ZARODNIKI BAKTERII: CHARAKTERYSTYKA I TWORZENIE - BIOLOGIA - 2026

Te zarodniki bakteryjne są wytwarzane przez bakterie kapsułek. W tych kapsułkach skoncentrowana jest cytoplazma i zawartość genetyczna komórki, które są owinięte szeregiem warstw ochronnych.

Są bardzo odporne na niekorzystne warunki zewnętrzne, takie jak m.in. wysokie i niskie temperatury, susze, promieniowanie. Są również odporne na chemikalia wytwarzane przez człowieka, takie jak antybiotyki i środki dezynfekujące.

Zarodniki Bacillus anthracis, które wywołują chorobę wąglika.

Oprócz tego zarodniki mogą pozostawać w stanie nieaktywnym przez wiele lat, dziesięcioleci lub nawet dłużej. Gdy zarodniki wykryją poprawę warunków środowiskowych, rozpadną się, uwalniając swoją zawartość.

Z tego powodu odgrywają ważną rolę w przeżyciu bakterii, gdyż fakt, że zarodniki mogą przetrwać w takich warunkach, sprawia, że ​​ich wyeliminowanie jest prawie niemożliwe.

Bakterie wytwarzające przetrwalniki zwykle należą do rodzajów sporolactobacillus, clostridium i bacillus. Te bakterie zwykle znajdują się w glebie.

cechy

- Zarodniki mogą pozostawać nieaktywne przez długi czas.

- Konstrukcje te są odporne na ciepło, ciśnienie, promieniowanie oraz mocne kwasy i zasady. Ogólnie rzecz biorąc, są w stanie wytrzymać ekstremalne warunki, z którymi radzi sobie bardzo niewiele organizmów.

- Zarodniki są częściowo odwodnione. Tylko 10% wody z komórki macierzystej przechodzi do zarodnika podczas jego formowania.

- Z powodu tego odwodnienia zarodniki mogą rozwinąć odporność na ekstremalne temperatury i niektóre substancje chemiczne.

- Zarodniki zawierają białka, które mają dwie główne funkcje. Pierwszym jest ochrona kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) przed promieniowaniem, ciepłem i innymi podobnymi warunkami. Drugim jest dostarczenie energii, która może być użyteczna dla zarodników.

- Gdy zarodnik wykryje korzystne zmiany warunków środowiskowych, opuszcza stan utajony. Pobiera energię dostarczaną przez białka i rozwija komórkę. Ten proces jest znany jako kiełkowanie.

Tworzenie przetrwalników bakterii

Warunki środowiskowe nie zawsze są stabilne. Z tego powodu komórki bakteryjne muszą uciekać się do pewnych mechanizmów.

Kiedy bakteria odczuwa zmiany warunków środowiskowych, ma dwie możliwości: adaptację lub różnicowanie. Jeśli zdecydujesz się na adaptację, bakterie nadal będą żyć w środowisku. Innymi słowy, będzie nadal rosnąć i radzić sobie z warunkami (narażając się przy tym na ryzyko śmierci).

Jeśli zdecydujesz się na różnicowanie, powstaną struktury, które będą miały na celu zapewnienie rozmnażania, przetrwania, a nawet rozprzestrzeniania się organizmów. Przykładem tego jest tworzenie kapsułek zwanych zarodnikami.

Zarodniki mogą pozostać uśpione do czasu poprawy warunków zewnętrznych. W przypadku, gdy bakteria zdecyduje się na sporulację, musi przejść przez szereg etapów, które przedstawiono poniżej:

Etap 0

Komórka jest w fazie wzrostu.

Scena 1

W komórce następuje wymiana białek, tak że DNA zaczyna się obfitować.

Etap 2

DNA jest podzielone na dwie części. Jedna pozostanie w komórce macierzystej, a druga będzie przeznaczona dla zarodników. Każda z tych części będzie zlokalizowana na różnych biegunach komórki.

Na tym etapie błona cytoplazmatyczna zaczyna wytwarzać barierę oddzielającą komórkę macierzystą od zarodnika.

