Bakterite üldiseloomustus ja ehitus (3)

Sisukord
Sissejuhatus lk. 2
Bakterite üldiseloomustus lk. 3
Bakterite ehitus lk. 3
Bakterite kuju lk. 4
Bakterite kasv ja paljunemine lk. 4
Bakterite toitumine ja ainevahetus lk. 5
Bakterid ja keskkond lk. 6
Bakterid ja haigused lk. 7
Bakterite kasutamine lk. 7
Bakterioloogia lk. 8
Kokkuvõte lk. 9
Lisa 1 lk. 10
Lisa 2 lk. 10
Kasutatud kirjandus lk. 11
Sissejuhatus
Bakterid on tillukesed olevused, mida me palja silmaga ei näe, kuid keda on kõikjal ja üsna suurel hulgal. Ja kuigi me seda endale igapäevaste tegevuste juures kunagi lahti ei mõtesta, ümbritsevad bakterid meid igal sammul . Kui me puudutame ükskõik missugust eset või sööme või joome või magame, oleme seotud ikka ja alti bakteritega . Seda võib võrrelda näiteks hingamisega. Inimesed hingavad loomulikult ja pidevalt ning sellele mitte kunagi mõeldes, et ta peab nüüd just sisse või välja hingama. Nii on ka bakteritega – nad lihtsalt on meiega igal pool kaasas, kuid me ei mõtle kunagi selle peale, et nüüd ma puudutasin bakterit . Kui me haigeks jääme, siis räägime, et meie sees on mingi haiguse pisik, aga tegelikult on seegi ju bakter , mis meie sees haiguse tekitas. Samuti ei mõtle me kurke või kapsaid hapendades, kuidas mingid bakterid seal purgis nende kapsaste ja kurkidega „tegelema hakkavad“. See lihtsalt on nii, et paneme kurgid purki ja keedetud soolvee peale ning hapukurgid ongi valmis ilma, et me juurdleksime selle üle, kuidas bakterid neid kurke hapendavad. Ja käesolev referaat püüabki anda ülevaate sellest, kuivõrd palju me tegelikult bakteritega kokku puutume ja millised need bakterid on, mida head või halba bakterid meile teevad ning kas nad on meile kahjulikud või hoopiski kasulikud. Seega peaks järgnev andma meile teavet bakteritest, nende liikidest ning tähtsusest nii looduses kui ka inimeste igapäevases elus.
Bakterite üldiseloomustus
Bakter tähendab kreeka keeles „ kepp “, „sau“. Bakterid on tillukesed, mikroskoopilised organismid. Nad koosnevad ainult ühest väga väikesest rakust. Selle tõttu paigutatakse tihti bakterid ja väga lihtsa ehitusega vetikad eraldi riiki – eeltuumsed . Ainuraksetest eristab neid see, et neis puudub membraaniga ümbritsetud tuum. Bakteritest veelgi väiksemad on viirused , milledest mõned elavad bakterite sees. Baktereid eristab viirustest see, et nad suudavad iseseisvalt kasvada ja paljuneda. Osa bakteritest elab teiste elusolendite peal või sees ja saab sealt ka oma toidu.
Baktereid leidub igal pool ja neid on väga palju. Näiteks inimestes elab palju kahjutuid baktereid. Meie soolestikus elab tuhandeid tillukesi baktereid. Bakterid toituvad, lõhustades taimseid ja loomseid aineid lihtsama ehitusega aineteks . See aitab meil toitu seedida. On ka selliseid baktereid, mis võivad põhjustada haigusi. Need on haigusetekitajad. Näiteks salmonella bakterid põhjustavad tüüfust ja toidumürgistusi. Inimene haigestub juhul, kui ta sööb neid ära kümme miljonit.
(L. Colvin, E. Speare „Laste looduseentsüklopeedia“ lk. 113)
Baktereid on samuti nii looduses kui meie toidus. Näiteks on ühes teelusikatäies mullas miljoneid baktereid, ühes tilgas piimas on aga umbes sada tuhat bakterit. Bakterid on nii väikesed, et meie neid palja silmaga ei näe.
