Bacterii

8
1 Bacteriile – generalităţi, taxonomie, factorii care influenţează numărul şi răspândirea lor în sol Bacteriile sunt organisme procariote, fac parte din regnul Procaryota, clasa Schizomycetes, încrengătura Scotobacteria. Bacteriile sunt organisme foarte mici, care nu se văd decât la microscop, de aceea dimensiunile lor se exprimă în microni (a mia parte dintr-un milimetru). Ele sunt situate la limita superioară a substanţelor coloidale (nişte coloizi hidrofili) şi sunt variabile de la o specie la alta. De aceea, dimensiunea constituie un caracter taxonomic important. Dimensiunile sunt cuprinse între 0,3-15 microni. Speciile cele mai mici de coci au diametrul de 0,6 microni, iar cele mai mari de 1,2-1,5 microni. Bacilii cei mai mici au grosimea în jur de 0,3 microni, iar cei mai mari de 1-1,3 microni şi o lungime de 3-10 microni. Bacteriile de putrefacţie pot atinge mărimi de până la 15 microni – Clostridium putrefaciens. Spirochetele au grosimi de 0,2-0,3 microni, lungimea de 6-20 microni. Anatomia bacteriilor Forma bacteriilor şi dimensiunea lor constituie importante criterii de taxonomie, fiind controlate genetic. Aprecierea formei se face în mod convenţional în culturile tinere, în faza de creştere activă a celulelor. După formă, bacteriile pot fi clasificate în cinci mari categorii: 1) sferice, 2) cilindrice, 3) spiralate sau elicoidale, 4) filamentoase, 5) pătrate. Bacteriile sferice (cocii) pot avea forma sferică, ovoidală, elipsoidală, reniformă, uneori neregulată, sau parţial poliedrică, având diametrele celulei aproape egale. După poziţia celulelor- fiice, rezultate în urma diviziunii, cocii prezintă şase subtipuri morfologice: a) Coci simpli, izolaţi, când celulele rezultate din diviziune rămân izolate. b) Diplococi, când celulele rezultate nu se separă între ele, rămânând grupate câte două (Diplococcus pneumoniae). c) Streptococi, când celulele rezultate se grupează formând lanţuri (Streptococcus lactis). d) Tetracoci sau tetrade, când celulele rezultate se grupează câte patru (Micrococcus tetragenes). e) Sarcina, când opt sau 16 celule sunt grupate în pachete asemănătoare baloturilor legate (Sarcina flava). f) Stafilococi, când celulele rezultate formează grupări neregulate în formă de ciorchine (Staphylococcus aureus). Densitatea bacteriilor sau greutatea specifică a unei celule bacteriene este aproape de cea a apei (principalul component al protoplasmei); de 1,07 - 1,32 în stare umedă (în medie de 1,1). Densitatea bacteriilor scade în cazul unui conţinut mic în lipide şi creşte la un conţinut mare de protide şi săruri. Dimensiunile bacteriilor Bacteriile sunt organisme foarte mici, care nu se văd decât la microscop, de aceea dimensiunile lor se exprimă în microni (a mia parte dintr-un milimetru). Ele sunt situate la limita superioară a substanţelor coloidale (nişte coloizi hidrofili) şi sunt variabile de la o specie la alta. De aceea, dimensiunea constituie un caracter taxonomic important.

description

curs despre bacterii

Transcript of Bacterii

Page 1: Bacterii

1

Bacteriile – generalităţi, taxonomie, factorii care influenţează numărul şi răspândirea lor în sol

Bacteriile sunt organisme procariote, fac parte din regnul Procaryota, clasa

Schizomycetes, încrengătura Scotobacteria. Bacteriile sunt organisme foarte mici, care nu se văd decât la microscop, de aceea

dimensiunile lor se exprimă în microni (a mia parte dintr-un milimetru). Ele sunt situate la limita superioară a substanţelor coloidale (nişte coloizi hidrofili) şi sunt variabile de la o specie la alta. De aceea, dimensiunea constituie un caracter taxonomic important.

Dimensiunile sunt cuprinse între 0,3-15 microni. Speciile cele mai mici de coci au diametrul de 0,6 microni, iar cele mai mari de 1,2-1,5 microni. Bacilii cei mai mici au grosimea în jur de 0,3 microni, iar cei mai mari de 1-1,3 microni şi o lungime de 3-10 microni. Bacteriile de putrefacţie pot atinge mărimi de până la 15 microni – Clostridium putrefaciens. Spirochetele au grosimi de 0,2-0,3 microni, lungimea de 6-20 microni.

