3. • Najstariji su (smatra se da su nastali pre oko
3,4 milijardi godina) i najbrojniji organizmi na
našoj planeti.
• Prisutni su u svim vrstama staništa, uključujući
tu i ljudski organizam.
• blizu 7000 opisanih vrsta Bacteria i Archaeae
• mali broj zbog vrlo stroge definicije vrste kod
prokariota
• konačan broj?
• 100.000 do 1.000.000
• više?
4. GRAĐA I HEMIJSKI SASTAV
• Građa
prokariotske ćelije:
• Ćelijska
membrana i
• citoplazmu, u kojoj
su
• ribozomi i
• nukleoid.
• Najveći broj bakterija
ima i ćelijski zid, ali ga
ipak ne poseduju sve
bakterije (mikoplazme,
rikecije).
• Pored navedenih,
pojedine vrste
prokariota mogu da
sadrže i sledeće delove:
• kapsulu,
• flagelume,
• pile,
• tilakoide,
• mezozome i
• plazmide.
6. Ćelijski zid
• Prema sastavu ćelijskog zida i bojenju
postupkom po Gramu (metoda koju je
predložio naučnik Hans Kristijan Gram 1884. g.)
bakterije se dele na:
• Gram-pozitivne i
• Gram-negativne.
• Gram-negativne bakterije imaju jedan
sloj lipopolisaharida koji pokriva njihov
ćelijski zid
• Gram-pozitivne nemaju taj sloj, usled
čega se prve boje crveno ,a druge
ljubičasto. •Antibiotik penicilin
sprečava stvaranje
ćelijskog zida.
7. ĆELIJSKI ZID GRAM
POZITIVNIH BAKTERIJA
ĆELIJSKI ZID GRAM
NEGATIVNIH BAKTERIJA
peptidoglukan
Ćelijska
membrana
Spoljašnja
lipoproteinska i
lipopolisaharidn
a membrana
Peptidoglikan
Ćelijska
membrana
Ćelijskizid
8. • Kapsula
• Kapsula je spoljašnji omotač od polisaharida ili proteina
• Uloga kapsule je da zaštiti bakteriju od dejstva odbrambenog
sistema organizma u koji je dospela.
• Bakterije koje imaju kapsulu nazivaju se inkapsulirane
bakterije.
• Patogene bakterije mogu izgubiti sposobnost infekcije ako
ostanu bez kapsule
• Pili (fimbrije)
• na stotine končića na površini bakterije.
• Njihova uloga je u pričvršćivanju bakterije za podlogu i
međusobnom pripajanju dve jedinke pri razmeni genetičkog
materijala.
• Bičevi (flagelumi) su dugi, tanki izraštaji izgrađeni
od proteina flagelina, kojima se bakterije kreću.
• Heterociste - posebne ćelije kod višećelijskih
cijanobakterija – fiksiraju azot
• Gasne vezikule – loptaste strukture u citoplazmi
cijanobakterija ispunjene gasovima
9. Sporulacija – stvaranje endospora
• Kada su spoljašnji uslovi nepogodni za rast i
razmnožavanje, dolazi do različitih promena u
bakterijama: obrazovanja spora, gubljenja bičeva i
kapsule.
• Proces stvaranja spora naziva se sporulacija
• Spore se obrazuju kao zaštita genetičkog materijala
bakterije, znači-endogeno (lat. endo = unutra).
• Imaju debele zidove i veoma su otporne na
nepovoljne uslove.
• Pomoću njih bakterije preživljavaju nepovoljne
uslove: visoku temperaturu, opasne hemikalije,
zračewe, isušivanje
• Kada u spoljašnjoj sredini postanu povoljni uslovi iz
spore se razvije nova bakterija.
