Hlavní jiný

Životní forma bakterií

Obsah:

Životní forma bakterií
Životní forma bakterií

Video: 3 minuty s ... Jiří Schindler - Ze života bakterií 2024, Smět

Video: 3 minuty s ... Jiří Schindler - Ze života bakterií 2024, Smět
Anonim

Kapsle a slizové vrstvy

Mnoho bakteriálních buněk vylučuje nějaký extracelulární materiál ve formě kapsle nebo slizové vrstvy. Slizová vrstva je volně spojená s bakterií a může být snadno odplavena, zatímco kapsle je pevně připojena k bakterii a má určité hranice. Kapsle lze vidět pod světelným mikroskopem umístěním buněk do suspenze indického inkoustu. Tobolky vylučují inkoust a vypadají jako čiré halos obklopující bakteriální buňky. Tobolky jsou obvykle polymery jednoduchých cukrů (polysacharidy), ačkoli tobolka Bacillus anthracis je vyrobena z kyseliny polyglutamové. Většina tobolek je hydrofilních („milujících vodu“) a může zabránit bakteriím zabránit vysychání (dehydrataci) tím, že zabrání ztrátě vody. Kapsle mohou chránit bakteriální buňky před požitím a zničením bílými krvinkami (fagocytóza). Přesný mechanismus úniku fagocytózy je nejasný, ale může nastat proto, že kapsle způsobují kluzkost bakteriálních povrchových složek, což bakterii pomáhá uniknout pohlcení fagocytárními buňkami. Přítomnost tobolky v Streptococcus pneumoniae je nejdůležitějším faktorem její schopnosti způsobovat pneumonii. Mutantní kmeny S. pneumoniae, které ztratily schopnost tvořit kapsli, jsou snadno absorbovány bílými krvinkami a nezpůsobují onemocnění. Asociace virulence a tvorby kapslí je také nalezena u mnoha jiných druhů bakterií.

Kapsulární vrstva extracelulárního polysacharidového materiálu může uzavřít mnoho bakterií do biofilmu a plní mnoho funkcí. Streptococcus mutans, který způsobuje zubní kaz, štěpí sacharózu v potravě a používá jeden z cukrů k vytvoření své kapsle, která se pevně drží na zubu. Bakterie, které jsou zachyceny v tobolce, používají druhý cukr k podpoře jejich metabolismu a produkují silnou kyselinu (kyselinu mléčnou), která napadá zubní sklovinu. Když Pseudomonas aeruginosa kolonizuje plíce osob s cystickou fibrózou, vytvoří hustý kapsulární polymer kyseliny alginové, který přispívá k obtížím eradikace bakterie. Bakterie rodu Zoogloea secernují vlákna celulózy, která zaplavují bakterie do vločky, která se vznáší na povrchu kapaliny a udržuje bakterie vystavené vzduchu, což je požadavek na metabolismus tohoto rodu. Několik tyčinkovitých bakterií, jako je Sphaerotilus, vylučuje dlouhé chemicky složité tubulární pláště, které obklopují podstatný počet bakterií. Opláštění těchto a mnoha dalších ekologických bakterií může být obaleno oxidy železa nebo manganu.

Flagella, fimbriae a pili

Mnoho bakterií je pohyblivé, schopné plavat přes tekuté médium nebo klouzat nebo rojit přes pevný povrch. Bakterie plavání a rojení mají bičíky, což jsou extracelulární přídavky potřebné pro pohyblivost. Flagella jsou dlouhá, spirálovitá vlákna vyrobená z jediného typu proteinu a umístěná buď na koncích tyčinkovitých buněk, jako je tomu u Vibrio cholerae nebo Pseudomonas aeruginosa, nebo po celém buněčném povrchu, jako je tomu u Escherichia coli. Flagella lze nalézt na grampozitivních i gramnegativních prutech, ale jsou vzácné na kokách a jsou zachyceny v axiálním vláknu ve spirochetách. Bičík je ve své základně připevněn k bazálnímu tělu v buněčné membráně. Protomotivní síla generovaná na membráně se používá k přeměně bičíkovitého filamentu způsobem turbíny poháněné tokem vodíkových iontů bazálním tělem do buňky. Když se bičíky otáčejí proti směru hodinových ručiček, bakteriální buňka plave v přímé linii; rotace ve směru hodinových ručiček má za následek plavání v opačném směru nebo, pokud existuje více než jedna bičík na buňku, náhodné omílání. Chemotaxe umožňuje bakterii přizpůsobit své chování při plavání tak, aby mohla cítit a migrovat směrem ke zvyšujícím se hladinám atraktivní látky nebo od odpuzující látky.

Nejen, že jsou bakterie schopny plavat nebo klouzat směrem k příznivějším prostředím, ale mají také přívěsky, které jim umožňují přilnout k povrchům a zabránit jejich odplavení proudícími tekutinami. Některé bakterie, jako je E. coli a Neisseria gonorrhoeae, produkují rovné, tuhé, špice podobné projekce zvané fimbriae (latina pro „vlákna“ nebo „vlákna“) nebo pili (latina pro „vlasy“), které sahají z povrchu bakterie a připojit se ke specifickým cukrům na jiných buňkách - pro tyto kmeny, epitelové buňky střeva nebo močových cest. Fimbrie jsou přítomny pouze u gramnegativních bakterií. Některé pili (nazývané sex pili) se používají k tomu, aby umožnily jedné bakterii rozpoznat a držet se druhé v procesu sexuálního páření zvaného konjugace (viz níže Bakteriální reprodukce). Mnoho vodních bakterií produkuje kyselý mukopolysacharid, který jim umožňuje pevné přilnutí ke skalám nebo jiným povrchům.