ilgili takson
Mikrobiyolojide:Zoolojide:
Terim bakteri bir olan argo isim belli atar mikroskobik ve prokaryotik canlı organizmaları tüm ortamlarda mevcut. Çoğu zaman tek hücreli, bazen çok hücreli (genellikle filamentli), çoğu bakteri türü süspansiyon içinde tek tek yaşamaz, ancak bir mukus jeli ( biyofilm ) içindeki yüzeylere yapışan karmaşık topluluklar halinde yaşar .
Daha büyük bakteri 2'den fazla olan mikron başına kadar ve XXI inci yüzyıl, uzmanlar en küçük 0.2 ölçülen inanıyordu mikron , ama "var ultramicrobactéries ".
Bakterilerin birçok şekli vardır: küresel ( kabuklar ), uzun veya çubuk şeklinde ( basil ) ve az çok spiral şekiller. Bakterilerin incelenmesi , mikrobiyolojinin birçok dalından biri olan bakteriyolojidir .
Bugüne kadar bilinen yaklaşık 10.000 tür vardır, ancak grubun gerçek çeşitliliği muhtemelen daha fazladır. Tür sayısının tahmini 5 ila 10 milyon arasında salınırdı.
Bakteriler her yerde bulunur ve Dünya'da karşılaşılan her tür biyotopta bulunur . Topraktan, tatlı sudan, denizden veya acı sudan, havadan, okyanus derinliklerinden, radyoaktif atıklardan, yerkabuğundan, hayvanların veya insanların deri ve bağırsaklarında izole edilebilirler. Bakteriler , karbon döngüsü ve atmosferden nitrojen fiksasyonu gibi biyojeokimyasal döngülerde oldukça önemlidir .
İnsan vücudunda, onu oluşturan hücrelerin miktarıyla karşılaştırılabilir bir düzende çok sayıda bakteri yaşar, ancak ikincisinin kütlesi daha fazladır. Bu bakterilerin çoğu zararsızdır veya vücuda faydalıdır. Bununla birlikte, birçok bulaşıcı hastalığa neden olan birçok patojenik tür vardır .
Bakteriler, atık su arıtma süreçlerinde, gıda endüstrisinde yoğurt veya peynir yaparken ve birçok kimyasal bileşiğin endüstriyel üretiminde insanlara büyük fayda sağlayabilir .
Bakteriler mikroskobiktir, bu nedenle sadece mikroskopla görülebilirler . Antoine van Leeuwenhoek , 1668'de yaptığı bir mikroskop kullanarak bakterileri gözlemleyen ilk kişi oldu . Onlara "hayvanlar" adını verdi ve gözlemlerini Kraliyet Cemiyeti'ne gönderdiği bir dizi mektupta yayınladı .
Gelen XIX inci yüzyılın, iş Louis Pasteur devrim bakteriyoloji . O gösterildiği 1859 bu fermentasyon işlemleri neden olduğu mikroorganizmaların ve büyüme nedeniyle değildi kendiliğinden üretimi . Ayrıca mikroorganizmaların bulaşıcı ajanlar olarak rolünü gösterdi. Pasteur ayrıca kültür ortamı , otoklav ve pastörizasyon gibi mikroorganizmaları yok etmeye yönelik işlemler tasarladı .
Alman doktor Robert Koch ve işbirlikçileri, katı ortam üzerinde bakteri kültürü tekniklerini geliştirdiler. Robert Koch, tıbbi mikrobiyolojinin öncülerindendir , kolera , şarbon hastalığı ve tüberküloz üzerinde çalışmıştır . Bir bakterinin bulaşıcı bir hastalıktan sorumlu ajan olabileceğini açıkça gösterdi ve bir mikroorganizmanın bir hastalıktaki etiyolojik rolünü doğrulayan bir dizi varsayım ( Koch'un varsayımları , bugün hala kullanılmaktadır) önerdi . O kazandı Fizyoloji veya Tıp Nobel Ödülü de 1905 .
Bakteriler de anılsaydı XIX inci yüzyılda, başka antibakteriyel tedavi oldu. In 1909 , Paul Ehrlich kullanılmasından önce frengi için bir tedavi geliştirmiş penisilin önerdiği tedavide Ernest Duchesne içinde 1897 ve tarafından incelenen Alexander Fleming içinde 1929 . Ehrlich , 1908'de immünoloji üzerine yaptığı çalışmalardan dolayı Nobel Ödülü'nü aldı ve çalışmaları Gram boyama ve Ziehl-Neelsen boyamasının temelini oluşturan bakterileri tespit etmek ve tanımlamak için boyaların kullanılmasında öncü oldu .
Mikrobiyologlar Martinus Beijerinck ve Sergei Winogradsky , toprak ve sudaki mikrobiyal topluluklar içindeki bu mikroorganizmalar arasındaki ilişkileri inceleyerek çevresel mikrobiyoloji ve mikrobiyal ekoloji alanındaki ilk çalışmayı başlattılar .
"Bakteri" kelimesi ilk olarak 1838'de Alman mikrobiyolog Christian Gottfried Ehrenberg ile birlikte ortaya çıktı . Bu kelime , "sopa" anlamına gelen Yunanca βακτηριον'dan türemiştir . Aynı zamanda Haeckel, 1866'da Protista saltanatında iç yapısı olmayan tüm mikroorganizmaları bir araya getirmek için Monera dalını icat etti ( siyanobakteriler hariç , daha sonra bitkiler arasında sınıflandırılmasına rağmen ). Ferdinand Cohn , 1870'de Bakteri terimini bir takson olarak kullandı ve onları morfolojilerine göre kesin olarak sınıflandırmaya çalışan ilk kişi oldu. Cohn için bakteriler klorofil olmayan ilkel bitkilerdi. Cohn'un çalışmasının ardından Haeckel, "monera"nın sınırlarını siyanobakterileri içerecek şekilde revize etti. "Monera" ve "bakteri" terimleri daha sonra eş anlamlı hale geldi.
1938'de Herbert Copeland monera'yı saltanat mertebesine, şimdi hayvanlara, bitkilere ve protistlere eşit bir düzeye yükseltti. 1957 yılına kadar André Lwoff , biyokimyasal ve yapısal argümanlar sayesinde bakteri ve virüs kavramlarını net bir şekilde ayırt edemedi . Son olarak, Roger Stanier ve Cornelis van Niel ilk kez 1962'de bakteri kavramını bir zar organelinin (ve özellikle gerçek bir çekirdeğin, dolayısıyla mitozun) yokluğuyla kesin olarak tanımladılar .
Fransızca olarak onaylanmış kaba adların veya yerel adların alfabetik listesi .
In 1977 , Carl Woese, onun çalışması sayesinde moleküler phylogeny, iki bölünmüş prokaryotlarda etki : Eubacteria ve Archaebacteria ; 1990'da isimlendirmesinin revizyonu sırasında onları sırasıyla Bacteria ve Archaea olarak yeniden adlandırdı. 1990'dan önce tüm prokaryotlara atıfta bulunan "bakteri" kelimesi, bu yeniden adlandırma bu terimin kullanımında belirli bir belirsizliğe neden oldu ve bu nedenle n ' herkes tarafından kabul edilmedi. biyologlar.
Bazı biyologlar, bu yeniden adlandırma girişiminin ( Carl Woese tarafından, fikirlerini kabul ettirmek için) bilimden daha fazla propaganda olduğunu düşünüyor :
“ Bu nedenle arkebakteriyel hücre yapısı, büyümesi, bölünmesi ve genetiği temelde bakteriyel veya prokaryotik kaldı. Arkebakterilerin ökaryot ve prokaryot/bakterilere ek olarak “üçüncü bir yaşam formu” olduğu yönündeki erken iddialar, bazılarımızın asla kabul etmediği yanıltıcı, kafa karıştırıcı, tamamen propaganda amaçlı isim değişikliklerine rağmen bu şekilde tahrif edilmektedir [...] ”
Ve aynı makalenin devamında:
“ Arkebakteriler ve öbakteriler arasındaki farklar fazlasıyla abartılmıştır . "
Kuhncu bir çerçevede, terminolojideki bu değişikliğin altında yatan üç alan teorisi bazen modern bakteriyolojinin bir paradigması olarak analiz edilir ve bu paradigma , onun sorgulanmasına karşı direnci (esas olarak sosyolojik niteliktedir) açıklar.
Bakteriler çok çeşitli boyut ve şekillerde gelir. Tipik bakteri hücrelerinin uzunluğu 0,5 ile 5 µm arasındadır, ancak Thiomargarita namibiensis ve Epulopiscium fishelsoni gibi birkaç tür 750 µm (0.75 mm ) uzunluğa kadar olabilir ve gözle görülebilir çıplak (bkz. Dev bakteriler ). En küçük bakteriler arasında, mikoplazmalar , bazı büyük virüslerle karşılaştırılabilir bir boyut olan 0,3 µm'dir .
Çoğu bakteri ya küresel ya da çubuk şeklindedir. İlk durumda bunlara horoz (Yunanca kókkos , tahıl) ve ikinci basil (Latince baculus , sopa) denir . Ara formlar da vardır: kokobasiller. Bazı çubuk şeklindeki bakteriler, Vibrio gibi hafifçe kavislidir . Diğer bakteriler sarmaldır. Bunlar spirillum şekli sabit ve katı ise, spiroketler organizma esnektir ve şekil değiştirebilir eğer. Şekillerin büyük çeşitliliği hücre duvarı ve hücre iskeleti tarafından belirlenir . Farklı bakteri formları onların besin alma, yüzeylere tutunma, sıvı içinde yüzme ve yırtıcı hayvanlardan kaçma yeteneklerini etkileyebilir.