• AKINETE - trajne spore nekih cijanobakterija
10. Bakterijski
zid
citoplazma Pregrada spore počinje da izoluje novoformiranu
DNK i mali deo citplazme
Membrana počinje da okružuje DNK,
citoplazmu i deo membrane koje su
izolovane u koraku 1
Pregrada spore sada zaokružuje ceo izolovani
deo tako da se formiraju dve membrane
membrana
Dve membrane
Prostor između dve membrane se ispunjava
slojem peptidoglikana
Formira se dodatni omotač
spore
Endospora se oslobađa iz ćelije
Bakterijski
hromozom
PROCES SPORULACIJE – FORMIRANJA ENDOSPORE
SLIKA GORE: ENDOSPORA KOD Bacillus anthracis
12. Prosta deoba (binarna fisija)
• Tip razmnožavanja pri kome se jedna ćelija podeli
na dve nove ćelije - bakterije.
• Brzina i intezitet razmnožavanja su ogromni o čemu
govori podatak da se u povoljnim uslovima neke
bakterije dele na svakih 20 do 30 minuta.
• Pre deobe DNK se pričvrsti za ćelijsku membranu,a
zatim se izvrši njena replikacija. Bakterije sadrže 1
molekul DNK u obliku prstena (prstenasta DNK).
• Novonastali molekul se pričvrsti za ćelijsku
membranu pored starog molekula.
• Nakon toga se bakterija podeli na dva jednaka ili
nejednaka dela sa po jednim molekulom DNK u
svakom delu.
13.
14. Posebni načini razmene genetičkog
materijala (rekombinacije)
• Bakterije ponekad razmenjuju
genetički materijal između sebe bez
reprodukcije.
• Pri tome jedna bakterija dobija, na
različite načine, deo DNK druge
bakterije.
• Razmena genetičkog materijala se
može obaviti na tri načina:
• konjugacija,
• transformacija i
• transdukcija.
15. • Pri konjugaciji se dve
bakterije spajaju
proteinskim mostom
kroz koji deo ili cela
DNK jedne bakterije
(naziva se davalac)
prelazi u drugu
bakteriju (primalac).
• Daljim
razmnožavanjem
bakterije primaoca
potomstvo će
sadržati genetički
materijal oba
"roditelja" (i
primaoca i
davaoca).
16. • Transformacija je proces pri kome
jedna bakterija uzima (guta) golu
DNK, koja se oslobodi razlaganjem ili
raspadanjem druge bakterije
17. • Transdukcija je proces kojim se DNK prenosi iz jedne u drugu
bakteriju pomoću određenog bakteriofaga.
• Prilikom izvlačenja profaga iz hromozoma bakterije može
da ponese i susedni deo DNK bakterije i da ga prenese u
drugu bakteriju.
18. ISHRANA I METABOLIZAM
PROKARIOTA
IZVOR C
IZVOR E
AUTOTROFI
(neorganski C –
CO2)
HETEROTROFI
(C iz organskih
jedinjenja)
FOTOTROFI
(sunčeva E)
FOTOAUTOTROFI
cijanobakterije
FOTOHETEROTROFI
Purpurne
fotosintetičke
bakterije
HEMOTROFI
(oksidacija
organskih ili
neorganskih
jedinjenja)
HEMOAUTOTROFI
Nitrosomonas
HEMOHETEROTROFI
Većina bakterija
Patogene
19. • Hemoautotrofi kao izvor energije za
proizvodnju hrane koriste hemijsku energiju
koju dobijaju oksidacijom različitih
neorganskih jedinjenja.
• U zavisnosti od toga koja jedinjenja oksidišu
razlikuju se:
• nitrifikacione,
• gvožđevite (oksidišu gvožđe),
• sumporne,
• metanske,
• vodonične i dr.
• Nitrifikacione bakterije oksidišu amonijak u
nitrite, a zatim nitrite u nitrate (soli azota koje
biljke mogu da koriste).
20. • HEMOHETEROTROFI
• Saprofiti koriste organske materije iz uginulih
organizama i raznog organskog otpada.
• One luče enzime koji krupne organske molekule
razlažu na male organske i neorganske molekule.
• Bakterije te male organske molekule upijaju kroz
pore na ćelijskom zidu.
