Hoppa till innehållet
Hem

Bakterier: egenskaper, mångfald, betydelse och historik

Översikt av bakterier: struktur, ekologi, nytta och sjukdomsroll samt kort historik om bakteriologins uppkomst.

Författare: Skapad: Uppdaterad:

Bakterier är encelliga, mikroskopiska organismer som tillhör prokaryoterna. De saknar en avgränsad cellkärna och de flesta saknar membranbundna organeller, men de har arvsmassa i form av DNA och grundläggande cellmekanismer liknar dem hos andra levande varelser. Som grupp visar bakterier stor variation i form, metabolism och livsstil, från runda kokker och stavformiga baciller till spiralformade och filamentösa former. För mer grundläggande definitioner se mikroskopiska organismer, prokaryoter och mikroorganismer.

Bildgalleri

10 Bilder
E. coli Bacteria (7316101966)
simple.wikipedia.org · Public domain

Egenskaper och cellulära delar

Bakteriecellen är ofta enklare än eukaryota celler men har viktiga strukturer: en cellvägg som ger form och skydd, ett cellmembran som reglerar ämnesutbyte och cytoplasma där metabolismen sker. Många bakterier bär dessutom flageller eller pili som hjälper till vid rörlighet eller fäste. Eftersom de inte har en kärna finns arvsanlagen i en nukleoid istället för ett membranomslutet kärnkompartment. Läs mer om cellens komponenter via cell, kärnfri organisation och organeller. Olika grupper har olika cellväggsbyggnad; detta är viktigt för klassificering och läkemedelspåverkan (cellvägg). Deras biokemi och energihantering kan beskrivas i termer av DNA och grundläggande biokemiska processer. De flesta kan bara studeras i mikroskop eller med molekylära metoder (mikroskop).

Mångfald, livsmiljöer och specialiserade grupper

Bakterier finns nästan överallt: i jord, söt- och havsvatten, i varma källor och inuti andra organismer. De kan vara extremofiler som lever i mycket varma, salta eller sura miljöer eller vanliga jord- och vattenlevande former. Som encelliga organismer uppvisar de stor ekologisk variation; vissa lever ensamma medan andra bildar flockar eller biofilmer. Följande termer och områden är centrala för att förstå deras utbredning: encelliga organismer, extremofiler, extrema miljöer, och jämförande storleksbedömningar med virus. Habitatexempel inkluderar mark (jord) och vatten (vattenmiljöer), samt kroppens ytor och slemhinnor där många lever som del av normalfloran.

I människokroppen finns bakterier i stort antal och påverkar hälsa och funktion: tarmfloran hjälper till vid matsmältning och immunsystemets utveckling, medan vissa arter kan orsaka infektioner. Relationerna mellan bakterier och värdorganismer täcker hela spektrumet från ömsesidigt gagn till sjukdomsframkallande. För vidare läsning om sjukdomsframkallande och nyttiga bakterier, se patogena bakterier och tarmfloran.

Användningar och samhällspåverkan

Bakterier används i stor utsträckning inom industri och bioteknik: de deltar i fermentering vid ost- och yoghurtframställning, i avloppsrening, vid produktion av läkemedel och i biotekniska tillämpningar såsom genmodifiering. Traditionella livsmedelsprocesser illustreras av osttillverkning och yoghurtproduktion. Den vetenskapliga studien av bakterier – bakteriologi – har egna metoder och historia (bakteriologi).

Historiskt bidrog 1800-talets forskare till att särskilja bakterier som egna organismer och utveckla klassificeringar. En tidig pionjär var den tyske biologen Ferdinand Cohn, som bidrog till systematisk beskrivning av bakteriers morfologi och livscykler. Se också perspektiv på vetenskapens utveckling i relation till tysk forskning, biologi och biografiska källor (Ferdinand Cohn). Klassificeringen av bakterier byggde tidigt på utseende men har sedan utvecklats med molekylära metoder och taxonomi (tidig klassifikation).

Viktiga skillnader och noteringar

  • Bakterier skiljer sig från eukaryoter genom avsaknad av kärnmembran.
  • De kan vara både nyttiga och skadliga beroende på art och miljö.
  • Moderna metoder för kartläggning av mikrobiom och genetik har förändrat vår förståelse av deras mångfald och roll.

Sammanfattningsvis är bakterier en komplex och mångsidig grupp av livsformer med avgörande ekologiska, medicinska och industriella roller. De studeras i allt från grundläggande cellbiologi till avancerad bioteknik, och fortsätter att vara ett centralt ämne inom både forskning och tillämpad vetenskap.

Reproduktion och genöverföring

En bakterie förökar sig (skapar fler bakterier) genom att dela sig på mitten och skapa två "dotterceller". Varje dottercell har samma form som föräldern.

Bakterier har inget kön, men de överför DNA genom flera olika typer av horisontell genöverföring. Det är på detta sätt som de delar resistens mot antibiotika från en stam till en annan. Den fullständiga DNA-sekvensen är känd för många bakteriestammar. Varje bakterie har bara en kromosom.


 

Form

Bakterier varierar kraftigt i storlek och form, men i allmänhet är de minst tio gånger större än virus. En typisk bakterie har en diameter på cirka 1 µm (en mikrometer), så tusen bakterier uppradade skulle vara en millimeter långa. Det finns ungefär fem nonmiljoner (5×1030 ) bakterier på jorden.

Bakterier identifieras och grupperas utifrån sin form. Baciller är stavformade, kokker är bollformade, spiriller är spiralformade och vibrio är formade som ett kommatecken eller en bumerang.



