Definicja

Eubakterie, lub „prawdziwe” bakterie, są jednokomórkowymi mikroorganizmami prokariotycznymi, które posiadają szereg cech i występują w różnych warunkach we wszystkich częściach świata. Wszystkie typy bakterii są objęte tym tytułem, z wyjątkiem archaebakterii. Ponieważ eubakterie są tak powszechne, grupa ta obejmuje jedną z trzech dziedzin życia: Bakterie.

Przegląd

W obrębie organizmów prokariotycznych można wyróżnić dwa główne podziały: Eubacteria i Archaebacteria. Eubakterie znajdują się w domenie Bacteria, podczas gdy archaebakterie znajdują się w domenie Archaebacteria. Eubakterie mają typowe cechy organizmów prokariotycznych, ale mają również zdolność tworzenia przetrwalników i mogą być organizmami patogennymi (tzn. powodować choroby u ludzi i zwierząt). Eubakterie mogą rozmnażać się przez rozszczepienie binarne lub pączkowanie i często tworzą duże kolonie, które mogą tworzyć struktury pozakomórkowe, takie jak „biofilmy”, które chronią kolonię w unikalny sposób.

Charakterystyka eubakterii

Eubakterie, czyli mikroorganizmy nieposiadające określonego jądra błoniastego, mają kilka ogólnych cech. Jako prokariota, nie mają żadnych organelli związanych z błoną. Większość eubakterii jest otoczona ścianą komórkową, która składa się z peptydoglikanów w postaci usieciowanych łańcuchów. Daje to ścianie bakterii wytrzymałość potrzebną do utrzymania jej kształtu i rozmiaru w zmieniającym się środowisku. Małe cząsteczki mogą dyfundować przez ścianę komórkową, ale większe cząsteczki i jony potrzebują białek nośnikowych i kanałowych, aby wejść do komórki.

Niektóre bakterie mogą mieć flagellum (strukturę złożoną z włókien białkowych, która służy do poruszania się). Inne bakterie mają pili, które są małymi projekcjami na zewnątrz komórki, które są używane do przyklejania się do powierzchni i przenoszenia DNA. Kiedy duża liczba bakterii jest przytwierdzona do powierzchni i otoczona woreczkiem polisacharydowym, jest to określane mianem biofilmu. Kompleks ten charakteryzuje się wysoką opornością przeciwbakteryjną.

Płyn zawarty w błonie plazmatycznej bakterii to cytozol. Składa się on głównie z wody (ok. 80%), ale ma konsystencję żelu, ponieważ jest wypełniony rozpuszczonymi składnikami odżywczymi, elementami cytoszkieletu, DNA i innymi substancjami. Eubakterie mają rybosomy – organelle składające się z RNA i białka, które kończą proces translacji białka.

Bakteryjne DNA swobodnie pływa w cytozolu, choć jest skoncentrowane w nukleoidzie. Chromosomy bakteryjne są często koliste, ale mogą mieć również kształt liniowy. Kształt ten przydaje się, gdy bakteria przechodzi proces replikacji. Bakterie mogą rozmnażać się bezpłciowo poprzez rozszczepienie binarne lub pączkowanie. Bakterie, które ulegają rozszczepieniu binarnemu muszą najpierw wydłużyć się i zduplikować swoje DNA, zanim rozdzielą się na dwie nowe komórki o podobnych rozmiarach. Pączkowanie ma miejsce, gdy komórka macierzysta wytwarza niewielkie rozszerzenie błony komórkowej i wypełnia je zduplikowanym DNA. Rozszczepienie binarne produkuje dwie jednakowe komórki córki, podczas gdy pączkowanie wytwarza małą, nową komórkę, podczas gdy komórka macierzysta pozostaje dość duża.

W czasie ekstremalnych warunków nie sprzyjających replikacji, takich jak głód, eubakterie mają zdolność do przekształcania się w endospory. W tym stanie bakterie mogą tolerować bardzo wysokie i niskie temperatury, kwaśne i zasadowe warunki oraz duże ilości promieniowania. Endospory są niezwykle trudne do zabicia. Zaskakująco, mogą być gotowane przez wiele godzin i nadal przetrwać. Endospory mogą być wytwarzane tylko przez bakterie Gram-dodatnie. Wewnątrz endospory pozostaje bakteryjne DNA, ale cytozol traci wodę i staje się niezwykle skoncentrowany. Uważa się, że pomaga to w ochronie przed wysoką temperaturą. Bakteria przybiera twardą powłokę składającą się z wapnia i kwasu dipikolinowego, tworząc gęstą i nieprzekraczalną barierę stabilizującą DNA wewnątrz komórki. Enzymy naprawcze DNA są również nadal aktywne, wspomagając odporność endospory.

Plazmidy znajdują się również w obrębie bakterii, oddzielone od kolistego DNA bakterii. Określane również jako „replikony”, plazmidy są autonomicznie replikującymi się cząsteczkami DNA. Zasadniczo, te małe pierścienie DNA pozwalają bakteriom na przenoszenie genów pomiędzy organizmami. Elementy te pozwalają na horyzontalny transfer genów, co jest sposobem na uzyskanie przez bakterię nowych genów i cech – takich jak odporność na antybiotyki. Pomagają one przede wszystkim w szybkiej mutacji bakterii do zmieniających się warunków środowiska. Podobnie jak inny materiał genetyczny, plazmidy mogą być przekazywane do komórek potomnych podczas replikacji.

