Królestwo bakterii ( Monera), możemy bardzo ogólnie podzielić na dwie grupy. Podział ten jest uzależniony od wyniku barwienia się ściany komórkowej metodą barwienia Grama.
Bakterie dzielimy na:
1.. bakterie Gram-ujemne, barwiące się na kolor czerwony, maja one cienkie ściany, które są pokryte na zewnątrz lipidowo- białkową błoną;
2.. bakterie Gram -dodatnie, ich ciało barwi się na niebiesko, mają bardzo grube ściany komórkowe.
Inny podział królestwa bakterii oparty jest na ich systematyce:
Wyróżniamy :
I.. archebakterie,
II.. eubakterie.
Pierwsza wymieniona grupa bakterii, posiada ścianę komórkowa bez mureiny, a w lipidach wchodzących w skład błony komórkowej występują wiązania eterowe. W materiale genetycznym , którym jest RNA, występują introny i eksony. DO tej grupy bakterii zaliczamy bakterie żyjące w bardzo ekstremalnych warunkach środowiska. Zaliczamy tu bakterie halofilne, metanowe, i bakterie odporne na wysoka temperaturę np. Terrmococcus.
Druga grupa to eubakterie nazywane inaczej bakteriami właściwymi. W ich obrębie występuje jeszcze jeden podział na cyjanobakterie, czyli sinice oraz promieniowce, krętki oraz proteobakterie.
Sinice są to organizmy jednokomórkowe, mogą również tworzyć kolonie. Żyją zazwyczaj w wodzie ale spotykamy je w różnych środowiskach, mogą nawet żyć na śniegu.
Dzięki zawartości barwników fotosyntetycznych , które skupione są w tylakoidach mogą przeprowadzać proces fotosyntezy. Do najczęściej spotykanych barwników należą czerwone fikobiliny oraz niebieskie fikocyjaniny. Dzięki specjalnym enzymom zawartym w heterocystach, sinice mogą wiązać wolny. Do związków zapasowych należą skrobia sinicowa glikogen
Należą tu również promieniowce, o bardzo grubych ścianach komórkowych. Żyją one w koloniach, które przybierają rozgałęzione formy. Należą do nich głównie bakterie glebowe.
Do eubakterii wliczane są krętki, są to spiralnie skręcone organizmy, poruszające się ruchem wijącym. Pod względem odżywiania są to organizmy pasożytnicze lub saprofityczne.
Ostatnią grupą eubakterii są proteobakterie, będące tak jak sinice organizmami autotroficznymi, niemniej jednak prowadzą one chemosyntezę. Występują tu także formy heterotroficzne.
Cechą tych organizmów jest występowanie mureiny w sztywnej ścianie komórkowej oraz wici, służących do poruszania się.
Bakterie możemy podzielić również pod względem kształtu.
Wyróżniamy następujące formy bakteryjne:
-kuliste, należą tu ziarniaki ( Coccus ), paciorkowce ( Streptococcus), dwoinki ( Diplococcus), pakietowce ( Sarcina), gronkowce ( Staphylococcus).
-formy wydłużone, do których należą laseczki ( Bacillus ), pałeczki ( Bacterium ), maczugowce ( Corynebacterium ).
-formy o rozgałęzionych kształtach, wliczamy tu promieniowce ( Actinomyces ), i prątki ( Mycobacterium)
- formy o ciele skręconym spiralnie, takie jak śrubowce ( Spirillum ), Przecinkowce ( Vibrio ) oraz krętki ( Spirochaaete ).
Sposoby rozmnażania się bakterii:
U bakterii nie występuje typowe rozmnażanie płciowe. Te organizmy rozmnażają się głównie przez podział komórki. Tuż przed podziałem następuje replikacja materiału genetycznego, a więc nie tylko genoforu ale i plazmidów. Komórka, która powstała w wyniku podziału jest identyczna jak komórka macierzysta. Po zakończonym podziale komórki są już w stanie funkcjonować oddzielnie. Tylko w niektórych wypadkach pozostają razem i żyją w kolonii.
U bakterii zachodzą tzw. procesy płciowe do których zaliczamy koniugację, transformacje oraz transdukcję.
Pierwszy proces polega na wymianie materiału genetycznego, którym może być plazmid lub część genoforu pomiędzy komórkami. Umożliwiają taki transfer odpowiednie wypustki zwane fimbriami, lub pili płciowym. Dzieki takiemu procesowi możliwe jest przekazywanie pomiędzy bakteriami genów na odporność.