• Ovi oblici organizama razlažu uginula bića na manje
organske i neorganske (mineralne) molekule.
• Bez ovih bakterija ugljenik i mnogi drugi elementi bili bi
nepovratno blokirani u telu uginulih organizama.
• Život na našoj planeti bi, u ovom sadašnjem obliku,
tada prestao.
• Paraziti organske materije uzimaju iz živih
organizama.
• Oni žive na račun domaćina izazivajući bolest
(patogene).
• Neke od njih izazivaju oboljenja samo u određenim
uslovima sredine.
21. STANIŠTA PROKARIOTA
• KISEONIK
• Obligatni aerobi – isključivo u prisustvu kiseonika; izazivač
tuberkuloze
• Obligatni anaerobi – ne mogu da prežive u prisustvu kiseonika
• Bakterije koje vrše vrenje
• Metanogeni
• Izazivač tetanusa
• Fakultativni anaerobi – mogu da žive i bez kiseonika ili u
njegovom prisustvu
• Escherichia coli
• TEMPERATURA
• Psihrofili – 0-20°C
• Mezofili – 20-40°C
• Termofili - 45-110°C
• pH
• Acidofili
• Bazofili
• Neutrofili
• Voda
• Neke cijanobakterije mogu skroz na suvom zbog prisustva
pektina u ć.z (u prisustvu vlage bubri)
23. OBLICI BAKTERIJA
• Koke (grčki kokos = zrno) su loptaste
bakterije. Pojedinačne koke nazivaju se
• mikrokoke, a udružene su
• diplokoke (dve spojene koke), streptokoke (u
vidu lanca) i
• stafilokoke (u obliku grozda).
• Koke su nepokretne bakterije.
• Bacili su štapićaste pokretne bakterije jer
imaju bičeve. Udruženi grade diplobacile i
streptobacile.
• Spiralne bakterije mogu imati oblik spirale i
onda se nazivaju spirili ili oblik zareza –
vibrioni.
39. •Zbog velikih razlika u odnosu na
bakterije, odvojene su u poseban
domen
•Razlike
• Ćelijski zid – nema peptidoglukana
• Ćelijska membrana – posebni lipidi
• Genetički materijal – prisutni histoni
43. ZNAČAJ I ULOGE BAKTERIJA
• Značaj i uloge bakterija su
mnogostruke i obuhvataju skoro sve
sfere života na našoj planeti.
• bakterije azotofiksatori
• bakterije mineralizatori
• simbiontne bakterije
• model organizmi za eksperimente na
polju genetičkog inženjeringa
44. Bakterije azotofiksatori
• Imaju sposobnost da azot iz atmosfere
prevode u amonijak koji biljke mogu da
koriste za sintezu proteina.
• ove bakterije žive u simbiozi sa korenima biljki
mahunarki (pasulj, detelina i dr.);
• bakterije koriste šećere koje biljke stvaraju
fotosintezom, a za uzvrat ih snabdevaju
solima azota.
45. Simbiontne bakterije
• mnoge vrste simbiontnih bakterija predstavljaju deo
normalne flore u organizmima životinja, odnosno čoveka
• pod simbiozom se podrazumeva zajednički život dva ili više
organizama;
• kada svi članovi imaju koristi onda se takav zajednički život
naziva mutualizam); takva je npr. bakterija Escherichia coli
(ešerihija) koja živi u crevima čoveka i pomaže u varenju
hrane;
• članovi normalne flore sprečavaju širenje patogenih
bakterija ;
• ako se članovi normalne flore uklone delovanjem
antibiotika, onda dolazi do bujanja patogenih bakterija.
• Bakterije normalne flore mogu izazvati oboljenje kod svog
domaćina ako se nađu u tkivima i organima u kojima
normalno ne žive; tako npr. ešerihija može izazvati upalu
mokraćne bešike;
• primer simbioze su i bakterije u crevima nekih životinja
(goveda i neki majmuni) koji mogu da vare celulozu;
46. Model organizmi
• Bakterije su nezamenljivi organizmi za
eksperimente na polju genetičkog
inženjeringa.