Birçok bakteri türü izole edilmiş tek hücreli formda gözlemlenebilirken, diğer türler Neisseria gibi çiftler halinde veya Streptococci'nin karakteristiği olan zincirler halinde ilişkilidir . Bu durumlarda, gövdeler tek bir eksen boyunca bölünür ve hücreler bölünmeden sonra bağlı kalır. Bazı kabuklar dik bir eksen boyunca bölünür ve tabakalar oluşturmak için düzenli olarak bir araya gelir. Diğerleri düzensiz bir şekilde bölünür ve karakteristik bir üzüm kümelenmesi sunan Staphylococcus cinsinin üyeleri gibi kümeler oluşturur . Diğer bakteriler uzayabilir ve aktinobakteriler gibi birkaç hücreden oluşan filamentler oluşturabilir .
Görünür basitliklerine rağmen, karmaşık ilişkiler kurabilirler. Sensörler onların diğer bakterileri veya bir yüzeyi (çoğunlukla içinde davranış değişikliğine neden olan) tespit etmelerine izin verir; bu nedenle Pseudomonas aeruginosa ancak "dokunma duyusu" bir yüzeyle temas ettiğini bildirdiğinde öldürücü hale gelir ve direnç genlerini etkinleştirir; örneğin akciğer mukozası ).
Siyanobakteriler formu zincirleri olarak adlandırılan trikomu hücreler fizyolojik değişimi yoluyla, yakın temas içindedir. Bazı bakteriler yüzeylere sıkıca tutunabilen koloniler oluşturur. Bu “ biyofilmler ”, besinlerin difüzyonunu kolaylaştıran bir kanal ağının oluşturulduğu mikrokoloniler gibi ikincil yapılar oluşturan hücre ve hücre dışı bileşenlerin karmaşık bir düzenlemesidir.
Bakterilerin önemli bir özelliği hücre duvarıdır . Duvar, bakteriye şeklini verir ve sitozolün çok yüksek ozmotik basıncının etkisi altında patlamaya karşı korur . Bakteriler yapısal olarak iki gruba ayrılabilir: tek zarlı bir duvara sahip bakteriler (sadece bir zar, plazma zarı içerir , bkz. Unimembrana ) ve çift zarlı bir duvara sahip bakteriler (üst üste binmiş iki zardan, iç zardan ve zardan oluşur. dış , bkz. Negibakteriler ). Gram boyama kusurlu da, bakteriyel hücre duvarı yapısını belirlemek için, deneysel bir kriterdir.
Flagella veya kıl gibi bazı hücre dışı organeller hücre duvarına gömülebilir. Bazı bakteriler, hücre duvarının genellikle polisakkaritlerden (şekerler) oluşan ince dış katmanlarını oluşturabilir . Diğer bakteriler kendilerini S tabakası adı verilen bir protein tabakasına sarabilirler .
Bir prokaryot (çekirdeksiz organizma) olarak bakteriler, bir çekirdeğin ve mitokondri ve kloroplastlar gibi organellerin yokluğu ile karakterize edilen nispeten basit hücrelerdir ve ayrıca bir endoplazmik retikulum veya Golgi aygıtına sahip değildirler .
Bir hücrenin metabolizması, bu hücrede meydana gelen kimyasal reaksiyonlar kümesidir. Bu işlemi gerçekleştirmek için bakterilerin diğer tüm hücreler gibi enerjiye ihtiyacı vardır. ATP, tüm yaşam formlarında ortak olan evrensel biyokimyasal enerji kaynağıdır, ancak sentezinde yer alan oksidasyon-redüksiyon reaksiyonları, organizmalara ve özellikle bakterilere göre çok çeşitlidir.
Bakteriler, biyosferdeki hemen hemen tüm çevresel nişlerde yaşar. Böylece çok çeşitli karbon ve/veya enerji kaynağı kullanabilirler.
Bakteriler, büyüme için kullanılan karbon ve enerji kaynaklarına, elektron vericilerine ve elektron alıcılarına bağlı olarak metabolizma türlerine göre sınıflandırılabilir.
gereksinim sınıfı | ihtiyacın doğası | trofik tip |
---|---|---|
Karbon kaynağı | CO2 | ototrofik |
Organik bileşik | heterotrof | |
Enerji substratı
(elektron verici) |
Mineral | Litotrof |
Organik | organotrof | |
Enerji kaynağı | Işık | fototrof |
biyokimyasal oksidasyon | kemotrof |
Kemotrofların hücresel enerjisi kimyasal kökenlidir, fototroflarınki ise ışık kaynaklıdır. Ototroflar için karbon kaynağı karbon dioksit iken, organik substratlar heterotroflar için karbon kaynağıdır. Ayrıca iki olası proton ( H + ) ve elektron ( e- ) kaynağını ayırt etmek de mümkündür : mineral bileşikleri indirgeyen bakteri litotroflar, organik maddeleri indirgeyenler ise organotroflardır.