Transdukcja, to przeniesienie części DNA pomiędzy komórkami, dzięki bakteriofagom W czasie infekcji wirusowej, w momencie "pakowania" nowej cząsteczki wirusa, przez pomyłkę zostają wycięte geny bakterii i wraz z atakiem na nową komórkę są do niej transportowane..
Transformacja polega natomiast na pobieraniu obcego DNA ,które zlokalizowane jest w podłożu
Takie DNA może pochodzić z rozpadu komórki bakteryjnej.
Formy przetrwalnikowe:
W niekorzystnych warunkach, kiedy egzystencja jest niemożliwa, formy bakteryjne mogą tworzyć przetrwalniki. Są to struktury wielo lub jednokomórkowe. W czasie ich tworzenia następuje znaczne odwodnienie komórki. Bakteria przechodzi w stan anabiozy, czyli do utajonego życia.
Przetrwalnik przybiera formę grudki z bardzo zagęszczoną cytoplazmą. Otoczony jest bardzo grubą ścianą komórkową, która ogranicza dostęp szkodliwych warunków.
Oddychanie bakterii:
Wyróżnia się dwa sposoby rozmnażania się komórek bakterii. Proces ten może przebiegać beztlenowo i zachodzić w cytoplazmie. W czasie tego procesu następuje rozkład cukrów a końcowymi produktami są związki organiczne takie jak kwas mlekowy czy etanol oraz niezbędna do prowadzenia innych procesów życiowych energia.
Proces oddychania tlenowego jest znacznie bardziej wydajniejszy. W jego wyniku powstaje dwutlenek węgla oraz woda i duża ilość energii.
Ze względu na sposób oddychania bakterie dzielimy na:
-obligatoryjne tlenowce (bezwzględne aeroby), te bakterie oddychają tylko tlenowo, a brak tlenu jest zabójczy. Bakterie te nie potrafią wykorzystać innego związku jako akceptora wodoru. Do bezwzględnych tlenowców należą sinice oraz chemoautotrofy.
-fakultatywne tlenowce ( względne aeroby ), organizmy te oddychają tlenowo, jeśli w środowisku nie ma tlenu są w stanie funkcjonować bo mogą zacząć oddychać beztlenowo. Zaliczamy tu bakterie purpurowe oraz heterotrofy.
- fakultatywne beztlenowce ( względne anaeroby ), te bakterie oddychają głównie beztlenowo, ale obecność tlenu jest im obojętna. Zaliczamy do nich bakterie mlekowe.
-obligatoryjne beztlenowce ( bezwzględne anaeroby ), są to organizmy oddychające głównie beztlenowo, obecność tlenu jest dla nich zabójcza. Bakterie te nie maja zdolności do rozkładania nadtlenków, powstałych w wyniku działania tlenu. Do tej grupy zaliczamy bakterie siarczanowe.
Sposoby rozmnażania się bakterii:
Bakterie mogą przeprowadzać proces fotosyntezy. Może mieć ona różny charakter w zależności od barwników i wykorzystywanych donorów protonów i elektronów.
U bakterii purpurowych i zielonych głównym barwnikiem fotosyntetycznym jest bakteriochlorofil.
Siarkowodór i siarka są wykorzystywane jako donory elektronów i protonów niezbędnych w przebiegu reakcji fotosyntezy. Do innych barwników występujących u bakterii purpurowych należą karotenoidy, które mogą maskować kolor zielony.
Inaczej przebiega fotosynteza sinic. Jej przebieg jest podobny do procesu przebiegającego u roślin zielonych. Jako donor elektronów i protonów używana jest woda, w wyniku przemian powstaje tlen.
Drugim sposobem odżywiania autortoficznego jest chemosynteza. Polega ona tworzeniu substancji organicznych z wody i dwutlenku węgla. Organizmy, które przeprowadzają chemosyntezę nazywamy chemoautotrofami. Należą tu bakterie żelazowe, siarkowe, wodorowe i metanowe oraz nitryfikacyjne.
Formą odżywiania, która jest bardzo rozpowszechniona wśród bakterii jest pasożytnictwo. Polega na uzyskiwaniu pokarmu kosztem innych organizmów.
Niektóre bakterie mogą odżywiać się martwymi szczątkami. Takie organizmy zaliczamy do organizmów saprofitycznych. Ich środowiskiem życia jest głównie gleba i osady denne.