Anatomia bacteriilor Forma bacteriilor şi dimensiunea lor constituie importante criterii de taxonomie, fiind controlate genetic. Aprecierea formei se face în mod convenţional în culturile tinere, în faza de creştere activă a celulelor. După formă, bacteriile pot fi clasificate în cinci mari categorii: 1) sferice, 2) cilindrice, 3) spiralate sau elicoidale, 4) filamentoase, 5) pătrate. Bacteriile sferice (cocii) pot avea forma sferică, ovoidală, elipsoidală, reniformă, uneori neregulată, sau parţial poliedrică, având diametrele celulei aproape egale. După poziţia celulelor-fiice, rezultate în urma diviziunii, cocii prezintă şase subtipuri morfologice: a) Coci simpli, izolaţi, când celulele rezultate din diviziune rămân izolate. b) Diplococi, când celulele rezultate nu se separă între ele, rămânând grupate câte două (Diplococcus pneumoniae). c) Streptococi, când celulele rezultate se grupează formând lanţuri (Streptococcus lactis). d) Tetracoci sau tetrade, când celulele rezultate se grupează câte patru (Micrococcus tetragenes). e) Sarcina, când opt sau 16 celule sunt grupate în pachete asemănătoare baloturilor legate (Sarcina flava). f) Stafilococi, când celulele rezultate formează grupări neregulate în formă de ciorchine (Staphylococcus aureus). Densitatea bacteriilor sau greutatea specifică a unei celule bacteriene este aproape de cea a apei (principalul component al protoplasmei); de 1,07 - 1,32 în stare umedă (în medie de 1,1). Densitatea bacteriilor scade în cazul unui conţinut mic în lipide şi creşte la un conţinut mare de protide şi săruri.

Dimensiunile bacteriilor Bacteriile sunt organisme foarte mici, care nu se văd decât la microscop, de aceea dimensiunile lor se exprimă în microni (a mia parte dintr-un milimetru). Ele sunt situate la limita superioară a substanţelor coloidale (nişte coloizi hidrofili) şi sunt variabile de la o specie la alta. De aceea, dimensiunea constituie un caracter taxonomic important.

Page 2: Bacterii

2

Structura celulei bacteriene

Structurile intraparietale Peretele celular (sau membrana celulară) este o formaţiune externă, rigidă, nedeformabilă, care înconjoară membrana citoplasmatică şi determină aspectul morfologic caracteristic al bacteriei. Peretele celu-lar poate fi acoperit, la unele specii de capsulă sau de un strat mucos pericelular, iar la bacteriile mobile, ciliate şi piliate este străbătut de cilli sau pili. Grosimea lui variază între 15-35 milimicroni şi reprezintă 20-30% din greutatea uscată a celulei şi 25% din volumul ei. Structura peretelui celular s-a pus în evidenţă cu ajutorul microscopului electronic, stabilind două straturi: un strat bazal şi un strat al structurilor speciale. Stratul bazal este format dintr-un mucopeptid numit şi mucocoplex sau mureină. Este cunoscut şi sub denumirea de peptidoglican. Stratul structurilor speciale este format din substanţe care formează un matrix, în care este înglobată structura parietală bazală şi prezintă o compoziţie chimică particulară, în raport cu grupa de bac-terii analizată. În funcţie de structura şi compoziţia chimică, pereţii celulari ai bacteriilor aparţin la trei categorii, care coincid cu modul de colorare: Gram-pozitive, Gram-negative şi acido-rezistente. La bacteriile Gram-pozitive, peretele este mai gros, relativ omogen, fără stratificări. Analizele chimice au identificat că peptidoglicanul constituie componentul principal, 40-90% din greutatea uscată (circa jumătate din greutatea uscată a membranei). El alcătuieşte un sac peptidoglicanic multistratificat, rigid, format dintr-o moleculă gigantă cu o structură de reţea tridimensională. Pe lângă acesta, s-au identificat polizaharide şi o clasă specială de polimeri, care includ acizii teichoici, teichuronici şi lipotechoici. La bacteriile Gram-negative, peretele este mai subţire şi format din mai multe straturi şi are o structură mai complexă. - peptidoglicanul formează un singur strat bazal şi se află în zona mediană a peretelui (reprezintă 5-10% din greutatea membranei); - un strat de lipidoproteine format din grupări lipidice şi grupări proteice, grupate lax, situate pe suprafaţa superioară a peptido-glicanului; - membrana externă este situată la exterior faţă de stratul peptido-glicanic şi de membrana plasmatică şi este alcătuit din fosfolipide (35%), proteine (15%) şi lipopolizaharide (50%); - stratul de lipopolizaharide este identificabil la periferia celulei, având o structură discontinuă. El este reprezentat de o porţiune variabilă polizaharidică care corespunde antigenului somatic "O" şi de lipidul A răspunzător de proprietăţile endotoxice.