Her canlı organizma, yaşam için gerekli olan biyomolekülleri, özellikle lipidleri, proteinleri, nükleik asitleri ve sakkaritleri oluşturmaya yönelik sayısız kimyasal reaksiyonu sürekli olarak gerçekleştirir. Bu reaksiyonlar ancak diğer kimyasal reaksiyonlar sonucunda biriken enerji sayesinde mümkündür. Bir bakterinin metabolizması, bakteri hücresinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar dizisidir. Bakterilerin enerji ihtiyaçları iki mekanizma ile karşılanabilir:
Bakteriler , genlerin çoğunu taşıyan genellikle tek, dairesel bir kromozoma sahiptir (ancak istisnalar vardır) . Belirli işlevleri olan belirli genler (bir antibiyotiğe direnç, bir avcı, çevreye fizyolojik adaptasyon, vb.), plazmit adı verilen küçük serbest dairesel DNA bölümleri üzerinde bulunur .
Ökaryotlara kıyasla büyük bir metabolizma çeşitliliği vardır . Ayrıca, ökaryotlardaki fototrofi ve ototrofi her zaman bakterilerle ( örneğin belirli likenler ) bir simbiyozun ve/veya bir siyanobakteri ( kloroplast ) içeren bir simbiyogenezin sonucudur .
Malzeme kaynağı: Heterotrofi vs Ototrofi
Enerji kaynağı: fototrofi vs Chemotrophy
Bakteriler, diğer mikroorganizmalarla birlikte , Dünya yüzeyinde var olan biyolojik dengede çok büyük bir rol oynamaktadır . Tüm ekosistemleri kolonize ederler ve gezegendeki elementlerin döngüsünden sorumlu biyojeokimyasal süreçler sırasında temel kimyasal dönüşümlerin kaynağıdırlar .
Moleküler mesajlaşma, çekirdek algılama sayesinde bir bakteri popülasyonu koordineli bir şekilde davranabilir .
Biyofilmler içinde , bakteriler arasında, entegre bir hücresel tepkiye yol açan ilişkiler kurulur. Moleküller arasında hücresel haberleşme veya "lang ya" homoserin laktonlar için Gram-negatif bakterilere için, ya da kısa peptidler , Gram-pozitif bakteriler . Ek olarak, yerleşik biyofilmler içinde, fizikokimyasal özellikler ( pH , oksijenasyon, metabolitler ) iyi bakteri gelişimi için zararlı olabilir ve bu nedenle stresli koşullar oluşturur. Bakteriler, bu olumsuz koşullara uyum sağlayan stres tepkilerini devreye sokar. Genel olarak, stres tepkileri, bakterileri mekanik ajanlar veya biyosidal moleküller tarafından herhangi bir tahribata karşı daha dirençli hale getirir .
Bakteriyel iyon kanallarının incelenmesi, bir araştırmacı ekibinin, 2015 yılında, bakteriyel biyofilm toplulukları içindeki belirli bakterilerin metabolizmasının potasyum iyonları dalgaları ile bir senkronizasyonunu göstermesini sağladı . Bunlar , bir metabolik tetikleyicinin hücre içi potasyum iyonlarının salınımını indüklediği ve bu da komşu bakterileri depolarize ettiği pozitif bir geri besleme döngüsünden kaynaklanır . Bu depolarizasyon dalgası , biyofilmin içindeki ve çevresindeki bakteriler arasındaki metabolik durumları koordine eder. Potasyum kanal aktivitesinin baskılanması veya bloke edilmesi bu yanıtı baskılar.
Deniz suları ( okyanuslar ) veya tatlı sular ( göller , göletler , göletler , nehirler vb.) gibi doğal sular çok önemli mikrobiyal habitatlardır. Organik madde çözelti içinde çözünmüş mineral bakterilerin gelişmesini sağlar. Bakteriler bu ortamlarda suyun kendi kendini temizlemesine katılırlar. Aynı zamanda protozoanın avıdırlar . Su ortamlarında planktonu oluşturan bakterilere bakteriyoplankton denir .
Bir gram toprakta yaklaşık kırk milyon bakteri hücresi ve bir mililitre tatlı suda bir milyon bakteri hücresi vardır. Orada (herhangi bir zamanda) olmak dört ila altı olacağını tahmin edilmektedir quintillions ( 4 × 10 30 için × 10 6 30 büyük bir kısmını temsil eden dünyada) veya milyar milyar milyar trilyon dört ila altı bakteri , dünya yılların biyokütle . Bununla birlikte, bu bakterilerin büyük bir kısmı, laboratuvarda kültürlenemedikleri için henüz karakterize edilmemiştir.
