Czym są bakterie?

Bakterie to jednokomórkowe organizmy bez jądra komórkowego, które samodzielnie wytwarzają wszystko, czego potrzebują do życia. Ponadto bakterie posiadają własny metabolizm i materiał genetyczny. Ich rozmiar może wynosić od 0,1 do 700 mikrometrów, co czyni je znacznie większymi niż wirusy, ale wciąż mniejszymi niż ludzkie komórki. Pod mikroskopem bakterie mogą czasami mieć rozgałęzione włókna, cylindryczne struktury, pręciki lub kulisty kształt.

W przeciwieństwie do błędnego przekonania, że wszystkie bakterie powodują choroby zakaźne, wiele bakterii jest w rzeczywistości pożytecznych. Na przykład, ludzie naturalnie mają wiele bakterii w jelitach, jamie ustnej i na skórze, które nie powodują chorób. Wręcz przeciwnie: "dobre" bakterie pomagają na przykład jelitom w trawieniu. Na skórze tak zwane "dobre" bakterie zapewniają, że zarazki chorobotwórcze nie rozprzestrzeniają się tam. Tylko około jeden procent wszystkich bakterii jest ważnymi patogenami chorób zakaźnych, na przykład gdy wnikają do organizmu i wytwarzają tam produkty przemiany materii. Najbardziej znane choroby bakteryjne obejmują chlamydię, błonicę, krztusiec, listeriozę, dżumę, salmonellę, tężec, rzeżączkę, gruźlicę i dur brzuszny. Istnieją już szczepionki przeciwko niektórym z tych chorób. Z reguły infekcje bakteryjne leczy się antybiotykami.

Jak zbudowane są bakterie?

Podobnie jak komórka roślinna, komórka bakteryjna również posiada ścianę komórkową, która zbudowana jest z mureiny. Podczas gdy niektóre bakterie mają tylko jedną warstwę mureiny w ścianie komórkowej, inne mają kilka warstw mureiny. Ta różnica w strukturze ściany komórkowej powoduje, że bakterie przybierają różne zabarwienie w tak zwanej metodzie barwienia Grama. Jeszcze inne bakterie oprócz ściany komórkowej otaczają się otoczką. Jest to bardzo gęsta warstwa ochronna składająca się z cukrów i białkowych bloków budulcowych (tzw. aminokwasów). Oprócz kapsułki, ochronę zapewnia również tak zwany biofilm. Jest to lepka substancja, którą bakterie wydzielają, aby przyczepić się do innych komórek lub przedmiotów. Zwłaszcza na zębach bakterie próchnicy (płytka nazębna) mogą tworzyć się dzięki temu biofilmowi.

Istnieje również kilka bakterii, które w ogóle nie mają ściany komórkowej, takich jak gatunki mykoplazmy i termoplazmy. Mykoplazmy to bakterie pasożytnicze, które mogą się rozmnażać. Z drugiej strony, tak zwane gatunki termoplazmy to bakterie ciepłolubne, które mają stabilną błonę plazmatyczną i występują głównie w glebach wulkanicznych.

Jak rozwijają się bakterie?

Bakterie są, że tak powiem, najstarszymi mieszkańcami Ziemi i rozmnażają się w najbardziej zróżnicowanych warunkach poprzez podział komórek. W tym procesie bakteria dzieli swoją komórkę na dwie części i w ten sposób praktycznie się klonuje. Bakterie znajdują się nie tylko w powietrzu, ale także w wodzie lub żywności i mogą przetrwać przez bardzo długi czas w środowisku, a nawet w ludzkim ciele.

Jak można zabić bakterie?

Bakterie reagują wrażliwie na wysokie temperatury, ale także na substancje chemiczne, takie jak alkohol, aldehydy i/lub chlor. Do medycznego leczenia bakterii w organizmie człowieka stosuje się na przykład antybiotyk. Antybiotyk albo zapobiega namnażaniu się bakterii, albo niszczy je w bezpośredni sposób. Z jednej strony antybiotyk może sprawić, że bakterie nie będą w stanie zbudować nowej ściany komórkowej po podziale komórki. Ponieważ ściana komórkowa działa jak zewnętrzna powłoka ochronna, bakteria pęka bez tej ściany komórkowej i umiera. Z drugiej strony antybiotyk może również blokować biosyntezę białek, a tym samym zabijać bakterię.

Czy wszystkie bakterie są takie same?

Istnieją bakterie, które są prawdziwymi artystami przetrwania. Nie tylko są w stanie wytrzymać ekstremalne zimno, ciepło lub suszę, ale niektóre z nich mogą nawet przetrwać bez tlenu. W bardzo złych warunkach życia niektóre rodzaje bakterii mogą również tworzyć przetrwalniki, co czyni je niewrażliwymi na ciepło, promieniowanie i/lub wysuszenie.

