หลัก อื่น ๆ

แบคทีเรียรูปแบบชีวิต

สารบัญ:

แบคทีเรียรูปแบบชีวิต
แบคทีเรียรูปแบบชีวิต
Anonim

แคปซูลและชั้นเมือก

เซลล์แบคทีเรียจำนวนมากหลั่งสาร extracellular บางส่วนในรูปแบบของแคปซูลหรือชั้นเมือก ชั้นน้ำเมือกมีความสัมพันธ์อย่างหลวม ๆ กับแบคทีเรียและสามารถล้างออกได้ง่ายในขณะที่แคปซูลติดแน่นกับแบคทีเรียและมีขอบเขตชัดเจน แคปซูลสามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงโดยวางเซลล์ไว้ในสารแขวนลอยของหมึกอินเดีย แคปซูลไม่รวมหมึกและปรากฏเป็นรัศมีชัดเจนรอบเซลล์แบคทีเรีย แคปซูลมักจะเป็นโพลีเมอร์ของน้ำตาลอย่างง่าย (polysaccharides) แม้ว่าแคปซูลของ Bacillus anthracis ทำจากกรด polyglutamic แคปซูลส่วนใหญ่เป็นน้ำ (“ รักน้ำ”) และอาจช่วยให้แบคทีเรียหลีกเลี่ยงการผึ่งให้แห้ง (การคายน้ำ) โดยป้องกันการสูญเสียน้ำ แคปซูลสามารถป้องกันเซลล์แบคทีเรียจากการกลืนกินและการทำลายโดยเซลล์เม็ดเลือดขาว (phagocytosis) ในขณะที่กลไกที่แน่นอนสำหรับการหลบหนี phagocytosis ไม่ชัดเจน แต่มันอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากแคปซูลทำให้ส่วนประกอบของแบคทีเรียมีพื้นผิวลื่นลื่นยิ่งขึ้น การมีแคปซูลหนึ่งใน Streptococcus pneumoniae เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในความสามารถในการทำให้เกิดโรคปอดอักเสบ สายพันธุ์กลายพันธุ์ของ S. pneumoniae ที่สูญเสียความสามารถในการสร้างแคปซูลจะถูกนำขึ้นมาอย่างง่ายดายโดยเซลล์เม็ดเลือดขาวและไม่ก่อให้เกิดโรค ความสัมพันธ์ของความรุนแรงและการก่อตัวของแคปซูลยังพบในแบคทีเรียชนิดอื่น ๆ อีกมากมาย

ชั้น capsular ของวัสดุโพลีแซคคาไรด์นอกเซลล์สามารถห่อหุ้มแบคทีเรียจำนวนมากไว้ในแผ่นชีวะและทำหน้าที่หลายอย่าง Streptococcus mutans ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคฟันผุแยกน้ำตาลซูโครสในอาหารและใช้น้ำตาลหนึ่งในน้ำตาลในการสร้างแคปซูลซึ่งเกาะติดแน่นกับฟัน แบคทีเรียที่ติดอยู่ในแคปซูลใช้น้ำตาลชนิดอื่นเพื่อเป็นเชื้อเพลิงในการเผาผลาญและผลิตกรดที่เข้มข้น (กรดแลคติก) ที่โจมตีเคลือบฟัน เมื่อ Pseudomonas aeruginosa ตั้งปอดของคนที่เป็นพังผืดเรื้อรังมันจะผลิตพอลิเมอร์แคปซูลแบบหนาของกรดอัลจินิกที่ก่อให้เกิดความยากลำบากในการกำจัดแบคทีเรีย แบคทีเรียในสกุล Zoogloea จะแยกเส้นใยเซลลูโลสที่ทำให้แบคทีเรียกลายเป็นฟล๊อกที่ลอยอยู่บนพื้นผิวของของเหลวและทำให้แบคทีเรียสัมผัสกับอากาศซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเผาผลาญของพืชชนิดนี้ แบคทีเรียที่มีรูปร่างคล้ายแท่งเล็ก ๆ น้อย ๆ เช่น Sphaerotilus หลั่งปลอกหุ้มท่อที่ซับซ้อนทางเคมีที่ยาวซึ่งล้อมรอบจำนวนแบคทีเรียจำนวนมาก เปลือกของแบคทีเรียเหล่านี้และแบคทีเรียสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ สามารถหุ้มห่อด้วยเหล็กหรือแมงกานีสออกไซด์

