Bakterie - Budowa i Cechy

Bakterie

• Organizmy jednokomórkowe
• Budowa prokariotyczna
• Osobne królestwo – Bacteria
• Wielkość średnio od 0,1 do 10 μm (do kilkudziesięciu µm)

Budowa bakterii

• Pile
• Plazmid
• Rybosomy
• Cytozol
• Błona komórkowa
• Ściana komórkowa
• Otoczka śluzowa
• Nukleoid
• Wici
• Bakterie rozmnażają się w hodowlach na pożywkach
• Tworzą skupienia, zwane koloniami.
• Kolonie widoczne gołym okiem po 24-48 godzinach inkubacji.
• Charakterystyka wzrostu, wyglądu i czasu pojawienia się kolonii jest typowe dla danego gatunku.

Elementy stałe

• Błona zewnętrzna – tylko u bakterii Gram-ujemnych
• Ściana komórkowa – nadaje kształt, pełni funkcję ochronną (różnice w budowie Gram-dodatnie i Gram-ujemne)
• Błona cytoplazmatyczna – otacza cytoplazmę, pełni funkcję bariery (półprzepuszczalna)
• Cytoplazma – substancja koloidalna wypełniająca wnętrze komórki
• Nukleoid (genofor) – obszar cytoplazmy z nicią DNA (jedną, dużą, kolistą, nieupakowaną)
• Rybosomy – organelle służące do produkcji białek
• Plazmidy – małe, koliste cząsteczki DNA z informacją genetyczną (np. odporność na antybiotyki)

Elementy, które nie są obecne u wszystkich bakterii

• Otoczka – dodatkowe warstwy polisacharydowe lub białkowe (żel lub śluz)
• Rzęski – helikalnie skręcone podjednostki białkowe (jedna lub więcej)
• Fimbrie (pili) – do kilkuset włókien białkowych pokrywających powierzchnię komórki
• Endospory (przetrwalniki) – wytwarzane w warunkach niekorzystnych przez niektóre bakterie Gram-dodatnie (jedna komórka – jedna endospory)
• Pęcherzyki
• Substancje zapasowe – np. glikogen, polifosforan, siarka

Klasyfikacja

• Mikroskopowa – na podstawie cech komórek (wielkość, kształt, ułożenie przestrzenne), wyniku barwienia metodą Grama (Gram-dodatnie lub Gram-ujemne).
• Makroskopowa – na podstawie oceny cech kolonii wzrostowych (wielkość, kształt, brzeg, powierzchnia, stosunek do powierzchni, przejrzystość, kolor, zapach, konsystencja) na różnych pożywkach bakteriologicznych

Klasyfikacja ze względu na kształt

• Kulliste (ziarenkowce) – pojedyncze, dwoinki, tetrady, paciorkowce, gronkowce, pakietowce
• Cylindryczne (pałeczki) – pałeczki, laseczki, maczugowce, prątki, wrzecionowce, promieniowce.
• Spiralne (śrubowce) – śrubowce, krętki, przecinkowce
• Pleomorficzne – różnorodność morfologiczna i wielokształtność komórek

Bakterie – wymagania odżywcze

• Autotrofy (samożywne) – redukują nieorganiczne związki węgla do związków organicznych
  • Fototrofy – wykorzystują energię światła w fotosyntezie (bakterie zielone, purpurowe, siarkowe, sinice)
  • Chemolitotrofy – wykorzystują energię chemiczną w chemosyntezie (bakterie nitryfikacyjne, siarkowe, żelazowe, wodorowe)
• Heterotrofy (cudzożywne) – przyswajają już zredukowane organiczne związki węgla

Podział bakterii ze względu na optymalną temperaturę

• Psychrofilne
• Mezofilne
• Termofilne

Podział ze względu na wymagania dotyczące atmosfery gazowej

• Tlenowe (aeroby) – potrzebują tlenu
  • Bezwzględnie tlenowe (wyłącznie tlen)
  • Mikroaerofilne (niskie stężenie tlenu)
• Beztlenowe (anaeroby) – nie potrzebują tlenu
  • Bezwzględnie beztlenowe ( brak tlenu)
  • Względnie beztlenowe (możliwy wzrost w warunkach tlenowych)
• Kapnofile – większe stężenie CO2

Bakterie ze względu na tolerowany odczyn środowiska

• Kwasolubne (acydofilne) – pH ≤ 5,4
• Obojętnolubne (neutrofilne) – pH 5,4 – 8,5
• Zasadolubne (alkalofilne) – pH 7-11,5

Mikroorganizmy z ekstremalnymi wymaganiami

• Barofile – wysokie ciśnienie
• Halofile – wysokie stężenie soli
• Metalofile – wysokie stężenie metali ciężkich (np. rtęć, ołów)
• Radiofile – wysokie poziomy promieniowania

