Всичко за бактериите: Същност, класификация и видове

Бактериите са микроскопични, едноклетъчни организми, които нямат ядро и принадлежат към царството Prokaryota. Макар да са толкова малки, че милиони могат да се поберат върху върха на карфица, тяхното значение за живота на Земята е колосално. 

Те съществуват от над 3.5 милиарда години и са истински майстори на оцеляването – могат да живеят както в ледовете на Антарктида, така и в горещи извори, в човешкото тяло или на дъното на океана.

За разлика от клетките на растенията и животните, бактериалните клетки нямат мембранно-оградено ядро – генетичният им материал е свободно разположен в цитоплазмата.

Въпреки простата си структура, те притежават завидна способност за адаптация, размножават се бързо и обменят гени помежду си, което ги прави особено устойчиви в променяща се среда.

Макар често да се свързват с болести, повечето бактерии не са вредни - напротив. Те участват в жизненоважни процеси като разграждането на органична материя, фиксацията на азот в почвите, производството на витамини в червата ни и дори ферментацията на храни като киселото мляко и сиренето.

Бактериите не са просто "микроби", които трябва да избягваме. Те са невидими архитекти на живота. Колкото повече ги опознаваме и изследваме, толкова повече разбираме колко сложен и взаимосвързан е светът около нас. А с напредването на науката, човечеството намира все повече приложения на тези малки организми в полза на човечеството.

Въпреки че на пръв поглед всички бактерии изглеждат като просто „малки точки под микроскоп“, в действителност те са изключително разнообразни и сложни същества.

За да бъдат по-добре разбрани и изследвани, учените ги класифицират по различни критерии, свързани със структурата, метаболизма и поведението им.

 

Snel toevoegen    

Vitamine E

63 reviews

€15,95

 

Energiebooster

Snel toevoegen    

Gember - tinctuur

53 reviews

€7,95

Основните начини за класифициране на бактериите включват:

• Форма на клетката: Бактериите могат да бъдат сферични (коки), пръчици (бацили), спираловидни (спирили), извити (вибриони) и други.

• Оцветяване по Грам: В зависимост от състава на клетъчната им стена, бактериите се делят на Грам-положителни бактерии и Грам-отрицателни, което има значение за лечението на бактериални инфекции.

• Отношението им към кислорода: Някои бактерии обичат кислород (аеробни), други не могат да понасят присъствието му (анаеробни), а трети се адаптират и към двете условия (факултативни анаероби).

• Начин на хранене и метаболизъм: Тук се разграничават автотрофни (сами си произвеждат храна чрез фотосинтеза или хемосинтеза) и хетеротрофни бактерии (получават хранителни вещества от околната среда).

• Генетична информация и еволюционна близост: С помощта на ДНК секвениране се определят филогенетичните връзки между различни бактериални видове и родове.

Класификацията на бактериите не е просто научна формалност. Тя помага на медици, еколози и биотехнолози да разберат как действат различните бактерии, какви функции изпълняват и как могат да се използват или контролират.

За читателите с по-задълбочен интерес ще представим по-пълна класификация и ще посочим важни представители от всяка основна група.

Разделени по таксономия

Бактериите се класифицират по таксономични групи, като всяка включва представители с уникални функции и биологично значение.

Протеобактерии (Алфа, Бета, Гама, Делта, Епсилон)

• Alfa – Rhizobium spp. – тази бактерия фиксира азот в корените на растения

• Beta – Neisseria gonorrhoeae – причинява гонорея

• Gamma – Escherichia coli – част от чревната флора, но и патоген

• Delta – Bdellovibrio bacteriovorus – паразитира други бактерии

• Epsilon – Helicobacter pylori – колонизира стомашната лигавица и е свързана с развитието на гастрит, язва

Хламидии

• Chlamydia trachomatis – причинява хламидия, полово предавана инфекция

Спирохети

• Treponema pallidum – причинява сифилис

• Borrelia burgdorferi – причинява лаймска болест

Цианобактерии

• Anabaena spp. – извършва фотосинтеза и имат способността на фиксира азот

• Microcystis spp. – може да произвежда токсини във водоемите

Фирмикути (грам-положителни)

• Clostridium botulinum – силен невротоксин, ботулизъм

• Lactobacillus spp. – пробиотик, подпомага млечно-киселата ферментация

Актинобактерии

• Mycobacterium tuberculosis – причинява туберкулоза

• Streptomyces spp. – произвежда антибиотици (стрептомицин и др.)

