Bakterie

BUŇKA BAKTERIÍ

    • platí charakteristiky prokaryotní buňky (viz kapitoly Základní strukturální typy živých soustav a Buňka - obecné schéma)

    • bakteriální buňka obsahuje cytoplazmu, cytoplazmatickou membránu, nukleoid (kruhová molekula DNA), ribozomy

    • na povrchu je kryta buněčnou stěnou z peptidoglykanu, případně dalšími vrstvami (glykokalyx, slizová pochva), někdy se vyskytují fimbrie (syn. pili)

    • podle struktury buněčné stěny můžeme bakterie rozdělit na grampozitivní a gramnegativní (metodu barvení viz v kapitole Úvod do mikrobiologie)

    • některé bakteriální buňky mohou obsahovat plazmidy (malá, kruhovitá molekula DNA, která není nezbytná pro život bakterie, ale může jí přinášet výhodu – například nese rezistenci k antibiotiku, plazmidy se hojně užívají v genovém inženýrství)

    • buňky mohou nabývat různých tvarů, rozlišujeme koky, tyčinky, zakřivené bakterie, větvící se bakterie, bakterie s bičíky...

    • pohyb bakteriální buňky může zajišťovat bičík, který je však odlišný od bičíky eukaryotického


VÝŽIVA BAKTERIÍ

Podle způsobu získávání uhlíku

    • autotrofní (uhlík získávají z oxidu uhličitého)

      • fotoautotrofní získávají energii ze slunečního záření

      • chemoautotrofní získávají energii oxidací anorganických látek

      • dusík získávají z dusitanů, dusičnanů a amoniaku

    • heterotrofní (uhlík získávají z organických látek)

      • fotoheterotrofní získávají energie ze slunečního záření

      • chemoheterotrofní získávají energii oxidací organických látek (dýchání, kvašení)

      • dusík získávají z bílkovin nebo z jiných organických látek

Podle vztahu ke kyslíku

      • aerobní, které kyslík k životu potřebují

      • obligátně anaerobní, pro které je kyslík jed

      • fakultativně anaerobní, které kyslík nepotřebují, ale tolerují ho


PROSTŘEDÍ BAKTERIÍ

    • bakterie nacházíme ve větším či menším počtu prakticky ve všech prostředích

      • 1 ml mléka ... 2×106 bakterií

      • 1 ml slin ... 10×108 bakterií

      • 1 ml bachorové šťávy ... 10×1010 bakterií

      • 1 ml rybníkové vody ... 1×106 bakterií

      • 1 m3 vzduchu: vesnice 5000, město 30000 bakterií

      • 1 mg ornice ... řádově 109

      • 1 g stolice ... 1×109 bakterií

Půda

    • ovlivňují její úrodnost

    • humus obsahuje saprofytické bakterie, které rozkládají organické zbytky (mineralizace)

    • nitrifikační bakterie: amoniak a dusitany přeměňují na dusičnany (ty můžou rostliny využít)

    • denitrifikační bakterie: opak nitrifikačních

    • hlízkové bakterie: dokáží vázat vzdušný dusík a přeměnit ho na dusičnany, žijí v symbióze na kořenech bobovitých rostlin

    • rod Azotobacter: žije na rozdíl od hlízkových samostatně, využívá vzdušný dusík nezávisle ostatních organismech

    • aktinomycety: vytvářejí antibiotika (streptomycin, aureomycin, tetracyklin aj.)

Vzduch

    • bakterie se sem dostávají ze země (z půdy) větrem

    • město více než vesnice, pevnina více než moře, nejvíce průmyslové oblasti

    • saprofyti i patogenní bakterie

    • lidé dodávají bakterie do vzduchu mluvením, kýcháním, kašláním – kapénky ze slin a hlenu

    • infekční prach = zaschlé kapénky (usazuje se při zemi)

Voda

    • málo bakterií: prameny, horské toky

    • zdravotně závadná voda – znečištěná splašky z kanalizace a průmyslovými odpadními vodami

    • vodou se přenáší bakteriální choroby (cholera, tyfus, úplavice, ...)

