Бактерии: Разлика помеѓу преработките

[проверена преработка][проверена преработка]
Избришана содржина Додадена содржина
сНема опис на уредувањето
сНема опис на уредувањето
Ред 38:
[[Verrucomicrobia]]<br />
|domain_authority=[[Карл Воуз|Woese]], [[Otto Kandler|Kandler]] & [[Mark Wheelis|Wheelis]], 1990<ref name="Woese">{{cite journal |vauthors=Woese CR, Kandler O, Wheelis ML | title = Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 87 | issue = 12 |year=1990| pmid = 2112744 | pmc = 54159 | doi = 10.1073/pnas.87.12.4576 | bibcode = 1990PNAS...87.4576W |pages=4576–9}}</ref>|fossil_range=[[Aрхаик]] или порано - денес|synonyms=Eubacteria <small>[[Карл Воуз|Woese]] & Fox, 1977<ref name="Woese and Fox">{{cite journal |vauthors=Woese CR, Fox GE | title = Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 74 | issue = 11 |year=1977| pmid = 270744 | pmc = 432104 | doi = 10.1073/pnas.74.11.5088 | bibcode = 1977PNAS...74.5088W |pages=5088–90}}</ref>}}
'''Бактерии''' ([[лат.]] ''Bacteria'') — голем [[Домен (биологија)|домен]] на [[Прокариоти|прокариотски]] [[Микроорганизам|микроорганизми]]. Типично се неколку микрометри во должина и се среќаваат во голем број на облици, вклучувајќи сфери, стапчиња и спирали. Бактериите се едни од најстарите животни форми на [[Земја (планета)|планетата]] и може да се најдат во скоро сите [[Животна средина|хабитати]]. Тие ги населуваат [[Океан|океаните]], [[Копно|копното]], [[врели извори|врелите извори]], екстремно кисели води и [[Радиоактивен отпад|радиоактивни отпади]],<ref>{{Наведено списание|last=Fredrickson|first=James K.|last2=Zachara|first2=John M.|last3=Balkwill|first3=David L.|last4=Kennedy|first4=David|last5=Li|first5=Shu-mei W.|last6=Kostandarithes|first6=Heather M.|last7=Daly|first7=Michael J.|last8=Romine|first8=Margaret F.|last9=Brockman|first9=Fred J.|date=2004-07-01|title=Geomicrobiology of High-Level Nuclear Waste-Contaminated Vadose Sediments at the Hanford Site, Washington State|url=http://aem.asm.org/content/70/7/4230|journal=Applied and Environmental Microbiology|language=en|volume=70|issue=7|pages=4230–4241|doi=10.1128/AEM.70.7.4230-4241.2004|issn=0099-2240|pmid=15240306}}</ref> а може да се најдат дури и на големите длабочини на [[Земјина кора|Земјината кора]]. Тие исто така живеат во сложените повеќеклеточни организми како што се [[Животно|животните]] и [[Растенија|растенијата]], а со нив формираат [[Симбиоза|симбиотски]] или [[Паразитизам|паразитски]] односи. Повеќето бактерии се уште не се карактеризирани, а само околу половина од сите бактериски [[Колено (биологија)|колена]] имаат [[Вид (биологија)|видови]] кои може да се [[Култивација|култивираат]]огледуваат во лабораторија.<ref>{{Наведено списание|last=Rappé|first=Michael S.|last2=Giovannoni|first2=Stephen J.|date=2003-10-01|title=The Uncultured Microbial Majority|url=http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev.micro.57.030502.090759|journal=Annual Review of Microbiology|volume=57|issue=1|pages=369–394|doi=10.1146/annurev.micro.57.030502.090759|issn=0066-4227}}</ref> Науката за бактерии се нарекува [[бактериологија]] и претставува гранка на [[Микробиологија|микробиологијата]].<ref>{{Наведени вести|url=https://daihocduochanoi.com/nhung-vi-khuan-gay-benh-thuong-gap-trong-y-hoc/|title=Những vi khuẩn gây bệnh thường gặp trong y học.|date=2017-04-29|work=Đại học Dược Hà Nội|access-date=2018-06-28|language=vi-VN}}</ref>
 
