ยูแบคทีเรีย: มันคืออะไรลักษณะและประเภท

เราไม่เห็นพวกเขา แต่เราถูกล้อมรอบด้วยพวกเขา พวกเขามาในทุกรูปแบบและถึงแม้จะมีขนาดเล็กมาก แต่ก็มีส่วนอย่างมากต่อโลกของเราที่เป็นอย่างที่เป็นอยู่ทุกวันนี้

ยูแบคทีเรียเป็นจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในระบบนิเวศส่วนใหญ่บนโลกและสามารถมีได้จาก ฟังก์ชั่นที่เป็นประโยชน์สำหรับสายพันธุ์ของเราที่จะเป็นอันตรายแม้กระทั่งทำให้เราเป็นโรคและความเสียหาย โดยธรรมชาติ.

แล้ว เราจะเจาะลึกถึงโดเมนของ eubacteriaหรือที่เรียกว่าแบคทีเรียที่แท้จริง และเราจะค้นพบว่าพวกมันขยายพันธุ์ได้อย่างไร รูปแบบใดของพวกมัน และกลุ่มที่อยู่ที่นั่น

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "เชื้อโรค 4 ชนิด (และลักษณะเฉพาะ)"

ยูแบคทีเรียคืออะไร?

ยูแบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตเซลล์เดียว จุลินทรีย์เหล่านี้เรียกว่าแบคทีเรียที่แท้จริงหรือเพียงแค่เป็นแบคทีเรีย และโดเมนของพวกมันเป็นหนึ่งในสามโดเมนของชีวิตที่เสนอตามแบบจำลองวิวัฒนาการในปัจจุบันร่วมกับยูคารยาและอาร์เคีย

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ คำว่า "แบคทีเรีย" ใช้แทนกันได้เพื่ออ้างถึงสิ่งมีชีวิตที่เป็นโปรคาริโอตและเซลล์เดียวทั้งหมด แต่เมื่อเวลาผ่านไป โดเมนนี้แบ่งออกเป็น eubacteria (Eubacteria) และ archaebacteria (Archaebacteria) ต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็นแบคทีเรียและ archaeas (อาร์เคีย)

เป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอต (ไม่มีนิวเคลียสของเซลล์) สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ค่อนข้างง่ายโดยมีสารพันธุกรรมกระจายอยู่ทั่วเซลล์เมทริกซ์ แต่ถึงแม้จะเรียบง่าย แต่ก็เป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในธรรมชาติ พบได้ในเกือบทุกระบบนิเวศในโลก พวกมันอาศัยอยู่บนดิน น้ำ อากาศ และบนพื้นผิวที่มีสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต

มีการอธิบายแบคทีเรียที่แท้จริงมากกว่า 5,000 สายพันธุ์ที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้แบคทีเรียจำนวนมากเป็น นักชีววิทยาทางวิทยาศาสตร์และนักแบคทีเรียวิทยาที่พิจารณาว่ายูแบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตที่พบมากที่สุดใน ธรรมชาติ. ก็มีทุกชนิดเช่นกันที่เป็นเชื้อก่อโรค กล่าวคือ ทำให้เกิดโรคในสิ่งมีชีวิตอื่นแม้ว่ายูแบคทีเรียส่วนใหญ่จะไม่เป็นอันตรายและมีประโยชน์แม้กระทั่งตลอดชีวิต

• คุณอาจสนใจ: "ความแตกต่าง 12 ประการระหว่างเซลล์ยูคาริโอตและเซลล์โปรคาริโอต"

ลักษณะของยูแบคทีเรีย

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว ยูแบคทีเรียหรือแบคทีเรียที่แท้จริงเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียวและโปรคาริโอตง่ายมาก ลักษณะสำคัญอย่างหนึ่งของมันคือการขาดนิวเคลียสของเยื่อหุ้มซึ่ง DNA ของมันถูกปิดล้อมอยู่หรือออร์แกเนลล์เซลล์ไซโตซอลอื่นๆ ที่เป็นเยื่อหุ้มเซลล์ นอกจากนี้ เราสามารถเน้นลักษณะที่น่าสนใจอื่นๆ ของยูแบคทีเรีย