 
Olika former av bakterier  
Olika former av bakterier  

Patogener

Patogena bakterier, de skadliga bakterierna, kommer in i människokroppen via luften, vattnet eller maten. När de väl är inne i kroppen fäster de sig vid eller invaderar specifika celler i vårt andningssystem, matsmältningskanalen eller i öppna sår. Där börjar de föröka sig och sprida sig samtidigt som de använder kroppens mat och näringsämnen för att ge dem energi så att de kan föröka sig.


 

Extremofiler

Vissa bakterier är extremofila. Vissa mikrober trivs i stenar upp till 580 meter under havsbotten under 2,6 kilometer hav utanför den nordvästra delen av Stilla havet i USA. Enligt en av forskarna "kan man hitta mikrober överallt - de är extremt anpassningsbara till förhållandena och överlever var de än befinner sig".


 

Virus

Virus var de första och är bakteriernas allvarligaste fiender. Överallt där bakterier befinner sig attackeras de av virus. De virus som angriper bakterier kallas bakteriofager.

Man vet nu en del om hur bakterier skyddar sig mot virus. De flesta bakterier har CRISPR-Cas-system som ett adaptivt försvar mot virus. Dessa behåller delar av virus-DNA. Dessa används för att rikta in sig på och förstöra senare infektioner av viruset. Processen liknar RNA-interferens.


 

Historisk klassificering

Alla moderna idéer börjar med sekvensanalysen av DNA och RNA. 1987 delade Carl Woese, föregångare till revolutionen inom molekylär fylogeni, in bakterier i 11 avdelningar på grundval av sekvenser av 16S ribosomalt RNA (SSU):

Alfa-underavdelning: purpurfärgade bakterier som inte är svavelsjuka, rhizobakterier, Agrobacterium, Bartonella, Rickettsiae, Nitrobacter).

Beta-underavdelning: (Rhodocyclus, (vissa) Thiobacillus, Alcaligenes, Spirillum, Nitrosovibrio).

Gammaunderavdelning: tarmbakterier, fluorescerande pseudomonader, lila svavelbakterier, Legionella, (vissa) Beggiatoa.

Delområde Delta: Svavel- och sulfatreducerare (Desulfovibrio), Myxobakterier, Bdellovibrio.

Arter med hög G+C-halt - Actinobakterier (Actinomyces, Streptomyces, Arthrobacter, Micrococcus, Bifidobacterium)

Arter med lågt G+C-värde - Firmicutes (Clostridium, Peptococcus, Bacillus, Mycoplasma)

Fotosyntetiska arter (Heliobacterium)

Arter med gramnegativa väggar (Megasphaera, Sporomusa).

Cyanobakterier och kloroplaster (Aphanocapsa, Oscillatoria, Nostoc, Synechococcus, Gleoebacter, Prochloron).

Spiroketer (Spirochaeta, Treponema, Borrelia)

Leptospiras (Leptospira, Leptonema)

  • Gröna svavelbakterier (Chlorobium, Chloroherpeton)
  • Bacteroides, Flavobacteria och släktingar

Bacteroides (Bacteroides, Fusobacterium)

Flavobacterium-gruppen (Flavobacterium, Cytophaga, Saprospira, Flexibacter).

  • Planctomyces och släktingar

Planctomyces-gruppen (Planctomyces, Pasteuria)

Termofiler (Isocystis pallida)

  • Chlamydiae (Chlamydia psittaci, Chlamydia trachomatis).
  • Radioresistenta mikrokokocker och släktingar.

Deinococcus-gruppen (Deinococcus radiodurans)

Termofiler (Thermus aquaticus)

  • Gröna svavelfria bakterier och släktingar

Chloroflexus-gruppen (Chloroflexus, Herpetosiphon)

Thermomicrobium-gruppen (Thermomicrobium roseum)

  • Thermotogae

 

Relaterade sidor

 

Frågor och svar

F: Vad är bakterier?

S: Bakterier är mycket små organismer som är prokaryotiska mikroorganismer. De har ingen kärna och de flesta har inga organeller med membran runt omkring sig, men de har en cellvägg och DNA.

F: Hur stora är bakterier?

S: De flesta bakterier är så små att de bara kan ses i ett mikroskop.

F: Är bakterier encelliga organismer?

S: Ja, bakterier består av en enda cell, så de är ett slags encelliga organismer.

F: När började bakteriologin?

Svar: Grundaren av bakteriologin var den tyske biologen Ferdinand Cohn (1828-1898). Han publicerade den första biologiska klassificeringen av bakterier utifrån deras utseende.

F: Var lever de flesta bakterier?

S: De flesta bakterier lever i marken eller i vatten, men många lever också inuti eller på huden hos andra organismer, inklusive människor.

Fråga: Hur många bakterieceller finns det jämfört med mänskliga celler?

S: Det finns ungefär lika många bakterieceller som mänskliga celler i var och en av våra kroppar.

F: Vilken roll spelar vissa typer av bakterier i det dagliga livet? S: Vissa typer av bakterier hjälper oss att smälta mat (tarmfloran) och andra använder vi i fabriker för att göra ost och yoghurt.

Taggar

Prokaryotes Microbiology Environmental Microbiology

Relaterade artiklar

Författare

AlegsaOnline.com Bakterier: egenskaper, mångfald, betydelse och historik

URL: https://sv.alegsaonline.com/art/8141

Dela

Källor