KRÓLESTWO: bezjądrowe - Prokaryota

PODKRÓLESTWO: eubakterie - Eubacteria-

GROMADA: sinice - Cyanobacteria

GROMADA: prochlorofity - Prochlorophyta

GROMADA: bakterie -  Bacteria

KLASA: mikoplazmy -  Mycoplasmae

KLASA: bakterie właściwe - Bacteriae

KLASA: śluzowe bakterie (miksobakterie) - Myxobacteriae

KLASA: nitkowate bakterie (chlamydie) - Chlamydobacteriae

KLASA: riketsje - Microtatobiotae

KLASA: krętki -  Spirochaetae

PODKRÓLESTWO: archebakterie (protobakterie) - Archaebacteria

PODKRÓLESTWO: EUBACTERIA - EUBAKTERIE

1. Każdy przedstawiciel ma budowę komórki prokariotycznej (charakterystyczna cecha dla królestwa).

2. Charakterystyczne cechy przedstawicieli podkrólestwa:

    • w komórkowych błonach obecne lipidy mające łańcuchy proste połączone wiązaniem estrowym z cząsteczką glicerolu,
    • w komórkowej ścianie obecne peptydoglikany (mureina),
    • całkowity brak intronów - ich geny nie posiadają mozaikowej struktury.

GROMADA: CYANOBACTERIA - SINICE

1. Sinice to wodne organizmy o niezwykle prostej budowie komórek.

2. Fotosyntetyczny aparat sinic to system tylakoidów, utworzonych przez białkowo-lipidowe błony pęcherzyków, które zawierają barwniki.

3. Podstawowym fotosyntezującym barwnikiem jest chlorofil a; funkcje pomocnicze w procesie pochłaniania światła mają także ksantofile (np. echinenon, nieobecny u eukariontów) oraz fikobilinowe barwniki (fikoerytryna, fikocyjanina, allofikocyjanina), tworzące struktury nazywane fikobilisomami.

4. Tywpe dla sinic organella (spotykane rzadko u bakterii) to gazowe wakuole, wypełnione CO2 , O2, N2 powiązane z flotacją, czyli unoszeniem się w wodzie komórek.

5. W cytoplazmie obecne są inkluzje różnego rodzaju:

  • wielokątne ciałka (poliedralne) - posiadają karboksylazę - najważniejszy enzym ciemnej fazy fotosyntezy, odpowiadający za wiązanie dwutlenku węgla;
  • ziarna poliglukanu (czyli sinicowej skrobi), o budowie zbliżonej do glikogenu zwierzęcego, ich funkcją jest funkcja zapasowa,
  • polifosforanowe ciała- zawierają wolutynę, zapasowa funkcja,
  • ziarna cyjanoficyny - utworzone z białka składającego się z aminokwasów dwojakiego rodzaju - kwasu asparaginowego i argininy, zapasowa funkcja .

6. Komórkowa ściana składa się głownie z: kwasu pimelinowego, mureiny.

7. Na zewnątrz komórkowej ściany występuje tzw. zewnętrzna błona, wokół której są wytwarzane pochwy śluzowe bardzo grube.

8. Sinice wykazują zdolność wiązania atmosferycznego azotu:

  • liczne sinice wyposażone są w komórki wyspecjalizowane do procesu tego rodzaju, tzw. heterocysty,
  • nitrogenaza (enzym, który odgrywa rolę kluczową w procesie asymilacji azotu) - pełnić może własne funkcje tylko w beztlenowym środowisku, dlatego też dzięki uwstecznieniu fotosyntezującego aparatu, wewnętrzna część heterocyst nie posiada tlenu.

9. Wielokomórkowe sinice niemal wyłącznie występują jako nitkowate formy.

10. Nić jest zbudowana z ciągu komórek, które tkwią w ścianie wspólnej (tzw. trychom) i z śluzowej pochwy, w której zlokalizowany jest trychom.