Jeszcze inne bakterie są niezwykle ruchliwe lub dość solidnie zbudowane, tj. są otoczone błoną z zewnątrz i dodatkowo chronione przez ścianę komórkową. Większość bakterii posiada powłokę z cukrowych bloków budulcowych (biofilmy), która chroni je przed środowiskiem.

Ogólnie rzecz biorąc, bakterie można sklasyfikować według ich koloru, który przybierają w kontakcie z określonymi barwnikami. Jest to znane jako barwienie metodą Grama, które można rozróżnić w następujący sposób:

• Bakterie Gram-dodatnie: takie jak patogeny błonicy lub wąglika, a także pneumokoki i paciorkowce, które powodują między innymi zapalenie płuc i zapalenie migdałków. Bakterie Gram-dodatnie zmieniają kolor na niebieski.
• Bakterie Gram-ujemne: takie jak patogeny cholery, krztuśca, dżumy i duru brzusznego. Bakterie Gram-ujemne zmieniają kolor na czerwony.

Co różne formy mówią nam o bakteriach?

Ogólnie wyróżnia się trzy różne formy bakterii:

• bakterie kuliste: Należą do nich wszystkie bakterie o kształcie od okrągłego do owalnego, tzw. ziarniaki. Zwykle tworzą one typowe grupy po dwie, cztery lub osiem, łączą się w większe skupiska (gronkowce) lub tworzą mniej lub bardziej długie łańcuchy (paciorkowce).
• bakterie pałeczkowate: Tak zwane bakterie pałeczkowate mogą występować pojedynczo (np. bakterie duru brzusznego) lub tworzyć różne skupiska, takie jak bakterie błonicy. Jeśli bakterie w kształcie pręcików potrzebują tlenu do życia i tworzą zarodniki, są one również nazywane pałeczkami, takimi jak bakterie wąglika.
• bakterie spiralne: są ponownie podzielone na cztery grupy: spirillae, borrelia, treponemen, a także leptospiry.

Jakie choroby mogą powodować bakterie?

Istnieje wiele różnych bakterii, które mogą powodować na przykład następujące choroby:

• Chlamydia: lekarze rozróżniają różne rodzaje chlamydii, z których każdy może powodować różne objawy kliniczne, takie jak zapalenie spojówek, zakażenie układu moczowego i/lub narządów płciowych oraz zapalenie płuc.
• Błonica: objawia się szczekającym kaszlem, trudnościami w połykaniu i/lub słodkawym, cuchnącym zapachem z ust. Objawy te są wywoływane przez toksynę bakterii Gram-dodatniej Corynebacterium diphtheriae.
• Rzeżączka jest chorobą przenoszoną drogą płciową wywoływaną przez bakterie Neisseria. Jeśli choroba jest leczona wcześnie, zwykle ulega całkowitemu wyleczeniu. Jeśli choroba zostanie zdiagnozowana i leczona później, jej późną konsekwencją może być niepłodność.
• Krztusiec: jest w rzeczywistości chorobą dziecięcą, która coraz częściej dotyka również nastolatków i dorosłych i jest zwykle wywoływana przez Gram-ujemną bakterię Bordetella pertussis.
• Meningokoki: mogą powodować zapalenie opon mózgowych lub bakteryjne zatrucie krwi (sepsę).
• Pneumokoki: również należą do paciorkowców, ale zwykle występują w parach (diplokoki). Pneumokoki mogą powodować zapalenie płuc, ale także zapalenie opon mózgowych, zapalenie ucha środkowego i/lub zapalenie zatok.
• Salmonella: powoduje typową chorobę przenoszoną przez żywność (salmonellozę).
• Szkarlatyna: jest wywoływana przez Gram-dodatnie, kuliste paciorkowce grupy A (Streptococcus pyogenes).
• Gronkowce: mogą powodować ropnie, infekcje ran lub bakteryjne zatrucie krwi (sepsę). Szczepy Staphylococcus aureus są szczególnie niebezpieczne, ponieważ są odporne na metycylinę i inne antybiotyki.
• Paciorkowce: Tak zwane paciorkowce A mogą powodować zapalenie ucha środkowego i/lub migdałków, różycę, zapalenie płuc i/lub gorączkę reumatyczną. Paciorkowce z grupy B mogą powodować zapalenie opon mózgowych. Inne paciorkowce mogą występować jako bakterie próchnicy.
• Tężec (szczękościsk): jest wywoływany przez bakterie z rodzaju Clostridium tetani. Choroba powoduje silne skurcze mięśni, które mogą prowadzić do śmierci przez uduszenie.
• Gruźlica: jest wywoływana głównie przez patogen Mycobacterium tuberculosis.