Bakteritel on väga suur ökoloogiline tähtsus. Nende elutegevus mängib otsustavat rolli näiteks süsiniku- ja lämmastikuringes. Samas on bakteritel inimese seisukohalt ka negatiivseid külgi, sest bakterid põhjustavad toiduainete riknemist ning inimeste ja loomade nakkushaiguseid, samuti ka taimede haiguseid.
( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/bakterid1.ht m)
Bakterite ehitus.
Enamikul baktereil on jäik rakukest , millel on elektriline pinnalaeng. Paljude bakterite rakke ümbritseb liikuv limast kapsel , mis kaitseb rakku kuivamise eest. Enamasti on bakteritel üks, kaks või mitu viburit, mis asetsevad tema otsas, külgedel või ümberringi ja annavad bakterile kulgemisvõime. Enamikus bakterirakkudes ei ole rakutuum eristatav, nende protoplastis sisaldub geneetilise aparaadina tavaliselt üks rõngakujuline kromosoom ning selle kõrval ka episoome, mis on tsütoplasmast eraldamata. Membraanisüsteem on lihtne, see moodustub tsütoplasmat ümbritsevast rakukestaalusest rakumembraanist, mille sisesopistused võivad mõnikord eralduda. Bakterite ribosoomid erinevad kõrgemate organismide ribosoomidest. Bakterirakule kinnituvad valgulised karvakesed piilid , mis aitavad rakul kleepuda tahkele pinnale. Bakteriraku ehitus (lisa 1, joonis lk. 10)
1. kapsel, 2. raku kest, 3. rakumembraan , 4. rakusisesed membraanisüsteemid,
5. kujunev spoor, 6. vakuool , 7. ribosoom, 8. tuumapiirkond , 9. membraani sissesopistus, 10. viburi basaaltera, 11. vibur, 12. tsütoplasma, 13. mesosoom.
(EE nr.1 lk. 436)
Bakterite kuju
Bakterid jagunevad kuju järgi kuueks põhitüübiks:
1. kerabakterid ehk kokid (lisa 2, foto 3 lk. 10) 
2. pulkbakterid ehk batsillid (lisa 2, foto 1 lk. 10) 
3. spiraalsed bakterid ehk sprillid (lisa 2, foto 2 lk. 10)
4. keeritsbakterid ehk spiroheedid (lisa 2, foto 5 lk. 10) 
5. jätketega bakterid
6. niitjad bakterid (lisa 2, foto 4 lk. 10) 
Kui kera- ja pulkbakterite pooldumisel jäävad rakud üksteisega seotuks, siis võivad moodustuda püsivad kogumid. Pulkbakteritel võivad moodustuda lühemad või pikemad ahelad . Mõned bakterid moodustavad palja silmaga nähtavaid viljakehi , need tekivad siis, kui keskkonnas on vähe vett ja toitaineid. Need on eredalt värvunud ja limased. Viljakeha moodustub kolooniasse kogunenud rakkudest ja nende poolt eritatavast limast.
( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/lagunemine.ht m)
Bakterite kasv ja paljunemine
Kuna bakterirakk on väga väike, on iga üksiku raku kasvu väga raske uurida. Seetõttu kirjeldatakse tavaliselt populatsiooni kasvu.
Bakterirakud paljunevad peamiselt pooldumisega. Kumbki pooldumisel moodustuv tütarrakk saab ühe koopia kromosoomist. Niitjad bakterid saavad paljuneda nii niiditükikestega kui ka niidist eralduvate liikumisvõimeliste paljunemisrakkudega. Bakterid paljunevad väga kiiresti. Aega, mis kulub ühe raku pooldumiseks nimetatakse generatsiooniajaks. Soodsates tingimustes toimub kiirestikasvavate rakkude pooldumine iga 20-30 minuti järel. Enamik baktereid aga ei paljune nii kiiresti ja nende generatsiooniaeg on soodsates tingimustes 1-3 tundi. Bakterite paljunemiskiirus sõltub väga paljudest teguritest, näiteks keskkonnas olemasolevatest toitainetest, toitainete konsentratsioonist, temperatuurist. Looduses on bakterite generatsiooniajad pikemad – 24 tundi ja isegi kauem.
( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/lagunemine.ht m)
Baktereid leidub rohkesti nii mullas, vees kui õhus. Mullas paljunevad peaaegu kõik bakterid. Vees eristatakse seal paljunevaid pärisasukaid, perioodiliselt vees elutsevaid migrante ning juhuslikult vette sattunud transiente. Viimased ei suuda vees paljuneda. Õhus bakterid ei paljune. (EE nr.1 lk. 437)
Bakterite toitumine ja ainevahetus
Toitumiselt ja ainevahetuselt võib baktereid paigutada väga ulatuslikku astmestikku.
Selles on suur tähtsus bakterite tegevusel. Seda alustavad autotroofid (organismid, mis eluks vajalikke orgaanilisi aineid lihtsaist ühendeist ise sünteesivad – EE lk. 411)
ja lõpetavad oblikatoorsed parasiidid , kes ainete omastamisel ja kehaainete sünteesimisel vajavad tingimata peremeesorganismi eeltööd. Seega kuulub baktereid kõigisse nelja toitumistüüpi. (EE nr.1 kl. 437)
Toitumistüüp on organismide toitumisliigituse põhiüksus, kus lähtutakse toitumistüüpide eristamisel eluks vajaliku energia ja orgaaniliste ühendite sünteesiks vajaliku süsiniku allikaist. Energiaallika järgi jaotatakse organismid fototroofideks, kes kasutavad Päikese valguseenergiat ja kemotroofideks, kes kasutavad keemiliste ühendite oksüdeerimisest saadavat energiat. Süsinikuallika jargi jagunevad organismid litotroofideks, kes saavad süsinikku peamiselt süsinikdioksiidist ja organotroofideks, kes saavad süsinikku orgaanilistest ühenditest. (EE nr.9 lk. 455)
Paljud bakterid toituvad surnud elusorganismidest. Seetõttu täidavad bakterid kõigi elusolendite seisukohalt elulise tähtsusega ülesannet - nad teevad võimalikuks kõdunemise. Ilma bakterite tegevuseta ei jätkuks mullas taimedele enam toitu, taimedeta aga ei saaks elada ka loomad.
Kui mõni loom sureb , siis juhtub see arvatavasti mõne viiruse või bakteri põhjustatud haiguse tulemusena. Nüüd järgneb loomakese lagunemine ja muutumine mullaks .
( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/lagunemine.ht m)
Lämmastik on õhus leiduv gaas . Bakterid muudavad selle kõikidele teistele organismidele vajalikeks nitraatideks, mis lähevad looduses uuesti ringlusesse. Kõdunedes muutuvad taimejäänused ja surnud loomad seente ning bakterite toimel tagasi lihtsateks aineteks. Neid aineid kasutavad taimed kasvamiseks. Nii toimub looduses aineringe .
(L. Colvin, E. Speare „Laste looduseentsüklopeedia“ lk. 13, 65)
Nagu looduses ikka, on enamjaolt kõik kõigile toiduks. Nii on toiduks ka bakterid. Meresüvikute põhjas elavad hulkharjasussid , kes toituvad veealuste vulkaanide läheduses elavatest imepisikestest bakteritest. Rannakarbid puhastavad vett reostusest. Toitudes koguvad nad endasse mürgiseid aineid ja ohtlikke baktereid, mis mõjub tihti ka rannakarpidest toituvatele loomadele.
(L. Colvin, E. Speare „Laste looduseentsüklopeedia“ lk. 27, 30)
Bakterid ja keskkond
Bakterite elutegevust mõjutavad mitmed keskkonnategurid, näiteks temperatuur, soolsus pH-tase, kiirgus. Enamik baktereid eelistab mõõdukat temperatuuri ja soolsust ning neutraalset pH-d. Kiirgus on enamikele bakteritele kahjulik. Bakterite hulgas eristatakse eraldi rühmana ekstremofiile, mis taluvad hästi äärmuslikke keskkonnatingimusi.
( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/lagunemine.ht m)
On baktereid, kes võivad elutseda keskkonnas, kus temperatuur on 0-10 kraadi ja on baktereid, kes taluvad temperatuuri 50-70 kraadi. Suurem osa baktereid on , kelle soodsaimaks temperatuuroks on 20-30 kraadi, parasiitseile ja patogeenseile baktereile on soodsaim peremeesorganismi kehatemperatuur . Enamik baktereid ei talu valgust (v.a. fotosünteesijad) ja eelistab neutraalsele lähedast keskkonnareaktsiooni. (EE nr.1 lk. 437)
Mikroorganisme ümbritseva keskkonna võib jagada mikro - ja makrokeskkonnaks. Mikrokeskkond on organismi lähiümbrus. Kuna mikroorganismid on väga väikesed , siis juba mõne millimeetri laiune lähikond on väga suur ala nende jaoks. Lähestikku elavad mikroorganismid konkureerivad toitainete ja hapniku pärast ning see on üks põhjus, miks looduses ei paljune bakterid nii kiiresti kui laboris. Bakteritele meeldib väga kasvada kinnitununa tahkele pinnale, sest sinna jäävad toitained ja see soodustab bakterite kasvu. Bakterite kleepumises tahkele pinnale osalevad piilid ning kapsel. ( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/lagunemine.ht m)
Bakterid ja haigused
Haigusi võivad põhjustada nii viirused, bakterid, kui ka ainuraksed .
Inimesel põhjustavad viirused mitmesuguseid nakkushaigusi, sealhulgas rõugeid, leetreid, mumpsi, kollapalavikku, lastehalvatust, nohu ja grippi. Ka baktereid, kes elavad parasiitidena elusorganismides, põhjustavad haigusi. Inimese tõvestavad bakterid tekitavad näiteks difteeriat, kõhutüüfust, pidalitõbe, tuberkuloosi, teetanust ja katku.Erinevalt viirushaigustest saab bakterihaigusi ravida antibiootikumidega, abi on ka vaktsineerimisest. ( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/haigus.ht m)
Inimestega koos elavaid baktereid on kõige enam jämesooles, kuid neid leidub ka mujal. Normaalne mikrofloora on enamasti kahjutu ja selle koostis sõltub paljudest asjaoludest. Normaalne mikrofloora kaitseb organismi haigusetekitajate eest, takistades organismile kahjulike bakterite kinnitumist kudedele, stimuleerides antikehade teket. Et mitte haigestuda, peab teadma, kuidas haigusetekitajad bakterid levivad. Haigusi põhjustavad bakterid levivad õhu ja siirutajate kaudu. Õhu kaudu levivad bakterid suudavad elada mõnda aega õhus ning sattuda terve inimese organismi sissehingamisel. Eriti suur oht haigestuda õhu kaudu levivatesse haigustesse on olla köhiva või aevastava haige läheduses. Selliselt levivateks haigusteks on läkaköha, difteeria ja tuberkuloos. Nende haiguste vastu aitab vaktsineerimine . Siirutajateks nimetatakse loomakesi, kes kannavad edasi üht või teist haigust. Bakterihaigused võivad levida väga erinevate siirutajate kaudu. Ajalooliselt kõige suurema surnute arvuga lõppenud haigus on olnud katk, kus haigusepõhjustajad bakterid kandusid enamasti edasi metsikute näriliste, kuid ka kirpude abil inimeste eluasemetes.
( http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/lagunemine.ht m)
Bakterite kasutamine
Baktereid kasutatakse väga mitmel ja erineval moel. Tänapäeval kasutatakse neid enamasti puhaskultuuridena st. vaid ühest bakteriliigist koosnevate kultuuridena, et saada soovitud koostise ja omadusega toodet. Põllumajanduses kasutatakse õhulämmastikku siduvaid mügarbaktereid liblikõieliste taimede bakterväetisena, et soodustada juuremügarate moodustumist taimedel. Bakterid on väga olulised ka tööstuslike ja olmeheitvete puhastamisel. Kuid mõnedes mikrobioloogilistes protsessides, nagu reovee puhastamisel ja komposteerimisel pole vaja baktereid lisada, sest reovesi ja komposteeritav materjal sisaldavad neid juba piisavalt.
Toiduainetööstuses kasutatakse naatriumglutaamat, mida lisatakse kastmepulbritele, pakisuppidele, pajaroogadele jne. Baktereid kasutatakse ka toidupaksendajate ja ensüümide tööstuslikul tootmisel (kreemid, sulatatud juust, majonees ). Tööstuse leiavad kasutamist ka bakterite poolt sünteesitavad ensüümid. Lisaks saab bakterite abil toota ka orgaanilisi happeid ja etanooli.