11. Rozmnażanie sinic jest wyłącznie wegetatywne, przez podział komórki albo rozerwanie nici wielokomórkowej.

12. Liczne sinice ponadto wytwarzają specjalne twory, które służą do wegetatywnego rozmnażania:

  • akinety - utworzone poprzez otoczenie komórki grubą, mocną ścianą; zanikają w komórce asymilacyjne barwniki, a w ilości dużej pojawiają się zapasowe substancje; akinety posiadają charakter przetrwalnikowych zarodników, obecne tylko u nitkowatych form,
  • endospory - tworzone poprzez podział zawartości macierzystej komórki, uwalniane przez rozpad ściany tej komórki; nie wykazują przetrwalnikowego charakteru; występują przede wszystkim u form jednokomórkowych,
  • egzospory - utworzone w sposób polegający na tym, iż ściana macierzystej komórki pęka albo na szczycie śluzowacieje, podczas gdy wewnętrzna część komórki odcina egzospory jednokomórkowe,
  • hormogonia (ruchliwki) - posiadają wielokomórkowe, inaczej niż poprzednie - jednokomórkowe, fragmenty trychomów, wypełzające z pochew, dające początek osobnikom nowym; otoczone ścianą grubą oraz pozbawione możliwości ruchu przybierają przetrwalnikowy charakter, wówczas noszą nazwę hormocyst; fragmenty jednokomórkowe trychomów nazywane są planokokami, analogicznie do hormogonii.

13. Przedstawiciele gromady:

    • Nostoc (trzęsidło) - z wszystkich gatunków dwa spożywane są przez ludzi: N. Flagelliforme i N. communei,
    • Oscillatoria (drgalnica),
    • Paulinella chromatophora - żyje z korzenionóżkami jednokomórkowymi w symbiozie; to szczególny rodzaj symbiozy, ponieważ polega na tworzeniu struktur zwanych cyjanellami, czyli wnikaniu komórek sinic do heterotroficznych organizmów oraz przyjmowanie funkcji chromatoforów.

GROMADA: PROCHLOROPHYTA - PROCHLOROFITY

1. Prochlorofity posiadają komórkę, która podobna jest do komórek sinic, z jedną, lecz ważną, różnicą: obecne są w tylakoidach dwa rodzaje chlorofilu: a oraz b, natomiast brak jest fikobilinowych barwników.

2. Znane są jedynie dwa gatunki, a poznany najlepiej to gatunek Prochloron didemnii: to kulistawe pojedyncze komórki, które żyją w symbiozie ścisłej z osłonicami.

GROMADA: BACTERIA - BAKTERIE

1. Budowa:

    • bakterie są organizmami o komórkowej budowie, ich komórki posiadają prokariotyczną budowę - DNA od cytoplazmy nie oddziela żadna z błon, tworząc strukturę zwaną nukleoidem,
    • protoplast otoczony jest plazmalemmą, do niej przylega komórkowa ściana głównie zbudowana z mukopeptydowego kompleksu, pimelinowego kwasu i innych,
    • różnice budowy ścian poszczególnych gatunków bakterii wykorzystywane są w podziale bakterii metodą Grama; wyróżnia się bakterie:
      • gram(-) - nie barwią się trwale goryczkowym fioletem - posiadają cienką stosunkowo komórkową ścianę, w której obecny jest białkowo-lipopolisacharydowy kompleks,
      • gram(+), - trwale barwią się goryczkowym fioletem- posiadają grubą komórkową ścianę, która składa się z licznych warstw mukopeptydu oraz pozbawiona jest kompleksu białkowo-polisacharydowego,
    • wokół komórkowej ściany wykształcana jest tzw. otoczka, która zbudowana jest ze śluzowych substancji,
    • cytoplazmatyczna błona często tworzy wpuklenia do wewnętrznej części komórki, z nich to powstają struktury wewnętrzne takie jak:
      • mezosomy - głównie obecne u bakterii gram(+); to woreczki błoniaste, które zawierają błony wewnętrzne koncentrycznie ułożone; mezosomy to organella prawdopodobnie związane z oddechowymi procesami , zwłaszcza z przenoszeniem elektronów w trakcie oddechowego łańcucha oraz produkcją ATP, można zatem uznać je za analogiczne do mitochondriów; posiadają ATPazę, cytochromy oraz inne enzymy oddechowego łańcucha,
      • chromatoforowe ciałka - błoniaste rurki albo pęcherzyki, zawierają często ułożony warstwowo system wewnętrznych błon; obecne u fotosyntezujących bakterii; fotosyntetycznymi barwnikami są: chlorofil oraz karotenoidy,
    • w cytoplazmie bakteryjnych komórek mogą także występować inkluzje zapasowych substancji, głównie glikogenu, polihydroksymasłowego kwasu, dodatkowo spotykane są kropelki tłuszczów, ziarenka polifosforanów nieorganicznych (wolutyna), nawet ziarenka siarki (u siarkowych bakterii),
    • ruch aktywny bakterii umożliwiony jest przez urzęsienie; wyróżnia się następujące rodzaje urzęsienia:
      • okołorzęse - perytrichalne,
      • dwubiegunowe - lofotrichalne,
      • jednorzęse - monotrichalne,
    • czasami bakteryjne komórki tworzą kolonie luźne składające się z dwóch (dwoinka) albo większej ilości komórek,
    • w zależności od kształtu tych kolonii wyróżnia się gronkowce (nieregularne kolonie), paciorkowce (komórki, które tworzą łańcuchy) oraz pakietowce (kiedy tworzą sześcienne, regularne bryłki).

