bakterier

Verificeret
Artiklens indhold er godkendt af redaktionen.

Bakterier. Salmonellabakterier (Salmonella enteritidis), der forårsager fødevareforgiftning. De findes især i kylling, æg og svinekød. Salmonellabakterier er stavformede bakterier. Forstørrelse ca. 4800×.

bakterier, encellede organismer uden cellekerne.

Forekomst

Bakterier findes i meget stort antal overalt i naturen, i vand, jord og luft, på og i planter, dyr og mennesker.

I de øverste få centimeter af havemuld findes der fx 10-12 mio. bakterier pr. gram jord. Omtrent den samme tæthed af bakterier findes i spyt, og i menneskers og dyrs afføring er der omkring 100 mia. bakterier pr. gram. I naturen kan bakterier blive så talrige, at de fx kan ses som overtræk på bunden af søer og bugter, det såkaldte liglagen, eller som røde eller grønne belægninger på rådnende materiale i strandsøer. Bakterier kan også ses som belægninger i halsen ved halsbetændelse.

De fleste bakterier er normalt uskadelige, men der findes en lang række vigtige sygdomsfremkaldende bakterier for dyr og mennesker og enkelte for planter. Fx kan nævnes Salmonella typhi, som giver tyfus, Pasteurella pestis, som giver pest, og Vibrio cholerae, som giver kolera.

Ordet bakterie kommer af gr. bakterion 'lille stav', dim. af bakteria, beslægt. med baktron 'stav'.

I jord og i vand medvirker bakterier til at nedbryde organisk materiale, og de kan nedbryde en lang række spildprodukter hidrørende fra menneskets aktiviteter i fx rensningsanlæg og på lossepladser. Visse bakterier kan binde luftens kvælstof og omdanne det til kvælstofforbindelser, som derefter kan optages og udnyttes af planter.

I søer og have kan bakterier spille en stor rolle som første led i fødenet. De planktoniske, heterotrofe bakterier lever hovedsagelig af opløst organisk stof, og de ædes især af flagellater, som ædes af andre større organismer, og via fx vandlopper kan fødenettet ende i fisk. Bakterieantallet i havvand er gennemsnitlig 1 mio. pr. ml, og bakterier kan udgøre en stor del af biomassen i de frie vandmasser, op til 20% af fytoplanktonbiomassen.

Visse bakterier forekommer i fødevarer, og bakterier benyttes industrielt til fremstilling af fx mælkeprodukter, eddike og antibiotika. Vha. gensplejsningsteknik kan der indsættes gener for nye egenskaber i bakterier, som derved kan danne bestemte stoffer i store mængder, fx enzymer.

Bakteriers opbygning

Bakterier. Skematiseret længdesnit af en bakterie. Modsat eukaryoter (fx svampe, planter og dyr) mangler bakterier en egentlig cellekerne. Den genetiske information findes i kromosomet, der består af DNA uden proteiner. Ribosomerne fungerer i proteinsyntesen. Cellen er afgrænset af en plasmamembran og en cellevæg. Planter og svampe har også en cellevæg, mens dyr ikke har. Flagellerne, som er fæstnet i plasmamembranen, tjener til bevægelse.

Bakterier er prokaryoter, dvs. organismer, hvor arvemassens DNA ikke findes membranomsluttet i en cellekerne, og som mangler membranbundne organeller. Bakteriers DNA er et enkelt cirkulært DNA-molekyle, som er ca. 1 mm langt. Derudover indeholder mange bakterier små cirkulære DNA-molekyler (plasmider) med en længde på ca. 1 μm, som bærer specielle gener, hvoraf nogle gør bakterierne resistente over for antibiotika.

De fleste bakterier har en størrelse på mellem 0,2 og 2 μm og er enten kugleformede (kokker), stavformede eller spiralsnoede (spiriller). Selvom bakterier er encellede, kan nogle vokse som millimeterlange kæder eller som klumper.

I bakteriers cytoplasma findes foruden DNA et stort antal ribosomer, der er sæde for proteinsyntesen. Ribosomerne er opbygget af to underenheder med to molekyler ribosomalt RNA (23S og 16S rRNA) foruden ca. 50 forskellige proteinmolekyler.