Toprak kayaların aşınmasından ve organik madde (durumda mineral maddenin oluşmaktadır humus kısmi ayrışmasından gelen) bitkiler . Mikrobiyal flora çok çeşitlidir. Bakterileri, mantarları , protozoaları , algleri , virüsleri içerir , ancak bakteriler kantitatif olarak en önemli temsilcilerdir. Her türlü bakteri, ototrof , heterotrof , aerob , anaerob , mezofil , psikrofil , termofil bulabiliriz . Tıpkı mantarlar gibi, bazı bakteriler de selüloz , lignin gibi bitki kaynaklı çözünmeyen maddeleri parçalayabilir , sülfatları azaltabilir , kükürdü oksitleyebilir , atmosferik nitrojeni sabitleyebilir ve nitrat üretebilir . Bakteriler, toprağın besin döngüsünde rol oynar ve özellikle azotu sabitleyebilir . Bu nedenle tarım için toprak verimliliğinde rol oynarlar . Bakteriler, karşılıklılık içinde yaşadıkları bitkilerin köklerinde bol miktarda bulunur .
Su ortamlarının aksine, su her zaman toprakta bulunmaz. Bakteriler kuru büyülere uyum sağlamak için stratejiler uygulamıştır. Azotobacter üretmek kistleri , Clostridium ve Bacillus arasında endosporlar veya diğer spor Actinomycetes .
Toprak altında, suda veya nemli boşluklarda, bakteriler kaçınılmaz olarak maden galerilerini, maden kuyularını ve yeraltı depolama merkezleri de dahil olmak üzere kusurlu veya içi boş çevrelerini kolonize eder; bazen su veya petrol sondaj kuyularının yükselmesi de dahil olmak üzere toprak altında çok derinlerde bulunurlar. Burada da, bunlar, CO kaynağı çevrelerini değiştirebilir 2veya metan, asitlenme, korozyon, metilasyon , çürüme ve / veya su tablaları, belirli metaller veya muhafaza malzemeleri ile etkileşim (Rizlan Bernier-Latmani, Saint yakınlarındaki Mont Terri laboratuvarında yüzlerce metre derinliği içeren bu konuda deneysel bir kampanya yürütüyor) -Ursanne , Jura'da , killi kayaların nükleer atıkların jeolojik depolanmasıyla ilişkisinin araştırıldığı yer ).
Bakteriler daha aşırı ortamlarda da bulunabilir. Bunlara ekstremofiller denir . Halofilik bakteriler tuz göllerinde bulunur, psikrofilik bakteriler Arktik ve Antarktika okyanusları , buz kütleleri gibi soğuk ortamlardan izole edilir . Termofilik bakteriler , kaplıcalardan veya hidrotermal menfezlerden izole edilir .
Yaşayan en yaşlı bakteri2007 yılında , kuzey-doğu Sibirya , kuzey-batı Kanada ve Antarktika'nın permafrostunda yapılan sondajlar, Profesör Eske Willerslev (içinde) ( Kopenhag Üniversitesi ) liderliğindeki California Üniversitesi'ndeki bilim adamlarının hala canlı olan bakterileri ortaya çıkarmalarına izin verdi. yaklaşık 500.000 yaşında. Bir halde kombine DNA onarımının bu bakteriler belirtileri gösterdi araştırmacılar uyuşukluk daha düşük metabolik aktivite için gerekli olan DNA onarımı için düşük bir düzeyde tutulur.
2000 yılında bir bilim ekibi, bir tuz kristalinde 250 milyon yıldır hareketsiz kalan bir bakteri keşfettiklerini açıkladı . Pek çok bilim adamı, kristalin yakın zamanda kolonizasyonundan kaynaklanacak olan bu sonuca karşı oldukça çekingendir.
uzayda kalUzayda, bakteriler neredeyse üç kat daha öldürücü hale gelecekti. En azından gıda zehirlenmesinden sorumlu bir bakteri olan Salmonella typhimurium için durum böyle . 2006 yılında Atlantis mekiği ile bir yolculuk yaptılar . Dönüşlerinde, kapalı bir kapta tutulan bakteriler farelere bulaştı. Enfekte olmuş fare grubunun yarısını öldürmek için normal dozun sadece üçte biri yeterliydi.