2. Rozmnażanie:

    • najczęściej odbywa się poprzez podział komórek prosty (w optymalnych warunkach średnio co pół godziny),
    • po ukończeniu replikacji chromosomu kolistego wytwarzana jest przegroda poprzeczna wskutek wzrostu dośrodkowego komórkowej błony i komórkowej ściany,
    • dla licznych gatunków jest charakterystyczne tworzenie struktur zwanych endosporami, będących przetrwalnikami, jako przeciwieństwo endospor sinic, które są zarodnikami,
    • sposobem rozmnażania mniej powszechnym jest wytwarzanie konidiów i gonidiów.

3. Wymiana genetycznego materiału zachodzi na drodze następujących procesów:

    • transdukcji,
    • transformacji, polegającej na pobraniu fragmentów DNA obecnego w pobliżu poprzez bakterie; w warunkach naturalnych on pochodzi z komórek martwych innych bakterii,
    • koniugacji - polega na przeniesieniu plazmidu (występujący w cytoplazmie poza terenem komórkowego jądra gen) albo fragmentu genoforu z danej komórki do innej, przy pomocy specjalnych płciowych wypustek zwanych fimbriami; komórka, która wytwarza fimbrie (jest dawcą przed przekazaniem genetycznego materiału innej komórce (będącej biorcą) przeprowadza proces replikacji cząsteczek DNA przekazywanych; wraz z plazmidem pobranym albo częścią genoforu komórka (biorca) zyskać może nowe geny.

4. Odżywianie:

    • pośród bakterii wyróżniono heterotrofy oraz autotrofy,
    • autotroficznebakterie odżywiają się drogą fotosyntezy (fototrofy) albo chemosyntezy (tzw. chemotrofy),
    • heterotroficzne bakterie pobierają organiczne związki z szczątków organicznych martwych (saprofity) albo z organizmów żywych (symbionty i pasożyty),
    • fotosyntezę przeprowadzają zielone oraz purpurowe bakterie:
      • większa ich część to beztlenowce bezwzględne,
      • w fotosyntezie danych bakterii donorem elektronów i protonów woda nie może być, ponieważ cząsteczkowy tlen wydzielający się w trakcie jej rozpadu jest zabójczy dla nich,
      • bakterie te najczęściej wykorzystują siarkę, siarkowodór lub organiczne związki dostępne w podłożu jako donory elektronów i protonów,
      • głównym fotosyntetycznym barwnikiem jest bakteriochlorofil
      • u purpurowych bakterii barwnik ten jest maskowany poprzez czerwone i brązowe karotenoidy,
    • chemosyntezę (polega na redukcji dwutlenku węgla do prostych cukrów z zastosowaniem chemicznej energii, która pochodzi z utleniania mineralnych związków) przeprowadza wiele glebowych orz wodnych bakterii:
      • bakterie nitryfikujące - ich środowiskiem jest gleba, w chemosyntezie wykorzystują energię, powstała w trakcie utleniania związków azotowych do azotanów; utlenianie to zachodzi dwu-etapowo, z udziałem bakterii dwojakiego rodzaju:

a. Nitrosomonas:

b. Nitrobacter:

      • siarkowe bakterie żyją w zanieczyszczonych wodach, odbywają się tam gnilne procesy i gromadzony jest siarkowodór; utleniają one formy zredukowane siarki (czysta siarka, siarczki) do siarczanów:

      • żelaziste bakterie energię czerpią z procesu utleniania związków żelaza (II) do żelaza (III),
      • wodorowe bakterie powodują utlenienie wodoru na wodę,
    • niektóre bakterie (azotowe bakterie), jak w przypadku sinic, posiadają zdolność do wiązania cząsteczkowego azotu z atmosfery, np.: Rhizobium radicicola,Clostridium pasteurianum, Azotobacter,
    • działanie denitryfikacyjnych bakterii jest odwrotne, rozkładają one w glebie azotowe sole do azotu wolnego.

5. Oddychanie:

    • wyróżniono cztery typy bakterii pod względem sposobu oddychania:
      • tlenowce bezwzględne (obligatoryjne aeroby) - oddychają tylko tlenem: większa część saprofitów i chemotrofów (np. Azotobacter),
      • tlenowce względne (fakultatywne aeroby) - oddychają tlenowo przede wszystkim, lecz w przypadku braku tlenu następuje beztlenowe oddychanie: część purpurowych bakterii i liczne heterotrofy (denitryfikacyjne bakterie),
      • beztlenowce bezwzględne (anaeroby obligatoryjne) - oddychają jedynie beztlenowo, tlen dla nich jest zabójczy, ponieważ nie mogą rozkładać powstających nadtlenków np. wody utlenionej, np.: zielone oraz purpurowe bakterie, większość chorobotwórczych bakterii, Clostridium,
      • beztlenowce względne (fakultatywne anaeroby) - oddychają tylko beztlenowo, tlen obecny w środowisku jest obojętny dla nich: wiele heterotrofów (np. mlekowe bakterie z rodzaju Lactobacterium, oddychają drogą mlekowej fermentacji).

KLASA: BACTERIAE - WŁAŚCIWE BAKTERIE

  1. Przedstawiciele klasy:
    • Rhizobium radicicola - ten gatunek należy do brodawkowych bakterii (korzeniowych), żyjących w symbiozie z motylkowatymi roślinami, dostarczają im w ten sposób związki azotu, otrzymując w zamian węglowodany,
    • Lactobacillus acidophilus - wywołuje fermentację mleka,
    • Ervinia carotovora - jest patogenem ziemniaka i marchwi, powodujący mokrą zgniliznę,
    • Bacillus subtilis (sienna laseczka) - żyje na roślinach, w kurzu, w mleku, wodzie i glebie,
    • Staphylococcus aureus (gronkowiec złocisty) - bakteria gram(+), która powodować może trądzik, czyraki itp.; toksyna stanowi główną przyczynę pokarmowych zatruć,
    • Diplococcus pneumoniae (dwoinka zapalenia płuc) - u ludzi wywołuje płatowe oraz odoskrzelowe zapalenie płuc, zakażenie ogólne, zapalenie opłucnej czy też środkowego ucha,
    • Escherichia coli (pałeczka okrężnicy) - jest częścią mikroflory normalnej jelita człowieka oraz wyższych zwierząt; zaliczana jest do oportunistycznych drobnoustrojów (wywołać może biegunkę, zapalenie mózgowych opon, zakażenie moczowych dróg); w prawidłowych warunkach uznawana jest za symbionta, ponieważ np.: ułatwia trawienie kolagenowych białek i produkuje witaminę K,
    • Salmonella typhi (pałeczka duru brzusznego) - u ludzi powoduje dur brzuszny,
    • Thiobacillus denitrificans - denitryfikacyjna bakteria,
    • Vibrio cholerae (przecinkowiec cholery) - powoduje azjatycką cholerę, do ciała żywiciela dostaje się drogą pokarmową,
    • Acetobacter aceti - octowa bakteria, produkt jej fermentacji to kwas octowy,
    • Clostridium tetani (laseczka tężca) - wywołuje tężec; produkowana przez nią silna toksyna oddziałuje na układ nerwowy,
    • Clostridium botulinum - wywołuje zatrucie kiełbasianym jadem,
    • Haemophilus influenzae - wywołuje zapalenia dróg oddechowych górnych i ucha; wywołać może zapalenie płuc,
    • Mycobacterium tuberculosis (prątek gruźlicy) - wywołuje gruźlicę płuc (tzw. tuberkulozę) oraz innych tkanek,
    • Mycobacterium leprae - wywołuje trąd - chorobę Hansena,
    • Neisseria gonorrhoeae (dwoinka rzeżączki) - wywołuje rzeżączkę,
    • Streptococcus pyogenes - wywołuje szkarlatynę,
    • Bordetella pertussis - powoduje koklusz,
    • Corynebacterium diphteriae (maczugowiec błonicy) - wywołuje błonicę,
    • Yersinia pestis (pałeczka dżumy) - wywołuje dżumę; źródłem zakażenia są dzikie gryzonie, przede wszystkim szczury; pchła szczurza jest przenosicielem zarazka,
    • Shigella - to rodzaj bakterii, które wywołują bakteryjną czerwonkę.

