Bacteriën zijn de meest voorkomende levende organismen op de planeet, evenals enkele van de oudste bekende levensvormen. De eenvoud en kleine afmetingen van bacteriën maskeren op sommige manieren de veerkracht, oudheid en alomtegenwoordigheid van deze levensvormen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Bacteriën zijn single- organismen met cellen, en ze vertegenwoordigen een van de twee domeinen binnen de taxonomische categorie die bekend staat als prokaryoten.
De andere is Archaea, die sommige van de meest extreme omgevingscondities van de aarde kan overleven.

Het woord "prokaryote" "komt uit het Grieks voor" voor kern ", wat het belangrijkste verschil benadrukt tussen prokaryoten en hun meer recent opkomende tegenhangers in de biosfeer, eukaryoten
(" goede kern ").

Kortom , prokaryoten zijn eencellige organismen met een anucleate
cel, terwijl eukaryoten meercellige organismen zijn met nucleated
cellen; er zijn zeldzame uitzonderingen in beide categorieën.
Waarom zijn bacteriën belangrijk?

Bacteriën zijn actief in vrijwel elk bekend ecosysteem op de planeet (een ecosysteem is een verzameling organismen die op elkaar inwerken in een gemeenschappelijke fysieke omgeving). >

Terwijl hun primaire bekendheid ligt in hun vermogen om een strook van besmettelijke ziekten te veroorzaken, spelen veel van hen mogelijk fataal, veel bacteriën spelen eigenlijk een nuttige rol in het leven van mensen en andere eukaryoten.

Wanneer twee verschillende soorten organismen leven samen op een manier die gunstig is voor beide, dit wordt symbiose
genoemd. (Dit kan worden contrasteerd met parasitisme, waarbij een van de twee organismen ten nadele van de ander profiteert, bijvoorbeeld lintwormen die in de darmen van zoogdieren leven en daarbij gezondheidsproblemen veroorzaken.)
Symbiose: voorbeelden

Een voorbeeld van bacterie-menselijke symbiose is de productie door een bepaalde bacteriesoort van vitamine K, een essentieel molecuul bij de bloedstolling.

Andere bacteriën leven symbiotisch op de menselijke huid en elders in het lichaam , en ze kunnen helpen ziekteveroorzakende cellen vernietigen en helpen bij het spijsverteringsstelsel.

Bovendien zou het culinaire landschap aanzienlijk verschillen zonder bacteriën in de mix. Zonder hen zou de wereld geen kaas, yoghurt en ander voedsel hebben dat afhankelijk is van de gecontroleerde en bewaakte activiteiten van deze micro-organismen voor de productie ervan.
Pathogene bacteriën

Minder dan één procent van de bekende bacteriën is in staat om ziekten bij mensen te veroorzaken.

Bacteriële infecties blijven echter wereldwijd een van de grootste oorzaken van overlijden en ziekten, met name in gebieden met slechte sanitaire voorzieningen, een hoge bevolkingsdichtheid en beperkte toegang tot de juiste antibiotica om bacteriën te bestrijden - volksgezondheidsproblemen die helaas vaak in combinatie worden aangetroffen.

Enkele van de meest voorkomende soorten bacteriën die pathogeen of ziekteverwekkend zijn, zijn enkele van de Streptococci
en Staphylococci
evenals E. coli.

Streptococcus
en Staphylococcus
zijn geslachtsnamen en elke categorie omvat een verscheidenheid aan pathogene soorten. E. coli
, afkorting voor Escherichia coli
, is een specifiek soort bacterie, dus het geslacht en de soortnaam zijn beide inbegrepen, net zoals Homo sapiens
om naar moderne mensen te verwijzen.

In de taxonomische wereld wordt de geslachtsnaam altijd met een hoofdletter geschreven, terwijl de soortnaam dat nooit is.
Nutrient Recycling

Bacteriën dragen ook positief bij aan het wereldwijde ecosysteem door deel te nemen aan nutriënten recycling
(bijv. de koolstofcyclus, de stikstofcyclus).

Deze processen retourneren belangrijke koolstof- en stikstofhoudende moleculen die zijn overgegaan van de bovenkant van de zogenaamde voedselketen naar de bacteriën bij de onderkant van het systeem, waardoor ze beschikbaar zijn voor nieuwe planten- en dierengroei; wanneer deze organismen sterven, vinden hun koolstof- en stikstofatomen hun weg terug in de bodem en het water, vaak nadat bacteriën hebben gehandeld om hun overblijfselen te ontbinden en energie te onttrekken voor hun eigen groei.
De geschiedenis van bacteriën

Bacteriën bestaan al ongeveer 3,5 miljard jaar op aarde, wat betekent dat ze al ongeveer driekwart bestaan zolang de aarde zelf is.