Bakteriers cytoplasma er normalt afgrænset mod omgivelserne af en cellemembran og en stiv cellevæg. Cellemembranen består af ca. 60% protein og 40% lipider, især fosfolipider. Cellevæggen er opbygget af polysaccharider (N-acetylglukosamin og N-acetylmuraminsyre) holdt sammen af tværbroer af aminosyrer. De grampositive bakterier har en tyk væg af dette peptidoglykan, hvorimod cellevæggen i gramnegative bakterier har et tyndere lag peptidoglykan og yderligere flere fedtholdige lag af proteiner og polysaccharider. Penicillin virker ved at forhindre dannelsen af nye tværbroer i væggen hos de grampositive bakterier, hvilket bevirker, at cellerne ikke kan dele sig. De fleste andre antibiotika virker på cellens proteinsyntese.

Mange bakterier kan bevæge sig med flageller, der er tynde proteintråde (ca. 1/100 μm) forankrede med et bevægeligt hængsel i cellemembranen.

Bakterier formerer sig ved deling. Billedet viser en Escherichia coli i den tidlige delingsfase. Forstørrelse 29.500×.

Formering

Bakterier formerer sig ved tværdeling af cellen, og under gunstige vækstbetingelser deler de sig hvert 15.-20. minut. Deres formering er ukønnet; dog kan der mellem visse bakterier ske overførsel af DNA fra en celle til en anden. Nogle bakterier kan endda optage DNA direkte fra vækstsubstratet. Under ugunstige forhold bliver celledelingen meget langsom eller stopper helt, og nogle bakterier (Bacillus, Clostridium) danner sporer, som er resistente hvileformer.

Vækstfysiologi

Bakterier kan vokse under meget forskellige temperaturforhold, de fleste bedst ved ca. 30 °C, men psykrofile bakterier ('kuldeelskende') vokser bedst ved ca. 5-10 °C og termofile ('varmeelskende') ved ca. 60 °C.

Bakterier har meget forskellige vækstkrav. Nogle kan udelukkende vokse i det meget sammensatte miljø inden i andre organismer, mens andre kun har behov for simple uorganiske salte. Nogle bakterier kan kun vokse i nærvær af ilt (aerobe bakterier), mens andre kræver helt iltfrie omgivelser (anaerobe bakterier). Andre igen kan både vokse aerobt og anaerobt. Bakterier får energi til vækst på flere måder; ved fotosyntese som hos planter og ved respiration som hos dyr, men der findes også anaerob respiration og fermentering (gæring). Disse meget forskellige måder at skaffe sig energi på er en del af forklaringen på, at bakterier er i stand til at leve så mange forskellige steder og kan omsætte så mange forskellige substrater.

Alt efter deres krav til vækstmediet inddeles bakterier i en række grupper. De autotrofe bakterier kan opbygge alle cellens bestanddele ud fra simple uorganiske salte og kuldioxid, mens de heterotrofe bakterier kræver forskellige organiske forbindelser for at kunne vokse. I alle tilfælde kræver opbygningen af cellernes bestanddele energi, som tilføres ved kobling til de energirige fosfatbindinger i ATP (adenosintrifosfat). Langt de fleste bakterier er heterotrofe og danner ATP ved omsætning af organiske forbindelser, ofte glukose eller andre sukkerarter (de kaldes også kemo-organo-heterotrofe). I aerobe bakterier fører denne omsætning til dannelse af kuldioxid og vand foruden 38 ATP-molekyler for hvert glukosemolekyle, der nedbrydes. I anaerobe bakterier sker der kun en delvis nedbrydning af glukose, der kun giver et udbytte på 2-4 ATP. Under anaerobe forhold må der derfor omsættes meget organisk stof for at få tilstrækkelig energi til væksten. Gæring (fermentering) af sukker fører til dannelse af alkohol eller en række organiske syrer, fx eddikesyre, mælkesyre, propionsyre eller smørsyre.

De fototrofe bakterier får energi fra lys vha. bakterieklorofyl og vokser udelukkende anaerobt. Nogle benytter svovl, svovlbrinte eller brint til at reducere kuldioxid, så det kan indgå i cellens produkter; de kaldes fotoautotrofe (også kaldet foto-litho-autotrofe). Fotoheterotrofe (også kaldet foto-organo-heterotrofe) bakterier benytter organiske stoffer som fx alkohol som kulstofkilde. De fototrofe bakterier lever på steder, hvor der er både lys og svovlbrinte eller organisk stof, fx i søer, strandsøer, på rådnende plantedele og i rensningsanlæg.