KLASA: BEGGIATOAE - SIARKOBAKTERIE

  1. Te organizmy są obdarzone zdolnością ślizgowego ruchu, rozmnażają się poprzez fragmentację nici.
  2. Ta klasa bakterii żyje w wodzie; są chemoautotrofami albo saprofitami.
  3. Przedstawiciele klasy:
    • Beggiatoa mirabilis,
    • Beggiatoa arachnoidea, każdy z gatunków utlenia związki zredukowane siarki do czystej siarki, gromadzący się w formie inkluzji białawych w komórkach.

KLASA: CHLAMYDOBACTERIAE - BAKTERIE NITKOWATE, CHLAMYDIE

  1. Chlamydie - bakterie gram(-), rozprzestrzeniane przez stawonogi.
  2. Budowa chlamydii jest podobna do budowy sinic: trychom tworzony przez komórki zlokalizowany jest w pochwie.
  3. Możliwe jest odrywanie się poszczególnych komórek od trychomu, po czym wypełzają z pochwy; przypomina to powstawanie u sinic planokoków; jednakże te komórki są opatrzone rzęskami.
  4. Chlamydie są całkowicie uzależnione od ATPm które dostarcza im gospodarz, choć posiadają liczne enzymy, mogą przeprowadzać określone metaboliczne procesy.
  5. Przedstawiciele:
    • Caryophanon latum - to bakteria, która występuje w nawozie krowim świeżym
    • Chlamydia trachomatis - bakteria gram(-), pasożyt bezwzględny; wywołuje jaglicę (główną przyczyna ślepoty); również wywołuje chlamydiozę - jedna z wenerycznych chorób
    • Chlamydia psittaci - powoduje ptasią chorobę (papuzią) - tzw. ornitozę.

KLASA: MICROTATOBIOTAE - RIKETSJE

  1. Riketsje są gram(-) małymi pałeczkami.
  2. Charakterystyczna ich cecha to możliwość rozwoju jedynie wewnątrz komórek żywych.
  3. Są wewnątrzkomórkowymi bezwzględnymi pasożytami, głównie wszy, pcheł, roztoczy i kleszczy, jednak nie wywołują chorób u nich.
  4. U zwierząt i ludzi wywołują choroby zwane riketsjozami.
  5. Zwalczanie riketsjoz sprowadza się di niszczeniu przenosicieli przy pomocy owadobójczych środków i uodpornianiu organizmu poprzez szczepionki Weigla albo szczepionki Coxa.
  6. Przedstawiciele klasy:
    • Rickettsia prowazeki - powoduje epidemiczny dur plamisty; źródło zakażenia stanowi chory człowiek, wesz odzieżowa jest przenosicielem, rzadziej głowowa. Te zarazki obecne są w kale wszy, dostają się przez uszkodzony naskórek poprzez zadrapanie,
    • Rickettsia typhi - powoduje endemiczny dur plamisty; źródłem zakażenia jest szczur oraz pozostałe małe gryzonie, pchła szczurza jest przenosicielem.