อย่างแรกคือ นอกเหนือจากโปรคาริโอตแล้ว พวกมันยังมีเยื่อหุ้มเซลล์ที่ประกอบด้วยชั้นลิปิดสองชั้น เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเซลล์ยูคาริโอตหรือเซลล์ที่มีนิวเคลียส ในกรณีของยูแบคทีเรีย ไขมัน bilayer นี้ล้อมรอบภายในที่เป็นน้ำเรียกว่า cytosol ซึ่งพบสารพันธุกรรมของเซลล์ และในหมู่พวกเขายังมีโปรตีนในเซลล์เช่นไรโบโซมเพื่อให้สามารถแปลโปรตีนได้

ยูแบคทีเรียถูกปกคลุมด้วยผนังเพื่อการป้องกัน ซึ่งประกอบด้วยพอลิเมอร์ที่เรียกว่าเปปติโดไกลแคน โพลีเมอร์นี้ประกอบด้วยการตกค้างซ้ำของคาร์โบไฮเดรต N-acetyl-glucosamine และกรด N-acetylmuramic ที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะ β-1,4 ในบางกรณี แบคทีเรียปรากฏบนโครงสร้างโปรตีนที่พื้นผิวของมันในรูปของเส้นใยที่ อนุญาตให้ย้ายที่เรียกว่า cilia (ถ้าสั้นและหลาย) หรือ flagella (ถ้ายาวและ ขาดแคลน).

สารพันธุกรรมของเซลล์โปรคาริโอตพบได้ในบริเวณเฉพาะของไซโตซอลที่เรียกว่านิวเคลียส เนื่องจากแม้ว่าจะไม่ใช่เคอร์เนลที่กำหนดไว้อย่างดี แต่ก็ทำหน้าที่เหมือนกันไม่มากก็น้อย ยูแบคทีเรียมีสารพันธุกรรมทั้งหมดที่เก็บรวบรวมไว้ในโครโมโซมรูปวงกลมเดียว นอกจากนี้ ในไซโตซอล เรายังพบชิ้นส่วนดีเอ็นเอนอกโครโมโซมอื่นๆ ที่เรียกว่าพลาสมิด ซึ่ง สามารถใช้ร่วมกับแบคทีเรียอื่น ๆ ผ่านโครงสร้างที่เรียกว่า pilus และโดยทั่วไปจะมีข้อมูลการเผาผลาญ มีประโยชน์

ในหลายกรณี ยูแบคทีเรียถูกล้อมรอบด้วยแคปซูลหรือเมทริกซ์เจลาตินัสที่เรียกว่าไกลโคคาลิกซ์. เป็นส่วนประกอบที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตที่ยื่นออกมาจากเยื่อหุ้มเซลล์และผนัง ซึ่งให้ความต้านทานบางอย่างต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์ เชื้อโรคและ ยาปฏิชีวนะ

ยูแบคทีเรียบางชนิดสามารถเปลี่ยนเป็นเอนโดสปอร์ได้เมื่อต้องเผชิญกับสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง เหล่านี้เป็นโครงสร้างของความต้านทานที่ช่วยให้พวกเขาทนต่อปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิที่รุนแรง ระดับ pH ที่เป็นกรดหรือด่างเกินไป การแผ่รังสีที่มากเกินไป... อันที่จริง ต้องขอบคุณความสามารถในการกลายเป็นเอนโดสปอร์ที่พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในเกือบทุกส่วนของโลก บนพื้นผิวประเภทใดก็ได้ สิ่ง.

