériumokat. Robert Hooke 1665-ben rajzos albumot adott ki mikroszkópos vizsgálatairól, amely sokáig a biológiai kutatások alapjául szolgált. Tőle származtatják a sejt elnevezést is.
Robert Koch 19. századi német orvosbiológus nevéhez fűződik számos baktériumfaj azonosítása. Különböző laboratóriumi technikái (például a lemeztenyészet) segítségével elkülönítette és azonosította a tuberkulózis- és kolerabaktériumot. 1878-ban Louis Pasteur bizonyította a mikrobák szerepét az erjedéssel, rothadással és fertőzésekkel kapcsolatban. Pasteur elmélete alapján Joseph Lister (1827-1912) angol sebész felismerte, hogy a sebfertőzés okozói is baktériumok és orvosi műszereit karbolsavval sterilizálta.
1931-től, az elektronmikroszkóp megalkotásától a baktériumok vizsgálata még apróbb részletekre terjedhetett ki.
[szerkesztés] Rendszertani helyük
A legújabb rendszertani osztályozás szerint az élőlények három nagy doménjét vagy birodalmát különítik el: az archeákat („ősbaktériumok”), a baktériumokat és az eukariótákat. Az archeákat és a baktériumokat együtt prokariótáknak (valódi sejtmag nélkülieknek) nevezik, velük szemben az eukarióták a valódi sejtmaggal rendelkező élőlények.
Az élővilág három doménje:
- Prokarióták - Archeák
- Prokarióták - Baktériumok (vagy eubaktériumok)
- Eukarióták
A baktériumok törzsei közé tartoznak a kékbaktériumok (Cyanobacteria), amelyeket régebben kékmoszatokként az eukarióták (azon belül a növények) között tárgyaltak.
[szerkesztés] Felépítés
A baktériumsejtek alkotórészeit esszenciális, a fennmaradáshoz elengedhetetlen; és járulékos részekre lehet bontani. Esszenciális alkotórészek közé soroljuk a maganyagot, a citoplazmát és a sejtmembránt. Az örökítőanyag, a DNS a sejtplazmában (citoplazma) található, nem veszi körül maghártya, így nukleoidnak nevezzük. A prokarióta DNS, mely mindig haploid genom, hisztonokat nem, de hisztonszerű fehérjéket tartalmaz. A 80%-os víztartalommal rendelkező sejtplazmában találhatók a fehérjeszintézist végző riboszómák, jóval nagyobb számban, mint az eukariótákban.
Az örökítőanyagot és az azt körülvevő sejtplazmát sejtmembrán burkolja, amely szoros kapcsolatban áll a sejtet kívülről határoló sejtfallal. Foszfolipidekből és fehérjékből álló kettős hártya, melynek szerepe sokrétű: a DNS a mezoszómához tapad a membránon; a légzési enzimek is a membrán lemezes betüremkedéseiben helyezkednek el, illetve a bioszintetikus, metabolikus reakciók egy része is a hártya mentén folyik.
A baktériumok sejtfala homogén védőréteget alkot: véd a környezeti hatásoktól és betegséget okozó baktériumoknál a gazdatest immunrendszere ellen. Anyaga elsősorban peptidoglikán (egy fehérje és szénhidráttartalmú polimer), ami a Gram-pozitív baktériumoknál Gram-festéssel mutatható ki. A sejtfal fontos szerepet játszik a sejt magas ozmózisnyomásának fenntartásában, ami a légköri nyomás tizenötszöröse is lehet. Sok antibiotikum, például a penicillin, a sejtfalat szintetizáló folyamatokba tud beavatkozni.
Járulékos alkotórészek közé tartozik még a sejtfalon kívül a tok vagy nyálkás burok, és egyes fajok aktív helyváltoztató mozgásra is képesek ostoruk, csillójuk segítségével.
A fimbriák, pilusok, spórák a szaporodásban, az egyed fennmaradásában játszanak szerepet.