(Bedenk dat dinosauriërs ongeveer 65 miljoen jaar geleden zijn uitgestorven; dit is minder dan één - vijftigste
zo diep in de geologische geschiedenis als het uiterlijk van bacteriën is.)

Hun prokaryotische familieleden, de archaea, zijn nog langer aanwezig. Mogelijk ziet u de termen met een hoofdletter; Archaea en bacteriën zijn ook de namen van de taxonomische domeinen die deze organismen omvatten.

De "archaeanen", zo niet anders, hoeven niet te concurreren met hulpbronnen met andere organismen, want ze bewonen alleen de meest ongunstige omgevingen die denkbaar zijn : kokend heet of extreem zuur water, extreem zoute (zoute) plassen, zwavel-zware vulkanische openingen en diep in Antarctisch ijs.

De splitsing van bacteriën en archaea zou ongeveer 4 miljard jaar geleden hebben plaatsgevonden.

Hoewel het gemakkelijk is om bacteriën en archaea als naaste neven en nichten te zien, zijn deze twee groepen organismen op biochemisch en genetisch niveau even verschillend van elkaar als die van mensen.
Prokaryotes voor Eukaryotes

Eukaryoten ontstonden voor het eerst miljoenen jaren na de eerste bacterie, en hun opkomst wordt verondersteld het resultaat te zijn van het ene type prokaryoot dat een ander opslokt op een manier die in de loop van de tijd "werkte"; stel je voor dat een AirBnB blijft veranderen in een permanente huisgenootsituatie.

Met name de organellen in eukaryote cellen, mitochondria genaamd, die verantwoordelijk zijn voor aerobe stofwisseling en dus de relatief grote maten eukaryoten kunnen bereiken vanwege hun afhankelijkheid van zuurstof (aerobic betekent "met zuurstof"), wordt verondersteld ooit zelfstandige bacteriën te zijn geweest.

Niemand wordt uniek gecrediteerd met de ontdekking van bacteriën, maar de 17e-eeuwse Nederlandse wetenschapper Antony von Leeuwenhoek wordt gecrediteerd als de eerste die een microscoop gebruikte om uitgebreide studies van deze organismen uit te voeren.

Pas in de 19e eeuw kwamen wetenschappers, waaronder Robert Koch en Louis Pasteur, te weten dat bacteriën bij mensen ziekten kunnen veroorzaken, en het Pas kort voor de Tweede Wereldoorlog, tegen het einde van de eerste helft van de 20e eeuw, ontdekten medische wetenschappers antibiotica, natuurlijke of synthetische chemicaliën die p de reproductie van bacteriën in zijn sporen, met of zonder de organismen volledig te doden.
Structuur van een bacteriecel

Net zoals dieren een duizelingwekkende reeks fysieke vormen kunnen aannemen van de ene soort naar de volgende, verschillende soorten bacteriën omvatten een verscheidenheid aan vormen en maten, zoals beschreven in de volgende paragraaf.

Net zoals alle eukaryotische cellen hebben bepaalde kenmerken gemeen, maar veel kenmerken van bacteriën zijn universeel.

Misschien wel de belangrijkste onafhankelijke structuur van een bacterie is de celwand
. (Merk op dat 'slechts' ongeveer 90 procent van de bacteriën deze eigenschap bezit.)

Afgezien van hun functie en chemische samenstelling, is de celwand, die extern is aan het celmembraan dat alle cellen hebben, gebruikt om bacteriën te verdelen op basis van de reactie van de wand op een laboratoriumprocedure die de Gram-vlek wordt genoemd.

Zogenaamde grampositieve (G +) bacteriën, die het grootste deel van de kleurstof behouden die in het kleurproces wordt gebruikt, hebben wanden die bij het kleuren een paarsachtige kleur vertonen, terwijl gramnegatieve (G-) bacteriën, die het grootste deel van de kleurstof vrijgeven, roze lijken. (Traditioneel worden "grampositief" en "gramnegatief" niet in hoofdletters weergegeven, hoewel het basiswoord een goed zelfstandig naamwoord is.)

Zowel G + als G-bacteriële celwanden bevatten stoffen die peptidoglycans
die nergens anders in de natuur te vinden zijn.
Celwandspecificaties

Ongeveer 90 procent van de G + -celwanden zijn gemaakt van peptidoglycanen, de rest bestaat uit teichoic
zuur
.

Daarentegen bestaat slechts ongeveer 10 procent van de wanden van G-bacteriecellen uit peptidoglycanen. G-bacteriën omvatten ook een plasmamembraan aan de buitenkant van de celwand om het primaire celmembraan eronder aan te vullen.

Samen vormen de celwand en de één of twee celmembranen van een bacterie wat collectief is genaamd de celenvelop
.