Flagella, fimbriae และ pili

แบคทีเรียจำนวนมากสามารถเคลื่อนที่ได้สามารถว่ายผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือร่อนหรือร่อนบนพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ว่ายน้ำและแบคทีเรียจับกลุ่มมี flagella ซึ่งเป็นอวัยวะเสริมที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนไหว Flagella มีความยาวเส้นใยเป็นเกลียวทำจากโปรตีนชนิดเดียวและอยู่ที่ปลายเซลล์รูปแท่งใน Vibrio cholerae หรือ Pseudomonas aeruginosa หรือทั่วผิวเซลล์ใน Escherichia coli Flagella สามารถพบได้ทั้งบนแท่งแกรมบวกและแกรมลบ แต่หาได้ยากใน cocci และติดอยู่ในไส้แกนใน spirochetes แฟลเจลลัมติดอยู่ที่ฐานของมันกับฐานร่างกายในเยื่อหุ้มเซลล์ แรงโปรโตแมคที่สร้างขึ้นที่เมมเบรนนั้นถูกใช้เพื่อเปลี่ยนไส้หลอดแฟลเจลลาร์ในลักษณะของกังหันที่ขับเคลื่อนโดยการไหลของไฮโดรเจนไอออนผ่านทางฐานของร่างกายเข้าสู่เซลล์ เมื่อแฟลเจลลาหมุนไปในทิศทางทวนเข็มนาฬิกาเซลล์แบคทีเรียจะว่ายเป็นเส้นตรง ผลการหมุนตามเข็มนาฬิกาในการว่ายน้ำในทิศทางตรงกันข้ามหรือถ้ามีมากกว่าหนึ่ง flagellum ต่อเซลล์ในการสุ่มไม้ลอย Chemotaxis ช่วยให้แบคทีเรียปรับพฤติกรรมการว่ายน้ำเพื่อให้สามารถรับรู้และย้ายไปสู่ระดับที่เพิ่มขึ้นของสารเคมีดึงดูดหรืออยู่ห่างจากยาขับไล่

ไม่เพียง แต่แบคทีเรียที่สามารถว่ายน้ำหรือเหินไปยังสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยยิ่งขึ้น แต่พวกเขายังมีอวัยวะที่ช่วยให้พวกเขายึดเกาะกับพื้นผิว แบคทีเรียบางตัวเช่น E. coli และ Neisseria gonorrhoeae สร้างเส้นโครงแข็งที่เรียกว่า spimbelike ที่เรียกว่า fimbriae (ละตินสำหรับ "เธรด" หรือ "เส้นใย") หรือ pili (ละตินสำหรับ "ขน") ซึ่งขยายออกจากพื้นผิวของแบคทีเรีย และยึดติดกับน้ำตาลจำเพาะในเซลล์อื่น ๆ - สำหรับสายพันธุ์เหล่านี้เซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้หรือทางเดินปัสสาวะตามลำดับ Fimbriae มีอยู่ในแบคทีเรียแกรมลบเท่านั้น บางพิลี (เรียกว่า sex pili) ใช้เพื่ออนุญาตให้แบคทีเรียหนึ่งจดจำและยึดติดกับอีกอันหนึ่งในกระบวนการผสมพันธุ์ทางเพศที่เรียกว่าคอนจูเกชัน (ดูด้านล่างการสืบพันธุ์ของแบคทีเรีย) แบคทีเรียในน้ำจำนวนมากผลิตเมือกพอลิแซคคาไรด์ที่เป็นกรดซึ่งช่วยให้พวกมันยึดเกาะกับหินหรือพื้นผิวอื่น ๆ อย่างแน่นหนา