    • v moři jsou bakterie ve všech hloubkách

Lidské tělo

    • kůže: nevhodná (je suchá, vysychá), na ní pouze na vlhkých místech (meziprstí, třísla, podpaží)

    • ústa, ústní dutina: teplé a vlhké prostředí, bakterie se tu živí bílkovinami ze slin

      • laktobacily: z cukrů dělají kyselinu mléčnou, to vede k odvápnění zubní skloviny a vzniká zubní kaz

    • dýchací cesty: jen v horní části (nosohltan, průdušky), ve zdravých plicích bakterie nejsou – bakterie jsou zachycovány sliznicí v nose, řasinkovým epitelem v průdušnici

    • střeva: Escherichia coli a další kvasné bakterie: zkvašují nestravitelné polysacharidy (celulóza)

      • hnilobné bakterie: zpracovávají zbytky bílkovin, vznikají tak „mrtvolné plyny“ (ptomainy, merkaptány - R–SH, sirné obdoby alkoholů)


BAKTERIÁLNÍ INFEKCE

    • přemnožení bakterií => zvýšení produktů jejich metabolismu => vzniká více jedů (toxinů)

    • zdrojem nákazy může být nemocný člověk, nemocné zvíře nebo třeba bacilonosič (je nakažený, ale není nemocný, jen šíří infekci)

  • šíření nákazy

    • přímo – pohlavní styk, polibek, kousnutí...

    • nepřímo – kapénková infekce, půda, voda, potraviny, předměty denní potřeby...)

    • inkubační doba = doba od vniknutí infekce do propuknutí prvních příznaků choroby

    • dle rozšíření choroby rozlišujeme tyto pojmy

      • epidemie = hromadné rozšíření choroby

      • pandemie = celokontinentální, resp. celosvětové rozšíření choroby

      • endemie = rozšíření pouze na určitém území

Nákazy přenášené vzdušnou cestou a jejich původci:

      • tuberkulóza (Mycobacterium tuberculosis)

      • záškrt (Corynebacterium diphteriae)

      • dávivý kašel (Bordetella pertussis)

      • angína (Streptococcus Npyogenes)

      • spála (Streptococcus sp.)

      • růže (Streptococcus sp.)

Nákazy přenášené alimentární cestou a jejich původci:

      • tyfus (Salmonella typhi)

      • salmonelóza (Salmonella enteritidis)

      • úplavice (Shigella dysenteriae)

      • cholera (Vibrio cholerae)

Nákazy, jejichž vstupní branou je poraněná kůže, a jejich původci:

      • tetanus (Clostridium tetani)

      • stafylokokové kožní nákazy (Staphylococcus aureus)

      • oční trachom (Chlamydia trachomatis)

Nákazy přenášené pohlavním stykem:

      • příjice/syfilis (Treponema palidum)

      • kapavka (Neisseria gonorrhoeae)

Nákazy přenášené zvířaty:

      • sněť slezinná (Bacillus anthracis)

      • lymská borelióza (Borrelia burgdorferi)

Bakteriální nákazy rostlin:

      • měkká hniloba, vadnutí, skvrnitost...

      • bakterie do rostlin pronikají skrz průduchy nebo poraněními na povrchu těla


VYUŽITÍ BAKTERIÍ V PRŮMYSLU

    • využití při výrobě kyseliny mléčné (bakterie na ni kvasí sacharidy)

    • využití při výrobě butanolu a acetonu (sacharidy > kyselina máselná > butanol, aceton)

    • uplatňují se při zrání sýrů, užívají se při kysaní mléka (jogurty, kefíry)

    • výroba některých vitaminů, antibiotik a aminokyselin

    • součást nádrží čistíren odpadních vod (rozklad látek)

    • genové inženýrství (využití plazmidů, produkce proteinů)


ZNEŠKODŇOVÁNÍ BAKTERIÍ

    • sterilizace: odstranění všech živých organismů (vzniká sterilní prostředí)

    • dezinfekce: usmrcení škodlivých mikroorganismů chemikáliemi

    • antiseptika: sloučeniny, které jsou méně toxické, a přitom usmrcují patogenní bakterie

Zneškodňování bakterií chemickými látkami

    • fenolické sloučeniny (do 24 hodin usmrtí vše)

    • alkohol (ne moc účinný)

    • formaldehyd (velmi účinný, ale jedovatý)

    • chlór (úprava pitné vody), jód (jódová tinktura)

    • mýdla (základní prostředek osobní hygieny)

    • rtuť (užívá se sublimát – chlorid rtuťnatý)

Zneškodňování bakterií fyzikálními činiteli

    • vyšší teploty (dělení bakterií podle optimální teploty)

    • ultrafialové světlo (extrémně destruktivní na všechny bakterie)