Baktérie

Rozsah pojmu baktéria sa zmenšoval podľa toho ako sa zdokonaľovala mikrobiológia. "Baktérie" môže v závislosti od použitého systému teda označovať:

• v minulosti:
  • prokaryoty (Monera) = archebaktérie + sinice + ostatné prokaryoty
  • prokaryoty okrem siníc [delenie bežné napr. na Slovensku a v Nemecku]
  • ojedinele: prokaryoty okrem archebaktérií aj okrem siníc.
• dnes:
  • prokaryoty okrem archebaktérií [sinice sú medzi baktériami] – synonymum:eubaktérie

Terminologické poznámky:

• Archebaktérie dnes nazývame Archaea, lebo to nie sú baktérie, a preto je koncovka -baktéria v ich názve zavádzajúca. O oddelenie Archaea od baktérií sa "postarala" práca od Woeseho z roku 1990 (pozri napr. Systém živých organizmov).
• Hoci by bolo na zabránenie zámenám vhodnejšie označovať dnešné užšie chápanie baktérií ako "eubaktérie" (teda pravé baktérie), existuje aj skupina baktérií s rovnakým názvom, preto je toto inak vhodné označenie vlastne mätúce.

O variantoch zaradenia baktérií v systéme živých organizmov pozri Systém živých organizmov.

Uvádzame príklady delenia baktérií (staršie delenia ich chápu vo vyššie uvedenom širšom zmysle, novšie delenia vo vyššie uvedenom novšom zmysle):

Delenie nepoužíva čisto fylogenetický prístup:

Ríša: Monera (prokaryoty):

• oddelenie:Gracilicutes
  • trieda: nefotosyntetizujúce baktérie
  • trieda:aneróbne fotosyntetitujúce baktérie
  • trieda:sinice (cyanobaktérie)
• oddelenie: Firmicutes:
  • trieda:paličky a koky
  • trieda:aktinomycéty a príbuzné organizmy
• oddelenie: Tenericutes
  • trieda:mykoplazmy

Podrobnejší variant tohto starého delenia (už bez achebaktérií) nájdete tu:

• oddelenie:Grampozitívne baktérie a mykoplazmy
• oddelenie:Proteobaktérie
• oddelenie:Cyanobaktérie
• oddelenie:Spirochéty
• oddelenie:Plynctomyces
• oddelenie:Flavobaktérie a bakteroidy
• oddelenie:Chlamýdie
• oddelenie:Zelené sírne baktérie
• oddelenie:Zelené nesírne baktérie
• oddelenie:Rádiorezistentné baktérie
• oddelenie:Thermothoga, Thermosipha

Toto delenie je založené na rôznych charakteristikách ako Gramovo farbenie, tvar bunky, usporiadanie buniek do kolónií, požiadaviek na kyslík, pohyblivosti, či výživových a metabolických vlastnostiach. Vysvetlenia pojmov pozri nižšie

Toto delenie používame v slovenskej Wikipédii.

Doména: Bacteria* (Eubacteria; nepresne Prokarya, Prokaryota) – baktérie (eubaktérie) skladajúca sa z jedinej rovnomennej ríše sa delí takto:

plus:

