Što su bakterije?
Bakterije su mikroskopski organizmi Vjeruje se da su već 2.000 milijarde godina jedini oblik života na Zemlji. Ovi jednostanični oblici života ključni su dio ekosustava i igraju dominantnu ulogu u mnogim biološkim i kemijskim procesima. Njegovo otkriće pripisuje se Antonu van Leeuwenhoeku, nizozemskom znanstveniku iz XNUMX. stoljeća.
Bakterije su prokariotski organizmi, što znači da nemaju definiranu staničnu jezgru, a veličina mu se može kretati između 0,5 i 5 mikrometara. Kroz mikroskop je moguće promatrati različite oblike koje poprimaju: kugle (koke), šipke (bacili), oblike vadičepa (spirohete) i spirale.
Jednom klasificirane kao dio životinjskog carstva, bakterije su zatim smještene u vlastito kraljevstvo pod nazivom Monera. Danas, s napretkom u taksonomiji, ovo je kraljevstvo podijeljeno u dvije domene: Bakterije y Arheje. Proučavanje bakterija je disciplina poznata kao bakteriologije, grana mikrobiologije koja se počela razvijati krajem 19. stoljeća.
Bakterije su prisutne u svim živim organizmima iu gotovo svim okruženjima, od dubina oceana do vrhova planina. Lako se prilagođavaju najrazličitijim uvjetima okoline. Zapravo, procjenjuje se da na Zemlji ima više bakterija nego bilo koje druge vrste organizama. U jednom gramu plodnog tla nalazimo do 2,5 milijarde bakterija.
U ljudskom tijelu bakterije su uglavnom raspoređene na koži i probavnom traktu. Neki su korisni za zdravlje i pomažu u probavi, dok drugi mogu izazvati bolest. Međutim, u većini slučajeva, naš imunološki sustav djeluje kao učinkovita barijera za sprječavanje razmnožavanja štetnih bakterija i nanošenja štete.
Građa bakterija
Građa bakterije je vrlo jednostavna u usporedbi s drugim oblicima života, ali dovoljno svestran da jamči svoj opstanak u različitim staništima. Bakterije nemaju definiranu jezgru, a njihova je DNA raspršena u citoplazmi u području koje se naziva nukleoid. Ova značajka je obilježje prokariotskih stanica.
Osim nukleoida, njihovu strukturu čini stanična stijenka koja pruža zaštitu i oblik. Ovaj zid, često sastavljen od peptidoglikana, ključni je element u održavanju integriteta stanice. Ovisno o sastavu stanične stijenke, bakterije se dijele u dvije glavne skupine: 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 u kretanju, ili kapsule koje ih štite od ekstremnih uvjeta u okolišu. Također mogu predstavljati fimbrije, male filamente koji im omogućuju prianjanje na površine, ključnu karakteristiku u formiranju biofilma.
Korisne bakterije vs. patogene bakterije
Bakterije imaju različite uloge u ljudskom tijelu i okolišu. Neki su neophodni za temeljne biološke procese, poput probave i recikliranja hranjivih tvari, dok drugi mogu potaknuti potencijalno opasne bolesti.
Neke bakterije imaju korisne funkcije u našem tijelu, primjerice, u crijevnoj flori. Te nam bakterije pomažu razgraditi hranu koju jedemo i olakšavaju apsorpciju hranjivih tvari. Također pomažu u stvaranju zaštitne barijere protiv drugih štetnih mikroorganizama.
S druge strane, Patogene bakterije Oni su odgovorni za bolesti kao što su kolera, lepra, trbušni tifus i upala pluća. Ove bakterije mogu upasti u različite dijelove ljudskog tijela, poput dišnog trakta ili unutarnjih dijelova probavnog sustava, uzrokujući ozbiljne infekcije. Srećom, razvoj antibiotika omogućio je kontrolu mnogih od ovih bolesti, iako je otpornost na antibiotike postala problem koji sve više zabrinjava.
Bakterije i njihova uloga u ekosustavu
U ekosustavu, bakterije igraju ključnu ulogu u pomaganju u razgradnji organske tvari i kruženju hranjivih tvari. Kemoheterotrofne bakterije Oni su odgovorni za razgradnju mrtve organske tvari, vraćanje hranjivih tvari poput ugljika i dušika u tlo i atmosferu. Ovaj proces recikliranja neophodan je za održavanje ravnoteže u prirodnim ekosustavima.
Također je važno istaknuti ulogu nitrifikacijske bakterije, koji igraju ključnu ulogu u ciklusu dušika, pretvarajući amonijak koji se nalazi u tlu u nitrate, oblik koji biljke mogu koristiti. Bez ovih bakterija, ciklus hranjivih tvari u tlu bio bi prekinut, što bi negativno utjecalo na produktivnost ekosustava.
Bioremedijacija i bakterije
Jedan od najfascinantnijih aspekata bakterija je njihova sposobnost da sudjeluju u procesima bioremedijacija. Ovaj izraz odnosi se na korištenje živih organizama, poput bakterija, za čišćenje kontaminiranih okoliša. Na primjer, postoje vrste bakterija koje razgraditi ugljikovodike izlijevanja nafte, čime se ubrzava proces oporavka pogođenog ekosustava.
Primjer je slučaj bakterija koje žive u oceanima, a koje imaju sposobnost razgraditi naftu koja iscuri tijekom ekoloških katastrofa. Zahvaljujući napretku u genetskom inženjeringu, znanstvenici su razvili modificirane bakterije koje mogu očistiti izlivenu naftu do pet puta brže.
Ljudska mikrobiota
Ljudsko tijelo je dom milijunima bakterija, posebno u probavnom sustavu. Ove bakterije čine ono što znamo kao crijevnu mikrobiotu. i imaju temeljnu ulogu u probavi hrane, proizvodnji vitamina i zaštiti od patogena. Zapravo, bakterije koje žive u našim crijevima smatraju se neophodnima za jak imunološki sustav i opću funkciju našeg tijela.
Neravnoteža u mikrobioti može dovesti do raznih zdravstvenih problema, poput infekcija, upalnih bolesti i metaboličkih poremećaja. Stoga se trenutačno istraživanje mikrobioma usredotočuje na razumijevanje kako promjene u sastavu crijevnih bakterija mogu utjecati na ljudsko zdravlje.
Ukratko, bakterije nisu bitne samo za održavanje ravnoteže u ekosustavima, 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 nezamjenjivom karikom u Zemljinom biološkom lancu.