Patogeneza zakażeń bakteryjnych

• Chorobotwórczość bakterii
• Drogi transmisji drobnoustrojów
  • Bezpośrednie
  • Pośrednie (woda, żywność, kontakt zakażonymi przedmiotami, wektory)
  • Powietrzna (kropelkowo-pyłowa)

Kolonizacja, zakażenie – rola drobnoustrojów w zakażeniach

• Kolonizacja - brak objawów; trwałe połączenie drobnoustroju z receptorem komórki gospodarza.
• Czynniki wirulencji pomocne w kolonizacji i przeżyciu- przykłady
  • Adhezja – przyleganie
  • Pozykwki składników odżywczych
• Inwazja- przenikanie drobnoustroju przez komórki i tkanki gospodarza; wytwarzanie toksyny
  • Toksyny, enzymy
• Twórzenie biofilmu – ochrona przed mechanizmami obronnymi gospodarza
• Ewazja – unikanie mechanizmów obronnych gospodarza
• Czynniki wirulencji w komórkach - przykład: otoczka, rzęski, fimbrie, endospory

Elementy komórki bakterii

• Otoczka – ochrona, adhezja (bakterie Gram-ujemne)
• Rzęski - ruch
• Fimbrie (pili) – przyleganie, wymiana materiału genetycznego
• Endospory (przetrwalniki) – odporność na stresory środowiskowe

Bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne

• Bakterie Gram-dodatnie - charakterystyczna budowa ściany komórkowej z grubą warstwą peptydoglikanu; wrażliwe na antybiotyki
• Bakterie Gram-ujemne - posiadają zewnętrzną błonę komórkową, znacznie słabiej reagują na antybiotyki. LPS(lipopolisacharyd) – czynnik wirulencji.

Chorobotwórczość

• Zakaźność – zdolność do wniknięcia i zapoczątkowania zakażenia
• Inwazyjność – zdolność do wniknięcia i rozprzestrzeniania się w organizmie gospodarza
• Toksyczność – zdolność do wytwarzania czynników wykazujących letalne działanie

Mikroflora fizjologiczna (prawidłowa)

• Komensale
• Symbionty
• Patogenność w kontekście mikroflory fizjologicznej
• Czynniki mające wpływ na rozwój zakażeń - przykład

Zakażenia

• Zakażenia ropne – gronkowcowe, paciorkowcowe, mieszane
• Zakażenia nieropne – różyca, łupież rumieniowy, promienica
• Choroby ogólnoustrojowe przebiegające ze zmianami skórnymi – rumień, wąglik, trąd, kiła, gruźlica, krwotoczna wysypka

Zakażenia dróg oddechowych

• Bordetella pertussis (krztuśca)
• Staphylococcus aureus (gronkowce)
• Streptococcus pyogenes (paciorkowce)
• Mycobacterium tuberculosis (gruźlica)

Płonica (szkarlatyna)

• Streptococcus pyogenes
• Przenoszenie – droga kropelkowa
• Objawy – zapalenie gardła, wysypka, gorączka
• Leczenie – antybiotyki (np. penicylina)

Gruźlica

• Mycobacterium tuberculosis
• Przenoszenie – droga kropelkowa
• Objawy – kaszel, krwioplucie, bóle w klatce piersiowej, gorączka, nocne poty, osłabienie
• Leczenie – długotrwałe leczenie antybiotykami (6-9 miesięcy)
• Szczepionka - BCG

Choroby przenoszone drogą płciową

• Rzeżączka – Neisseria gonorrhoeae
• Kiła – Treponema pallidum
• Chlamydioza – Chlamydia trachomatis

Choroby odzwierzęce

• Dżuma – Yersinia pestis
• Salmonelloza – Salmonella enterica
• Wąglik – Bacillus anthracis
• Listeriozą – Listeria monocytogenes

Cholera

• Vibrio cholerae
• Przenoszenie – woda, jedzenie.
• Objawy, profilaktyka i leczenie

Gleba

• Tężec – Clostridium tetani
• Zgorzel gazowa - Clostridium perfringens

Podsumowanie

• Mikroflora fizjologiczna
• Zakażenia skórne - przykład: czyrak, czyraczność, czyrak gromadny, róża (erysipelas)
• Podział ze względu na lokalizację

Quiz ten dotyczy budowy i cech bakterii, organizmów jednokomórkowych. Zawiera pytania o ich strukturę, takie jak ściana komórkowa, błona cytoplazmatyczna oraz inne elementy charakterystyczne dla bakterii. Sprawdź swoją wiedzę na temat królestwa Bacteria oraz sposobu ich rozmnażania i wzrostu.