Hlavná ostatné

Forma života baktérií

Obsah:

Forma života baktérií
Forma života baktérií

Video: Katarína Horáková: Probiotické baktérie pri detoxikácii 2024, Smieť

Video: Katarína Horáková: Probiotické baktérie pri detoxikácii 2024, Smieť
Anonim

Kapsuly a vrstvy slizu

Mnoho bakteriálnych buniek vylučuje nejaký extracelulárny materiál vo forme kapsuly alebo slizovej vrstvy. Slizová vrstva je voľne spojená s baktériou a môže sa ľahko umyť, zatiaľ čo kapsula je pevne spojená s baktériou a má určité hranice. Kapsuly je možné vidieť pod svetelným mikroskopom umiestnením buniek do suspenzie indického atramentu. Kapsuly vylučujú atrament a javia sa ako číre halopy obklopujúce bakteriálne bunky. Kapsuly sú obvykle polyméry jednoduchých cukrov (polysacharidy), hoci kapsula Bacillus anthracis je vyrobená z kyseliny polyglutámovej. Väčšina kapsúl je hydrofilná („milujúca vodu“) a môže zabrániť baktérii zabrániť vysúšaniu (dehydratácii) zabránením straty vody. Kapsuly môžu chrániť bakteriálne bunky pred požitím a zničením bielymi krvinkami (fagocytóza). Aj keď presný mechanizmus úniku fagocytózy nie je jasný, môže sa vyskytnúť, pretože kapsuly spôsobujú, že bakteriálne povrchové zložky sú klzké, čo pomáha baktérii uniknúť pohlteniu fagocytárnymi bunkami. Prítomnosť kapsuly v Streptococcus pneumoniae je najdôležitejším faktorom jej schopnosti spôsobiť zápal pľúc. Mutantné kmene S. pneumoniae, ktoré stratili schopnosť tvoriť kapsulu, sú ľahko absorbované bielymi krvinkami a nespôsobujú ochorenie. Spojenie virulencie a tvorby kapsúl sa nachádza aj v mnohých ďalších druhoch baktérií.

Kapsulárna vrstva extracelulárneho polysacharidového materiálu môže uzavrieť veľa baktérií do biofilmu a slúži mnohým funkciám. Streptococcus mutans, ktorý spôsobuje zubný kaz, rozdeľuje sacharózu v potrave a používa jeden z cukrov na vytvorenie svojej kapsuly, ktorá pevne prilieha k zubu. Baktérie, ktoré sú zachytené v kapsule, používajú iný cukor na podporu ich metabolizmu a produkujú silnú kyselinu (kyselinu mliečnu), ktorá útočí na zubnú sklovinu. Keď Pseudomonas aeruginosa kolonizuje pľúca osôb s cystickou fibrózou, vytvára hustý kapsulárny polymér kyseliny algínovej, ktorý prispieva k ťažkostiam s eradikáciou baktérie. Baktérie rodu Zoogloea secernujú vlákna celulózy, ktoré zachytávajú baktérie do vločky, ktorá pláva na povrchu kvapaliny a udržuje baktérie vystavené vzduchu, čo je požiadavka na metabolizmus tohto rodu. Niekoľko baktérií v tvare tyčiniek, ako napríklad Sphaerotilus, vylučuje dlhé chemicky zložité tubulárne plášte, ktoré uzatvárajú podstatný počet baktérií. Obaly týchto a mnohých ďalších environmentálnych baktérií môžu byť pokryté oxidmi železa alebo mangánu.

Flagella, fimbriae a pili

Mnohé baktérie sú pohyblivé, sú schopné plávať tekutým médiom alebo kĺzať alebo rojiť sa cez pevný povrch. Baktérie plávajúce a rojiace majú bičíky, ktoré sú extracelulárnymi príveskami potrebnými na pohyblivosť. Bičíky sú dlhé špirálové vlákna vyrobené z jedného typu proteínu a sú umiestnené buď na koncoch tyčinkovitých buniek, ako napríklad vo Vibrio cholerae alebo Pseudomonas aeruginosa, alebo na celom bunkovom povrchu ako v Escherichia coli. Bičíky sa vyskytujú na grampozitívnych aj gramnegatívnych tyčiach, sú však zriedkavé na koktoch a sú zachytené v axiálnom vlákne v spirochétach. Bičík je pri svojej základni pripojený k základnému telu v bunkovej membráne. Protomotorická sila generovaná na membráne sa používa na premenu bičíkovitého filamentu spôsobom turbíny poháňanej tokom vodíkových iónov cez bazálne teleso do bunky. Keď sa bičíky otáčajú proti smeru hodinových ručičiek, bakteriálna bunka pláva v priamke; rotácia v smere hodinových ručičiek vedie k plávaniu v opačnom smere alebo, ak existuje viac ako jedna bičík na bunku, k náhodnému prepúšťaniu. Chemotaxia umožňuje baktérii prispôsobiť svoje správanie pri plávaní tak, aby mohla cítiť a migrovať smerom k zvyšujúcim sa hladinám atraktívnej chemikálie alebo od odpudzujúcej látky.

Nielenže sú baktérie schopné plávať alebo kĺzať smerom k priaznivejšiemu prostrediu, ale majú tiež dodatky, ktoré im umožňujú priľnúť na povrch a zabrániť ich odplaveniu prúdiacimi tekutinami. Niektoré baktérie, ako napríklad E. coli a Neisseria gonorrhoeae, produkujú priame, tuhé špicaté projekcie nazývané fimbriae (latinčina pre „vlákna“ alebo „vlákna“) alebo pili (latinčina pre „vlasy“), ktoré siahajú od povrchu baktérie. a viažu sa na špecifické cukry na iných bunkách - pre tieto kmene, epiteliálne bunky čreva alebo močového traktu. Fimbrie sa vyskytujú iba v gramnegatívnych baktériách. Niektoré pili (nazývané sex pili) sa používajú na umožnenie jednej baktérii rozpoznať a priľnúť k druhej v procese sexuálneho párenia nazývaného konjugácia (pozri nižšie Bakteriálna reprodukcia). Mnoho vodných baktérií produkuje kyslé mukopolysacharidy, ktoré im umožňujú pevne priľnúť k horninám alebo iným povrchom.