• Čeľaď Halanaerobiaceae
• Rod Acetanaerobacterium Chen & Dong, 2004
• Rod Acidilobus Prokofeva et al., 2000
• Rod Actinopolymorpha Wang et al., 2001
• Rod Advenella Coenye et al., 2005
• Rod Aequorivita Bowman & Nichols, 2002
• Rod Aeriscardovia Simpson et al., 2004
• Rod Aestuariibacter Yi et al., 2004
• Rod Agarivorans Kurahashi & Yokota, 2004
• Rod Agreia Evtushenko et al., 2001
• Rod Akkermansia Derrien et al., 2004
• Rod Albibacter Doronina et al., 2001
• Rod Albidovulum Albuquerque et al., 2003
• Rod Algibacter Nedashkovskaya et al., 2004
• Rod Algoriphagus Bowman et al., 2003
• Rod Alicycliphilus Mechichi et al., 2003
• Rod Alistipes Rautio et al., 2003
• Rod Alkalibacterium Ntougias & Russell, 2001
• Rod Alkalilimnicola corrig. Yakimov et al., 2001
• Rod Alkaliphilus Takai et al., 2001
• Rod Alkalispirillum Rijkenberg et al., 2002
• Rod Alkanindiges Bogan et al., 2003
• Rod Allisonella Garner et al., 2003
• Rod Allofustis Collins et al., 2003
• Rod Amorphosporangium Couch, 1963
• Rod Amycolata Lechevalier et al., 1986
• Rod Anaerococcus Ezaki et al., 2001
• Rod Anaerofustis Finegold et al., 2004
• Rod Anaeroglobus Carlier et al., 2002
• Rod Anaerolinea Sekiguchi et al., 2003
• Rod Anaeromyxobacter Sanford et al., 2002
• Rod Anaerophaga Denger et al., 2002
• Rod Anaerostipes Schwiertz et al., 2002
• Rod Anaerotruncus Lawson et al., 2004
• Rod Anoxynatronum Garnova, Zhilina & Tourova, 2003
• Rod Aquicella Santos et al., 2004
• Rod Aquiflexum Brettar et al., 2004
• Rod Aquimarina Nedashkovskaya et al., 2005
• Rod Arcicella Nikitin et al., 2004
• Rod Arenibacter Ivanova et al., 2001
• Rod Asanoa Lee & Hah, 2002
• Rod Atopostipes Cotta et al., 2004
• Rod Aurantimonas Denner et al., 2003
• Rod Avibacterium Blackall et al., 2005
• Rod Azomonotrichon Thompson & Skerman, 1981
• Rod Azorhizophilus Thompson & Skerman, 1981
• Rod Bactoderma Tepper & Korshunova, 1973
• Rod Balnearium Takai et al., 2003
• Rod Balneimonas corrig. Takeda et al., 2004
• Rod Halanaerobacter
• Rod Halanaerobium
• Rod Pelagibacter
• Rod Tetrachloris Pascher, 1925

Priemerná veľkosť bunky baktérií sa pohybuje okolo 0,3 – 2,0 µm. Len niektoré vodné baktérie majú veľkosť niekoľko desiatok i stoviek mikrometrov. Dajú sa pozorovať pod svetelným mikroskopom. Najväčšou známou baktériou je Epulopiscium fishelsoni dlhá až pol milimetra do roku 1999. Vtedy bola objavená baktéria Thiomargarita namibiensis s dĺžkou až 0.75mm. [1]

Cytoplazma tvorí 75 – 95 % bunkovej hmoty. Obsahuje mnohé vysokomolekulové a nízkomolekulárne látky. K nim patria rozpustné lipidy, bielkoviny, stopové prvky a minerálne soli. V cytoplazme sa nachádzajú ribozómy, chromozóm, plazmidy.

Okrem toho sa v cytoplazme nachádzajú ešte rôzne inklúzie. Ide o granulá a vezikuly.

Cytoplazma je obklopená membránou, ktorá sa volá cytoplazmatická membrána. Pozostáva z dvojitej vrstvy fosfolipidov. Fosfátová časť je hydrofilná, lipidická časť ležiaca vo vnútri membrány vodu odpudzuje. Cytoplazmatická membrána má funkciu bariéry. Nachádzajú sa v nej mnohé polypeptidové molekuly, ktoré bunke umožňujú kontrolovať výmenu látok medzi vnútorným a vonkajším prostredím. Vďaka membránovému transportu sa tak môžu látky dostať do bunky alebo von.

V membráne sa nachádzajú enzýmy dýchacieho reťazca a enzýmy nutné pre stavbu bunkovej steny.

S výnimkou mykoplaziem majú baktérie bunkovú stenu, ktorá im určuje vonkajší tvar. Hlavnou časťou steny baktérií je mureín. Bunková stena tvorí pri Grampozitívnych baktériách až jednu tretinu hmoty baktérie. Pri Gramnegatívnych baktériách je to len 10 %. Bunka baktérie má na vonkajšej strane bunkovej steny slizovitú vrstvu (puzdro), niekedy aj bičíky.