KLASA: MYCOPLASMAE - MIKOPLAZMY

  1. Do tej klasy zaliczane są organizmy o komórkowej budowie najmniejsze w świecie.
  2. Charakterystyczna cecha mikoplazm to brak komórkowej ściany, dlatego też nie mają określonego kształtu.
  3. Powodują u bydła i innych zwierząt chorobę płuc; jednak wiele przedstawicieli to saprofity.
  4. Przedstawiciele klasy:
    • Mycoplasma pneumoniae - powoduje atypowe zapalenie płuc u człowieka,
    • Mycoplasma fermentans - wywołuje zapalenie cewki moczowej, a także stany zapalne narządu płciowego u kobiet.

KLASA: MYXOBACTERIAE - ŚLUZOWE BAKTERIE, MIKSOBAKTERIE

  1. Są drobnymi gram(-) bakteriami o kształcie pałeczek.
  2. Delikatna komórkowa ściana jest ich charakterystyczną cechą; umożliwia to poruszanie się ślizgowym ruchem.
  3. Rozmnażają się poprzez podział; potomne komórki częstokroć pozostają połączone śluzem, tym sposobem tworzą duże skupienia.
  4. Posiadają zdolność do tworzenia ciał owocowych o skomplikowanej budowie, zawierających przetrwalnikowe komórki.
  5. Owocowe ciało powstaje poprzez wpełzanie stopniowe bakterii jednej na kolejną; tym sposobem tworzy się twór drzewkowaty, widzialny często gołym okiem.
  6. Na górze odgałęzień owocowego ciała występują zabarwione jaskrawo skupienia licznych komórek, które otoczone są wspólną, grubą ścianą, nazywane cystami.
  7. Są zwykle saprofitami, chociaż występują czasami pasożytujące formy, na rybach głównie.
  8. Przedstawiciel klasy:
    • Stigmatella aurantiaca.

KLASA: SPIROCHAETAE - KRĘTKI

  1. Krętki są gram(-), smukłymi bakteriami o ścianach komórkowych giętkich.
  2. Całość ciała tego organizmu jest skręcone śrubowato poprzez specyficzne osiowe włókna; to włókno kurcząc się śrubowato skraca komórkę.
  3. Komórki krętków posiadają zdolność ruchu, wykonanie tego ruchu umożliwione jest przez skurcze całego ciała.
  4. Większa część gatunków zamieszkuje wodne środowisko, część z nich jest pasożytami.
  5. Przedstawiciele klasy:
    • Treponema pallidum (blady krętek) - u człowieka powoduje kiłę (syfilis),
    • Leptospira - gatunki należące do tego rodzaju powodują choroby nazywane krętkowicami (leptospirozami inaczej), np. gorączka błotna, choroba Weila; gryzonie są wektorami w większej części przypadków,
    • Borrelia recurrentis - u człowieka wywołuje dur powrotny; zazwyczaj wektorem są kleszcze albo wszy.

PODKRÓLESTWO: ARCHAEBACTERIA (ARCHEBAKTERIE, PROTOBAKTERIE)

  1. Archebakterie są organizmami, które zamieszkują skrajne beztlenowe i zasolone silnie siedliska a także wody o temperaturze wysokiej.
  2. Jedna z cech najbardziej charakterystycznych dla protobakterii to budowa specyficzna lipidów, które budują ich komórkową błonę: posiadają rozgałęzione łańcuchy, które połączone są wiązaniem eterowym z cząsteczką glicerolu (nie estrowym - tak jak u eubakterii oraz eukariotycznych organizmów).
  3. Inna cecha to brak peptydoglikanów (szczególnie mureiny), w komórkowych ścianach tych organizmów.
  4. Niektóre geny archebakterii posiadają introny - charakterystyczna cecha dla eukariotycznych organizmów.
  5. Przedstawiciele podkrólestwa:
    • Methanospirillum, Methanococcus, Methanobacterium - metanowe bakterie, żyją w beztlenowym środowisku, redukują CO2 do CH4,
    • Thermococcu,s Sulfolobus - zamieszkują bardzo kwaśne miejsca o temperaturze wysokiej; zależne są w swoim metabolizmie od siarki,
    • Halococcus, Halobacterium - środowiskiem ich życia są miejsce o koncentracji wysokiej soli.