3.1. Prokarióták
Az élővilág földi fejlődésében a prokarióták lehettek az első élőlények. Az evolúciós kutatások eredményei szerint a mai baktériumok ősei már a földtörténeti őskorban, kb. 3,5 milliárd évvel ezelőtt megjelentek. Az ősbaktériumok az extrém élőhelyeket (például magas sótartalmú, erősen savas vagy magas hőmérsékletű vizek) is be tudták népesíteni. Ezzel a sajátos életmóddal az evolúció oldalágaként fenn tudtak maradni.
Ebben a fejezetben a prokarióták legelterjedtebb csoportjaival: a valódi baktériumokkal foglalkozunk. A baktériumok sejtes szerveződésűek, de az örökítő anyagukat (DNS-t) még nem határolja el maghártya, ezért a sejtmagnélküli élőlények közé tartoznak (prokarióta = sejtmagnélküli).
A baktériumok általános sajátosságai
A baktériumok - a többi élőlényhez hasonlóan – nyílt anyagi rendszerek, tehát anyagokat és energiát cserélnek környezetükkel. A szerves vagy a szervetlen anyag lebontásából (eloxidálásából) energiát nyernek, amely az anyagcseréjükhöz szükséges, vagy a felvett anyagokat beépítik a sejtjeikbe.
A baktériumsejt alapját a citoplazma képezi. Ebben találjuk a maganyagot, a gyűrű alakú DNS-t, amelyhez nem kapcsolódnak olyan fehérjék, mint az eukarióta sejtek DNS-hez (lásd a következő alfejezetet). A citoplazmában nem találhatók a membránokból felépülő sejtalkotók, de a sejthártyából felületnövelő betüremkedéseik vannak. A sejthártyát még sejtfal is határolja, amely ellenálló, merev, fehérjéből és szénhidrátból épül fel. A sejtfal jellegzetes alakot biztosít a baktériumoknak, de a védelemben is nagy szerepe van. Nagyságuk néhány mikrométertől 500 mikrométerig terjedhet. (1 mikrométer = 106 m. )
A baktériumok néhány fajánál lehetnek járulékos sejtalkotók is. Ilyen például a szénhidrátból felépülő tok, amely kedvezőtlen környezeti tényezők esetén jelenik meg a baktériumoknál és védelmet biztosít számukra. Több baktériumnál megfigyelhető, hogy kedvezőtlen környezeti tényezők esetén osztódás, szaporodás helyett egy átmentő rendszert, az ún. bakteriospórát hoz létre. A baktériumok kiváló szaporodó- és alkalmazkodó képességüknek köszönhetik elterjedésüket. Ivaros és ivartalan szaporodásra is képesek. Kedvező körülmények között ivartalanul sejtosztódással (hasadással) szaporodnak, melynek hatására nagyszámú, de megegyező örökítő anyagot tartalmazó egyed jön létre rövid időn belül. Az ivaros szaporodásuk lényege az átmeneti egyesülés (konjugáció), amely során a megkettőződött DNS egyike, vagy annak részlete átkerül a befogadó baktériumba, amely később ivartalanul osztódik.
Baktériumsejt felépítése
forrás: commons.wikimedia.org
A baktériumok egy részénél bakteriocsillók is vannak, amelyekkel aktív mozgásra is képesek. A csillók száma és elrendeződése a baktériumsejten fontos rendszertani bélyeg a fajok elkülönítéséhez.
A baktériumok csoportosítása
A mai baktériumok nagyon változatos megjelenésűek és a természetben betöltött szerepük is eltérő, a bioszférában szinte mindenhol megtalálhatók, mert ökológiai tűrőképességük nagyon széles skálán mozoghat.
Alak szerinti csoportosításuk
1) Gömb (coccus) formájúak
A gömbök fajtól függően egyesével, kettesével, négyesével, láncokban vagy csomókban rendeződhetnek. Ilyen például a gennykeltő-, a tüdőgyulladást okozó baktérium.
2) Pálcika (bacillus) formájúak
Ezek a baktériumok rövid, vaskos, hosszú, karcsú, orsó vagy fonál alakúak. Ilyen például a TBC-, a szalmonella, a tetanusz kórokozója, a koli baktérium (Escheria coli), a tejsavbaktérium is.
3) Csavar (spirillum, vibrio) formájúak
Ezeknek a baktériumoknak a sejtje spirális vagy enyhén csavarodott alakú. Ilyen például a szifilisz, a kolera baktérium és a Lyme-kórt okozó borelia baktérium.
A baktériumokat táplálkozásuk szerint is csoportosíthatjuk.