La bacteriile Gram-negative există spaţiul periplasmatic care delimitează membrana plasmatică (citoplasmatică), din interior, de membrana externă a peretelui celular. El conţine numeroase enzime hidrolitice, fosfataze, amidaze, penicilinază ş.a., care acţionează asupra substanţelor ce au trecut membrana externă, creând posibilitatea trecerii lor prin membrana plasmatică.

La bacteriile acidorezistente (mycobacterii), structura specială a peretelui conţine peptidoglican şi cantităţi mari de complexe formate din acid mycolic şi substanţe ceroase. Acestea le conferă impermeabilitatea faţă de soluţiile apoase de coloranţi şi rezistenţă la decolorare cu acizi diluaţi. Semnificaţia biologică a peretelui celular: - Reprezintă sistemul de susţinere mecanică, "un fel de corset ne-elastic" al întregii arhitecturi celulare. - Are rol protector faţă de acţiunile mecanice, fizice şi chimice ale mediului. - Asigură efectuarea fenomenelor de nutriţie şi secreţie, pentru că substanţele nutritive pătrund în celulă şi substanţele de secreţie sunt eliminate prin porii peretelui celular.

Page 3: Bacterii

3

- Asigură protecţia faţă de presiunea osmotică interioară. - Participă la diviziunea celulară, dovadă că protoplastele izolate nu se pot înmulţi. - Joacă un rol de receptor pentru unii bacteriofagi, determinând fenomenul de "recunoaştere" a celulelor apte de conjugare. - Determină diferenţele tinctoriale dintre grupe de bacterii. - Asigură mobilitatea bacteriilor ciliate, conferind un suport cililor care împing bacteria înainte. Protoplaştii, cu toate că îşi păstrează cilii, mişcările lor încetează. - Membrana externă reţine în spaţiul periplasmatic enzimele degradative sintetizate în celulă, după ce au traversat membrana plasmatică, precum şi o mare varietate de molecule nutritive. Cu toate că peretele celular îndeplineşte atâtea funcţii importante, el nu este o structură indispensabilă pentru activităţile biologice şi biochimice ale celulei bacteriene. De aceea, celula bacteriană fără perete celular, numită protoplast sau sferoplast, este capabilă de activitate şi supravieţuire. Protoplastul este o celulă bacteriană Gram-pozitivă, căreia i s-a îndepărtat complet peretele celular sub acţiunea lizozimului. Protoplastul este delimitat de membrana citoplasmatică şi păstrează, în general, proprietăţile şi activităţile vitale ale celulei din care provine. Protoplastul nu-şi poate reface peretele celular. Protoplastul prezintă şi unele caracteristici nespecifice celulei din care a provenit: - de regulă, este rotund, indiferent de forma iniţială a bacteriei; - se colorează numai în roşu prin metoda Gram; - este imobil; - pierde capacitatea de a fixa bacteriofagul specific din cauza lipsei zonelor receptoare de pe peretele bacterian; - se divide, dar nu formează colonii pe agar. Sferoplastul este tot un fel de protoplast obţinut de la bacteriile Gram-pozitive, al cărui perete celular nu poate fi degradat complet sub acţiunea lizozimului. De aceea sferoplaştii îşi refac peretele celular cu structura lui iniţială. Membrana plasmatică este o formaţiune celulară elastică ce în-conjoară citoplasma şi o separă de suprafaţa interioară a peretelui celular. Are o structură compactă formată din mai multe straturi. Constituţia ei chimică este formată din proteine (50-80%), lipide reprezentate de fosfolipide (care formează matricea structurală a membranei şi sunt răspunzătoare de integritatea structurală a acesteia) şi glucide (polizaharide legate cu proteine - glicoproteine sau lipide - glicolipide). Rolul biologic al membranei plasmatice constă în următoarele: - delimitează spaţiul intracelular şi constituie o barieră osmotică ce reglează schimburile necesare şi selective de substanţe dintre celulă şi mediu, menţinând astfel o compoziţie chimică şi ionică constantă a celulelor; - este implicată în mobilitatea bacteriană, deoarece una din structurile corpului bazal ale flagelului se leagă de structura membranei, în cazul bacteriilor ciliate; - are rol important în diviziune, contribuind astfel la formarea septului transversal care desparte celulele-fiice; - participă la sinteza peretelui celular, a capsulei şi chiar a cililor; - participă la formarea şi eliminarea unor proteine, ca enzimele şi exotoxinele, care pot fi sintetizate în membrana plasmatică sau pe suprafaţa ei externă; - are funcţii nemijlocite în delimitarea sporului; - îndeplineşte rolul mitocondriilor; - participă la duplicarea ADN-ului; - este "ţinta" unor antibiotice, ce dereglează schimburile dintre bacterii şi medii, afectând selectivitatea şi funcţiile de transport. Mezozomii sunt cunoscuţi în literatură şi sub denumirile de: membrane intracitoplasmatice, corpi periferici, condrioizi sau plasmalemasomi. Ei provin dintr-o

