DSCN6334 (Kopiowanie)

7. Przegląd .Mata Istot ty*ych I Ich klasyfikacja 25

Różne gatunki bakterii rozkładają niemal wszystkie substancje organiczne występujące w przyrodzie, odgrywając bardzo ważną rolę w procesach obiegu azotu, siarki, węgla, tlenu i innych pierwiastków. Bez bakterii krążenie materii - a więc życic - nic byłoby możliwe. To właśnie dzięki drobnoustrojom zachodzą procesy gnicia - czyli beztlenowego rozkładu białek i aminokwasów -oraz fermentacji - beztlenowego rozkładu węglowodanów. Bakterie i grzyby są głównymi czynnikami glehotwórczymi. tzn. przekształcają glebę, zmieniając jej skład i konsystencję (powstawanie próchnicy).

Obecnie na skalę przemysłową używa się hodowli bakterii do produkcji takich związków, jak etanol, kwas octowy, butanol, aceton, aminokwasy (np. lizyna), leki (np. streptomycyna).

Dzięki bakteriom zachodzą procesy wytwarzania szeregu środków spożywczych, jak np. zsiadłe mleko. sery. masło, kiszone ogórki, kiszona kapusta, kawa, kakao; powstają artykuły przemysłowe, np. kauczuk, jedwab, nici lniane i konopne, tytoń itp. Specjalne szczepy bakterii stosuje się też do oczyszczania ścieków. Współcześnie metodami inżynierii genetycznej uzyskuje się szczepy bakterii rozkładające np. trujące odpady ropy naftowej lub plamy ropy rozlane na powierzchni mórz; w stanie naturalnym takie komórki bakterii nigdy nie istniały (jeden gatunek, specjalnie do takich celów “wyprodukowany”, został nawet... opatentowany). Trwają prace nad uzyskaniem bakterii rozkładających inne trucizny, np. DDT, dioksyny, defolianty itp.

Ryc. 7-9. Brodawki korzeniowe.

A - wygląd makroskopowy korzeni łubinu (Lupinus) z widocznymi brodawkami (nieco zmniejszone),

B - mikroskopowy obraz komórek brodawek w pow. ok. 750 x.

b - bakterie Rhizobium, j - jądro komórkowe, s - ściana komórkowa (JD).

Symbioza bakterii z roślinami najlepiej została | poznana na przykładzie współżycia drobnoustrojów | z rodzaju Rhizobium z roślinami motylkowymi. Bakterie Rhizobium zakażają korzenie tych roślin, doprowadzając do powstania charakterystycznych brodawek korzeniowych (ryc. 7-9). W przypadku zdrowej rośliny utrwala się równowaga symbiotyczna: bakterie wewnątrz komórek przekształcają się z pałeczek w rozgałęzione twory zwanebakterioidami i przyłączają azot atmosferyczny, korzystając z glukozy produkowanej przez roślinę. Roślina natomiast wykorzystuje związki azotowe produkowane przez bakterie. Taki stan symbiozy może przekształcić się w pasożytnictwo: jeżeli ilość związków potrzebnych do życia bakteriom maleje, giną one i zostają strawione przez roślinę (ma to miejsce zazwyczaj pod koniec okresu wegetacyjnego rośliny). Jeżeli natomiast roślina ulegnie osłabieniu (na przykład w przypadku niedoboru boru, nadmiernego nawodnienia itp.), rozwija się typowa choroba spowodowana trawieniem komórek przez bakterie korzeniowe, niszczeniem komórek i śmiercią rośliny.

Oczywiście, zdrowa roślina posiada mechanizmy broniące ją przed chorobą; głównym takim mechanizmem jest struktura brodawek korzeniowych.

Również zwierzęta żyją w symbiozie z bakteriami. Bakterie bytujące w jelicie zdrowego człowieka produkują szereg niezbędnych dla zdrowia substancji, np. witaminy grupy B. witaminę K i szereg innych, niedokładnie jeszcze poznanych związków. Ludzki hormon snu, który powoduje zapadanie w sen, ma w swej cząsteczce drobinę kwasu muraminowego i drobinę kwasu dwuaminopimelinowego - a więc substancje produkowane wyłącznie przez bytujące w organizmie bakterie. Hormon ten odkryty został przed kilkoma laty, więc jeszcze nie poznano w pełni znaczenia bakterii dla zapadania człowieka w sen.

Więcej wiadomości posiadamy o roli bakterii w odżywianiu zwierząt roślinożernych, (iłównym składnikiem pokarmu roślinnego jest celuloza, lecz komórki zwierzęce nic wytwarzają en/ymów, które mogłyby ją trawić. Zatem zwierzęta, które żywią się roślinami, “zaprzęgły” bakterie do ru/kftadWB