Во еден грам [[почва]] има околу 40 милиони бактериски [[Клетка|клетки]], а во милилитар слатка вода има околу милион бактериски клетки. На планетата Земја има околу 5×10<sup>30</sup> бактерии.<ref>{{Наведено списание|last=Whitman|first=William B.|last2=Coleman|first2=David C.|last3=Wiebe|first3=William J.|date=1998-06-09|title=Prokaryotes: The unseen majority|url=http://www.pnas.org/content/95/12/6578|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|language=en|volume=95|issue=12|pages=6578–6583|issn=0027-8424|pmid=9618454}}</ref> Ова формира бактериска [[биомаса]] која е поголема од растителната и животинската биомаса заедно.<ref>{{Наведена мрежна страница|url=https://web.archive.org/web/20110511132823/http://www.eoearth.org/article/Bacteria?topic=49480|title=Bacteria|date=2011-05-11|accessdate=2018-01-13}}</ref> Бактериите се неопходни за многу фази од циклусот на елементите во [[Биосфера|биосферата]], како што се врзувањето на [[Јаглерод|јаглеродот]] и [[Азот|азотот]] од [[Атмосфера|атмосферата]]. Циклусот на елементите исто така вклучува разградување на телата на мртвите организми, а бактериите се најодговорни за фазата на [[путрефикација]] на овој процес.<ref>{{Наведена книга|url=http://www.crcnetbase.com/doi/10.1201/9781420069921.ch8|title=Decomposition Chemistry in a Burial Environment|last=Forbes|first=Shari|pages=203–223|language=en|doi=10.1201/9781420069921.ch8}}</ref> Во биолошките заедници кои живеат околу [[Хидротермални извори|хидротермалните извори]] или [[Студени извори|студените извори]], [[Екстремофили|екстремофилните бактерии]] ги обезбедуваат виталните хранливи материи кои се неопходни да се одржи животот во овие средини; како што е искористувањето на [[метан]] и [[сулфурводород]] за продукција на [[енергија]]. Во 2013 година била објавена студија според која бактериите може да живеат во [[Маријански Ров|Маријанскиот Ров]], кој се наоѓа на длабочина од 11 километри, што е најдлабокиот познат регион на океаните.<ref>{{Наведени вести|url=https://www.livescience.com/27954-microbes-mariana-trench.html|title=Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth|work=Live Science|access-date=2018-01-13}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Glud|first=Ronnie N.|last2=Wenzhöfer|first2=Frank|last3=Middelboe|first3=Mathias|last4=Oguri|first4=Kazumasa|last5=Turnewitsch|first5=Robert|last6=Canfield|first6=Donald E.|last7=Kitazato|first7=Hiroshi|date=2013/04|title=High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth|url=https://www.nature.com/articles/ngeo1773|journal=Nature Geoscience|language=En|volume=6|issue=4|pages=284–288|doi=10.1038/ngeo1773|issn=1752-0908}}</ref> Други истражувачи објавиле резултати според кои бактериите може да живеат внатре во карпи кои се наоѓаат 580 метри под морското дно.<ref>{{Наведени вести|url=https://www.livescience.com/27899-ocean-subsurface-ecosystem-found.html|title=Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor|work=Live Science|access-date=2018-01-13}}</ref> Верувањето дека бактериските клетки во човековото тело се побројни од човечките клетки во однос 10:1 е побиено. Има околу 39 трилиони бактериски клетки во [[Микрофлора|човековата микрофлора]], при што како стандард се зема маж со 170 сантиметри висина и 70 килограми телесна тежина, додека вкупниот број на човековите клетки е околу 30 трилиони. Ова значи дека иако бактериските клетки се побројни, тие се побројни за 30%, а не за 900% во однос на човековите клетки.<ref>{{Наведено списание|last=Sender|first=Ron|last2=Fuchs|first2=Shai|last3=Milo|first3=Ron|date=2016-01-06|title=Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body|url=https://www.biorxiv.org/content/early/2016/01/06/036103|journal=bioRxiv|language=en|pages=036103|doi=10.1101/036103}}</ref> Најголемиот број на бактериски клетки кај човекот се наоѓаат во цревната флора, а втори по бројност се бактериите на [[Кожа|кожата]].