Bakterie: Porovnání verzí

{{Taxobox

| jméno = Bakterie

| sesterska = [[Neomura]]

}}

 

Typickou součástí bakteriálních buněk je [[peptidoglykan]]ová [[buněčná stěna]], jaderná oblast ([[nukleoid]]), [[DNA]] bez [[intron]]ů, [[plazmid]]y a prokaryotický typ [[ribozom]]ů. U bakterií se nevyskytuje [[pohlavní rozmnožování]], namísto toho se nejčastěji dělí [[binární dělení|binárně]]. Bakterie jsou nejrozšířenější skupinou organismů na světě. Dříve se druhy bakterií klasifikovaly podle vnějšího vzhledu, dnes jsou moderní zejména [[genetika|genetické]] metody. Díky nim se dnes rozlišuje asi 25 základních [[kmen (biologie)|kmenů]] bakterií.

| strany = 260–9

| rok = 1976

 

V&nbsp;devatenáctém století již bylo známo, že jsou mnohé bakterie patogenní, ale nebyly známy účinné antibakteriální léky.<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | příjmení = Thurston | jméno = A | titul = Of blood, inflammation and gunshot wounds: the history of the control of sepsis | periodikum = Aust N Z J Surg | ročník = 70 | číslo = 12 | strany = 855–61 | rok = 2000}}</ref> V&nbsp;roce 1910 však [[Paul Ehrlich]] vyvinul první [[Chemoterapie|chemoterapeutikum]] proti bakterii ''[[Treponema pallidum]]'' (původce [[syfilis]]), a to díky záměně běžně používaných laboratorních barviv za sloučeninu, která selektivně zabíjela bakterie.<ref>{{citace periodika | příjmení = Schwartz | jazyk = anglicky | jméno = R | titul = Paul Ehrlich's magic bullets | periodikum = N Engl J Med | ročník = 350 | číslo = 11 | strany = 1079–80 | rok = 2004}}</ref> Tradičně se však za první systémově použitelné [[antibiotikum]] uvádí [[penicilin]], jehož účinků si všiml v&nbsp;roce [[1928]] [[Alexander Fleming]].<ref>{{citace monografie | příjmení = Klaban | jméno = Vladimír | titul = Svět mikrobů; ilustrovaný lexikon mikrobiologie životního prostředí | rok = 2001 | vydavatel = Gaudeamus | strany = 416 | místo = Hradec Králové | isbn = 80-7041-687-4}}</ref><ref name="votava" /> [[Gramovo barvení]], metoda k&nbsp;rychlé klasifikaci bakterií do několika skupin, bylo vyvinuto v&nbsp;roce 1884 [[Hans Christian Gram|Hansem Christianem Gramem]].

[[Soubor:Bacterial morphology diagram-cs (2).svg|náhled|upright=1.4|Základní tvary bakterií]]

Navenek je nejnápadnějším rysem bakterií tvar bakteriálních buněk a jejich [[Kolonie (biologie)|kolonií]]. U bakterií se rozlišují následující typy buněk dle tvaru:<ref name="rosypalbrozura" />

* '''tyčinkovitý''' ([[tyčinky (bakterie)|tyčinky]] čili bacily) – mohou se sdružovat v&nbsp;koloniích po dvou (diplobacily) či v&nbsp;řetízcích (streptobacily), případně tvoří palisády;

* '''zakřivený''' – takto tvarované bakterie nevytvářejí kolonie a patří mezi ně vibria (krátké lehce zakřivené tyčinky), spirily (lehce zvlněné tyčinky) či spirochéty (tyčinky šroubovitého tvaru);

}}</ref>

 

{{viz též|prokaryotická buňka}}

[[Soubor:Structure bacterienne.png|náhled|upright=1.2|Schéma bakteriální buňky:<br />A – [[pilus]], B – [[ribozom]], C – [[Kapsula (bakteriologie)|kapsula]], D – [[buněčná stěna]], E – [[bičík]], F – [[cytoplazma]], G – [[vakuola]], H – [[plazmid]], I – [[nukleoid]], J – [[cytoplazmatická membrána]]]]

}}</ref> Bičíky bakterií se stavbou značně liší od bičíků [[eukaryota|eukaryot]]. [[Pilus]] čili fimbrie je druhým charakteristickým vlasovitým útvarem, ale kratší, tužší a užší v&nbsp;průměru.<ref name="textbook" /> Pilusy bakterie využívají k&nbsp;přichycení na podklad (adheze), ale specializované [[Pilus#Sexuální pilusy|sexuální pilusy]] (F&nbsp;pilusy) slouží k&nbsp;přenosu [[DNA]] (sexualita bakterií).<ref name="campbell" />

 

Uvnitř bakteriální buňky se nachází [[protoplast]], tedy množství různých struktur rozptýlených v&nbsp;[[Cytoplazma|cytosolu]]. Mezi nejvýznamnější vnitrobuněčné struktury u bakterií patří [[nukleoid]] (jaderné oblasti), [[ribozom]]y, [[Buněčná inkluze|inkluze]] a [[cytoskelet]]. V&nbsp;cytosolu však jsou rozptýleny i jiné struktury, například množství [[Bílkovina|proteinů]], [[mRNA]] a bakteriální [[metabolit]]y.

 

}}</ref> Stejně jako u jiných organizmů se používá [[Binominální nomenklatura|binomické názvosloví]] (jako je například ''[[Escherichia coli]]'') a základním [[taxon]]em je [[Druh (biologie)|druh]]. Nižšími taxony pak jsou [[poddruh]], velmi často i [[Morfotyp|morfovar]], [[patovar]] a [[Sérotyp|serovar]].