Bakterite abil säilitatakse ka toiduaineid. Louis Pasteur kinnitas, et kõige parem toiduainete säilitamisviis on nende kuumutamine 70 kraadi juures ning seejärel õhukindlates tingimustes säilitamine. Sellist töötlemisviisi aga hakati nimetama tema auks pastöriseerimiseks. Tänapäeval pastöriseeritakse põhiliselt vedelaid toiduaineid – piima ja mahlu.
( http://www.miksike.ee/documents/main/elehed/8klass/1mikroskoopilinemaailm/8-2-8-2.ht m)
Bakterite abil toodetakse enamus piimasaadusi - näiteks hapupiim , keefir ja jogurt . Bakterite abil toodetakse ka alkoholi, antibiootikume, veiniäädikat ja muid orgaanilisi ühendeid. Inimene kasutab baktereid ka või ja juustu valmistamisel.
( http://www.zone.ee/loodusop3/bakterid.html )
Bakterioloogia
Bakterioloogia on baktereid ja nende põhjustatud protsesse käsitlev seadus. Bakterioloogia tekkeajaks peetakse 19. sajandi II poolt, kui ilmusid L. Pasteuri uurimused mitme bakteriaalse protsessi kohta, nagu näiteks käärimine, nakkushaigused ja mädanemine. Bakterioloogia on tihedas seoses nii teoreetiliste teaduste kui ka praktiliste aladega, milles kasutatakse baktereid või võideldakse nendega. Nüüdisaegne bakterioloogia on füüsika ja keemia uurimismeetodeid rakendav eksperimentaalteadus. Eristatakse üldist, meditsiinilist, tööstuslikku, põllumajanduslikku bakterioloogia haru.
(EE nr. 1 lk. 438)
Kokkuvõte
Bakterid on kõige väiksemad üherakulised organismid, kes suudavad iseseisvalt kasvada ja väga kiiresti paljuneda, peamiselt pooldumise teel neile sobivas temperatuuris, milleks on 37 kraadi. Bakterid on erakordselt vastupidavad. Nad võivad elutseda praktiliselt igasuguses keskkonnas, alates kuumaveeallikatest kuni arktilise pakaseni.
Enamik bakterid ei tee elusolenditele kahju. Väga paljud bakterid on looduses eriti tähtsad. Bakterite tegevuse tagajärjel muutuvad surnud loomade ja taimede jäänused mullaks, mida omakorda vajavad kasvamiseks taimed. Osad bakterid on inimestele kahjulikud, osad jälle kasulikud. ( http://www.zone.ee/loodusop3/bakterid.html )
Kõigest eelnenust saab teha järelduse, et ükskõik, kus me ka poleks või millega kokku ei puutuks, on meil alati tegemist bakteritega. Ja kuigi nad on nii väikesed, et neid näha pole, on neid igal pool, nii meie sees kui ka väljas. Bakterid on meie kõikides eluvaldkondades, seega oleme me pidevalt bakteritest ümbritsetud ja nendega pidevas kontaktis .
Lisa 1
Lisa 2
foto 1 foto 2 foto 3 foto 4
(Pulkjad bakterid) (Spiraal bakterid) (Kerakujulised bakterid) (Niitjad bakterid)
foto 5
(Nõrgalt keerdunud bakterid)
Kasutatud kirjandus
L. Colvin, E. Speare 1992 Usborne Publishing Ltd. Tõlge eesti keelde A. Raiet 1996 Koolibri „Laste looduseentsüklopeedia“ lk. 13, 27, 30, 65, 113
Eesti Entsüklopeedia nr. 1 lk. 436, 437, 438
Eesti Entsüklopeedia nr. 9 lk. 455
http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/bakterid1.ht m
http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/lagunemine.ht m
http://www.miksike.ee/docs/elehed/4klass/9loodus/elutuba/ainu/haigus.ht m
http://www.miksike.ee/documents/main/elehed/8klass/1mikroskoopilinemaailm/8-2-8-2.ht m
http://www.zone.ee/loodusop3/bakterid.ht m
11