Бактероидити

• Bacteroides fragilis – поддържа баланса на чревната микрофлора, важен за разграждане на полизахариди

Планктомицети

• Gemmata obscuriglobus – притежава мембранно отделено ядроподобно пространство, необичайно за бактерии

 По метаболизъм

Класификацията на бактериите по метаболизъм разкрива как различните видове добиват енергия и какви условия са им нужни за растеж.

Аеробни

• Pseudomonas aeruginosa – болничен патоген, устойчив на антибиотици

• Mycobacterium tuberculosis – задължително аеробен
  

Анаеробни

• Clostridium tetani – причинява тетанус, обитава анаеробна среда

• Clostridium difficile – може да предизвика тежка диария, особено след антибиотична терапия

 Факултативни анаероби

• Escherichia coli – може да расте с или без кислород

• Staphylococcus aureus – причинява кожни инфекции, устоява на много условия

Хемолитотрофи / Фототрофи / Хетеротрофи

• Хемолитотрофи – Nitrosomonas spp. – окислява амоняк до нитрит

• Фототрофи – Cyanobacteria (Anabaena) – използват светлина за енергия

• Хетеротрофи – Lactobacillus spp. – използва органични вещества

По въздействие върху човека

Бактериите взаимодействат с човешкия организъм по различни начини — някои подкрепят здравето, други причиняват болести, а трети просто съжителстват с нас, без да оказват пряко влияние.

Полезни бактерии

• Lactobacillus acidophilus – пробиотик, подобрява чревната и вагиналната флора

• Bifidobacterium spp. – поддържа баланса в червата

Патогенни бактерии

• Streptococcus pyogenes – причинява ангина, скарлатина

• Yersinia pestis –причинява чума

Коменсали (не вредят, не помагат)

• Staphylococcus epidermidis – част от нормалната микрофлора на кожата и лигавиците при човека, обикновено безвреден

• Bacteroides spp. – живее в червата, при баланс не вреди

Бактериалните инфекции са причинени от патогенни бактерии, които проникват в организма, размножават се и предизвикват възпаление, отделят токсичност или разрушават тъканите. Те могат да засегнат почти всяка система в тялото. 

Ето и кратка класификация, с която да добиете ясна представа за същността на бактериалните инфекции и заболяванията, до които може да доведат.

1. По локализация (по органи и системи)

• Дихателна система – пневмония (Streptococcus pneumoniae), туберкулоза (Mycobacterium tuberculosis)

• Храносмилателна система – салмонелоза, дизентерия, холера

• Урогенитална система – цистит (E. coli), гонорея (Neisseria gonorrhoeae), хламидия

• Кожа и меки тъкани – фурункули, еризипел, газова гангрена

• Нервна система – менингит (Neisseria meningitidis, Listeria monocytogenes)

2. По механизъм на увреждане

• Продукция на токсини – ботулизъм, тетанус, дифтерия

• Инвазивност и разрушаване на тъкани – туберкулоза, сифилис

• Имунологични усложнения – ревматична треска след стрептококи

 3. По начин на предаване

• Контактно – полово, кожно (гонорея, сифилис)

• Хранително/водно – салмонела, холера

• Въздушно-капково – туберкулоза, коклюш

• Чрез вектори – чума (бълхи), лаймска болест (кърлежи)

4. По тежест и протичане

• Остри – дизентерия, ангина

• Хронични – туберкулоза, лепра

• Опортюнистични патогени – Pseudomonas aeruginosa, Clostridium difficile при имуносупресия или антибиотична терапия

Разбирането на видовете бактериални заболявания и инфекции и тяхната класификация е ключово за навременната диагностика и правилното лечение. Предприемането на превантивни мерки и добрата хигиена са от съществено значение за ограничаване на разпространението на тези заболявания.

Всички бактерии ли са вредни?

Не, всъщност повечето бактерии са полезни, било то за човека или околната среда, по един или друг начин.

Какво представляват бактериите?

Микроскопични организми, които нямат ядро, а органелите им се движат свободно в цитоплазмата им, отделени от околната среда посредством клетъчна стена.

Могат ли да причинят тежки инфекции в хората?

Да, именно едни от най-тежките инфекции са предизвикани от бактерии, и ако не се лекуват на време могат да имат фатален край.

Източници:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK8406/

https://microbenotes.com/classification-of-bacteria/