Prokaryotní mikroorganismy

Prokaryotní organismy

Podstatnou část mikroorganismů tvoří organismy prokaryotní, jejichž buňky se svou stavbou a dalšími znaky výrazně odlišují od organismů eukaryotních.

Prokaryotní typ buňky sdílejí dvě rozdílné skupiny organismů – doména Archaea a doména Bacteria.

Fylogenetický strom

(zdroj: http://www.biopedia.sk/?cat=system&file=system)

Doména Archaea

V doméně Archaea jsou sdruženy organismy vyskytující se v různých extrémních podmínkách ve vodě i na souši (tzv. extrémofilové), např. v  prostředích hyperslaných, hydrotermálně či geotermálně vyhřívaných či anaerobních.

Patří sem zejména methanogenní bakterie, extrémně halofilní či thermoacidofilní bakterie. Někteří zástupci jsou součástí mikroflóry gastrointestinálního traktu  živočichů.

Jedinečným biochemickým znakem této domény je přítomnost étherové vazby mezi glycerolem a vyššími mastnými kyselinami u lipidů v plasmatické membráně (u bakterií je vazba esterová). V buněčné stěně postrádají archaea murein a proto nejsou citlivé k β-laktamovým antibiotikům.

(zdroj: http://fr.academic.ru/dic.nsf/frwiki/1785866)

Tvar buněk je velmi rozmanitý, množí se hlavně příčným dělením, ale i pučením, zaškrcením nebo fragmentací.

Archaea jsou organismy aerobní, anaerobní i fakultativně anaerobní; mezofilní či termofilní; rostou chemolitoautotrofně, organotrofně nebo fakultativně organotrofně. Gramovým barvením se barví gramnegativně nebo grampozitivně (tyto obsahují v buněčné stěně pseudomurein).

Zajímavostí je, že podle současných fylogenetických analýz jsou archaea v některých znacích podobné či dokonce shodné s eukaryotními organismy domény Eucarya (např. přítomnost intronů v genech pro tRNA a rRNA).

Doména Bacteria

Z praktických důvodů je doména Bacteria běžně členěna podle charakteru buněčné stěny do tří fenotypových oddělení:

a) gramnegativní bakterie s buněčnou stěnou,

b) grampozitivní bakterie s buněčnou stěnou,

c) bakterie bez buněčné stěny.

Typickým znakem je esterová vazba mezi glycerolem a mastnými kyselinami a přítomnost kyseliny muramové v mureinu.

(zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Estery)

Gramnegativní bakterie

• Gramnegativní bakterie mají buněčnou stěnu složenou z vnější lipopolysacharidové membrány a vnitřní tenké vrstvy peptidoglykanu s kyselinou muramovou.

• Jejich buňky jsou kulaté, oválné, tyčkovité, mohou tvořit šroubovice či vlákna. Některé druhy tvoří pochvy či pouzdra.

• Reprodukují se příčným dělením, vzácně pučení, mnohonásobným dělením (cyanobakterie) nebo tvorbou myxospor a plodnic (myxobakterie).

• Mohou být fototrofní či nefototrofní, litotrofní nebo heterotrofní; aerobní, anaerobní, fakultativně anaerobní či mikroaerofilní; patří sem i obligátní intracelulární parazité.

Grampozitivní bakterie

• Buněčná stěna grampozitivních bakterií postrádá vnější membránu a obsahuje poměrně silnou vrstvu peptidoglykanu s řetězci teichoových kyselin.

• Tvar buněk je kulatý, tyčkovitý či vláknitý, tyčky i vlákna se mohou větvit.

• Reprodukují se obvykle příčným dělením, aktinomycety mohou tvořit spory. Některé grampozitivní bakterie tvoří endospory (klidová stádia).

• Grampozitivní bakterie jsou obvykle heterotrofní; aerobní, anaerobní, fakultativně anaerobní či mikroaerofilní; některé druhy jsou obligátními intracelulárními parazity.

Mykoplasmata

• Mykoplasmata jsou bakterie bez buněčné stěny, nejsou schopny syntetizovat prekurzory peptidoglykanu a jsou proto rezistentní k inhibitorům buněčné stěny. Buňka mykoplasmat je obklopena pouze cytoplasmatickou membránou a proto jsou morfologicky pleomorfní.

• Rozmnožují se pučením, fragmentací a/nebo příčným dělením.

• Až na výjimky jsou nepohyblivé, barví se gramnegativně a netvoří klidová stádia.

• K růstu většinou vyžadují komplexní média. Do této skupiny patří saprofytické, parazitické i patogenní druhy.

(zdroj: http://cmr.asm.org/content/17/4/697/F4.expansion.html)