Bičíky umožňujú baktériám pohyb. Bičíky pôsobia ako silný antigén. Nazývajú sa aj H-antigény. Existuje rôzne rozmiestnenie bičíkov:

• monotriché (jeden bičík)
• lofotriché (viac zväzkovitých bičíkov)
• peritriché baktérie (bičíky rozdelené po celom povrchu)

Útvary na povrchu baktérie sú oveľa menšie než bičíky. Slúžia baktériám na pevné prilepenie k podkladu. Skladajú sa z vláknitých proteínov, ktoré sa spájajú s glykoproteínmi hostiteľskej bunky. Sú buď vo forme fimbrií (vlákienok) alebo pilusov (vláskov).

Pri zhoršení životných podmienok, napríklad pri nedostatku potravy, môže dôjsť k tvoreniu spór. Spóry sú trvalou formou baktérií, ktoré prežívajú dlhodobo a môžu byť infekčné aj po dlhom čase. Spóry vznikajú zmršťovaním a zmenšovaním pôvodných buniek. Počas tejto fázy je zastavená výmena bunkových látok. Baktéria tak nepotrebuje ani potravu ani energiu na udržiavanie svojich životných pochodov. Len čo spóra natrafí na výhodnejšie životné podmienky, zmení sa opäť na živú baktériu.

Hlavný význam spočíva v tom, že spolu s hubami sa zúčastňujú na rozkladaní potravových reťazcov a premieňajú odumretú organickú hmotu späť na anorganickú (mineralizujú ju), čím umožňujú jej ďalšie využitie v prírodných ekologických systémoch. Baktérie Escherichia coli žijú v hrubom čreve.

Baktérie (aj niektoré nálevníky) majú v prírode aj veľkú úlohu v čistení vôd. Využívajú sa pre tento účel aj priemyselne. Niektoré druhy dokážu rozkladať uhľovodíky pochádzajúce z ropných havárií.

Veľké využitie baktérií je hlavne v potravinárskom priemysle. Používajú sa na výrobu syrov (Streptococcus thermophilus – ementál, Brevibacterium linens – olomoucké syrečky), pri výrobe smotany (Streptococcus cremoris), pri spracovaní mlieka (Streptococcus lactis), acidofilného mlieka (Lactobacillus acidophilus) a mliečnych výrobkov (jogurty – Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophillus). Využívajú sa na maslové kvasenie, alkoholové kvasenie (prebieha anaeróbne), octové kvasenie (prebieha aeróbne), výroba rozpúšťadiel (acetón, butanol – Clostridium acetobutylicum), enzýmov, výroba liehu zo škrobu, mliekarenský priemysel, výroba vitamínov, antibiotik, alkaloidov, aminokyselín, bielkovín.

V súčasnosti má veľký význam aj šľachtenie baktérií, ktoré nám umožňuje docielenie nadprodukcie žiadaných látok.

Okrem žiadúceho rozkladu odumretého materiálu dochádza často k nechcenému rozkladu, hlavne potravín, ale aj iných výrobkov.

Najväčší negatívny význam majú baktérie, ktoré spôsobujú rozličné ochorenia ľudí. Veľký význam v boji proti týmto patogénnym baktériám má očkovanie. Väčšina baktérii spôsobuje infekcie svojim premnožením, sú však aj baktérie, ktoré spôsobujú intoxikácie. Do tejto skupiny patrí pôvodca tetanu. Ale oveľa nebezpečnejším ochorením je botulizmus. Botulotoxín, produkt druhu Clostridium botulinum, je jedným z najsilnejších bakteriálnych toxínov vôbec.

Okrem chorôb človeka spôsobujú veľké ekonomické straty aj choroby poľnohospodárskych zvierat (mor ošípaných, hydiny). Rastlinné bakteriálne infekcie sú pomerne nevýrazné.