Referat BACTERII.DOC

Mai jos puteti citi fragmente din Referat BACTERII.DOC si de asemenea puteti face Download Referat BACTERII.DOC

Citeste fragmente din Referat BACTERII.DOC

Bacteriile - component esen]ial a ecosistemului global terestru Bacteriile sunt microorganisme monocelulare lipsite de membrana nuclear, active metabolic [i care se divid prin fisiune binar. Aparent, bacteriile par a fi forme de via] relativ simple. De fapt, ele sunt organisme cu un incredibil grad de adaptare, ceea ce presupune complexitate. Multe bacterii se multiplic cu viteze foarte mari, [i diferite specii pot utiliza drept hran o imens varietate de substan]e organice, inclusiv fenol, petrol, cauciuc. Multe boli au cauze bacteriologice. Unele au fost descrise `n scrieri strvechi chineze[ti, cu secole `nainte ca Anton van Leeuwenhoek s descrie prima bacterie `n 1677. Poate de aceea majoritatea oamenilor, atunci când se gândesc la bacterii, le asociaz cu boala. De[i exist astfel de bacterii, responsabile de maladii cum ar fi holera sau tuberculoza, care poart denumirea de bacterii patogene, a[a cum este Streptococcus, bacteria care este prezentat al urat, aceast categorie reprezint doar o mic parte din totalul bacteriilor existente. Bacteriile au un spectru larg de cerin]e de mediu [i nutritive. Din punctul de vedere a modului `n care `[i ob]in energia bacteriile se `mpart `n: bacterii autotrofe; bacterii heterotrofe. ~n cazul primelor, carbonul necesar pentru sinteza lipidelor, proteinelor, glucidelor este preluat din proprii surse de hran. Ele `[i gsesc energia necesar din diverse surse: din energia luminoas (fotoautotrofe), din oxidarea azotului, a sulfului sau a altor elemente (chemoautotrofe). Dac cele din urm sunt relativ rare, cele fotoautotrofe sunt frecvente [i includ cianobacteriile, bacteriile sulfuroase verzi, bacteriile sulfuroase purpurii, bacteriile nesulfuroase purpurii. De deosebit interes sunt bacteriile sulfuroase, care utilizeaz hidrogenul sulfurat ca donor de hidrogen `n locul apei, ca la majoritatea celorlalte organisme fotoautotrofe. Bacteriile heterotrofe `[i ob]in energia din metabolizarea compu[ilor organici existen]i `n mediu. Ele folosesc zaharuri [i aminoacizi pentru sinteza materiilor celulare, fiind deci responsabile de procesele de descompunere a materiei organice. Bacteriile heterotrofe se `mpart `n: saprofite, care utilizeaz materie organic moart; parazite care se dezvolt `n corpul animalelor [i al organismelor vegetale. Din punct de vedere al rolului pe care-l are oxigenul `n dezvoltarea lor se pot distinge urm oarele categorii de bacterii heterotrofe saprofite: aerobe, care au nevoie de oxigen liber; anaerobe, care folosesc oxigenul din compu[i chimici pentru procesele metabolice; facultativ aerobe, ce pot folosi atât oxigen molecular cât [i cel legat chimic. Mineralizarea substan]elor organice de c re bacterii se realizeaz `n procese de degradare [i sintez, care au drept scop realizarea de produ[i necesari construc]iei materiei celulare proprii, cât [i producerii energiei necesare vie]ii microorganismelor. Aceast energie se produce `n cadrul respira]iei celulare, care nu este altceva decât un [ir de dehidrogen i [i combin i a hidrogenului rezultat cu oxigenul liber, `n cazul respira]iei aerobe, sau cu alte substan]e, cum ar fi ionii sulfat, azotat, `n cazul respira]iei anaerobe. Procesele metabolice `n urma c ora materiile organice sunt utilizate pentru mi[care, biosintez [i cre[tere sunt de dou tipuri: procese de dezasimila]ie, exoterme, care elibereaz energie `n urma degrad ii substan]elor din mediu; procese de asimila]ie, endoterme, `n care se sintetizeaz componen]i celu-lari. Intensitatea acestor procese `n cazul microorganismelor este mult mai mare decât `n cazul organismelor superioare, poten]ialul metabolic al microorganismelor din cei 25 de cm superficiali ai solului de pe suprafa]a unui ha fiind echivalent cu cel al câtorva zeci de mii de oameni. Aproape orice substan] din mediu, organic sau anorganic, din care se poate ob]ine energie, este accesibil metabolismului bacterian. Exist microorganisme care pentru sinteza constituen]ilor celulari pot folosi substan]e lipsite de orice `nrudire structural cu componentele chimice ale celulei, sau care sunt chiar toxice, putând folosi substan]e [i materiale care acoper o gam larg de structuri chimice, `ncepând cu acizii formic, acetic oxalic [i sulfuric [i terminând cu fenoli, asfalt, parafine, hidrocarburi din petrol, piele, cauciuc, lemn, antibiotice. Reac]iile chimice metabolice sunt condi]ionate de prezen]a `n mediu a tuturor materialelor necesare pentru sinteza constituen]ilor celulari [i pentru ob]inerea energiei, [i anume: Surse de C, H, O, N, P, S `n cantit]i relativ mari; Surse de K, Mg, Mn, Na, Ca, Fe, Cl-, SO42-, PO43- `n