Önállóan és csoportokba, telepekbe rendeződve élhetnek. A gömb (coccus) alakú baktériumok egyesével (coccus), kettesével (diplococcus), négyesével (tetracoccus), fonálszerűen (streptococcus) vagy fürt formában (staphylococcus) rendeződhetnek el. A pálcika alakú baktériumokat bacillusoknak nevezzük. Ezek lehetnek egyenes (pálca), görbült (vibrio), csavarodott (spirillum) vagy csavarodott-hajlékony (spirochaeta) alakúak. A képen ábrázolt Escherichia coli pálca alakú bacillus.
[szerkesztés] Szaporodás
Szaporodásuk egyszerű osztódás, azaz bináris hasadás. Ez kedvező körülmények között akár 20-30 percenként is megtörténhet, így rendkívül gyorsan el tudnak szaporodni. Egyes baktériumok spóraképzésre is képesek.
A gyors reprodukció miatt a genetikai állomány megkettőződése folyamatosan zajlik. Még mielőtt az első kettőződés végbemenne, megkezdődik a következő. Ezért egy időben több replikációs villát is láthatunk a DNS-en.
[szerkesztés] Életmód
Nagy részük heterotróf módon táplálkozik, vagyis szerves anyagot vesz fel a környezetéből. Egyik csoportjuk szaprofita, a talajban a szerves anyagok lebontását végzik, cellulózbontók és rothasztók, a tejsavas és az ecetsavas erjedést okozók. Másik csoportjuk parazita, élő szervezetekbe jut, és ott súlyos betegségeket okozhat. Ilyenek a tüdőgyulladás, a vérhas, a kolera, a szifilisz, a tífusz kórokozói.
Kisebb csoportjuk autotróf anyagcseréjű, vagyis szervetlen anyagokkal táplálkozik. Kemoszintetizáló baktériumok például a talajban élő nitrifikáló baktériumok. Fotoszintetizálók a bíborszínű kénbaktériumok.
[szerkesztés] Baktériumok haszna és veszélyeik
A baktériumok elengedhetetlenül fontosak a környezet számára, de ugyanakkor veszélyesek lehetnek bizonyos élőlényekre.
A talajban élő nitrifikáló baktériumok például a légköri nitrogént kötik meg, így könnyen felvehető nitrogént biztosítanak olyan növényeknek, amelyek maguktól nem képesek a molekuláris nitrogén megkötésére. A legtöbb állat emésztőrendszerében is baktériumok élnek, melyek az olyan tápanyag lebontását végzik, melyet a gazdaszervezet magától nem képes felhasználni.
Figyelemreméltó a baktériumok ilyenfajta lebontóképessége. Emiatt az iparban is hasznosítják: hulladékfeldolgozásban, szennyvíztisztításban, speciális szerves alapanyagú üveget kristályosíttatnak baktériumokkal. Erősen ellenálló anyagokat, például szénhidrogéneket is képesek bontani, melyek a kőolaj összetevői. Ezért használhatják olajfoltok megszűntetésére (sikeresen alkalmazták ezt a módszert az 1989-es Exxon Valdez-i olajszennyezésnél). Az élelmiszeriparban (akárcsak a gombákat) gyakran használnak baktériumokat különböző erjesztett termékek gyártására (sajt, joghurt, savanyúságok, ecet, bor stb.).
A vírusok mellett nagy szerepük van a betegségek, fertőzések kialakításában. A fertőzés létrejöhet érintkezéssel, táplálékkal, levegőben vagy víz útján.
[szerkesztés] Baktériumok által okozott növényi betegségek
- tűzelhalás - az Erwinia amylovora baktérium okozza almatermésűeknél
[szerkesztés] Baktériumok által okozott emberi betegségek
- gyulladások
- mandulagyulladás - tonsillitis
- középfülgyulladás - otitis
- szőrtüszőgyulladás - folliculitis
- pattanás - acne
- gyomorrontás, hasmenés
- szalmonella - salmonellosis
- campylobacteriosis
- vérhas - dysenteria
- kolera
- pestis
- lepra
- TBC, tuberkulózis
- skarlát - scarlatina
- tetanusz (vérmérgezés)
- nemi betegségek
- gonorrhea (tripper, kankó)
- vérbaj (lues, szifilisz, franc)
[szerkesztés] Védekezés
A baktériumfertőzés elleni védekezés módjai:
- Higiénia
Járvány idején kerülni kell a tömegeket, gyakran kell tisztálkodni, kezet mosni. Csak ivóvízből szabad inni, az élelmiszereket pedig lehetőleg frissen kell fogyasztani.
