Šta su bakterije?
Bakterije su mikroskopski organizmi Vjeruje se da su bili jedini oblik života na Zemlji 2.000 milijarde godina. Ovi jednoćelijski oblici života ključni su dio ekosistema i igraju dominantnu ulogu u mnogim biološkim i hemijskim procesima. Njegovo otkriće se pripisuje Antonu van Leeuwenhoeku, holandskom naučniku iz XNUMX. stoljeća.
Bakterije su prokariotski organizmi, što znači da Nemaju definisano ćelijsko jezgro, a njegova veličina može se kretati između 0,5 i 5 mikrometara. Kroz mikroskope je moguće posmatrati različite oblike koje oni usvajaju: kuglice (koke), šipke (bacili), oblike vadičepa (spirohete) i spirale.
Nakon što su klasificirane kao dio životinjskog carstva, bakterije su potom smještene u vlastito carstvo zvano Monera. Danas, s napretkom u taksonomiji, ovo kraljevstvo je podijeljeno na dva domena: bakterija y Archaea. Proučavanje bakterija je disciplina poznata kao bakteriologija, grana mikrobiologije koja se počela razvijati krajem 19. stoljeća.
Bakterije su prisutne u svim živim organizmima iu gotovo svim sredinama, od okeanskih dubina do vrhova planina. Lako se prilagođavaju raznim uvjetima okoline. U stvari, procjenjuje se da na Zemlji ima više bakterija nego bilo koje druge vrste organizma. U jednom gramu plodnog tla možemo pronaći do 2,5 milijardi bakterija.
U ljudskom tijelu bakterije su uglavnom raspoređene po koži i probavnom traktu. Neki su korisni za zdravlje i pomažu u probavi, dok drugi mogu uzrokovati bolest. Međutim, u većini slučajeva naš imuni sistem djeluje kao efikasna barijera koja sprječava razmnožavanje štetnih bakterija i izazivanje oštećenja.
Struktura bakterija
Struktura bakterija je prilično jednostavna u poređenju sa drugim oblicima života, ali dovoljno svestran da garantuje njegov opstanak u različitim staništima. Bakterije nemaju definirano jezgro, a njihova DNK je raspršena u citoplazmi u području koje se zove nukleoid. Ova karakteristika je obeležje prokariotskih ćelija.
Osim nukleoida, njihova struktura uključuje i ćelijski zid koji pruža zaštitu i oblik. Ovaj zid, često sastavljen od peptidoglikana, ključni je element u održavanju integriteta ćelije. U zavisnosti od sastava njihovog ćelijskog zida, bakterije se dele u dve glavne grupe: Gram pozitivni i gram negativni, što je ključna razlika za razumijevanje njegove otpornosti na različite vrste antibiotika.
S druge strane, neke bakterije imaju dodatne strukture kao što su flagele, koje im pomažu da se kreću, ili kapsule koje ih štite od ekstremnih uvjeta okoline. Oni također mogu predstavljati fimbrije, male filamente koji im omogućavaju da prianjaju na površine, što je ključna karakteristika u formiranju biofilma.
Korisne bakterije vs. patogene bakterije
Bakterije igraju različite uloge u ljudskom tijelu i okolišu. Neki su neophodni za osnovne biološke procese, kao što su probava i recikliranje nutrijenata, dok drugi mogu izazvati potencijalno opasne bolesti.
Neke bakterije imaju korisne funkcije u našem tijelu, na primjer, u crijevnoj flori. Ove bakterije nam pomažu da razgradimo hranu koju jedemo i olakšavaju apsorpciju nutrijenata. Oni također pomažu u stvaranju zaštitne barijere protiv drugih štetnih mikroorganizama.
Sa druge strane, Patogene bakterije Oni su odgovorni za bolesti kao što su kolera, guba, trbušni tifus i upala pluća. Ove bakterije mogu napasti različite dijelove ljudskog tijela, kao što su respiratorni trakt ili unutrašnji dijelovi probavnog sistema, uzrokujući ozbiljne infekcije. Na sreću, razvoj antibiotika je omogućio kontrolu mnogih od ovih bolesti, iako je rezistencija na antibiotike postala sve veći problem.
Bakterije i njihova uloga u ekosistemu
U ekosistemu, bakterije igraju ključnu ulogu u pomaganju u razgradnji organske tvari i kruženju hranjivih tvari. Hemoheterotrofne bakterije Oni su odgovorni za razgradnju mrtve organske materije, vraćajući hranljive materije poput ugljenika i azota u tlo i atmosferu. Ovaj proces recikliranja je neophodan za održavanje ravnoteže u prirodnim ekosistemima.
Takođe je važno istaći ulogu nitrificirajuće bakterije, koji igraju bitnu ulogu u ciklusu dušika, pretvarajući amonijak koji se nalazi u tlu u nitrate, oblik koji biljke mogu koristiti. Bez ovih bakterija, ciklus nutrijenata u tlu bi bio prekinut, što bi negativno uticalo na produktivnost ekosistema.
Bioremedijacija i bakterije
Jedan od najfascinantnijih aspekata bakterija je njihova sposobnost da učestvuju u procesima bioremedijacija. Ovaj izraz se odnosi na upotrebu živih organizama, kao što su bakterije, za čišćenje kontaminiranog okruženja. Na primjer, postoje vrste bakterija koje razgrađuju ugljovodonike izlijevanja nafte, čime se ubrzava proces oporavka pogođenog ekosistema.
Primer je slučaj bakterija koje žive u okeanima, koje imaju sposobnost da razgrađuju naftu koja curi tokom ekoloških katastrofa. Zahvaljujući napretku u genetskom inženjeringu, naučnici su razvili modifikovane bakterije koje mogu da očiste izlivene nafte do pet puta brže.
Ljudska mikrobiota
Ljudsko tijelo je dom za milione bakterija, posebno u probavnom sistemu. Ove bakterije čine ono što znamo kao crijevnu mikrobiotu. i imaju osnovnu ulogu u probavi hrane, proizvodnji vitamina i zaštiti od patogena. Zapravo, bakterije koje žive u našem crijevu smatraju se bitnim za snažan imunološki sistem i opću funkciju našeg tijela.
Neravnoteža u mikrobioti može dovesti do različitih zdravstvenih problema, kao što su infekcije, upalne bolesti i metabolički poremećaji. Stoga se trenutna istraživanja mikrobioma fokusiraju na razumijevanje kako promjene u sastavu crijevnih bakterija mogu utjecati na ljudsko zdravlje.
Ukratko, bakterije nisu samo neophodne za održavanje ravnoteže u ekosistemima, već i za zdravlje ljudi i mnogih drugih organizama. Dok neke vrste mogu uzrokovati bolesti, druge obavljaju vitalne funkcije bez kojih ne bismo mogli preživjeti.
Ogromna raznolikost i prilagodljivost bakterija čini ih neizostavnom karikom u biološkom lancu Zemlje.