Dünya dışı bakterileri arayınŞu anda Mars gezegeninde bakteriyel yaşam olup olmadığını bulmaya çalışıyoruz . Mars toprağının bazı analiz unsurları bu yönde hareket ediyor gibi görünüyor ve bir zamanlar Mars'ta bol miktarda su bulunması, ortaya çıkmış olsaydı, bakteri yaşamının gelişimi için son derece elverişli bir zemin oluşturmuş olabilirdi. Şey doğrulanacak olsaydı, panspermi hipotezi lehine önemli bir unsur olurdu . İskoç araştırmacılar Haziran 2017'de Mart ayında toprağın herhangi bir bakteriyi ortadan kaldırdığını buldu. Kızıl Gezegenin yüzeyine tüm bakterileri yok etme yeteneğini veren, ultraviyole radyasyon, Mars topraklarındaki oksitleyici maddeler ve özellikle perkloratlar arasındaki etkileşimdir. Diğer araştırmalar, yüzeylerinin altında sıvı su barındıran Avrupa'nın Jüpiter ayının buzlarıyla da ilgileniyor .
Görünür basitliklerine rağmen, bakteriler diğer organizmalarla karmaşık ilişkiler kurabilir. Bu birliktelikler asalaklık , karşılıklılık ve kommensalizm olarak sınıflandırılabilir . Küçük boyutları nedeniyle, kommensal bakteriler her yerde bulunur ve yüzeyde, bitki ve hayvanların içinde bulunur.
Toprakta, rizosferin bakterileri ( bitkilerin köklerine bağlı toprak tabakası) azotu sabitler ve bitkiler tarafından kullanılan azot bileşiklerini üretir (bakteri Azotobacter veya Frankia örneği ). Buna karşılık bitki , bakterilerin büyümesini uyaran köklerde şekerler, amino asitler ve vitaminler salgılar . Rhizobium gibi diğer bakteriler , köklerde nodül seviyesinde baklagil bitkileri ile ilişkilidir .
Omurgasızlar ile bakterilerin birçok simbiyotik veya karşılıklı ilişkisi vardır . Örneğin, tüp kurtları Riftia pachyptila , Bathymodiolus midyeleri veya Rimikaris exoculata karidesi gibi okyanus tabanındaki hidrotermal havalandırmaların yakınında gelişen hayvanlar, kemilito-ototrofik bakterilerle simbiyoz içinde yaşarlar.
Buchnera bir bir Endosimbiyont'larda ait yaprak biti (yaprak biti). Böceğin hücrelerinin içinde yaşar ve ona gerekli amino asitleri sağlar. Wolbachia bakterileri, bazı böceklerin testislerine veya yumurtalıklarına yerleşir. Bu bakteri, konağının üreme kapasitelerini kontrol edebilir.
Bakteriler termitlerle ilişkilidir ve onlara nitrojen ve karbon kaynakları sağlar.
Kolonize bakteriler rumen arasında otçul sindirimini izin selüloz , bu hayvanlar tarafından. İnsan bağırsağında bakterilerin varlığı yiyeceklerin sindirimine katkıda bulunur, ancak bakteriler ayrıca folik asit , K vitamini ve biyotin gibi vitaminler de üretir .
Bakteriler, yaprak yiyen bir kuş olan Hoazin'in ( Opisthocomus hoazin ) mahsulünü kolonize eder . Bu bakteriler, geviş getiren hayvanların işkembesinde olduğu gibi, yapraklarda selülozun sindirimini sağlar.
Biyolüminesans bakteriler gibi Photobacterium genellikle balık ya da deniz omurgasız ile ilişkilidir. Bu bakteriler konaklarında belirli organlara yerleşir ve belirli bir protein olan lusiferaz sayesinde ışıldama yayar . Bu ışıldama, hayvan tarafından üreme, avın çekiciliği veya yırtıcıların caydırılması gibi çeşitli davranışlar sırasında kullanılır.
insan vücudundaİnsan vücudunda çok sayıda bakteri yaşar, yaklaşık olarak onu oluşturan hücrelerden çok veya hatta daha fazla , ancak kütleleri kıyaslandığında çok küçük kalır.
Hesaplamalar, sayılarına göre çeşitli sonuçlar verir. Bazı tahminlere göre deride 10 12 bakteri , ağızda 10 10 bakteri ve bağırsakta 10 14 bakteri yaşamaktadır. Araştırmacılar tarafından gerçekleştirilen hesaplamalar,, Weizmann'dan Institute , fazla bakteriyel hücre olduğunu gösterir (~ 40 x 10 12 ), insan hücreleri (~ 30 x 10 den 12 insan vücudunda).
Bu bakterilerin çoğu zararsızdır veya vücuda faydalıdır. Ancak kolera , sifiliz , veba , şarbon , tüberküloz gibi birçok bulaşıcı hastalığın kökeninde birçok patojenik tür bulunmaktadır .