• U bakterije se može ubaciti ljudski gen
za neki protein i bakterije će sintetisati
taj protein; tako se danas bakterije
koriste za proizvodnju insulina,
hormona rasta i dr.
• Neke bakterije proizvode antibiotike;
• Bakterije se koriste,zbog svoje
sposobnosti vršenja fermentacije, u
proizvodnji hrane(jogurt, sir, turšija, sirće
i dr.);
47. Patogene bakterije
• Za organizam kažemo da je patogen ako je sposoban da
izaziva određeno oboljenje.
• Patogeni organizmi su specifični za posebnu vrstu
domaćina i posebnu vrstu tkiva.
• Neke vrste bakterija uništavaju ćelije svog domaćina.
• Međutim,najveći broj vrsta bakterija proizvodi toksine
(otrovi) koji nanose štetu metabolizmu ćelije domaćina.
• Bakterijski toksini se dele u dve grupe:
• endotoksine i
• egzotoksine.
• Endotoksini se nalaze u ćelijskom zidu ,dok se egzotoksine
izlučuju iz bakterije u okolnu sredinu.
• Egzotoksini prouzrokuju sledeće bolesti:
• difteriju,
• tetanus,
• koleru,
• dijareju,
• botulizam
48. • Najveći broj trovanja hranom uzrokuju toksini bakterija
koje žive u hrani.
• Jedno od najtežih i najsmrtonosnijih trovanja je
botulizam, prouzrokovan bakterijom Clostridium
botulinum (latinski : botulus – kobasica).
• Toksin ove bakterije, botulin, uzrokuje paralizu i u
krajnjem ishodu, ako se ne leči, smrt.
• Kako se bakterija razvija samo u anaerobnim uslovima
(bez kiseonika), sveža i smrznuta hrana je sigurna od
botulina, ali je konzervisana hrana u limenkama
pogodna, zbog anaerobnih uslova, za razvoj spora
koje proizvode otrov.
• Ako se hrana nepravilno konzervira, pogotovo pri
kućnom konzerviranju, može doći do pojave
botulizma.
• Najsigurnija kućno konzervirana hrana je kisela (turšija)
jer ova bakterija ne opstaje u kiseloj sredini.
49. • Hrana zagađena bakterijama roda
Salmonella takođe može dovesti do
trovanja.
• Svinjetina, živinsko meso i jaja su česti
izvori zaraze.
• Uzročnici oboljenja su žive bakterije, koje
se u crevima prenamnože, a ne njihovi
toksini.
• Glavni simptom oboljenja je dijareja
(tečna stolica).
50. • Bakterijaska oboljenja se mogu
sprečiti:
• vakcinacijom,
• ispravnom higijenom,
• pasterizacijom (zagrevanje do 60° S),
• sterilizacijom (zagrevanje ispod tačke
ključanja) i
• lečiti antibioticima.
51. Antibiotici i rezistencija
• Neki mikroorganizmi stvaraju jedinjenja –
antibiotike, koji sperčavaju razmnožavanje ili
uništavaju druge mikroorganizme.
• Prvi otkriveni antibiotik je penicilin, koga
proizvodi plesan (gljiva) penicilijum.
• Otkrio ga je Aleksandar Fleming 1928. g.
• Jedna grupa bakterija, aktinomicete,
proizvode mnoge antibiotike koji su danas u
širokoj upotrebi: streptomicin, tetraciklin i dr.
• Antibiotici se proizvode gajenjem bakterija ili
hemijskim putem.
• Rezistencija na antibiotike – bakterije
razmenjuju R-plazmid koji može nosisti gene
za višestruku rezistenciju
52. Literatura
• http://www.bionet-skola.com/w/Bakterije
• Тања Берић, Гордана Субаков-Симић,
Пеђа Јанаћковић – Биологија 1 уџбеник
биологије за први разред гимназије,
Логос, Београд, 2014. Коришћени су
слајдови са цедеа који иде уз уџбеник