Page 4: Bacterii

4

invaginare în formă de "sac" sau de "pungă" a membranei plasmatice şi au caracteristicele structurale ale membranei plasmatice din care au provenit. Mezozomii au rol în procesele secretorii, de exemplu, în producerea şi eliberarea unor exoenzime ca "penicilinaza". De asemenea, sunt implicaţi în sinteza învelişurilor celulare. Ei au un rol important şi în controlul replicării cromozomului şi a plasmidelor bacteriene. Citoplasma bacteriană este un sistem coloidal complex format din proteine, glucide, lipide, apă şi substanţe minerale. Ea nu are o organizare definită, ca la celulele eucariote, în interiorul ei găsindu-se materialul nuclear, incluziunile şi alţi constituenţi ai protoplastului. La celulele bătrâne, citoplasma se retrage centriped, scade cantitatea de ADN, îşi pierde treptat afinitatea tinctorială (se decolorează mai puţin intens) şi capătă o structură granulară cu vacuole.

Ribozomii sunt formaţiuni intracitoplasmatice, nucleoproteinice, de formă sferică, cu diametrul de circa 20 milimicroni, în număr de la 1.500 la 100.000 (în medie 20-30.000). Ei conţin 50% apă, iar substanţa lor uscată se compune din circa 65% ARN (ARN ribozomal) şi circa 35% proteine. Volutina apare sub formă de granule sferice cu diametrul de 48 milimicroni - 1 milimicron, fără structură internă, situate în regiunea nucleoplasmatică şi prezente mai ales în celulele bătrâne. Rolul biologic al granulelor de volutină, formate dintr-un complex polifosfat-ARN-proteine, constă în acţiunea lor de reglare a economiei fosforului în celulă şi ar reprezenta o rezervă de P şi de energie intracelulară. Incluziunile lipidice apar sub formă de granule bine delimitate, observabile la microscopul fotonic, formate din acidul poli-B-hidroxi-butirat (PHB). El constituie rezerva de carbon şi energie, caracteristică tuturor celulelor procariote. Incluziunile polizaharidice sau incluziunile de glicogen şi amidon se găsesc, îndeosebi, la bacterii sporulate aerobe. Ele reprezintă circa 50% din greutatea uscată a celulelor şi constituie substanţe de rezervă de carbon şi energie, ca şi PHB. Incluziunile de sulf se găsesc în sulfobacterii şi reprezintă un depozit de rezervă. Ele dispar prin oxidarea sulfului. Incluziunile celulare menţionate au rol în activitatea metabolică a celulei bacteriene, constituind, adesea, substanţe de rezervă, ca o reacţie de apărare a echilibrului osmotic celular. Vacuolele sunt formaţiuni mai transparente decât citoplasma, sferice (diametrul = 0,3 - 0,5 milimicroni), în număr de 6-20 (în funcţie de mediul de cultură) şi se formează în perioada de creştere activă a celulei. Vacuolele sunt constituite din diferite substanţe dizolvate în apă. Ele pot dispare din celulele bătrâne. S-au descris şi vacuole cu conţinut gazos, la bacteriile imobile acvatice (cianobacterii, bacterii fotosintetizante roşii şi verzi etc.). Sporul este o celulă specială care se formează în interiorul celulei vegetative (celula activă) a unor bacterii, cu o ultrastructură, compoziţie chimică şi enzimatică diferite de a celulei din care provine, ceea ce îi conferă o rezistenţă deosebită faţă de condiţiile de mediu nefavorabile. Sporul are capacitatea de a păstra în stare latentă toate caracteristicile genotipice ale celulei vegetative. După maturare, sporul se desprinde sau rămâne ataşat de celulă. Bacteriile sporogene sunt Gram-pozitive şi adesea de forma unor bastonaşe drepte. Sporul endogen (endosporul) sau sporul propriu-zis este forma cea mai caracteristică pentru bacterii; el apare în interiorul unei celule vegetative numită sporangiu, fiind incapabil de diviziune. Sporul endogen este o celulă refrigerentă şi foarte rezistentă la factorii de mediu nocivi. Într-un sporangiu, în general, apare numai un spor. Morfologia sporului (ne referim la endospor). Forma sporului este rotundă sau ovală. Poziţia în sporangiu poate fi centrală, subterminală sau terminală. Diametrul sporului poate fi mai mic sau mai mare decât diametrul transversal al sporangiului, reprezentând 1/7-1/17 din volumul şi din greutatea lui. O celulă bacteriană, în majoritatea cazurilor, produce numai un spor.