ขนาดและรูปร่าง

แบคทีเรียมีขนาดเล็กแต่ สามารถอยู่ในช่วงประมาณ 0.2 ถึง 50 ไมครอน แม้ว่าขนาดเฉลี่ยจะอยู่ระหว่าง 1 ถึง 3 µm. รูปร่างของมันแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละสายพันธุ์ โดยสามประเภทต่อไปนี้เป็นรูปร่างที่พบได้บ่อยที่สุด

1. มะพร้าว

Cocci เป็นเซลล์ทรงกลมหรือรูปไข่ซึ่งมักจะพบเป็นรายบุคคลหรือเรียงตามพื้นที่ ขึ้นอยู่กับระนาบที่พวกเขาถูกแบ่งออก เนื่องจากบางครั้งพวกมันสามารถอยู่ร่วมกันได้แม้หลังจากถูกแบ่งแล้ว สามารถพบได้ในคู่ โซ่ หรือหลายกลุ่มขึ้นอยู่กับสายพันธุ์

2. แท่งหรือแบคทีเรีย

แท่งหรือแบคทีเรียเป็นเซลล์เดี่ยวหรือเซลล์รวมกัน เมื่อพิจารณาจากรูปร่างคล้ายแท่ง เซลล์เหล่านี้จึงคล้ายกับเซลล์ของไส้กรอก หรือ chorizo ​​​​ในกรณีที่อยู่ในกลุ่ม

3. เกลียว

สปิริต เป็นแบคทีเรียรูปเกลียว ตามชื่อที่แนะนำ โดยทั่วไปมีความยืดหยุ่น

ประเภทของแบคทีเรีย

ปัจจุบันการจำแนกประเภทที่ยอมรับมากที่สุดสำหรับโดเมนของแบคทีเรียประกอบด้วย 5 ไฟลาต่อไปนี้

1. โปรตีโอแบคทีเรีย

โปรตีโอแบคทีเรีย เป็นกลุ่มจุลินทรีย์ที่แพร่หลาย อุดมสมบูรณ์ และหลากหลายที่สุดกลุ่มหนึ่ง. ขอบนี้มีแบคทีเรียจำนวนมากที่มีความสามารถในการทำให้เกิดโรคสำหรับมนุษย์และสายพันธุ์อื่น ๆ ของ อาณาจักรสัตว์อยู่ในกลุ่มนี้ ได้แก่ Salmonella, Helicobacter, Escherichia, Neisseria, วิบริโอ ...

ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของโปรตีโอแบคทีเรียคือไม่สามารถย้อมสีด้วยวิธีแกรมได้ จึงเป็นสาเหตุว่าทำไมพวกมันจึงถูกเรียกว่าแบคทีเรียแกรมลบ จุลินทรีย์เหล่านี้แบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

• ε-โปรตีโอแบคทีเรีย
• δ-โปรตีโอแบคทีเรีย
• α-โปรตีโอแบคทีเรีย
• เบต้า-โปรตีโอแบคทีเรีย
• γ-โปรตีโอแบคทีเรีย

2. สไปโรเชเต

Spirochetes คือ แบคทีเรียรูปเกลียวที่มีความยาวมากได้ถึง 500 µm ยาว. จุลินทรีย์จำนวนมากเป็นจุลินทรีย์ที่มีชีวิตอิสระในน้ำจืดหรือน้ำเค็ม แหล่งน้ำที่อุดมไปด้วยอินทรียวัตถุ บางชนิดทำให้เกิดโรคในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่นเดียวกับแบคทีเรียเลปโตสไปรา

3. หนองในเทียม

แบคทีเรียคลามัยเดีย โดยทั่วไปเป็นปรสิตภายในเซลล์และไฟลัมนี้ประกอบด้วยชั้นเดียว (Chlamydia). ในทางกลับกัน กลุ่มนี้ถูกแบ่งออกเป็นสองคำสั่งที่เรียกว่า Chlamydiales โดยมี 4 ตระกูล; และ Parachlamydiales ด้วย 6

4. ไซยาโนแบคทีเรีย

ไซยาโนแบคทีเรียเคยรู้จักในชื่อสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน หรือค่อนข้างเป็นสีฟ้าตามชื่อของมัน พวกมันคือ photoautotrophic แบคทีเรียอิสระหรือ endosymbiontsion.