En yaygın ölümcül bakteriyel hastalıklar solunum yolu enfeksiyonlarıdır: tek başına tüberküloz, çoğunlukla Sahra altı Afrika'da yılda yaklaşık iki milyon insanı öldürür . Bakteriler solunum veya bağırsak sorunlarına neden olabilirken, diğerleri bir yarayı enfekte etmekten sorumlu olabilir. Bakteriyel enfeksiyonlar antibiyotiklerle tedavi edilebilir , çoğunlukla hayati işlevlerinden birini inhibe eder (örneğin, penisilin hücre duvarı sentezini bloke eder).
Patojenik bakteriler insan hastalıklarından sorumludur ve enfeksiyonlara neden olur. Bulaşıcı organizmalar üç tipe ayrılabilir: zorunlu, tesadüfi veya fırsatçı patojenler.
Zorunlu bir patojen, konakçısından ayrı yaşayamaz. Zorunlu patojenik bakteriler, Corynebacterium diphtheria neden difteri , Treponema pallidum ajandır sifilis , Mycobacterium tuberculosis neden tüberküloz , Mycobacterium lepra, cüzzam , Neisseria gonorrhoeae bel soğukluğu . Tifüse neden olan Rickettsia , hücre içi parazitik bakterilerdir.
Doğada tesadüfen bulunan bir patojen, belirli koşullar altında insanları enfekte edebilir. Örneğin Clostridium tetani bir yaraya girerek tetanoza neden olur . Vibrio kolera neden kolera kirli içme suyu nedeniyle.
Fırsatçı bir patojen, zayıflamış veya başka bir hastalıktan etkilenen bireyleri enfekte eder. Pseudomonas aeruginosa gibi bakteriler , deri florasının Staphylococcus gibi normal flora türleri, belirli koşullar altında fırsatçı patojenler haline gelebilir. Bu tip enfeksiyonlara özellikle hastanelerde rastlanmaktadır.
Bir bakterinin hastalığa neden olma yeteneği, patojenitesidir. Patojenitenin yoğunluğu virülanstır . Bakteri-konak ilişkisinin sonucu ve hastalığın seyri, konakta bulunan patojenik bakteri sayısına, bu bakterinin virülansına, konağın savunmasına ve direnç derecesine bağlıdır.
Bir hastalığı başlatmak için, bulaşıcı bakterilerin önce vücuda girmesi ve dokuya yapışması gerekir . Yapışma faktörleri, bakterilerin bir hücreye bağlanmasına izin verir . İstilacı güç, bakterilerin ya hücre içine girmelerine izin veren bir endositoz süreci ile ya da alttaki laminayı kolonize etmek için mukoza zarlarının hücreleri arasından geçen belirli bakteriler için konakçının dokularında yayılma ve çoğalma yeteneğidir. propria . Bakteriler, dokulara yayılmalarına izin veren litik maddeler üretebilir. Bazı bakteriler ayrıca , konakçıya zarar veren kimyasallar olan toksinler üretme yeteneği olan toksinojenik güç sergiler . Bakterilerin çoğalması sırasında salınan ekzotoksinler ile bakteri zarında sabitlenmiş endotoksinleri ayırt edebiliriz .
Ancak bir konağı istila etmeye çalışan patojenik bakteriler, vücuda enfeksiyona karşı koruma sağlayan birçok savunma mekanizmasıyla karşılaşır. İyi bir diyet ve doğru bir yaşam hijyeni ilk korumayı oluşturur. Deri ve mukoza zarları, patojenik organizmaların penetrasyonuna karşı ilk savunma hattını oluşturur. Normal floradan gelen bakteriler de koruyucu bir bariyer oluşturur. Bir mikroorganizma bu ilk savunma hatlarına girdiğinde, istilaya karşı harekete geçen özel hücrelerle karşılaşır: bunlar fagositlerdir . Enflamasyon spesifik olmayan bir savunma yanıttır. İkinci çok etkili savunma sistemi, bakteriler tarafından taşınan veya salgılanan antijenleri tanıyabilen ve bu antijenlere özgü antikorlar ve bağışıklık hücreleri geliştirebilen spesifik bağışıklık sistemidir .
Hastane ortamında, hemşirelik personeli koruyucu protokollere uymalıdır (ameliyatta önlük, eldiven, gözlük vb.) Risk altındaki bir unsurla (kan, sıvı vb.) temas halinde, hemşireler ellerini bir dezenfektan ve dezenfektan ile mümkün olan en kısa sürede mutlaka yıkamalıdır.
Bitkiler içinBitkiler için patojen bakterilerin tarım ürünlerinin yıkım onların sorumluluk kamuoyuna bilinmektedir. 2001 yılında, Fransa'nın güneyindeki meyve bahçeleri, Xanthomonas cinsine ait bir bakterinin neden olduğu bir enfeksiyon dalgasının kurbanı oldu .
Olarak , bitki biyoteknolojisi , toprak bakterisi, Agrobacterium tumefaciens , bir iletme kabiliyeti için kullanılan DNA fragmanı Enfeksiyonlu döngüsü sırasında hedef bitki için.