Germinarea sporului înseamnă trecerea de la viaţa latentă la viaţa activă, adică la starea vegetativă a celulei bacteriene şi cuprinde trei etape succesive: activarea, germinarea şi creşterea.

Page 5: Bacterii

5

Semnificaţia biologică a sporului constă în următoarele: - este o formă de rezistenţă, de conservare a speciei; - păstrează nealterate caracteristicile celulei vegetative şi le transmite la celula rezultată din germinare; - are o mare longevitate (zeci şi chiar sute de ani); - este foarte rezistent la căldură, uscăciune şi acţiunea substanţelor chimice. Alte structuri intraparietale sunt rhapidosomii, particule ribonucleoproteice (ARN în proporţie de 2:1) de forma unor bastonaşe cu un canal central, cu rol în mişcările protoplasmatice şi magnetosomii care, conţinând fier sub formă de magnetină, acţionează ca o busolă biomagnetică asigurând orientarea şi deplasarea unor bacterii. Mag-netosomii se găsesc în imediata apropiere a suprafeţei interne a membranei plasmatice unde formează lanţuri, având forma unor cuburi cu colţuri rotunjite.

Structurile extraparietale Capsula bacteriană este un înveliş mucoid (gelatinos), protector al unor bacterii saprofite şi patogene, care se poate prezenta sub patru forme: 1) microcapsula - un strat mucoid foarte fin ce înconjoară celula bacteriană; 2) capsula propriu-zisă (macrocapsula) - o formaţiune distinctă ce formează un înveliş voluminos al fiecărei celule sau a unei perechi de celule; 3) stratul mucos - o masă amorfă neorganizată ce se află în jurul celulei; 4) zoogleea sau masa zoogleică - un strat mucos care leagă prin fibrile, într-o singură masă, mai multe celule. Atât capsula cât şi stratul mucos sunt, în general, de natură polizaharidică. La unele bacterii (B. anthracis) sunt de natură proteică.

Creşterea bacteriilor Prin creştere se înţelege, în general, procesul biologic care determină mărirea în timp a dimensiunilor spaţiale şi a volumului unui organ sau organism (de exemplu, în ontogeneză), ca rezultat al metabolismului de biosinteză ce facilitează adăugarea de substanţă nouă. Acest fenomen este foarte evident la organismele pluricelulare şi mai puţin pregnant la bacterii. De aceea, noţiunea de creştere bacteriană are două înţelesuri: creşterea propriu-zisă (mărirea volumului celular) şi sporirea numărului de indivizi într-o populaţie (multiplicare). Creşterea propriu-zisă la bacterii constă în sintetizarea din mediu a unor substanţe nutritive noi, identice cu constituenţii celulei. Acest proces este controlat genetic. Creşterea, la un moment dat, sistează şi urmează diviziunea sau multiplicarea bacteriilor. Creşterea bacteriilor poate fi influenţată de numeroşi factori de mediu: temperatură, pH, lumină, presiunea hidrostatică, condiţiile osmotice, oxigenul, precum şi de compoziţia chimică a mediului. Influenţa acestor factori asupra creşterii şi multiplicării este larg utilizată în practică.

