Τι είναι τα βακτήρια; – Σύντομη επισκόπηση

Τα βακτήρια είναι μικροί, μονοκύτταροι οργανισμοί που βρίσκονται παντού στον κόσμο. Είναι τόσο μικρά που φαίνονται μόνο με μικροσκόπιο. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι βακτηρίων και έρχονται σε πολλά διαφορετικά σχήματα, μεγέθη και χρώματα. Ορισμένα βακτήρια είναι χρήσιμα, ενώ άλλα μπορεί να προκαλέσουν ασθένεια.

Είναι μια ήσυχη νύχτα και είστε έξω για μια βόλτα - μόνοι σας, απολαμβάνοντας την ηρεμία και τη μοναξιά σας, μακριά από όλη τη φασαρία, τη φασαρία και τον θόρυβο. Τι θα γινόταν αν σου έλεγα, ωστόσο, ότι στην πραγματικότητα δεν ήσουν μόνος; Αυτό μπορεί να ακούγεται ανατριχιαστικό, αλλά η αλήθεια είναι ότι ποτέ δεν είσαι πραγματικά μόνος, ακόμα κι όταν κάθεσαι μόνος σε ένα σκοτεινό δωμάτιο ή κοιμάσαι μόνος σου το βράδυ. Έχετε τρισεκατομμύρια μικροσκοπικούς, μικροσκοπικούς και προφανώς αόρατους συντρόφους που ζουν μέσα σας και πάνω σας που ονομάζονται «βακτήρια». Το σώμα σας είναι ένας συνεχής οικοδεσπότης σε αυτούς τους απρόσκλητους επισκέπτες, ορισμένοι από τους οποίους μπορεί να σας βοηθήσουν, ενώ άλλοι μπορεί να λειτουργήσουν ως ενόχληση ή κίνδυνος.

Λοιπόν, για πόσα «βακτήρια» μιλάμε εδώ; Υπολογίζεται ότι ένα ενήλικο ανθρώπινο σώμα αποτελείται από 1013 ευκαρυωτικά κύτταρα και πιστεύεται επίσης ότι το σώμα χρησιμεύει επίσης ως φυσικός βιότοπος ή ξενιστής για 10 φορές μεγαλύτερο αριθμό μικροβιακών κυττάρων!

Η πρώτη σας συνάντηση με "βακτήρια"

Ας πάμε μέχρι την ημέρα που γεννηθήκατε. Τυπικά, ένα υγιές ανθρώπινο έμβρυο είναι «ελεύθερο» από βακτήρια. Κατά τη στιγμή του τοκετού, το έμβρυο διέρχεται από το κανάλι γέννησης, όπου αποκτώνται οι πρώτοι μικροοργανισμοί είτε με επιφανειακή επαφή, κατάποση ή αναπνοή. Σύντομα, αυτά τα βακτήρια ενώνονται με άλλα βακτήρια που υπάρχουν στο άμεσο περιβάλλον του εμβρύου. Μόλις αυτοί οι οργανισμοί βρουν ένα κατάλληλο περιβάλλον στις εξωτερικές ή εσωτερικές επιφάνειες του σώματός σας, εγκαθίστανται πολλαπλασιαζόμενοι γρήγορα. Αυτό σχηματίζει τη «φυσιολογική χλωρίδα» σας, η οποία θα διαρκέσει μέχρι την ενηλικίωσή σας, αλλά μπορεί να υποστεί αλλαγές ανάλογα με τον τρόπο ζωής, τις συνήθειες, τη διατροφή, τα φάρμακα, τις ορμονικές αλλαγές κ.λπ. Ο όρος «φυσιολογική χλωρίδα» υποδηλώνει ότι αυτά τα βακτήρια είναι ουσιαστικά αβλαβή και δεν t προκαλέσει όλεθρο στο σύστημά σας. μάλιστα είναι απαραίτητα, προστατευτικά και μάλιστα ωφέλιμα! Συνήθως κατοικούν σε συγκεκριμένες περιοχές του σώματος, όπως το δέρμα, το στόμα, το παχύ έντερο και ο κόλπος, μεταξύ άλλων.

Είμαι σίγουρος ότι σχεδόν κάθε φορά που ακούτε τον όρο «βακτήρια», οι πρώτες λέξεις που έρχονται στο μυαλό σας είναι «ασθένεια» και «ασθένεια». Τώρα, το ερώτημα ενός εκατομμυρίου δολαρίων είναι αν είναι φυσιολογικό για εμάς να ζούμε με τρισεκατομμύρια βακτήρια μέσα μας. Γιατί μερικά από αυτά μας αρρωσταίνουν και μπορεί να αποβούν ακόμη και θανατηφόρα, ενώ άλλα είναι χρήσιμα και ακόμη απαραίτητα για την επιβίωσή μας;

Όλα στα Γονίδια!!

Η κύρια διαφορά μεταξύ των βακτηρίων που προκαλούν ασθένειες και των βακτηρίων που είναι ευεργετικά είναι η παρουσία «γονιδίων λοιμογόνου δράσης» στα βακτήρια που προκαλούν ασθένειες. Τα γονίδια λοιμογόνου δράσης αλληλεπιδρούν με έναν ξενιστή, επομένως ο ξενιστής προσπαθεί να αντιμετωπίσει αντιδράσεις όπως πυρετός, πρήξιμο, πύον κ.λπ., ενώ τα βακτήρια που προκαλούν την ασθένεια συνεχίζουν να πολλαπλασιάζονται στον ξενιστή, αφήνοντάς μας τελικά να αισθανόμαστε «άρρωστοι».

Τα βακτήρια που προκαλούν διάφορες ασθένειες είναι «παθογόνα» και μπορούν να ανήκουν σε μία από τις ακόλουθες κατηγορίες:

• Υποχρεώστε παθογόνα – Βακτήρια που προκαλούν ασθένειες και μπορούν να αναπαραχθούν μόνο μέσα στα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος.
• Προαιρετικά παθογόνα – Βακτήρια που πολλαπλασιάζονται σε μια περιβαλλοντική δεξαμενή, όπως το νερό ή το έδαφος, και προκαλούν ασθένεια μόνο εάν τύχει να συναντήσουν έναν αδύναμο ξενιστή.
• Ευκαιριακά παθογόνα – Βακτήρια που είναι συνήθως αβλαβή, αλλά εκμεταλλεύονται έναν τραυματισμένο ή αδύναμο ξενιστή για να προκαλέσουν ασθένεια.

Βακτήρια – Οι μικροσκοπικοί γίγαντες

Εάν τα βακτήρια είναι τόσο μικροσκοπικά που δεν φαίνονται ούτε με γυμνό μάτι, έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς καταφέρνουν να επιτύχουν τόσο τεράστιες εργασίες όπως η προστασία μας από ασθένειες, η ζύμωση των τροφίμων και η αρρώστια;

Το μέγεθος έχει σημασία! Σε αυτήν την περίπτωση, όσο μικρότερο τόσο το καλύτερο!

Τα βακτήρια έχουν μέγεθος περίπου 0,2 έως 1,5 microns. Δεδομένου ότι το μέγεθος των βακτηρίων είναι τόσο μικρό, η αναλογία επιφάνειας/όγκου των βακτηρίων είναι αρκετά υψηλή. Αυτό σημαίνει ότι η επιφάνεια μέσω της οποίας μπορούν να εισέλθουν τα θρεπτικά συστατικά είναι μεγάλη σε σύγκριση με τον μικρό όγκο του κυττάρου (μικρό μέγεθος κυττάρου) των βακτηρίων που πρέπει να τραφούν. Καθώς το μικρό κύτταρο εφοδιάζεται τόσο εύκολα με θρεπτικά συστατικά, είναι σε θέση να πολλαπλασιάζεται και να αναπτύσσεται γρήγορα. Ένα άλλο πλεονέκτημα του μικρού μεγέθους των βακτηρίων είναι ότι, καθώς η κυτταρική μάζα είναι πολύ κοντά στην επιφάνεια, τα βακτήρια δεν χρειάζονται ένα «κυκλοφορικό σύστημα» για τη διανομή των θρεπτικών συστατικών και την αποβολή των αποβλήτων. Έτσι, η κατοχή ενός τόσο μικρού μεγέθους είναι κερδοφόρος για τα βακτήρια. το μόνο μειονέκτημα είναι να είσαι αόρατος!