Archaebakterie vs Eubakterie

Archaebakterie i Eubakterie są organizmami prokariotycznymi, chociaż te organizmy istnieją w różnych domenach biologicznych, ponieważ są tak genetycznie różne. Uważa się, że archaebakterie są jednymi z najstarszych form życia na Ziemi, podczas gdy eubakterie powstały później w historii ewolucji. Eubakterie są obecnie znajdowane w prawie wszystkich środowiskach, podczas gdy archaebakterie zostały zepchnięte do najbardziej ekstremalnych środowisk – takich jak jeziora o wysokim zasoleniu, gorące źródła termalne i głęboko w skorupie ziemskiej.

Istnieje kilka innych różnic pomiędzy tymi grupami. Na przykład, archaebakterie nie są wrażliwe na antybiotyki, podczas gdy większość eubakterii jest (chyba, że rozwinęły odporność). Archaebakterie zazwyczaj nie zarażają ludzi (lub pomagają w trawieniu), więc nie jest to generalnie problem dla ludzkiego zdrowia. Co więcej, eubakterie mają zdolność tworzenia przetrwalników, aby przetrwać niekorzystne warunki, podczas gdy archaebakterie nie mają tej zdolności.

Typy eubakterii

Bakterie powszechnie przybierają jeden z trzech kształtów: pałeczki, kokcyty i spirale. Bacilli mają kształt pręcika, cocci mają kształt kulisty, a spirilla ma kształt spirali lub fali. Ich kształt był często używany jako system klasyfikacji, dopóki ostatnie badania DNA nie podały w wątpliwość tych klasyfikacji. Bakterie mogą pozostać połączone po podziale, tworząc inne kształty, takie jak skupiska, włókna i ciasne spirale.

Eubakterie są zwykle klasyfikowane jako Gram-dodatnie, Gram-ujemne i różne. Podczas gdy istnieje wiele filii eubakterii w domenie Bacteria, relacje te często się zmieniają i wciąż są definiowane w oparciu o nowe eksperymenty DNA.

Niektóre bakterie mają dodatkową warstwę otaczającą ścianę komórkową, określaną jako bakteryjna błona zewnętrzna. Ta dodatkowa warstwa nie może być zabarwiona barwnikiem Grama, który jest często używany do klasyfikacji bakterii przez badaczy. Bakterie, które można zobaczyć za pomocą barwnika Grama, są określane jako Gram-dodatnie. Zazwyczaj bakterie Gram-ujemne zawierają więcej gatunków, które są patogenne dla ludzi, podczas gdy bakterie Gram-dodatnie są albo korzystne albo nie są szkodliwe dla zdrowia ludzkiego.

Przykłady Eubakterii

Escherichia coli, w skrócie E. coli, należy do domeny Eubacteria. Jest zaklasyfikowana do azylu Proteobacteria. Ma kształt pręcika i jest Gram-ujemna, więc posiada dodatkową błonę otaczającą jej ścianę komórkową. E. coli jest powszechnie spotykana w jelitach wielu różnych typów ciepłokrwistych gospodarzy, w tym ludzi – choć w odpowiednich warunkach może stać się patogenna. Większość szczepów jest nieszkodliwa (i być może korzystna), ale niektóre mogą powodować zatrucia pokarmowe i inne choroby. Bakterie te mogą przetrwać poza organizmem gospodarza tylko przez ograniczony czas.

Streptococcus pneumoniae, w skrócie S. pneumoniae, jest kolejną powszechnie występującą eubakterią. Należy do grupy Firmicutes phylum. Ma kulisty kształt i jest Gram-dodatni. S. pneumoniae można znaleźć na zdrowych gospodarzach w drogach oddechowych, jamie nosowej i zatokach. Bakteria ta może jednak stać się patogenna i rozprzestrzeniać się na inne części ciała, często powodując zapalenie płuc i opon mózgowych u gospodarzy z obniżoną odpornością. Bakterie w dużych ilościach mogą powodować również inne choroby, w tym, ale nie tylko, zapalenie oskrzeli, ostre zapalenie zatok i sepsę.

Te przykłady pokazują, jak klasyfikacja bakterii patogennych Gram-dodatnich i Gram-ujemnych może być myląca. Wiele gatunków bakterii może być pomocnych lub szkodliwych w różnych warunkach.

Pytanie

1. Który gatunek nie jest zaliczany do Eubacteria?
A. Chlamydia
B. Niebieskozielone algi
C. Proteobakterie
D. Archaebacteria

2. Co NIE jest wspólnym kształtem, jaki przyjmują bakterie?
A. Spirilli
B. Cocci
C. Bacilli
D. Squamous

3. W jaki sposób rozmnażają się eubakterie?
A. Rozszczepienie binarne
B. Pączkowanie
C. Wszystkie powyższe
D. Żadne z powyższych