Prokaryotlar biyoremediasyon alanında önemli araçlardır: organizmalar kirleticileri topraktan, sudan ve havadan uzaklaştırmak için kullanılır. Örnek: Arkeler , atık sudaki organik maddeleri parçalayarak gübre olarak kullanılabilecek bir maddeye dönüştürür. Madencilik endüstrisinde prokaryotlar, metallerin mineralden çıkarılmasına yardımcı olur. Prokaryotların yararlılığı, büyük ölçüde beslenme ve metabolizma biçimlerinin çeşitliliğinden kaynaklanmaktadır.
Endüstriyel mikrobiyolojinin kökeni tarih öncesi zamanlara kadar uzanır . İlk uygarlıklar bilmeden mikroorganizmaları alkollü içecekler , ekmek ve peynir üretmek için kullandılar .
Lactobacillus , Lactococcus veya Streptococcus gibi bakteriler , maya ve küflerle birlikte peynir , yoğurt , bira , şarap , soya sosu , sirke , lahana turşusu gibi fermente gıdaların üretiminde yer alır .
Asetik bakteriler ( Acetobacter , Gluconobacter ) üretebilir asetik asit den etanol . Alkollü meyve sularında bulunurlar ve sirke üretiminde kullanılırlar . Ayrıca sorbitolden sorboza dönüştürülen askorbik asit ( C vitamini ) üretimi için de kullanılırlar .
Heterotrofik bakterilerin çok çeşitli organik bileşikleri parçalama yeteneği, biyoremediasyon veya atık su arıtımı gibi atık arıtma işlemlerinde kullanılır. Bakteriler ayrıca septik tanklarda onları arındırmak için kullanılır. Parçalayabilen Bakteri hidrokarbonlar arasında bir yağ , bir temizlerken kullanılabilir dökülme . Mikroorganizmalar tarafından kirlenen ortamların temizlenmesi işlemi biyoremediasyondur .
Bakteriler, cevherlerden ekonomik önemi olan metalleri geri kazanmak için kullanılabilir. O edilir biyolojik olarak yıkamak . Bakterilerin aktivitesi bu nedenle bakırın geri kazanılması için kullanılır.
Bakteriler yerine kullanılabilecek pestisitler de biyolojik mücadelede bitki zararlılarının kontrol altına alınmasında. Örneğin, Bacillus thuringiensis , bazı böcekler için toksik olan bir Bt proteini üretir . Bu toksin tarımda bitkilerle beslenen böceklerle savaşmak için kullanılır .
Escherichia coli gibi bazı bakteriler, hızla çoğalabilme yetenekleri ve nispeten kolay kullanımları nedeniyle moleküler biyoloji , genetik ve biyokimyada yaygın olarak kullanılan araçlardır . Bilim adamları, canlıların temel olarak anlaşılması için gerekli olan genlerin , enzimlerin işlevini belirleyebilir veya metabolik yolları belirleyebilir ve ayrıca biyoteknolojide yeni uygulamaların hayata geçirilmesine izin verebilir .
Çeşitli endüstriyel işlemlerde kullanılan birçok enzim mikroorganizmalardan izole edilmiştir. Enzimler deterjan olan proteazlar bazı soylarının Bacillus . Of amilaz hidrolizleme nişasta yapabilen yaygın gıda endüstrisinde kullanılmaktadır. Taq polimeraz kullanılır polimeraz zincir reaksiyonları ( PCR DNA amplifikasyonu bir termofilik bir bakteri gelen için) , Thermus aquaticus .
Genetiği değiştirilmiş bakteriler, ilaç üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Örneğin insülin , büyüme hormonu , belirli aşılar , interferonlar vb. için durum budur. Streptomyces gibi belirli bakteriler antibiyotik üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır .
Bazı bakteriler, özellikle sülfat indirgeyen bakteriler olmak üzere, bitki bozulmasına ( biyokorozyon ) neden olabilir .
Oyun Bila nemoc ( Beyaz Hastalığı Çekoslavak yazar tarafından) Karel Capek 1937 yılında yayınlanan, salgını açıklar korbus chengi , benzer bir hastalık cüzam o 3 ila 5 ay içinde öldüren 45 yaşın üzerinde sadece saldırılar insanlar . Nüfus için tehlikeyle karşı karşıya kalan diktatörlük hükümeti, hastalıktan yalnızca siyasi amaçlar için yararlanmayı düşünüyor.
Amerikalı yazar Michael Crichton'un 1969'da yayınlanan bilim kurgu romanı Andromeda Variety , bir asteroidin getirdiği ve insanlarda ölümcül reaksiyonları tetikleyen dünya dışı bir bakterinin Dünya'ya gelişini hayal eder.