Istnieją także bakterie, które żyją w symbiozie z innymi organizmami. Związek ten polega na obustronnej korzyści dla obu gatunków. Przykładem mogą być bakterie brodawkowe, które współżyją z roślinami motylkowymi. Roślina oprócz środowiska życia dostarcza cennych substancji organicznych. Bakterie w zamian za to wiążą azot, który obecny jest w powietrzu.
WIRUSY:
Są to niewielkie cząsteczki, które nie posiadają własnego metabolizmu. Są zbudowane głównie z kwasu nukleinowego oraz z białka. Białko tworzy płaszcz białkowy w formie kapsydu, który znajduje się na zewnątrz wirusa. Okrywa on zlokalizowany wewnątrz cząsteczki materiał genetyczny.
Wewnątrz wirusa znajduje się kwas nukleinowy, którym jest albo DNA albo RNA. Na tej podstawie wyróżniamy DNA- wirusy i RNA- wirusy.
Wirusy to bezwzględne pasożyty. Same nie są w stanie prowadzić procesów metabolicznych ale po dostaniu się do wnętrza komórki żywej "uruchamiają go". Po wejściu do komórki wirusy zaczynają się rozmnażać.
Podziału wirusów dokonuje się na podstawie organizmów, które atakują.. I tak wyróżniamy wirusy zwierzęce i roślinne oraz bakteryjne zwane bakteriofagami.
Poza komórką wirus ma postać krystaliczna oraz nie wykazuje oznak życia. Takie nieczynne wirusy są w stanie atakować a po dostaniu się do wnętrz żywego organizmu przyjmują właściwą sobie postać.
Kształt wirusów bywa różny. Są to zazwyczaj formy wielościenne. Mogą mieć postać nici lub pałeczek. Najbardziej skomplikowane pod względem postaci maja wirusy bakteryjne.
Prostą formę ma wirus mozaiki tytoniowej. Jest to silnie wydłużony walec, który otacza materiał genetyczny, którym jest RNA.Wirus grypy to prosta skręcona nić, okryta otoczką.
Najbardziej znanym wirusem bakteryjnym jest wirus T4. Jest to wielościenna główka, od której odchodzi ogonek, zakończony zaopatrzoną we włókienka płytką.
Namnażanie się cząsteczek wirusa;
Infekcja przebiega w kilku etapach. Pierwszym jest adsorpcja, która polega na dołączeniu cząstki faga do powierzchni komórki bakteryjnej.
Kolejny etap to penetracja komórki. Po połączeniu wirusa z komórką, wirus wytrawia w jej ścianie mikrokanalik Dzięki niemu materiał genetyczny dostaje się do wnętrza a kapsyd pozostaje na zewnątrz.
Po wniknięciu materiału genetycznego wirusa do wnętrza komórki dochodzi do jego replikacji. Metabolizm komórki zostaje podporządkowany wirusowi i białko wirusa jest powielane.
Kiedy poszczególne elementy wirusa są już gotowe następuje etap składania nowych cząstek wirusowych. Ostatni etap polega na uwalnianiu nowych wirionów, które są zdolne do atakowania innych cząsteczek. Uwolnienie może odbywać się przez zniszczenie ściany komórkowej, komórka ulega wówczas zniszczeniu. Istnieją takie wirusy , których namnażanie nie zawsze związane jest ze śmiercią komórki.
Przykładem bardzo ciekawych wirusów są RNA- wirusy, zwane także retrowirusami. Posiadają one w swoim składzie informację o odwrotnej transkryptazie, która powoduje przepisanie informacji na DNA.
Do retrowirusów zaliczamy różnego rodzaju wirusy onkogenne oraz wirusa HIV. Cecha tych wirusów jest zdolność do bardzo szybkich mutacji, stąd trudności w ich niszczeniu.
Do bardzo ciekawych cząsteczek zaliczamy wiroidy. Są to niewielkie cząsteczki RNA, które nie mają białkowej otoczki. Wywołują głównie choroby roślin.
Czynnikami zakaźnymi są również priony. Są to białka , które maja taka sama sekwencję aminokwasów jak białka zdrowe, naturalnie występujące w organizmie. Mają jednak inną strukturę drugorzędową. Priony po wniknięciu do organizmu łączą się ze zdrowym białkiem, które pod jego wpływem zaczyna przybierać inną konformację. Nie znamy jak dotychczas sposobu leczenia prionowych chorób.