<ref>{{Наведено списание|date=2005-10-01|title=A dynamic partnership: Celebrating our gut flora|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1075996405000685|journal=Anaerobe|volume=11|issue=5|pages=247–251|doi=10.1016/j.anaerobe.2005.05.001|issn=1075-9964}}</ref> Најголемиот дел на бактериите кои живеат во човековото тело се сосема безопасни, а тие што живеат во цревната флора се дури и многу корисни. Меѓутоа неколку видови на бактерии се [[Патоген|патогени]] и предизвикуваат [[Инфективни заболувања предизвикани од бактерии|инфективни заболувања]] како што се: [[Чума (болест)|чума]], [[лепра]], [[антракс]], [[сифилис]], [[колера]], [[туберкулоза]] итн. Најсмртоносните бактериски заболувања се [[Респираторни инфекции|респираторните инфекции]], од кои на прво место е туберкулозата која убива околу 2 милиона луѓе годишно главно во [[потсахарска Африка]].<ref>{{Наведена мрежна страница|url=http://www.who.int/healthinfo/bodgbd2002revised/en/|title=WHO {{!}}|work=www.who.int|accessdate=2018-01-13}}</ref> Во [[Развиени земји|развиените земји]] за третман на бактериските инфекции често се користат [[антибиотици]], кои исто така се употребуваат и во [[Сточарство|сточарството]] поради што резистенцијата кон антибиотици е во пораст. Во [[Индустрија|индустријата]] бактериите се користат за третман на отпадни води, за разградување на истурена [[нафта]]; во [[Прехранбена индустрија|прехранбената индустрија]] за производство на [[јогурт]], [[Сирења|сирење]] и други продукти на [[ферментација]]; како и во [[Биотехнологија|биотехнологијата]] за производство на антибиотици и разни други хемикалии.<ref>{{Наведени вести|url=https://www.sciencedaily.com/releases/2010/09/100901191137.htm|title=Metal-mining bacteria are green chemists|work=ScienceDaily|access-date=2018-01-13|language=en}}</ref> <ref>{{Наведено списание|date=2005-04-01|title=Whole organism biocatalysis|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1367593105000165|journal=Current Opinion in Chemical Biology|volume=9|issue=2|pages=174–180|doi=10.1016/j.cbpa.2005.02.001|issn=1367-5931}}</ref>
Ред 122:
Бактериите растат до одредена големина, а потоа се [[Размножување на микроорганизмите|размножуваат]] по пат на [[Проста делба|бинарна (проста) делба]], што е форма на [[бесполово размножување]].<ref>{{Наведено списание|last=Koch|first=Arthur L.|date=2002-01-01|title=Control of the Bacterial Cell Cycle by Cytoplasmic Growth|url=https://doi.org/10.1080/1040-840291046696|journal=Critical Reviews in Microbiology|volume=28|issue=1|pages=61–77|doi=10.1080/1040-840291046696|issn=1040-841X}}</ref> При оптимални услови бактериите може да растат и да се делат исклучително брзо, а бактериските популации може да се дуплираат во големина на секои 9,8 минути.<ref>{{Наведено списание|last=Eagon|first=R. G.|date=April 1962|title=PSEUDOMONAS NATRIEGENS, A MARINE BACTERIUM WITH A GENERATION TIME OF LESS THAN 10 MINUTES|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC279347/|journal=Journal of Bacteriology|volume=83|issue=4|pages=736–737|issn=0021-9193|pmid=13888946}}</ref> При оваа проста делба се создаваат две идентични клетки - [[Клонирање (биологија)|клонови]]. Некои бактерии кои се размножуваат бесполово формираат комплексни репродуктивни структури кои помагаат за дисперзирање на новосоздадените клетки-ќерки. Примери се: плодоносното тело кај ''[[Миксобактерија|Myxobacteria]]'' и воздушните хифи кај ''[[Streptomyces]]''. Начин на бесполова репродукција е и [[Пупење|пупењето]], кога кај родителската клетка се формира израсток (пупка) кој потоа се откинува и ја дава клетката-ќерка.