Το σχήμα των βακτηρίων

Ένα άκαμπτο κυτταρικό τοίχωμα καθορίζει το σχήμα του βακτηρίου. Συνήθως, τα βακτηριακά κύτταρα έχουν τα ακόλουθα σχήματα:

• Σφαιρικό (κόκκοι)
• Ίσια ράβδος (βάκιλλοι)
• Ελικοειδή κυρτές ράβδοι (σπιρίλα)
• Καμπύλη με λιγότερη από μία πλήρη στροφή ή σε σχήμα κόμματος (vibrio)
• Καμπύλη με μία ή περισσότερες πλήρεις στροφές (ελικοειδής)

Επιπλέον, ορισμένες άλλες μορφές βακτηρίων, ειδικά οι κόκκοι, μπορεί να εμφανιστούν σε χαρακτηριστικές διατάξεις ή ομάδες:

• Ομάδες των δύο ή ενός ζευγαριού (Diplococci)
• Αλυσίδες (στρεπτόκοκκοι)
• Ομάδες των 4 (Tetrads)
• Κυβοειδής διάταξη (Sarcinae)
• Ακανόνιστα τσαμπιά κόκκων (Σταφυλόκοκκοι)

Ποια είναι η μεγάλη φασαρία σχετικά με το σχήμα των βακτηρίων;

Όλοι έχουμε ακούσει τον όρο «επιβίωση του ισχυρότερου», που συνδέεται στενά με την εξελικτική θεωρία του Δαρβίνου. Τα βακτήρια είναι επίσης ζωντανοί οργανισμοί και αντιμετωπίζουν διαφορετικές εξωτερικές καταστάσεις και συνθήκες που πρέπει να ξεπεράσουν. Τα βακτήρια με διαφορετικά σχήματα έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά που τα βοηθούν να προσαρμοστούν στο εξωτερικό τους περιβάλλον και να ευδοκιμήσουν.

Για παράδειγμα, εάν ένα βακτηριακό κύτταρο πρέπει να κινείται γρήγορα, θα είναι σε θέση να το κάνει πολύ καλύτερα εάν έχει σχήμα ράβδου. Εάν χρειάζεται να μετακινηθεί και να υπάρχει σε παχύ και παχύρρευστο περιβάλλον, θα μπορεί να το κάνει καλύτερα εάν το βακτηριακό κύτταρο είναι ελαφρώς κυρτό ή σπειροειδές.

Φανταστείτε ότι δέχεστε επίθεση από έναν εχθρό. Το πρώτο σας ένστικτο θα ήταν να μεταμφιεστείτε, να μετατρέψετε τον εαυτό σας σε κάτι για το οποίο δεν ενδιαφέρεται ο εισβολέας σας ή να αναπτύξετε στρατηγικές για να ξεφύγετε από τον εισβολέα σας. Ομοίως, όταν προσβάλλονται από πρωτόζωα, τα βακτήρια διαφεύγουν από τη σύλληψη 1) όντας πολύ μικρά ή πολύ γρήγορα. 3) αντίσταση στην κατάποση επειδή είναι πολύ μεγάλο ή πολύ μεγάλο. και 3) καθιστώντας τον εαυτό τους απρόσιτο μεγαλώνοντας σε τσαμπιά. Όλες αυτές οι στρατηγικές σχετίζονται με το σχήμα των βακτηρίων.

Βακτηριακή κυτταρική δομή

Τα βακτήρια ήταν πιθανώς οι πρώτες μορφές ζωής και γι' αυτό δικαίως αποκαλούνται το «σχεδιασμό» για τις μορφές ζωής. Τα βακτήρια είναι προκαρυωτικά, που σημαίνει ότι είναι μονοκύτταροι οργανισμοί. Παρά το γεγονός ότι είναι μονοκύτταροι οργανισμοί, κινούνται, πολλαπλασιάζονται, μεγαλώνουν, εισβάλλουν και κάνουν πολλά άλλα πράγματα. Υπάρχουν διάφορες δομές που υπάρχουν είτε έξω είτε εντός του κυτταρικού τοιχώματος του βακτηριακού κυττάρου που μπορούν να ολοκληρώσουν αυτές τις εργασίες. Όλες οι δομές μπορεί να μην υπάρχουν σε όλους τους τύπους βακτηρίων. Μερικές κατασκευές περιγράφονται παρακάτω, καθεμία από τις οποίες είναι κομψά σχεδιασμένη για να εκτελεί μια ειδική εργασία.

(Πίστωση φωτογραφίας:Wikimedia Commons)

Δομή	Συνάρτηση
Μαστίγιες	Κινητότητα και κίνηση
Pili (fimbriae)	Σύνδεση σε επιφάνειες, προστασία από τη θήρα
Τοίχωμα κυττάρων	Παρέχει σχήμα και ακαμψία στο κελί
Κυτοπλασματική μεμβράνη	Φραγμός σε ορισμένα μόρια, επιτρέπει τη μεταφορά θρεπτικών ουσιών και αποβλήτων.
Ριβοσώματα	Ιστότοπος για πρωτεϊνοσύνθεση
Πυρηνοειδή	Περιέχει γενετικό υλικό των βακτηρίων