Etap 3

Błona cytoplazmatyczna zamyka się całkowicie wokół zarodnika.

Etap 4

Tworzy się warstwa ochronna, zwana korą korową. Ta warstwa składa się z białek. Na tym etapie powstaje również egzospora, która jest najbardziej zewnętrzną warstwą zarodnika.

Jest to jedna z najważniejszych faz, ponieważ to dzięki tym warstwom zarodniki nabierają odporności na różne warunki zewnętrzne, które mogą na nie wpływać.

Etap 5

Cytoplazma jest zagęszczona, a elementy są zorganizowane w zarodniku, z którym dojrzewa.

Etap 6

Zarodnik jest uwalniany na zewnątrz.

Czas życia zarodników

Badania nad długowiecznością zarodników wskazują, że zarodniki mogą pozostać nieaktywne przez dekadę, a nawet wiele lat dłużej.

Długość życia będzie się różnić w zależności od gatunku bakterii i specyficznych warunków, które przetrwalnik musi przetrwać.

Na przykład badanie przeprowadzone na bakterii clostridium aceticum wykazało, że nawet po trzech dekadach zarodniki tego mikroorganizmu wciąż żyły.

Stwierdzono również, że zarodniki pochodzą ze znacznie starszych czasów. W 1995 roku Cano i Birocki przeprowadzili badanie zarodników bakterii zachowanych w kryształach bursztynu.

Data powstania tych organizmów wynosiła od 25 do 40 milionów lat. Mimo to naukowcom udało się ich „wskrzesić”.

Inne badanie wykazało zarodniki bakterii halofilnych zachowane w kryształach soli. Bakterie te miały 250 milionów lat. Podsumowując, przetrwalniki bakterii mogą przetrwać wiele lat, jeśli są trzymane we właściwej pożywce.

Rodzaje i zarodniki bakterii

Bakterie, które zwykle tworzą zarodniki, to te należące do rodzajów Bacillus, Clostridium i sporolactobacillus.

Rodzaj Bacillus tworzy owalne zarodniki i jest jednym z najbardziej odpornych. Przykładem tego jest Bacillus anthracis, odpowiedzialny za śmiertelną chorobę wąglika.

Ze swojej strony zarodniki z rodzaju clostridium różnią się od innych bakterii tym, że ich kształt jest wydłużony (jak butelka), a nie owalny. Przykładem bakterii z tego rodzaju jest Clostridium tetani, która wywołuje tężec.

Wreszcie rodzaj sporalactobacillus wytwarza zarodniki o zaokrąglonym kształcie.

Zarodniki bakterii i

Mikrobiologia to dziedzina biologii odpowiedzialna za badanie mikroskopijnych organizmów, takich jak bakterie.

Nauka ta analizuje ewolucję i właściwości mikroorganizmów, wykrywając ich funkcję, wpływ na życie na Ziemi oraz ich użyteczność.

Badanie zarodników miało duże znaczenie dla mikrobiologii. Znajomość tych struktur pozwoliła na postęp w dziedzinie sterylizacji, zwłaszcza w medycynie, rolnictwie i przemyśle spożywczym.

Bibliografia

1. Bacterial Endospore. Pobrane 28 września 2017 r. Z micro.cornell.edu
2. Zarodniki bakteryjne. Pobrane 28 września 2017 r.Z medical-dictionary.thefreedictionary.com
3. Zarodniki bakteryjne. Pobrane 28 września 2017 r. Z wikipedia.org
4. Zarodniki bakterii: aktualne badania i zastosowania. Pobrane 28 września 2017 r. Z researchgate.net
5. Zarodniki bakterii: struktura, znaczenie i przykłady zarodników. Pobrane 28 września 2017 r.z microbeonline.com
6. Bakterie tworzące przetrwalniki. Pobrane 28 września 2017 r. Z bode-science-center.com
7. Skład i struktura przetrwalników bakterii. Pobrane 28 września 2017 r. Z biomedsearch.com
8. Rodzaje bakterii tworzących zarodniki. Pobrane 28 września 2017 r. Z sciencing.com