Multiplicarea bacteriilor Acest fenomen se poate realiza prin: diviziune directă (simplă sau binară), înmugurire, fragmentare, spori (de propagare). • Multiplicarea prin diviziune

Page 6: Bacterii

6

Diviziunea directă este forma cea mai frecventă de multiplicare a bacteriilor şi constă în scindarea celulei-mamă în două celule-fiice, adesea identice (diviziune izomorfă) şi mai rar inegale (diviziune heteromorfă). La bacili şi spirili, diviziunea se face frecvent în plan perpendicular pe axul longitudinal al celulei, iar la coci după 1, 2 sau 3 planuri perpendiculare succesive, ceea ce face posibilă o grupare caracteristică a celulelor-fiice. Diviziunea directă se desfăşoară în două moduri: prin strangulare sau prin formarea unui sept transversal. În ambele cazuri, prima etapă a celulei o constituie diviziunea nucleului. Între două diviziuni, întreaga masă de constituenţi celulari, inclusiv ADN, îşi dublează conţinutul, iar cei doi corpi nucleari se despart unul de altul. Urmează apoi strangularea (la diviziunea simplă), adică creşterea şi invaginarea membranei plasmatice şi a peretelui celular sau formarea unui sept transversal (la diviziunea binară), ca o diafragmă, care apoi se divide în lungul lui, separând cele două celule-fiice.

Când invaginarea sau septarea peretelui celular nu se fac complet, celulele-fiice rămân legate între ele prin plasmodesme (un pseudoperete celular), rezultând "bacterii pluricelulare". De fapt, astfel de bacterii sunt formate din celule individuale, fiziologic independente şi cu nucleu propriu. Aşa se explică şi existenţa formelor diplococice, diplobacilare, streptococice, streptobacilare. • Multiplicarea prin înmugurire Acest tip de multiplicare este caracteristic numai unor specii de bacterii şi constă în formarea de către celula-mamă, pe suprafaţa ei, lateral sau terminal, a unei protuberanţe în formă de mugure, mai mică decât ea, în care migrează constituenţii noii celule sau în care vor fi sintetizaţi de novo. Mugurele format creşte treptat şi, când ajunge la o anumită mărime, se separă de celula-mamă. • Multiplicarea prin fragmentare A fost observată la cele mai multe actinomicete (filamentoase cu ramificaţii adevărate) şi constă într-o diviziune multiplă a bacteriilor care în ciclul de creştere au o perioadă hifală cenocitică, când hifa se alungeşte. La un moment dat, apare la mijlocul hifei primul sept transversal şi apoi altele de-a lungul filamentului, rezultând mai multe fragmente scurte, egale, ale căror extremităţi devin situsuri de creştere, facilitând astfel formarea de noi celule bacteriene • Multiplicarea prin spori A fost studiată la actinomicetele care formează exospori sau spori de dispersare de tip asexuat, dispuşi adesea pe hifele aeriene, în lanţuri de diferite lungimi sau în vezicule sporale speciale (sporangii). La unele actinomicete, hifele sporulente care formează exospori, sunt învelite într-o teacă extracelulară independentă de transformările peretelui sporoforului

Viteza de multiplicare la bacterii este excepţional de mare, comparativ cu a altor organisme. Durata medie a unei generaţii bacteriene este în medie de 20-30 minute (cu variaţii de la 9 minute la mai multe ore sau chiar zile). Viteza de multiplicare este determinată genetic, de aceea variază de la o specie la alta. În cadrul aceleiaşi specii, poate fi influenţată de condiţiile de mediu. Durata unei generaţii este minimă când condiţiile de cultură sunt optime. Această proprietate de multiplicare rapidă a bacteriilor explică supravieţuirea lor în natură, adesea în condiţii de mediu nefavorabile. Ea se datorează, printre altele, valorii foarte mari a raportului dintre suprafaţa celulei şi greutatea ei (de 400.000 de ori mai mare decât la om).