Az orvosi műszereket használat előtt sterilizálni kell. Védőoltás, injekció beadása, sebészeti beavatkozás előtt a bőrt alkohollal kell fertőtleníteni.
- Jó kondíció
- Kevésbé betegszünk meg, ha közérzetünk, testi, lelki állapotunk jó, ha eleget mozgunk, egészségesen táplálkozunk.
- Védőoltás
A baktériumos megbetegedések megelőzésének is eszköze lehet a védőoltás.
- Antibiotikum
A már kialakult baktériumos megbetegedések ellenszere, baktériumölő, vagy szaporodását gátló anyag. Ügyelni kell az orvos által előírt adagolás betartására, különben az antibiotikummal szemben ellenálló, rezisztens baktériumok kifejlődését segíthetjük elő.
[szerkesztés] Festési eljárások
A baktériumokat különböző festési eljárásokkal szembeni viselkedés alapján is szokták csoportosítani. Az egyik ilyen eljárás a Gram-festés, melynek során kristályibolya (vagy genciánaibolya)-festékkel megfestik a baktériumkészítményt, majd etanollal mosási próbát végeznek. Gram-pozitív baktériumok esetén a festék a sejtfalból nem mosható ki, míg a Gram-negatív baktériumoknál igen. Ezért a Gram-negatív baktériumok láthatóvá tétele érdekében további fukszinos festést alkalmaznak. A Gram-pozitív baktériumok pl. a tüdőgyulladást okozó Streptococcus-fajok, Gram-negatív az emberi bélcsatornában élő Escherichia coli.
A Ziehl-Nielsen festést alkalmazzák a Mycobacterium tuberculosis egyedeinek kimutatására. Forró fenolos fukszinnal festenek, ami ebből a fajból nem oldódik ki. Így a hátteréhez mérten sötétebb színt vesz fel.
A Corynebacterium dyphteriaea foszfáttartalmú volutinszemcséit , az ún. Babes-Ernst-szemcséit is láthatóvá lehet tenni Neisser-festéssel.
[szerkesztés] Endoszimbionta-elmélet
Lynn Margulis (1938-) amerikai kutató 1967-ben publikált tanulmányában szerepelt először az endoszimbionta-elmélet. Az elmélet szerint két sejtszervecske: a mitokondrium és a kloroplasztisz (színtest) ősi prokarióta baktériumokból fejlődhetett ki az evolúció során. Margulis szerint egy ősi eukarióta sejt feltehetően bekebelezett egy kisebb prokarióta sejtet, ami továbbélt a sejten belül, és az együttélés sikeres sejtkapcsolatnak bizonyult. Az elmélet bizonyítéka lehet az, hogy:
- a mitokondrium és színtest prokariótákra jellemzően saját kör alakú DNS-sel rendelkeznek;
- osztódásuk a sejt osztódásától független;
- a mitokondrium és színtest is bakteriális méretű;
- mindkét organellum saját enzimatikus apparátussal rendelkzik.
[szerkesztés] Megjegyzések
- ^ Például a Thiomargarita namibiensis vagy az Epulopiscium fishelsoni.
[szerkesztés] Források
- Általános mikrobiológia, szerk.:Pesti Miklós, Dialóg Campus Kiadó, Budapest-Pécs, 2001, ISBN 9639123714
- Orvosi mikrobiológia, szerk.Gergely Lajos, Semmelweis Kiadó, Budapest, 1999, ISBN 9638154394
[szerkesztés] Külső hivatkozások
| Biológia portál |



Based on work by