5. แบคทีเรียแกรมบวก

ในที่สุดเราก็มีกรณีของ แบคทีเรียแกรมบวกซึ่งมีชื่อหมายความว่าสามารถย้อมด้วยวิธีการย้อมแกรมได้คิดค้นโดยนักแบคทีเรียวิทยาชาวเดนมาร์ก Hans Christian Gram (1853-1938) ภายในขอบนี้เราพบ:

• Firmicutes: แบคทีเรียที่ผลิตเอนโดสปอร์ ใช้สำหรับอุตสาหกรรม
• Actinobacteria: ใช้สำหรับการบำบัดทางชีวภาพของน้ำและดินที่ปนเปื้อน
• Mycoplasma: รวมถึงแบคทีเรียก่อโรคที่อาศัยอยู่ในเยื่อเมือกและเยื่อบุผิว

โภชนาการของยูแบคทีเรีย

ภายในขอบเขตของแบคทีเรีย เราสามารถพบสิ่งมีชีวิตทั้ง heterotrophic และ autotrophic แบคทีเรีย Heterotrophic คือแบคทีเรียที่ต้องการอาหารจากแหล่งภายนอกเช่นเดียวกับในอาณาจักรสัตว์ ในขณะที่ออโตโทรฟสามารถผลิตอาหารของตนเองจากสารประกอบอนินทรีย์ได้ เช่นเดียวกับพืช

แบคทีเรีย heterotrophic ส่วนใหญ่เป็น saprophytic ซึ่งหมายความว่าพวกมันกินอินทรียวัตถุที่ตายแล้วหรือเน่าเปื่อย ในกรณีอื่นๆ เราพบแบคทีเรียที่เป็นปรสิต กล่าวคือ พวกมันอาศัยอยู่ภายในหรือภายนอกสิ่งมีชีวิตอื่น ทำให้เกิดความเสียหายบางอย่าง เรายังพบกรณีของแบคทีเรียที่พึ่งพาอาศัยกันซึ่งสร้างความสัมพันธ์ที่สนับสนุนซึ่งกันและกันกับสิ่งมีชีวิตอื่นให้ประโยชน์บ้างในขณะที่รับอาหารเป็นการตอบแทน

ในกรณีของ autotrophic eubacteria เราสามารถพบการสังเคราะห์แสงหรือเคมีสังเคราะห์ ซึ่งอาจหรือไม่ขึ้นอยู่กับการมีออกซิเจน ในกรณีของการสังเคราะห์แสง สารเหล่านี้จะผลิตสารอินทรีย์ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยใช้พลังงานที่รังสีของดวงอาทิตย์มอบให้ และทำให้เม็ดสีสังเคราะห์แสงประเภทต่างๆ ทำงาน เช่น คลอโรฟิลล์ ในกรณีของแบคทีเรียสังเคราะห์ทางเคมี พวกมันใช้สารประกอบอนินทรีย์ เช่น แอมโมเนียม โมเลกุลไฮโดรเจน เหล็ก หรือกำมะถัน เพื่อผลิตโมเลกุลอินทรีย์ของพวกมัน

การสืบพันธุ์

โดยทั่วไป แบคทีเรียที่แท้จริงจะสืบพันธุ์โดยการแบ่งเซลล์แบบไบนารี ซึ่งเป็นกลไกการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศตามแบบฉบับของโปรคาริโอตและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอื่นๆ ตามชื่อของมัน ในกระบวนการนี้ เซลล์ที่เหมือนกันสองเซลล์จะถูกสร้างขึ้นจากการแตกตัวของต้นกำเนิดหรือเซลล์ต้นกำเนิด การแยกตัวแบบไบนารีเป็นกลไกการสืบพันธุ์ที่รวดเร็วมาก แม้ว่าเวลาจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ แบคทีเรียบางชนิด โดยบางชนิดแบ่งได้ในเวลาน้อยกว่า 20 นาที และบางชนิดใช้เวลาหลายตัว ชั่วโมง