Nutriţia bacteriilor Nutriţia constă în totalitatea proceselor prin care bacteriile îşi asigură necesităţile energetice şi plastice, de sinteză a constituenţilor celulari, de activare a enzimelor şi a sistemelor

Page 7: Bacterii

7

de transport. Nutriţia constituie şi un etalon de clasificare a bacteriilor care pot fi grupate atât după sursa de energie cât şi după cea a materialelor plastice. După sursa de energie, bacteriile pot fi clasificate în: - fototrofe (fotosintetizante), a căror sursă primară de energie este lumina (energie fotonică); - chemotrofe (chemosintetizante), a căror sursă de energie este obţinută în lipsa luminii, în urma unor reacţii de oxidoreducere a unor substanţe exogene anorganice sau organice. Metabolismul energetic, în funcţie de natura compuşilor folosiţi ca donatori de electroni, oferă posibilitatea clasificării bacteriilor în: - litotrofe, bacterii care metabolizează substanţe anorganice; - organotrofe, bacterii care utilizează substanaţele organice (inclusiv ca sursă de carbon). După sursa materialelor plastice, bacteriile pot fi clasificate în: - autotrofe, care îşi sintetizează toţi metaboliţii organici din substanţe anorganice (bioxid de carbon, amoniac, apă, săruri minerale), fiind independente de orice sursă organică de energie;

- heterotrofe, cele a căror dezvoltare este dependentă de prezenţa unor substanţe organice. Bacteriile heterotrofe au un metabolism de tip chemosintetic. Unele bacterii heterotrofe utilizează ca sursă de energie exclusiv hidraţii de carbon (bacterii de fermentaţie), iar altele compuşii cu azot (bacterii de putrefacţie). Există şi bacterii cu nutriţie mixotrofă

Bacteriile fototrofe utilizează lumina ca sursă obligatorie de energie. Ca sursă de carbon şi ca donatori de hidrogen ele pot utiliza fie bioxid de carbon şi componente anorganice (bacteriile fotolito-autotrofe), fie diferiţi compuşi organici (bacteriile fotoorgano-heterotrofe). Comparativ cu plantele verzi, bacteriile fototrofe metabolizează în lipsa oxigenului şi nu produc oxigen, clorofilele lor sunt diferite ca structură chimică şi adsorb radiaţiile infraroşii. Bacteriile chemotrofe utilizează energia eliberată în urma reacţiilor de oxidare a unor compuşi organici sau anorganici. Ca şi sursă de carbon şi donator de hidrogen, bacteriile chemolitoautotrofe pot utiliza fie numai compuşi anorganici (chemo-litoautotrofe obligate), fie în cadrul unei nutriţii mixotrofe, atât compuşi organici cât şi anorganici (chemolitoautotrofe facultative). Restul bacteriilor utilizează pentru întregul metabolism numai compuşii organici (chemoorganoheterotrofe).

Rickettsiile - bacterii după modul de organizare celulară, formă, dimensiuni, structură

internă, multiplicare. Parazitism absolut. Formă cocobacilară, gram negative, alcătuite din proteine, glucide, lipide, ADN Sunt considerate intermediare între bacterii şi virusuri

Sunt alcătuite din proteine, glucide, lipide, ADN, diferite tipuri de ARN, vitamine, săruri minerale, apă. Chlamidiile - parazitează celule eucariote - formă cocoidală, gram negative - paraziţi de energie - sunt patogene

Arhebacteriile Grup heterogen foarte îndepărtat de bacterii Grupate în trei unităţi distincte:

Bacterii metanogene - producere de metan Halofile - conţin carotenoide roşii, chemoheterotrofe, aerobe Termoacidofile

Page 8: Bacterii

8

Actinomicetele Unicelulare - cu hife lungi şi subţiri

- Bacterii filamentoase, ramificate, prin involuţie ajung la forma de bacil. - Gram pozitive, imobile, aerobe, saprofite sau parazite - Înmulţire: prin fragmentare, sporofori - Rezistente la uscăciune şi sensibile la aciditate - Producătoare de antibiotice - Rol în sol: mineralizează compuşii organici, descompun hemicelulozele, xilanele,

leagă particulele de sol.