 

Určování (determinace, identifikace) bakterií má velký význam v&nbsp;medicíně, kde je správným stanovením původce dané [[bakteriální infekce]] podmíněna následující léčba. Proto byla potřeba identifikovat tyto bakterie hlavním impulsem k&nbsp;vyvinutí determinačních technik. Mikroskopickým pozorováním tělních tekutin se bakterie určují jen zřídka, častěji jsou preparáty barveny.<ref name="votava" /> Známým typem barvení je [[Gramovo barvení]], které umožňuje rozlišovat bakterie [[grampozitivní bakterie|grampozitivní]] (G+), [[gramnegativní bakterie|gramnegativní]] (G−) a [[Mollicutes|bez buněčné stěny]] (Mollicutes). Pro [[Mycobacterium|mykobakterie]] (Mycobacteria) a [[Nocardia|nokardie]] (Nocardia) se zase používá [[Ziehl-Neelsenovo barvení]].<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Woods G., Walker D | titul = Detection of infection or infectious agents by use of cytologic and histologic stains | url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=172900&blobtype=pdf | periodikum = Clin Microbiol Rev | ročník = 9 | číslo = 3 | strany = 382–404 | rok = 1996}}</ref> Často však nestačí ani barvit vzorek, ale přistupuje se ke kultivaci (viz [[Bakterie#Kultivace|níže]]). Při identifikaci bakterií také čím dál více používá také genetických metod, jako je [[polymerázová řetězová reakce]]. Jejich výhodou je jejich přesnost a rychlost v&nbsp;porovnání s&nbsp;kultivačními metodami.<ref>{{citace periodika | autor = Louie M., Louie L., Simor AE | titul=The role of DNA amplification technology in the diagnosis of infectious diseases | jazyk = anglicky | periodikum = CMAJ | url = http://www.cmaj.ca/cgi/content/full/163/3/301 | ročník = 163 | číslo = 3 | strany = 301–309 | rok = 2000}}</ref>

 

Dnešní bakteriální klasifikační metody se soustředí především na molekulární systematiku. Z&nbsp;genetických metod se využívá [[Sekvenování|sekvenace]] dlouhodoběji stabilních částí DNA, jako je [[rRNA]] nebo je měřen [[obsah GC]] (množství [[guanin]]u a [[cytosin]]u v&nbsp;rámci DNA).<ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | autor = Olsen G., Woese C., Overbeek R | titul=The winds of (evolutionary) change: breathing new life into microbiology | url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=205007&blobtype=pdf | periodikum = J Bacteriol | ročník = 176 | číslo = 1 | strany = 1–6 | rok = 1994}}</ref> Na základě zmíněných genetických metod je v&nbsp;rámci domény bakterie identifikováno poměrně velké množství [[kmen (biologie)|kmenů]]. Jejich celkový počet není přesně dán a pohybuje se kolem 22–26.<ref>{{citace elektronické monografie | jazyk = anglicky | titul = Taxonomicon, Domain Bacteria | url = http://taxonomicon.taxonomy.nl/TaxonTree.aspx?id=71320 | vydavatel = Universal Taxonomic Services}}</ref><ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.biolib.cz/cz/taxon/id14778/ | titul = Biolib – Bacteria (bakterie) | vydavatel = Biolib.cz}}</ref> Příbuzné kmeny se seskupují do vývojových linií (klád), jedním ze známějších systémů je ten [[Thomas Cavalier-Smith|Cavalier-Smithův]].

 

{{viz též|růst bakteriální populace}}

Bakterie v prostředí, které jim zajišťuje pro ně vhodné chemické i fyzikální podmínky, zpravidla [[Růst|rostou]] a [[rozmnožování|množí se]]. Mechanismem růstu je u bakterií [[biosyntéza|syntéza]] všech komponent těla, čímž se zvyšuje [[hmotnost]] i [[objem]] jedince. Po dosažení určitých rozměrů se bakterie rozdělí metodou [[binární dělení|binárního dělení]], což je typ [[nepohlavní rozmnožování|nepohlavního rozmnožování]]. Doba mezi dvěma děleními se označuje jako [[Doba zdvojení|generační doba]]. Při dostatečném počtu bakterií v&nbsp;dané populaci lze mluvit o [[kolonie (biologie)|kolonii]], doba potřebná k&nbsp;zdvojnásobení počtu buněk v&nbsp;kolonii se nazývá [[doba zdvojení]].<ref name="kapralek" />

 

Při binárním dělení se buňka nejprve prodlouží na dvojnásobnou délku a replikuje svou DNA, načež se uprostřed začne vytvářet [[septum (cytologie)|septum]] (přehrádka složená ze dvou [[cytoplazmatická membrána|membrán]] a základu buněčné stěny). Septum vždy vzniká růstem dvou přepážek od protilehlých stran buňky do jejího centra, kde se obě části spojí. Při tomto procesu se uplatňují různé enzymy (např. [[transpeptidáza|transpeptidázy]]). Běžně z&nbsp;každé mateřské buňky vznikne jedna sesterská buňka, při nedokončeném dělení septa však může dojít ke vzniku shluků bakterií (viz článek [[koky]]).<ref name="microbio" /> U [[streptokok]]ů jsou místa růstu vzájemně orientovaná pod úhlem 180°, čímž vznikají řetězce. U [[stafylokok]]ů je tento úhel 90°, což má za následek vznik shluků.