[[Податотека:Staphylococcus aureas bacteria toxin growing on a blood agar Wellcome V0036241EL.jpg|лево|мини|271x271пкс|[[Стафилококи|Стафилококни]] колонии на [[Агар|агарна]] плоча.]]
Во лабораторија, бактериите главно се [[Култивација|култивираат]]одгледуваат во цврсти или течни медиуми. Цврстите медиуми за раст ги вклучуваат [[Агар|агарните]] плочи и се користат да се изолира чиста култура на одреден бактериски вид. Течните медиуми за раст се користат кога е потребно мерење на растот или кога се потребни поголеми волумени на клетки. Растот во течни медиуми кои се мешаат создава рамномерна [[суспензија]] на клетки, што овозможува културите лесно да се раздвојат и трансферираат на друга подлога. Сепак, изолацијата само на еден бактериски вид од течниот медиум е тешка. Употребата на селективни медиуми, во кои има додаток или недостаток на специфични хранливи состојки или [[антибиотици]], може да помогне да се идентификуваат специфични бактерии.<ref>{{Наведено списание|date=2001-12-01|title=LABORATORY DIAGNOSIS OF CENTRAL NERVOUS SYSTEM INFECTIONS|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891552005701860|journal=Infectious Disease Clinics of North America|volume=15|issue=4|pages=1047–1071|doi=10.1016/S0891-5520(05)70186-0|issn=0891-5520}}</ref>
 
Повеќето лабораториски техники за култивацијаодгледување на бактериите користат високи концентрации на хранливи материи за да се добијат големи количини на клетки брзо и евтино. Меѓутоа, во природните средини хранливите материи се ограничени, што значи дека бактериите не можат бесконечно да се размножуваат. Овој лимит на нутриенси (хранливи состојки) довел до еволуција на различни стратегии за раст (види: [[r/K селекциона теорија]]). Некои бактерии можат да растат исклучително брзо при достапност на нутриенси, како што е, на пример, цветењето на цијанобактериите на езерски површини во летните месеци. Други бактерии развиле [[Адаптација (биологија)|адаптација]] на сурови средини, како што се средини со ''Streptomyces'' видови кои излачуваат голем број на разни антибиотици за да го инхибираат развојот на околните компетитивни бактерии.<ref>{{Наведено списание|last=Challis|first=Gregory L.|last2=Hopwood|first2=David A.|date=2003-11-25|title=Synergy and contingency as driving forces for the evolution of multiple secondary metabolite production by Streptomyces species|url=http://www.pnas.org/content/100/suppl_2/14555|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|language=en|volume=100|issue=suppl 2|pages=14555–14561|doi=10.1073/pnas.1934677100|issn=0027-8424|pmid=12970466}}</ref> Во природата, најголем број бактерии живеат во заедници наречени биофилмови, кои овозможуваат стабилно снабдување со нутриенси и заштита од факторите на околината.<ref name=":1" /> Меѓусебните односи внатре во заедницата се есенцијални за растот и размножувањето на специфични организми или групи на организми (тип на [[симбиоза]] што се нарекува [[синтрофија]]).<ref>{{Наведено списание|last=Kooijman|first=S. a. L. M.|last2=Auger|first2=P.|last3=Poggiale|first3=J. C.|last4=Kooi|first4=B. W.|date=2003-08-01|title=Quantitative steps in symbiogenesis and the evolution of homeostasis|url=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1017/S1464793102006127/abstract|journal=Biological Reviews|language=en|volume=78|issue=3|pages=435–463|doi=10.1017/S1464793102006127|issn=1469-185X}}</ref>
 