De genetische informatie van bacteriën zit in deoxyribonucleïnezuur (DNA), net als in eukaryoten. Bacteriële cellen missen echter kernen, dat is waar DNA wordt gevonden in eukaryoten, dus bacterieel DNA wordt gevonden in het cytoplasma (de substantie van de cel in het celmembraan) in een losse rangschikking van strengen die nucleoid worden genoemd.
• •• Sciencing Other Bacterial Cell Elements

Buiten de celwand en projecterend naar de buitenomgeving zijn verschillende structuren die deelnemen aan het verplaatsen van de bacteriën en het uitwisselen van genetische informatie met andere bacteriën.

A < em> flagellum
is een zweepachtige projectie die net als een schroef op een boot werkt en bestaat uit een gloeidraad, een haak en een motor, die allemaal zijn gemaakt van verschillende eiwitten.

Een pilum
(meervoud pili) is een kleinere, haarachtige projectie die een kleine rol kan spelen bij voortbeweging, maar het wordt meestal gebruikt om de bacteriën aan de oppervlakken andere cellen te hechten. Wanneer deze andere cel zelf een bacterie is, kan het resultaat conjugatie zijn of DNA van de ene bacteriecel naar de andere verplaatsen.

Ribosomen, die ook aanwezig zijn in eukaryoten, zijn de sites voor eiwitsynthese in cellen.

Gevonden in het cytoplasma, gebruiken deze structuren informatie gecodeerd via DNA in messenger ribonucleic acid (mRNA) om specifieke eiwitten te bouwen van aminozuursubeenheden die door andere eiwitten naar de ribosomen worden getransporteerd.
De verschillende soorten bacteriën

Bacteriën kunnen niet alleen in categorieën worden onderverdeeld op basis van hun eerder genoemd gedrag van cellen en cellen, maar ook op basis van hun vorm.

Er zijn drie basisvormen:

1. Cocci
   (enkelvoud: coccus), die ruwweg bolvormig zijn
2. Bacilli
   (bacillus), die staafvormig zijn
   
3. S_pirilla_ (spirillum), die in een spiraalvorm zijn gedraaid.
   
   

   Cocci worden vaak gevonden in kolonies.
   

   Diplococci
   zijn cocci in paren gerangschikt; streptokokken zijn te vinden in ketens. Stafylokokken
   bestaan in onregelmatige, grapelike clusters. Bacilli zijn groter dan cocci, en wanneer ze zich delen, kan het resultaat een ketting ( streptobacilli
   ) of een bolvormig cluster ( coccobacilli
   ) zijn.
   

   Eindelijk de spirilla komen in drie eigen smaken: de vibrio
   , een gebogen staaf, in de vorm van een komma; de spirochete
   , een dunne en flexibele spiraal; en de "typische" spirillum
   , die een rigide spiraal vormt.
   Hoe bacteriën reproduceren
   

   Bacteriën reproduceren door een proces genaamd binaire splijting
   , wat resulteert in de vorming van twee dochterbacteriën, elk vrijwel identiek aan de "ouder" -bacterie qua samenstelling en gelijk aan elkaar qua grootte.
   

   Dit is een aseksuele reproductie, en het is vergelijkbaar met de mitose die wordt gezien in eukaryotische cellen .
   

   Mitose verwijst echter strikt naar de replicatie van het genetische materiaal van een cel of DNA. Hoewel dit bijna samen met de verdeling van hele eukaryotische cellen gebeurt, wordt de splitsing van één eukaryotische cel in twee cytokinese genoemd.
   

   Bedenk dat het DNA van een bacterie niet is verpakt in een kern, maar zit liever in het cytoplasma in een reeks losjes georganiseerde strengen.
   

   Ter voorbereiding op binaire splijting verlengt de gehele bacteriële cel op een gecoördineerde manier, waarbij zowel de celwand als het cytoplasma uitgebreider worden. Terwijl dit gebeurt, begint de cel een volledig nieuwe kopie van zijn DNA (replicatie) te maken.
   Divisie vindt plaats
   

   De "lijn" waarlangs de bacterie zich zal delen, een septum
   , vormt zich in het midden van de cel; de synthese van het septum is gebaseerd op een eiwit met de naam FtsZ
   .
   

   Eerst lijkt het septum op een ring, maar dan duwt het zich naar tegenovergestelde zijden van de cel, wat uiteindelijk leidt tot splijting en de vorming van twee dochterbacteriën.
   

   Omdat binaire splijting resulteert in de vorming van twee hele, functionele organismen, zijn de generatietijden van bacteriën, die vaak in uren worden gegeven, meestal veel korter dan die van eukaryotisch organismen, die meestal worden gemeten in maanden of jaren.
   

   Gerelateerd onderwerp: antibioticaresistentie