Kemoautotrofe (også kaldet kemo-litho-autotrofe) bakterier benytter uorganiske forbindelser som energikilde og kuldioxid som kilde til kulstof. Energikilden kan her fx være svovlbrinte (Beggiatoa), frit svovl (Thiobacillus), ammoniak (Nitrosomonas), nitrit (Nitrobacter), brint (Pseudomonas) eller jern (Thiobacillus ferrooxidans).

Endelig findes der bakterier, der under anaerobe forhold får energi ved at benytte uorganiske molekyler som elektronacceptor i stedet for ilt; dette kaldes anaerob respiration. Visse arter af Pseudomonas og Bacillus kan bruge nitrat, der reduceres til nitrit, kvælstofoxid og frit kvælstof. Denne omsætning har størst betydning i jord, hvor den medfører tab af næringsstoffer for planterne. Desulfovibrio bruger sulfat og reducerer dette til svovlbrinte, der som regel vil blive udfældet som sorte metalsulfider, fx FeS. Sulfat findes i høje koncentrationer i marine sedimenter.

Mange bakterier er i stand til at udnytte to eller eventuelt flere af de nævnte stofskiftetyper; de kaldes mixotrofe. Det gør bakterierne i stand til at tilpasse sig vekslende forhold og giver dem en økologisk fordel.

Dyrkning af bakterier

Bakterier. En laborant poder en række petriskåle med bakteriekulturer. Forsøget skal vise, om bakteriernes vækst hæmmes af forskellige antibiotika, angivet ved pladernes farver.

For at dyrke bakterier må man kende deres vækstkrav. Normalt dyrkes bakterier i reagensglas eller kolber i et flydende næringssubstrat eller på et fast substrat i en såkaldt petriskål. Substratet er en steril, vandig opløsning af en kulstofkilde (fx glukose), en kvælstofforbindelse, fosfat, sulfat samt metalioner, fx kalium, magnesium, jern og zink. Mange bakterier kræver tilsætning af specielle vækststoffer, fx vitaminer, aminosyrer eller blod, for at kunne vokse. Det flydende substrat kan stivnes vha. agar, der opløses ved kogning og størkner ved afkøling. Bakterierne spredes ud over det faste agar-substrat, og de bakterier, der kan dele sig, vil danne kolonier, som bliver synlige, ofte i løbet af 24 timer. Hvis substraterne opbevares i (atmosfærisk) luft, er det kun aerobe bakterier, der kan vokse. For at dyrke anaerobe bakterier må substraterne opbevares iltfrit. Man kender nu vækstkravene for mange sygdomsfremkaldende bakterier, hvorfor disse er lette at dyrke på bestemte agarsubstrater. For en meget stor del af de bakterier, som findes i naturen, kendes vækstkravene ikke, og de kan derfor endnu ikke dyrkes i laboratoriet. I andre tilfælde kan man benytte særlige substrater, der kun giver mulighed for, at netop disse bakterier vokser. På substrater uden kvælstof kan der kun vokse kvælstofbindende bakterier. På uorganiske substrater kan der kun vokse fototrofe bakterier eller bakterier, der får energi ved at ilte fx ammoniak eller svovlbrinte.

Mikroskopi

For at se de enkelte bakterier må man benytte sig af mikroskopi. Da bakterier kun er få gange større end lysmikroskopets opløsningsevne, kan man ikke se strukturdetaljer i bakterier ved lysmikroskopi; hertil skal bruges elektronmikroskop. Farvning gør det lettere at se bakterier i lysmikroskop. Her er det især den metode, der i 1884 blev opfundet af den danske læge Christian Gram, som stadig bliver meget brugt. Ved gramfarvningen udstryges bakterierne på et objektglas og dækkes først i få minutter med en opløsning af krystalviolet, derefter med en jod-jodkalium-opløsning, og til sidst affarves der med alkohol. Nogle bakterier beholder den blå-violette farve og kaldes grampositive, andre affarves og kaldes gramnegative. Det er forskellen i opbygningen af cellevæggen, der giver variationen i farvningen.

Produktionsmåling

I økologiske studier af have og søer kan bakteriers produktion af ny biomasse måles. Dette gøres ved at indbygge radioaktive stoffer i bakterier i vandprøver, fx radioaktivt thymidin, der indbygges i DNA, eller radioaktivt leucin, der indbygges i protein. Derefter måles den indbyggede mængde radioaktivitet, som omregnes til produktion af nyt cellemateriale, idet man kender DNA- og proteinmængden i en bakteriecelle. I havet er bakterieproduktionen gennemsnitlig i størrelsesordenen 20% af primærproduktionen.