Бактерискиот раст се одвива во четири фази. Кога бактериска популација првпат стапува во контакт со високохранлива средина, потребно е да помине некое време во кое клетките се адаптираат на новата средина. Првата фаза од растот е наречена [[лаг-фаза]], што претставува период на бавен раст кога клетките се адаптираат на новата средина и се подготвуваат за раст. Во лаг-фазата е забележана зголемена брзина на [[Метаболизам|метаболизмот]], а клетката продуцира разни протеини и [[Ензим|ензими]] неопходни за следната фаза на брз раст.<ref>{{Наведено списание|date=2006-08-21|title=Individual-based modelling of bacterial cultures to study the microscopic causes of the lag phase|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022519306000427|journal=Journal of Theoretical Biology|volume=241|issue=4|pages=939–953|doi=10.1016/j.jtbi.2006.01.029|issn=0022-5193}}</ref> Втората фаза на раст е [[лог-фаза]] ([[Логаритам|логаритамска]] или [[Експоненцијална функција|експоненцијална]] фаза), која се карактеризира со експоненцијален раст. Брзината со којашто клетките растат во текот на оваа фаза е позната како ''брзина на раст (k)'', додека времето што им е потребно да се дуплираат во број се нарекува ''генерациско време (g)''. Во текот на лог-фазата, нутриенсите се метаболизираат со максимална брзина, сѐ додека еден од нутриенсите не почне да се троши и со тоа да го лимитира понатамошниот раст. Третата фаза на растот се вика стационарна фаза, и е предизвикана од потрошување на нутриенсите. Клетките почнуваат да ја редуцираат метаболистичката активност и да разградуваат некои неесенцијални клеточни протеини. Стационарната фаза е транзиција од брз раст во состојба на одговор кон стрес, како што е зголемена експресија на [[Ген|гени]] инволвирани во репарација на [[ДНК]], гени на [[Антиоксиданти|антиоксидативниот]] метаболизам и гени за транспорт на нутриенси.<ref>{{Наведено списание|date=2001-01-01|title=General stress response of Bacillus subtilis and other bacteria|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0065291101440112|volume=44|pages=35–91|doi=10.1016/S0065-2911(01)44011-2|issn=0065-2911}}</ref> Последната фаза е фаза на смрт, кога бактериите целосно ги исцрпуваат нутриенсите, по што умираат.
Ред 188:
Идентификацијата на бактериите во лабораторија е од посебно значење за медицината бидејќи одредувањето на точната терапија зависи од бактерискиот вид кој е причинител на инфекцијата. Боењето според Грам, откриено во 1884 година од страна на [[Ханс Кристијан Грам]], ги карактеризира бактериите според структурата на нивниот клеточен ѕид. Дебелите слоеви од пептидогликан кај Грам-позитивниот клеточен ѕид се обојуваат пурпурно, додека тенките слоеви од пептидогликан кај Грам-негативниот клеточен ѕид се обојуваат розево. Со комбинација на морфологијата и Грам-обојувањето, повеќето бактерии може да се класифицираат во 4 групи: ''Грам-позитивни коки'', ''Грам-позитивни бацили'', ''Грам-негативни коки'' и ''Грам-негативни бацили''. Некои бактерии најдобро се идентификуваат со обојувања различни од она на Грам, особено микобактериите и ''[[Nocardia]]'', кои се [[Боење по Цил-Нилсен|бојат по Цил-Нилсен]] или слични обојувања.<ref>{{Наведено списание|last=Woods|first=G L|last2=Walker|first2=D H|date=July 1996|title=Detection of infection or infectious agents by use of cytologic and histologic stains.|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC172900/|journal=Clinical Microbiology Reviews|volume=9|issue=3|pages=382–404|issn=0893-8512|pmid=8809467}}</ref> Некои бактерии може да се идентификуваат само врз основа на нивниот раст во специјални медиуми или со употреба на техники како што е [[Серологија|серологијата]].