cantit]i mai mici; Surse de Zn, Co, Mo (oligoelemente) `n cantit]i infime. Energia produs `n procesul de dezasimila]ie este utilizat `n procesele de asimila]ie pentru biosintez, `n urma c eia se `nregistreaz cre[terea celulei. Aceast cre[tere nu are loc la infinit, ci se `ntrerupe la un moment dat, când se produce diviziunea. Aceast multiplicare se produce atunci când raportul dintre volumul celulei [i suprafa]a prin care se face adsorb]ia substan]elor nutritive [i eliminarea produ[ilor de dezasimila]ie atinge o valoare critic. ~n cazul când condi]iile de mediu sunt optime, cre[terea bacterian este un proces rapid. Timpul de dublare a unei popula]ii poate fi de 15 - 20 minute pentru multe bacterii. Cre[terea microorganismelor este restrâns `n mod considerabil de urm orii factori: scderea pân la epuizare a substan]elor nutritive; acumularea `n mediu a produ[ilor de metabolism toxici; modific ile pH-ului mediului. O trs ur specific bacteriilor este rspândirea extrem de larg, bacterii putând fi gsite `n vârful mun]ilor, pe fundul celor mai adânci oceane, [i `n ghe]urile Antarcticii. Caracteristica care a permis a atât de larg expansiune este aceea de a se men]ine viabile `ntr-o form latent perioade foarte `ndelungate de timp. Morfologia bacteriilor Bacteriile nu au membran nuclear, a[a cum au eucariotele; ADN - ul lor formeaz un nod ce poart denumirea de nucleoid, dar nu exist membran `n jurul acestuia [i ADN - ul nu este legat de proteine. Dac la eucariote ADN este organizat `n cromozomi, la bacterii ADN-ul formeaz spire. Bacteriile con]in mici fragmente de ADN, ce poart denumirea de plastide, ce pot fi transmise de la o celul la alta; această capacitate de a transfera foarte rapid gene explic extraordinara versatilitate a bacteriilor. Astfel, caractere noi, cum ar fi de exemplu rezisten]a la antibiotice, se pot foarte rapid rspândi `n `ntreaga popula]ie bacterian. Aceast caracteristic face ca bacteriile s fie favoritele speciali[tilor `n inginerie genetic, deoarece gene noi pot fi inserate in bacterii extrem de u[or. O alt caracteristic a bacteriilor este absen] organitelor care s fie re]inute de o membran, cum ar fi cloroplastele sau mitocondriile de la eucariote. Totu[i, bacterii fotosintetice, cum ar fi cianobacteriile, o prezint membran exterioar extrem de cutat, pentru a cre[te suprafa]a exterioar prin care are loc procesul de fotosintez. poartă denumirea de Gram - negative. ~n imaginea din dreapta este prezentat una din cele mai tipice bacterii, E. coli. Rolul bacteriilor `n ecosistemul Pmântului Bacteriile joac un rol important `n ecosistemul global al Terrei. Acest ecosistem, atât terestru cât [i acvatic, depinde `n foarte mare msur de activitatea bacteriilor. Ciclul nutrien]ilor din natur, cum sunt carbonul, azotul, sulful, este completat prin activitatea lor neobosit. natură. Plantele, pentru cre[tere, au nevoie de azot, dar nu pot utiliza azotul atmosferic. Calea principal prin care azotul devine disponibil pentru plante este fixarea azotului de bacterii cum ar fi Rhizobium [i de cianobacterii cum ar fi Anabaena, Nostoc, [i Spirulina, prezentat `n imagine. Aceste bacterii convertesc azotul `n azota]i [i azoti]i. Anumite plante, cum ar fi legumele de exemplu, folosesc din plin acest proces, gzduind bacteriile nitrificatoare `n ]esuturile lor. ~n sens contrar ac]ioneaz bacteriile denitrificatoare, care transform azota]ii [i azoti]ii `napoi `n azot molecular sau `n oxid de azot. Când colonii de astfel de bacterii se dezvolt `ntr-un sol, ele pot epuiza rapid nutrien]ii din sol, fcându-l neroditor. Bacterii - arhitecte ale atmosferei terestre Cianobacteriile (cunoscute ca alge verzi - albastre, f ca acestea s fie `ntr-adev alge) sunt vechi de 3,5 miliarde de ani, reprezentând cele mai "b râne" forme de via] de pe Terra. Multe depozite de petrol din era Protorozoic sunt atribuite activit]ii cianobacteriilor. De asemenea, aceste bacterii au avut rol esen]ial `n evolu]ia vie]ii pe aceast planet de-a lungul istoriei. Atmosfera de oxigen de a c ei existen] depinde via] a[a cum o cunoa[tem astzi a fost generat de un num infinit de mare de cianobacterii `n erele protorozoic [i arhaic. ~nainte, atmosfer avea o compozi]ie chimic diferit, complet improprie vie]ii majorit]ii organismelor actuale. O alt contribu]ie de prim ordin a cianobacteriilor este apari]ia plantelor. Cloroplastul prin intermediul c ora plantele se hr esc poate fi considerat o cianobacterie dezvoltat `n interiorul celulei plantei. ~n perioada protorozoic sau `n cambrianul timpuriu cianobacterii au trit `n simbioz cu eucariote, producând hran pentru ambele organisme `n schimbul adpostului cp at. Acest eveniment este cunoscut ca endosimbioz [i constituie originea mitocondrilor eucariotici. PAGE 7 PAGE 3 쥁