Taksonomi

Inddelingen af bakterier i slægter og arter har gennemgået en stærk udvikling i takt med, at vort kendskab til mikroorganismerne er øget. Oprindelig var gramfarvning og mikroskopi vigtig. Bakteriernes vækstkrav har også haft stor betydning for artsinddelingen af bakterier ligesom deres evne til at udnytte forskellige sukkerarter. Yderligere er udseendet af bakteriekolonier ved vækst på et fast substrat af vigtighed for bakteriernes identifikation. Ved den moderne, computerbaserede Numerisk Taksonomi sammenligner man talrige af disse vækstparametre for at karakterisere forskellige bakteriearter. Ved mange klinisk relaterede undersøgelser har en immunologisk karakterisering af bakterier spillet en stor rolle.

Bakterier. Campylobacter jejuni, som kan forårsage fødevareforgiftning, især hos børn og unge. Det er spiralformede bakterier (spiriller). Forstørrelse ca. 2400×.

I nyere tid har nukleotid-sammensætningen af bakteriers DNA også spillet en central rolle, men nu er det dog især opbygningen af ribosomalt RNA, der danner grundlag for analysen af bakteriernes slægtskab.

Ud over bakterier omfatter de prokaryote organismer endnu to betydningsfulde grupper af mikroorganismer, nemlig cyanobakterier (blågrønalger) og Archaea. De sidste anses for at være Jordens ældste, mest oprindelige organismer. Archaea ligner i udseende og biologi bakterier og kaldes også arkebakterier, men de er i en række træk stærkt afvigende fra de egentlige bakterier (eubakterier). De udgør, parallelt med eubakterier og eukaryoter, en af de tre hovedinddelinger af det levende. Cyanobakterier adskiller sig fra de øvrige bakterier ved ligesom planter at indeholde klorofyl a og ved at frigøre ilt under fotosyntesen. Man henregnede dem tidligere til planterne, men man ved nu, at de er eubakterier.

Læs også om bakteriesygdomme i landbrugsplanter.

Vigtige bakterier og de sygdomme, de forårsager hos mennesker
slægter arter sygdom særlige forhold
Actinomyces A. israelii akinomykose smitter ikke
Bacillus

 
B. anthracis miltbrand danner sporer
B. cereus fødemiddelforgiftning danner sporer
Bacteroides B. fragilis bylder i bughulen anaerob
Bordetella B. pertussis kighoste  vaccination beskytter
Borrelia B. burgdorferi borreliose  zoonose, overføres ved bid af skovflåt
Brucella

 
B. abortus brucellose  zoonose, overføres fra køer
B. melitensis brucellose zoonose, overføres fra geder
Campylobacter C. jejuni diarré  zoonose, overføres fra høns
Chlamydia


 
C. trachomatis kønssygdom, øjenbetændelse  vokser kun inde i celler
C. psittaci papegøjesyge  zoonose, overføres fra fugle
C. pneumoniae lungebetændelse, halsbetændelse   
Clostridium





 
C. tetani stivkrampe  anaerob, danner sporer, vaccination be- skytter
C. botulinum pølseforgiftning  anaerob, danner sporer, fordærver fødevarer med giftigt toksin
C. perfringens gasgangræn  anaerob, danner sporer
C. difficile diarré  anaerob, danner sporer
Corynebacterium C. diphteriae difteri  vaccination beskytter
Escherichia

 
E. coli blærebetændelse, blodforgiftning, turistdiarré findes normalt i tarmen
Gardnerella G. vaginalis udflåd fra skeden  
Haemophilus

 
H. influenzae hjernehinde- og mellemørebetændelse, bronkitis  vaccination beskytter
H. ducrey kønssygdom   
Helicobacter H. pylori mavesår   
Klebsiella K. pneumoniae blærebetændelse, blodforgiftning  findes i blomstervand
Legionella L. pneumophila lungebetændelse (legionærsyge) findes i varmt vandhanevand, kølevandsanlæg
Leptospira L. interrogans leptospirose (Weils sygdom) zoonose, overføres fra rotter
Listeria L. monocytogenes listeriose, hjernehindebetændelse  zoonose, overføres med fødevarer
Mycobacterium





 
M. tuberculosis tuberkulose  vaccination beskytter
M. bovis kvægtuberkulose  kan smitte mennesker
M. avium fugletuberkulose kan smitte mennesker
M. leprae spedalskhed   
Mycoplasma M. pneumoniae lungebetændelse  mangler cellevæg
Neisseria