 
Техниките со култура се дизајнирани да го поттикнат растот на одредени бактерии, додека се забавува растот на други бактерии во примерокот, што помага за идентификација. Често овие техники се дизајнирани за специфични примероци, како на пр., примерок од плунка ќе биде третиран за идентификација на причинителот на пневмонија, додека примероци од измет се култивираатодгледуваат на селективни медиуми за да се идентифицира причинителот на [[дијареја]], додека во исто време се спречува растот на непатогените бактерии. Примероците кои треба да бидат [[Стерилно|стерилни]], како што се крвта, ликворот, урината, се култивираатодгледуваат во посебни услови дизајнирани да се овозможи раст на сите можни микроорганизми.<ref>{{Наведено списание|last=Weinstein|first=M. P.|date=March 1994|title=Clinical importance of blood cultures|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8181237|journal=Clinics in Laboratory Medicine|volume=14|issue=1|pages=9–16|issn=0272-2712|pmid=8181237}}</ref> Штом ќе се изолира патоген микроорганизам, се пристапува кон негова идентификација врз основа на морфологијата, карактеристики во растот, обојувањето, хемолитичките особини итн.
 
Во идентификацијата на бактериите, сѐ почесто се користат молекуларните методи. Дијагностиката базирана на ДНК методи, како што е [[Полимераза верижна реакција|полимераза верижната реакција]] (PCR) стануваат сѐ попопуларни, главно како резултат на нивната специфичност и брзина.<ref>{{Наведено списание|last=Louie|first=Marie|last2=Louie|first2=Lisa|last3=Simor|first3=Andrew E.|date=2000-08-08|title=The role of DNA amplification technology in the diagnosis of infectious diseases|url=http://www.cmaj.ca/content/163/3/301|journal=Canadian Medical Association Journal|language=en|volume=163|issue=3|pages=301–309|issn=0820-3946|pmid=10951731}}</ref> Овие методи овозможуваат детекција и идентификација на вијабилни (живи) бактерии кои не можат да се култивираатодгледуваат, кои се метаболистичко активни, но не се делат.<ref>{{Наведено списание|last=Oliver|first=James D.|date=February 2005|title=The viable but nonculturable state in bacteria|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15765062|journal=Journal of Microbiology (Seoul, Korea)|volume=43 Spec No|pages=93–100|issn=1225-8873|pmid=15765062}}</ref> Меѓутоа, дури и со употреба на овие современи методи, вкупниот број на бактериски видови е непознат и не може со сигурност да се одреди. Според денешните класификации има нешто помалку од 9.300 познати видови на прокариоти, вклучувајќи ги бактериите и археите,<ref>{{Наведена мрежна страница|url=https://web.archive.org/web/20120119210136/http://www.bacterio.cict.fr/number.html|title=Number of published names|date=2012-01-19|accessdate=2018-01-14}}</ref> но проценките за вистинскиот број на бактерискиот диверзитет се движи во рамките на 10<sup>7</sup> - 10<sup>9</sup> бактериски видови, иако постојат мислења дека и овие цифри го потценуваат вистинскиот диверзитет на бактерискиот свет.<ref>{{Наведено списание|last=Curtis|first=Thomas P.|last2=Sloan|first2=William T.|last3=Scannell|first3=Jack W.|date=2002-08-06|title=Estimating prokaryotic diversity and its limits|url=http://www.pnas.org/content/99/16/10494|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|language=en|volume=99|issue=16|pages=10494–10499|doi=10.1073/pnas.142680199|issn=0027-8424|pmid=12097644}}</ref><ref>{{Наведено списание|last=Schloss|first=Patrick D.|last2=Handelsman|first2=Jo|date=2004-12-01|title=Status of the Microbial Census|url=http://mmbr.asm.org/content/68/4/686|journal=Microbiology and Molecular Biology Reviews|language=en|volume=68|issue=4|pages=686–691|doi=10.1128/MMBR.68.4.686-691.2004|issn=1092-2172|pmid=15590780}}</ref>
 
== Интеракции со други организми ==