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการทำซ้ำของสารพันธุกรรม กล่าวคือ โครโมโซมของแบคทีเรียในลักษณะวงกลม. จากนั้นเซลล์ต้นกำเนิดจะเริ่มมีขนาดเพิ่มขึ้นและครู่ต่อมาโครโมโซมจะสร้างสำเนาของตัวเองโดยโยกย้ายหนึ่งไปยังขั้วหนึ่งของเซลล์และอีกอันหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่ง ณ จุดนี้ เซลล์มีขนาดเดิมเกือบสองเท่า

ภายในแบคทีเรีย เริ่มกระตุ้นโปรตีนชุดหนึ่ง ซึ่งมีหน้าที่สร้างวงแหวนแบ่งเซลล์ลูกสาวทั้งสองตำแหน่งมากหรือน้อยตรงกลางของสเต็มเซลล์ ในบริเวณที่เกิดวงแหวนแบ่งนี้ ผนังเซลล์ตามขวางใหม่จะเริ่มสังเคราะห์ ซึ่งสิ้นสุด การแยกโครโมโซมทั้งสองที่อยู่บริเวณขั้วแต่ละเซลล์ออกและทำให้เกิดการแยกตัวของเซลล์ลูกสาวทั้งสองเกิดขึ้น เหมือนกัน

ขึ้นอยู่กับการวางแนวที่มีการกระจายโครโมโซมที่ซ้ำกันเราพูดถึง .ประเภทต่าง ๆ ฟิชชันไบนารี (ตามยาว, ตามขวางหรือไม่สม่ำเสมอ) แต่ในทุกเหตุการณ์เดียวกันที่เรามี กล่าวถึง

ความสำคัญของจุลินทรีย์เหล่านี้

แบคทีเรียที่แท้จริงทำให้โลกเป็นอย่างที่เป็นอยู่ทุกวันนี้ บวกกับ สามารถใช้เพื่อประโยชน์ทางเศรษฐกิจ economic. ตัวอย่างเช่น จุลินทรีย์เหล่านี้มีส่วนร่วมในการหมุนเวียนของสารอาหาร เช่น ฟอสฟอรัส กำมะถัน คาร์บอนและไนโตรเจน ย่อยสลายอินทรียวัตถุ ทำให้เกิดสารอาหารเหล่านี้เป็นสารตกค้างจากพวกมัน หนังบู๊. ในกรณีของแบคทีเรียสังเคราะห์แสง พวกมันใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์และปล่อยออกซิเจนสู่ชั้นบรรยากาศเช่นเดียวกับพืช

เรามีแบคทีเรียอยู่ในตัวเราแต่พวกมันดี บางชนิดทำหน้าที่เป็นเหมือนสัญลักษณ์ในระบบทางเดินอาหารของสัตว์หลายชนิด รวมทั้งมนุษย์และสัตว์กินพืชเคี้ยวเอื้องจำนวนมาก ซึ่งมีส่วนร่วมในการย่อยอาหาร ภายในสิ่งเหล่านี้ เราสามารถเน้นที่ แลคโตบาซิลลัส แอซิโดฟิลัส และ สเตรปโทค็อกคัส เทอร์โมฟิลัส.

ในด้านการวิจัยทางชีวการแพทย์ แบคทีเรียมักถูกใช้เป็นตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตในการศึกษาสิ่งมีชีวิตต่างๆ ปรากฎการณ์เกี่ยวกับชีวิตและยังถูกนำไปใช้เพื่อผลิตสารประกอบทางเทคโนโลยีชีวภาพต่างๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติอีกด้วย หากไม่มีแบคทีเรีย จะไม่สามารถมีอาหาร เช่น ชีส โยเกิร์ต หรือยา เช่น อินซูลิน ที่ได้รับผ่านสายพันธุ์ดัดแปลงพันธุกรรมของ Escherichia coli.