 
N. meningitidis hjernehindebetændelse, blodforgiftning  vaccination beskytter kun mod nogle typer
N. gonorrhoeae kønssygdommen gonorré   
Pasteurella P. multocida betændelse efter dyrebid  
Pseudomonas P. aeruginosa lungebetændelse, brandsårsinfektioner findes i vand
Rickettsia R. prowazekii plettyfus  overføres med lus
Salmonella



 
S. typhi tyfus  kun hos mennesker, vaccine beskytter
S. paratyphi paratyfus  kun hos mennesker
S. typhimurium diarré  zoonose, hos kvæg, svin, fjerkræ, overføres med kød og æg
Shigella S. dysenteriae diarrésygdommen dysenteri kun hos mennesker
Treponema T. pallidum kønssygdommen syfilis  
Staphylococcus

 
S. aureus bylder, sårinfektioner, blod- og madforgiftning  
S. epidermidis betændelse omkring indopererede fremmedlegemer findes normalt på huden
Streptococcus



 
S. pyogenes Gruppe A halsbetændelse, skarlagensfeber, rosen, blodforgiftning følgesygdommene gigtfeber og nyrebetændelse
S. mutans caries, hjerteklapbetændelse  
S. pneumoniae (pneumokokker) mellemøre-, lunge- og hjernehindebetændelse vaccination beskytter mod de fleste typer
Vibrio V. cholerae diarrésygdommen kolera   
Yersinia

 
Y. pestis pest  zoonose hos rotter, overføres med lopper
Y. enterocolitica diarré, ledbetændelse zoonose hos svin, overføres med svinekød
Anaerobe bakterier er bakterier, som kan vokse uden (atmosfærisk) ilt.
Zoonose er sygdom hos dyr, som kan overføres til mennesker. For effektivt at begrænse zoonosers udbredelse blandt mennesker skal man opnå kontrol med sygdommene i dyrebestandene. Kvægtuberkulose har man begrænset hos mennesker, efter at man begyndte at pasteurisere mælk, idet mælk var den primære smittevej.

 

Find bøger

   
   Find Lydbøger
hos Storytel
   Find bøger
bogpriser.dk
   Studiebøger
pensum.dk
   Læs e-bøger
hos Ready

 

Hvad er et tag? Tags er artiklens nøgleord. Artikler med et fælles tag findes ved at klikke på tagget. Når du er logget ind, kan du tilføje tags og dermed skabe sammenhænge.

© Dette billede må du ...

Bakterier. Skematiseret længdesnit af en bakterie. Modsat eukaryoter (fx svampe, planter og dyr) mangler bakterier en egentlig cellekerne. Den genetiske information findes i kromosomet, der består af DNA uden proteiner. Ribosomerne fungerer i proteinsyntesen. Cellen er afgrænset af en plasmamembran og en cellevæg. Planter og svampe har også en cellevæg, mens dyr ikke har. Flagellerne, som er fæstnet i plasmamembranen, tjener til bevægelse.

© Dette billede må du ...

Bakterier. Skematiseret længdesnit af en bakterie. Modsat eukaryoter (fx svampe, planter og dyr) mangler bakterier en egentlig cellekerne. Den genetiske information findes i kromosomet, der består af DNA uden proteiner. Ribosomerne fungerer i proteinsyntesen. Cellen er afgrænset af en plasmamembran og en cellevæg. Planter og svampe har også en cellevæg, mens dyr ikke har. Flagellerne, som er fæstnet i plasmamembranen, tjener til bevægelse.

Viser 2 af 2 billeder | Tilbage til billedgalleri

Filer

FilTilføjet af 
[+255637.801.svg (136.16 kB)

Bakterier. Skematiseret længdesnit af en bakterie. Modsat eukaryoter (fx svampe, planter og dyr) mangler bakterier en egentlig cellekerne. Den genetiske information findes i kromosomet, der består af DNA uden proteiner. Ribosomerne fungerer i proteinsyntesen. Cellen er afgrænset af en plasmamembran og en cellevæg. Planter og svampe har også en cellevæg, mens dyr ikke har. Flagellerne, som er fæstnet i plasmamembranen, tjener til bevægelse.

Admin

04/02/2009

Nyhedsbrev

Om artiklen

Seneste 3 forfattere
Redaktionen
18/12/2013
MHansen
23/03/2013
Redaktionen
06/03/2013
Ekspert
Jelsbak
Oprindelig forfatter
SStr
29/01/2009

© Gyldendal 2009-2014 - Powered by MindTouch Deki