Բակտերիաներ

Բակտերիաներ

Ընդհանուր բնութագիր

Բակտերիաները կազմում են նախակորիզավորների (պրոկարիոտ) թագավորությունը: Նրանք երկրագնդի հնագույն «բնակիչներն» են. ծագել են մոտ 3 մլրդ տարի առաջ: Բակտերիաներին (հունարեն բակտերիա – ձողիկ) անվանում են նաև մանրէներ: Տարածված են ամենուր՝ հողում, ջրում, օդում, մարդկանց, կենդանիների և բույսերի օրգանիզմներում: Դրանց մեծամասնությունը միակորիզ, մանրագույն, պարզ կառուցվածքով, անզեն աչքով անտեսանելի օրգանիզմներ են:

Բակտերիաների հիմնական կառուցվածքային տարրերն են բջջաթաղանթը, բջջապլազման և նուկլեոիդը: Որոշ ցուպիկաձև բակտերիաներ ցուպիկի ներսում առաջացնում են սպորներ և կոչվում են բացիլներ: Սպորները ձևավորվում են անբարենպաստ պայմաններում (սննդարար նյութերի բացակայություն, միջավայրի բաղադրության ու ջերմաստիճանի փոփոխություն և այլն), ինչը տեսակի պահպանումն ապահովող մեխանիզմ է: Բարենպաստ պայմաններում սպորներն աճում են` առաջացնելով վեգետատիվ բջիջներ:

Բակտերիաներին հատուկ են ակտիվ և պասսիվ շարժումները: Շատ բակտերիաներ կարող են շարժվել թարթիչների, մտրակիկների և շարժումն ապահովող այլ հարմարանքների օգնությամբ: Բջջի մակերևույթի վրա լինում են 1-ից մինչև մի քանի տասնյակ մտրակիկներ:

Թթվածնի կարիք ունեցող շարժուն բակտերիաները (օրնակ՝ խոլերայի վիբրիոնը) շարժվում են դեպի միջավայրի թթվածնաշատ տեղեր:

Քիմիական կազմությամբ բակտերիաները նման են օրգանիզմի մյուս բջիջներին: Նրանց բջիջը պարունակում է ջուր (70–85 %), նուկլեինաթթուներ, սպիտակուցներ, բազմաշաքարներ, ճարպանյութեր, ամինաթթուներ, անօրգանական աղեր և այլն:

Բակտերիաների որոշ տեսակներ՝ ինքնասունները (ավտոտրոֆներ) օգտագործում են անօրգանական ածխածին (ածխաթթու գազի կամ ածխաթթվի աղերի ձևով), մյուսները՝ տարասունները (հետերոտրոֆներ)՝ օրգանական միացություններ: Տարասուն բակտերիաները բաժանվում են սապրոֆիտների (սնվում են արտաքին միջավայրի օրգանական միացություններով) և մակաբույծների (ապրում են այլ օրգանիզմների հաշվին): Ախտածին բակտերիաների համար հեշտ յուրացվող ածխածնի (խաղողաշաքար և ամինաթթուներ) աղբյուր են օրգանիզմի հյուսվածքային հեղուկները: Ազոտսևեռող բակտերիաները յուրացնում են մթնոլորտի ազոտը և մեծ նշանակություն ունեն Երկրի վրա կյանքի գոյության ապահովման գործում: Բակտերիաները բաժանվում են 3 խմբի՝ օդակյացներ (աերոբներ), անօդակյացներ (անաերոբներ) և պայմանական (ֆակուլտատիվ) անօդակյացներ: Որոշ բակտերիաներ (լուսասինթեզող) բույսերի նման կարող են օգտագործել անմիջապես Արեգակի, մյուսները (քեմոսինթեզող)՝ քիմիական ռեակցիաների, իսկ մեծամասնությունը՝ օրգանական միացությունների (ածխաջրեր, սպիտակուցներ, ճարպեր և այլն) փոխարկումների էներգիան:

Օգտակար բակտերիաներ

Հայտնաբերվել է, որ կենդանիների լորձաթաղանթները պարունակում են սիմբիոտիկ բակտերիոֆագեր: Դրանք ունակ են օրգանիզմը պաշտպանել պաթոգեն բակտերիաներից:

Հետազոտության համար առիթ էր եղել գիտնականների  լորձաթաղանթի ներքին և արտաքին հատվածներում բակտերիոֆագերի անսովոր համակեցության հայտնաբերումը: Հայտնաբերվել է, որ թքի մեջ նկատվում է բակտերիոֆագերի ավելի շատ  համակենտրոնացում, քան բերանի լորձաթաղանթում: Լորձաթաղանթում  բակտերիոֆագերը հատուկ սպիտակուցների օգնությամբ համակցվում են մուկոպոլիսախարիդների շաքարային նստվածքների հետ:  Մարդու օրգանիզմն ունակ է կարգավորել պաշտպանիչ հատկություն ունեցող բակտերիաների հարաբերակցությունը:

Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի ներկայացուցիչները վերջերս հայտնաբերել են նոր տեսակի բակտերիա, որը կարող է երկարացնել մարդու կյանքի տևողությունը:

Bacillius F բակտերիայի էվոլյուցիոն զարգացումը տևել է 3 միլիոն տարի: Այն հայտնաբերվել է Ռուսաստանի հյուսիսային շրջանում` Յակուտիայում, իսկ այս տարածքը համարվում է աշխարհի ամենացուրտ բնակավայրը:

Մի խումբ գիտնականներ ուսումնասիրել են այս բակտերիայի ազդեցությունը կենդանի օրգանիզմի վրա: Ուսումնասիրություններն արվել են մկների վրա:

Արդյունքում պարզ է դարձել, որ բակտերիայի ազդեցությամբ կենդանիների մոտ մոտավորապես 20-30 տոկոսով լավացել է  օրգանիզմի նյութափոխանակությունը և նվազել է ծերունական կուրության հավանականությունը:

Բակտերիաների հիվանդածնությունը

Վարակիչ հիվանդություններ առաջացնելու բակտերիաների ունակությունը կոչվում է հիվանդածնություն կամ ախտածնություն: Հայտնի բակտերիաների միայն փոքրաթիվ մասն է ախտածին: Դրա համար անհրաժեշտ է, որպեսզի բակտերիան ներխուժի (ինվազիա) օրգանիզմի հյուսվածքների մեջ և թունավոր նյութեր (տոքսիններ) արտադրի: Սննդամիջավայրում կամ օրգանիզմում ակտիվ աճման շրջանում մի շարք բակտերիաներ (բոտուլիզմի, գազային փտախտի, դիզենտերիայի հարուցիչները) արտադրում են արտաթույներ (էկզոտոքսիններ): Դրանք մեծ մոլեկուլային զանգվածով խիստ թունավոր սպիտակուցներ են: Շատ արտաթույներ կարող են ախտահարել որոշակի օրգաններ կամ հյուսվածքներ: Մի շարք բակտերիաների (սալմոնելներ, աղիքային ցուպիկներ, գոնոկոկեր և այլն) թունավոր ազդեցությունը պայմանավորված է նրանց արտադրած ներթույներով, որոնք ավելի պակաս թունավոր են և ընտրողական ներգործություն չունեն: Որոշ բակտերիաների ախտածնության գործոնը պատիճն է և կտրուկ նվազում է ֆերմենտներով կամ այլ միացություններով նրա քայքայման, ինչպես նաև համապատասխան մուտացիաների ենթարկվելու դեպքում: Առանձին բակտերիաների (օրինակ՝ թարախածին ստրեպտոկոկի ախտածնությունը պայմանավորված է հիալուրոնիդազ ֆերմենտով. այն լուծում է շարակցական հյուսվածքի հիմնական նյութը՝ հիալուրոնաթթուն: Ախտածին ստաֆիլոկոկերը սինթեզում են կոագուլազ ֆերմենտ, որն ունի թրոմբինի նման ազդեցություն:

Բակտերիաների գենետիկան

Բակտերիաների գենետիկական ինֆորմացիան գրանցված է ԴՆԹ-ի նուկլեոտիդների առանձնահատուկ հաջորդականության տեսքով: Բակտերիաների մեծամասնությունն ունի ԴՆԹ-ի 1 մոլեկուլ, որը պարունակում է 1–3 հզ. գեն: Քանի որ գեները հսկում են կենսաբանորեն անհրաժեշտ միացությունների սինթեզը, ապա առանձին մուտացիաներ բակտերիաների համար կարող են մահացու լինել: Միաժամանակ մուտացիաների շնորհիվ ստացվել են բակտերիաներ, որոնք հիվանդություն չեն առաջացնում, բայց կարող են ստեղծել իմունիտետ նրա նկատմամբ: Այդպիսի թուլացրած բակտերիաները կիրառվում են որպես կենդանի վակցինա՝ տուբերկուլոզի, սիբիրյան խոցի և այլ հիվանդությունների կանխարգելման համար: Կարևոր նշանակություն ունի նաև հակաբիոտիկների նկատմամբ բակտերիաների կայունության մեխանիզմների բացահայտումը: Այդ նպատակով հիվանդի օրգանիզմից անջատում են բակտերիաներ և որոշում նրանց զգայունությունը հակաբիոտիկի նկատմամբ:

Բակտերիաների առանձին բաղադրիչների ֆունկցիաների և կառուցվածքի ուսումնասիրությամբ բացահայտվել է գեների տեղափոխման երևույթը, ինչի շնորհիվ ներկայումս միկրոօրգանիզմներն օգտագործվում են ժողտնտեսության համար արժեքավոր նյութեր (ֆերմենտներ, հակաբիոտիկներ, վիտամիններ, հորմոններ, կաթնաթթվային մթերքներ, պանիրներ, քացախ, գինի և այլն) արտադրելու համար: