Bakterie

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

'''Bakterie''' (Bacteria, dříve též Bacteriophyta či Schizomycetes), nebo také '''eubakterie''' (Eubacteria), je [[doména (biologie)|doména]] jednobuněčných [[prokaryota|prokaryotických]] [[organismus|organismů]]. Mívají [[koky|kokovitý]] či [[tyčinky (bakterie)|tyčinkovitý]] tvar a zpravidla dosahují velikosti v řádu několika [[mikrometr]]ů. Studiem bakterií se zabývá [[bakteriologie]], významně tuto vědu rozvinuli [[Robert Koch]] a Louis Pasteur. Typickou součástí bakteriálních buněk je [[peptidoglykan]]ová [[buněčná stěna]], jaderná oblast ([[nukleoid]]), [[DNA]] bez [[intron]]ů, [[plazmid]]y a prokaryotický typ [[ribozom]]ů. U bakterií se nevyskytuje [[pohlavní rozmnožování]], namísto toho se nejčastěji dělí [[binární dělení|binárně]]. Bakterie jsou nejrozšířenější skupinou organismů na světě. Dříve se druhy bakterií klasifikovaly podle vnějšího vzhledu, dnes jsou moderní zejména [[genetika|genetické]] metody. Díky nim se dnes rozlišuje asi 25 základních [[kmen (biologie)|kmenů]] bakterií. Bakterie mají velký význam v [[biogeochemický cyklus|planetárním oběhu živin]] a mnohdy vstupují do oboustranně prospěšných svazků s jinými organismy. Mnohé patří mezi [[komenzálismus|komenzálické]] druhy, které žijí například v lidské [[trávicí soustava člověka|trávicí soustavě]]. Na druhou stranu je známo i mnoho [[bakteriální infekce|patogenních bakterií]], tedy druhů, které způsobují [[infekce]]. I člověk mnohé z bakterií využívá, například v potravinářském a chemickém průmyslu. Vědci využívají bakterie ve výzkumu. == Historie výzkumu == [[Soubor:Antoni van Leeuwenhoek.png|thumb|left|[[Antoni van Leeuwenhoek]] byl první člověk, který pozoroval bakterie]] Bakterie poprvé pozoroval roku 1676 nizozemský přírodovědec Antoni van Leeuwenhoek, a to [[mikroskop]]em vlastní výroby.<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor = PORTER, J.R. |titul = Antony van Leeuwenhoek: Tercentenary of his discovery of bacteria |periodikum = Bacteriological reviews |ročník=40 |číslo=2 |strany=260-9 |rok=1976 | url = http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=413956}}</ref> Jméno ''bacterium'' zavedl až Christian Gottfried Ehrenberg v roce 1838. Pojem pochází z řeckého slova ''bacterion'', které znamená malý klacek či tyčka (první pozorované bakterie byly [[tyčinky (bakterie)|tyčinky]]).<ref>{{citace elektronické monografie | jazyk = anglicky | url = http://www.etymonline.com/index.php?term=bacteria | titul = Etymology of the word "bacteria" | autor = Online Etymology dictionary}}</ref> V roce 1859 Louis Pasteur dokázal, že [[kvašení]] způsobují bakterie, a že tyto bakterie nevznikají spontánně z neživé hmoty. Pasteur také prosazoval názor, že mikroorganismy včetně bakterií způsobují nemoci.<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://biotech.law.lsu.edu/cphl/history/articles/pasteur.htm#paperII | titul = Pasteur's Papers on the Germ Theory | vydavatel = LSU Law Center's Medical and Public Health Law Site, Historic Public Health Articles}}</ref> [[Robert Koch]] byl průkopníkem v oblasti lékařské mikrobiologie a studoval původce [[cholera|cholery]], [[tuberkulóza|TBC]] a [[anthrax]]. Při výzkumu TBC s konečnou platností dokázal, že bakterie jsou původci této nemoci, za což dostal v roce 1905 [[Nobelova cena|Nobelovu cenu]].<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1905/ |jazyk = anglicky | titul = The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1905 | vydavatel = Nobelprize.org}}</ref> Takzvané [[Kochovy postuláty]] jsou výčtem čtyř kritérií, která jsou nutná k tomu, aby byl daný patogen uznán za původce určité nemoci. V devatenáctém století již bylo známo, že jsou mnohé bakterie patogenní, ale nebyly známy účinné antibakteriální léky.<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |příjmení=Thurston | jméno=A |titul=Of blood, inflammation and gunshot wounds: the history of the control of sepsis |periodikum=Aust N Z J Surg |ročník=70 |číslo=12 |strany=855-61 |rok=2000}}</ref> V roce 1910 však [[Paul Ehrlich]] vyvinul první [[chemoterapeutikum]] proti bakterii ''[[Treponema pallidum]]'' (původce [[syfilis]]), a to díky záměně běžně používaných laboratorních barviv za sloučeninu, která selektivně zabíjela bakterie.<ref>{{citace periodika |příjmení=Schwartz |jazyk = anglicky | jméno = R. |titul=Paul Ehrlich's magic bullets |periodikum=N Engl J Med |ročník=350 |číslo=11 |strany=1079–80 |rok=2004}}</ref> Tradičně se však za první systémově použitelné [[antibiotikum]] uvádí [[penicilin]], jehož účinků si všiml v roce [[1928]] [[Alexander Fleming]].<ref>{{citace monografie | příjmení = Klaban | jméno = Vladimír | titul = Svět mikrobů; ilustrovaný lexikon mikrobiologie životního prostředí | rok = 2001 | vydavatel = Gaudeamus | strany = 416 | místo = Hradec Králové | isbn = 80-7041-687-4}}</ref><ref name=votava /> [[Gramovo barvení]], metoda k rychlé klasifikaci bakterií do několika skupin, bylo vyvinuto v roce 1884 [[Hans Christian Gram|Hansem Christianem Gramem]]. Spolu s vývojem bakteriologie se vyvíjelo i studium systematiky bakterií. Ve starším pojetí zahrnovala říše bakterie (''Monera'') všechny [[prokaryota|prokaryotní]] organismy. V roce 1977 [[Carl Woese]] zjistil, že [[Archea|Archaea]] mají vlastní vývojovou linii, odlišnou od linie bakterií.<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Woese C, Fox G |titul=Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms |periodikum=Proc Natl Acad Sci U S A |ročník=74 |číslo=11 |strany=5088–90 |rok=1977 | url = http://www.pnas.org/cgi/reprint/87/12/4576}}</ref> Z toho vyplývající taxonomie byla založená na sekvenaci určitého úseku [[rRNA]], a rozdělila prokaryotické organismy na dvě samostatné domény.<ref name=Woese>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Woese C, Kandler O, Wheelis M |titul=Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya | url=http://www.pnas.org/cgi/reprint/87/12/4576 |periodikum=Proc Natl Acad Sci U S A |ročník=87 |číslo=12 |strany=4576–79 |rok=1990}}</ref> == Výskyt a životní nároky == Bakterie jsou nejrozšířenější skupinou organismů na světě.<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.brown.edu/Administration/InsideBrown/2005/022005a.html | příjmení = Lawton | jméno = Wendy Y. |jazyk = anglicky | titul = Researchers Break New Ground in Their Study of Bacteria | vydavatel = Inside Brown}}</ref> Celkově se odhaduje, že na Zemi žije asi 5×10³⁰ (jedinců) bakterií. Celkový počet [[druh (biologie)|druhů]] se dá jen tušit, odhady sahají od 10⁷ k 10⁹ druhů.<ref>{{citace periodika |autor=CURTIS, T., SLOAN, W., SCANNELL, J. |titul= Estimating prokaryotic diversity and its limits | url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=12097644 |periodikum=Proc Natl Acad Sci U S A |ročník=99 |číslo=16 |strany=10494-9 |jazyk = anglicky|rok=2002}}</ref><ref>{{citace periodika | jazyk = anglicky | příjmení=Schloss | jméno = P. | příjmení2 = Handelsman | jméno2 = J. |titul=Status of the microbial census | url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=15590780#r6 |periodikum=Microbiol Mol Biol Rev |ročník=68 |číslo=4 |strany=686-91 |rok=2004}}</ref> Bakterie je možné nalézt v [[půda (pedologie)|půdě]], [[voda|vodě]], [[atmosféra|ovzduší]] i jakožto [[symbióza|symbionty]] uvnitř a na povrchu [[mnohobuněčný organismus|mnohobuněčných organismů]]. V jednom gramu půdy žije asi 40 miliónů bakterií, v jednom [[litr|mililitru]] sladké vody je jich přibližně milion.<ref>{{citace periodika |autor=WHITMAN, W., COLEMAN, D., WIEBE, W. |titul=Prokaryotes: the unseen majority | url=http://www.pnas.org/cgi/content/full/95/12/6578 |periodikum=Proc Natl Acad Sci U S A |ročník=95 |jazyk = anglicky |číslo=12 |strany=6578–83 |rok=1998}}</ref> Jsou však známy i druhy, které se specializují na prostředí, kde by ostatní organismy mohly přežívat jen stěží ([[var|vroucí]] voda v [[Sopečné jezero|sopečných jezerech]], nejvyšší vrstvy [[atmosféra|atmosféry]] a podobně). Některé druhy bakterií jsou dle výzkumů schopny přežít i ve [[vesmír]]u, tedy ve [[vakuum|vakuu]] a o teplotě −270&nbsp;[[stupeň Celsia|°C]].<ref>{{citace elektronické monografie |jméno=Irene Mona |příjmení=Klotz |jazyk = anglicky | url=http://www.abc.net.au/science/articles/2005/11/22/1514148.htm |titul=Lichen love space |rok=2005}}</ref> Bakterie však mají různé požadavky na prostředí v němž žijí, významným hlediskem je [[teplota]], [[kyselost]] a množství [[kyslík]]u. Podle teplotního optima se bakterie dělí na [[Psychrofil|psychrofilní]] (do 20&nbsp;°C), [[Mezofil|mezofilní]] (20-40&nbsp;°C), [[Termofil|termofilní]] (40&nbsp;°C a více) a případně též [[hypertermofil|hypertermofilní]] s optimem kolem 80&nbsp;°C.<ref name=votava /> Na základě kyselosti rozlišujeme [[alkalofil|alkalofilní]] (v zásaditém prostředí), [[neutrofil|neutrofilní]] (v ± neutrálním prostředí s pH 6-8<ref name=votava />) či [[acidofil|acidofilní]] (v kyselém prostředí). Dalším významným hlediskem je vztah ke kyslíku. [[Aerobní]] bakterie (př. ''[[Mycobacterium]]'') vyžadují kyslík v atmosférické koncentraci, [[mikroaerofilie|mikroaerofilní]] (''[[Lactobacillus]]'') v koncentraci velmi nízké (cca 2 %), většina bakterií však patří mezi fakultativně [[anaerobní]], které rostou lépe v přítomnosti kyslíku, ale dokáží růst i bez něho. Na okraji tohoto spektra jsou striktně anaerobní druhy, které žijí jen v prostředí bez kyslíku (většina druhů rodu ''[[Clostridium]]'').<ref name=votava>{{citace monografie | titul = Lékařská mikrobiologie obecná | příjmení = Votava | jméno = Miroslav | vydavatel = Neptun | rok = 2001}}</ref> Z dalších limitujících činitelů je možno zmínit [[vlhkost]] (většina je vlhkomilných, suchomilné jsou [[Nocardia|nokardie]] či [[aktinobakterie|aktinomycety]]), [[hydrostatický tlak]] (z hlubokých moří známe i [[barofil]]ní bakterie), [[osmotický tlak]] (především v závislosti na množství [[soli|solí]]), a podobně.<ref name=votava /> == Tvar a velikost == [[Soubor:Bacterial morphology diagram cs (2).png|thumb|450px|Základní tvary bakterií]] Navenek je nejnápadnějším rysem bakterií tvar bakteriálních buněk a jejich [[Kolonie (biologie)|kolonií]]. U bakterií se rozlišují následující typy buněk dle tvaru:<ref name=rosypalbrozura/> * '''kulovitý''' ([[koky]]) — pokud vytvářejí kolonie, dělí se dále na diplokoky (kolonie tvořené dvěma buňkami), tetrakoky (čtyři buňky v kolonii), streptokoky (řetízkovité kolonie), stafylokoky (hroznovité kolonie) a sarciny (balíčkovité kolonie) * '''tyčinkovitý''' ([[tyčinky (bakterie)|tyčinky]] čili bacily) — tyto se mohou sdružovat v koloniích po dvou (diplobacily) či v řetízcích (streptobacily), případně tvoří palisády * '''zakřivený''' — takto tvarované bakterie nevytvářejí kolonie a patří mezi ně vibria (krátké lehce zakřivené tyčinky), spirily (lehce zvlněné tyčinky) či spirochéty (tyčinky šroubovitého tvaru) * '''vláknitý''' — vláknité kolonie * '''větvený''' — vytvářejí buďto náznaky větvení nebo větvení úplné. Druhá skupina může vytvářet bakteriální mycelia. Některé bakterie vytvářejí kolonie podobné tělu jednoduchých [[mnohobuněčný organismus|mnohobuněčných]] [[eukaryota|eukaryot]]. Patří k nim některé [[sinice]] (např. ''[[Anabaena]]''), [[myxobakterie]] (Myxococcales) a mnohé další skupiny. Druhé jmenované bakterie dokonce tvoří za určitých podmínek makroskopické [[plodnička|plodničky]] se [[spora (bakterie)|sporami]] uvnitř.<ref>{{citace elektronické monografie | titul = Sandwalk: Multicellular Bacteria | autor = Moran, Laurence A. | url = http://sandwalk.blogspot.com/2008/03/multicellular-bacteria.html | rok = 2008}}</ref> Také o dobře známých bakteriích, které napadají lidské tělo, se ukazuje, že dokáží díky molekulárním signálům synchronizovat své chování a „táhnout za jeden provaz“.<ref>{{Citace periodika | doi = 10.1016/j.cell.2006.04.001 | issn = 0092-8674 | ročník = 125 | číslo = 2 | strany = 237-246 | příjmení = Bassler | jméno = Bonnie L | příjmení2 = Losick | jmoné2 = Richard | titul = Bacterially speaking | periodikum = Cell | datum = 2006-04-21 | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16630813 }}</ref><ref>{{Citace periodika | issn = 1466-531X | ročník = 5 | číslo = 1 | stany = 9-17 | příjmení = Falcão | jméno = Juliana P | spoluautoři = Faith Sharp, Vanessa Sperandio | titul = Cell-to-cell signaling in intestinal pathogens | periodikum = Current Issues in Intestinal Microbiology | datum = 2004-03 | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15055923 }}</ref><ref>{{Citace elektronické monografie | vydavatel = TEDtalksDirector (Přispěvatel) | příjmení = Bassler | jméno = Bonnie | titul = The secret, social lives of bacteria | datum = 2009-04-08 | url = http://www.youtube.com/watch?v=TVfmUfr8VPA }}</ref> === Rozměry bakterií === Velikost bakterií je velice rozmanitá, obvykle se ale pohybuje mezi desetinami a desítkami [[mikrometr|mikrometrů]]. Například ''[[Escherichia coli]]'' dosahuje délky 2–3&nbsp;μm a šířky 0,6&nbsp;μm.<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.biotox.cz/toxikon/bakterie/bakterie/escherichia_coli.php | titul = Toxicon - Escherichia coli | příjmení1 = Kysilka | jméno1 = Jiří | příjmení2 = Krmenčík | jméno2 = Pavel }}</ref> Je však známo mnoho v toto směru extrémních bakterií. Dříve se mělo za to, že prokaryotická buňka nemůže být větší než řádově desítky mikrometrů vzhledem k omezeným možnostem [[difuze]], která hraje hlavní úlohu při transportu látek buňkou. Mezi bakterie, které jsou zřejmě výjimkou z tohoto pravidla, patří například ''[[Epulopiscium fishelsoni]]'', jejíž 0,2–0,7&nbsp;mm dlouhé buňky jsou větší než buňky většiny [[Prvoci|prvoků]].<ref>{{citace periodika |autor=Angert ER, Clements KD, Pace NR |titul=The largest bacterium |periodikum=Nature |jazyk = anglicky |ročník=362 |číslo=6417 |strany=239-241}}</ref> V současnosti je největší známá bakterie ''[[Thiomargarita namibiensis]]'' (0,75&nbsp;mm).<ref>{{citace periodika | url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/284/5413/415?maxtoshow=&HITS=&hits=&RESULTFORMAT=&fulltext=Thiomargarita+namibiensis&andorexactfulltext=and&searchid=1&FIRSTINDEX=0&resourcetype=HWCIT |jazyk = anglicky | titul = Giant Sulfur-Eating Microbe Found | rok = 1999 | periodikum = Science | ročník = 284 | číslo = 5413 | strany = 415}}</ref> Naopak nejmenší jsou bakterie rodu ''[[Mycoplasma]]'' (a příbuzný ''[[Ureaplasma]]'') s průměrem buňky jen asi 0,1–0,3&nbsp;μm. Nemají [[buněčná stěna|buněčnou stěnu]], a proto byly dříve považovány za [[virus|viry]].<ref name=microbio /> Malé jsou i [[Rickettsia|rickettsie]] a [[chlamydie]]. Ještě mnohem menší jsou však kontroverzní nálezy, označované jako [[nanobakterie]], které dosahují velikosti jen 50&nbsp;-&nbsp;200&nbsp;[[nanometr]]ů (0,05&nbsp;–&nbsp;0,2&nbsp;μm)<ref>{{citace elektronické monografie | příjmení = Folk | jméno = Robert |jazyk = anglicky | titul = Nanobacteria: surely not figments, but what under heaven are they? | url = http://naturalscience.com/ns/articles/01-03/ns_folk.html | rok = 1997 }}</ref><ref>{{citace elektronické monografie | příjmení = Hart | jméno = Stephen | titul = Small World |jazyk = anglicky | url = http://www.astrobio.net/news/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=408 | rok = 2003 }}</ref>, podle nejnovějších výzkumů se však nejedná o živé organismy, ale o krystaly [[uhličitan vápenatý|uhličitanu vápenatého]] v [[krevní sérum|krevním séru]].<ref>{{citace elektronické monografie | titul = Nanobakterie jsou neživé | příjmení = Petr | jméno = Jaroslav | url = http://osel.cz/index.php?clanek=3527 | vydavatel = Osel.cz | rok = 2008 }}</ref> == Stavba buněk == {{viz též|prokaryotická buňka}} [[Soubor:Structure bacterienne.png|thumb|340px|Schéma bakteriální buňky: A&nbsp;-&nbsp;[[pilus]], B&nbsp;-&nbsp;[[ribozom]], C&nbsp;-&nbsp;[[Kapsula (bakteriologie)|kapsula]], D&nbsp;-&nbsp;[[buněčná stěna]], E&nbsp;-&nbsp;[[bičík]], F&nbsp;-&nbsp;[[cytoplazma]], G&nbsp;-&nbsp;[[vakuola]], H&nbsp;-&nbsp;[[plazmid]], I&nbsp;-&nbsp;[[nukleoid]], J&nbsp;-&nbsp;[[cytoplazmatická membrána]]]] Bakteriální buňka je buňkou [[prokaryota|prokaryotní]]. Přestože existují značné rozdíly mezi stavbou buněk různých skupin bakterií, lze vystopovat určité společné rysy. Známe nejen mnohé struktury na povrchu buněk ([[cytoplazmatická membrána|membrána]], [[buněčná stěna]], [[pilus]]y, [[bičík]]y), ale i vnitrobuněčné struktury (souhrnně [[protoplast]]). === Struktury na povrchu buněk === Na povrchu bakteriálních buněk je [[cytoplazmatická membrána]] podobná membráně [[eukaryota|eukaryot]], ale s tím rozdílem, že většinou neobsahuje žádné [[steroid]]y. Důležitou funkcí membrány bakterií je tvorba [[adenosintrifosfát|ATP]] díky vytváření [[proton]]ového [[gradient]]u (H⁺ [[iont]]ů).<ref name=microbio /> Většina bakterií má na povrchu buňky [[buněčná stěna|buněčnou stěnu]] z [[peptidoglykan]]u (murein), jenž obsahuje [[kyselina muramová|kyselinu muramovou]] jako jednu z hlavních složek. Peptidoglykan tvoří kolem buněk pevnou síť vyplněnou [[peptid]]y.<ref name=rosypalbrozura>{{citace monografie | příjmení = Rosypal | jméno = Stanislav | titul = Bakteriologie a virologie | vydavatel = Scientia | rok = 1994 | místo = Praha }}</ref> Buněčná stěna bakterií je však velmi proměnlivá a je mimo jiné důležitým znakem při rozlišování bakterií na [[grampozitivní bakterie|grampozitivní]] a [[gramnegativní bakterie|gramnegativní]].<ref name=microbio /> Grampozitivní mají totiž v buněčné stěně více peptidoglykanu, který zachycuje více [[krystalová violeť|krystalové violeti]].<ref name=campbell>{{citace monografie | jméno = N.A | příjmení = Campbell | jméno2 = J.B. | příjmení2 = Reece | rok = 2006 | vydavatel = Computer press | titul = Biologie}}</ref> Výjimku tvoří bakterie třídy [[Mollicutes]] (např. rod ''[[Mycoplasma]]''), které nesyntetizují peptidoglykan a tudíž jim chybí buněčná stěna. Jejich tvar tak drží pouze třívrstevná membrána, do níž ukládají steroidy. Díky této zvláštnosti mají tyto baktérie velkou plasticitu a mohou měnit svůj tvar.<ref name=microbio /><ref>{{citace monografie | příjmení = Čížek | jméno = Alois | titul = Praktika z veterinární bakteriologie a mykologie | vydavatel = VFU Brno | rok = 1999 | místo = Brno }}</ref> [[Soubor:E. coli fimbriae.png|thumb|150px|left|[[Pilus]]y bakterie [[Escherichia coli|E. coli]] slouží k připevnění k podkladu]] Mnoho bakterií má na povrchu ještě další [[polysacharid]]ovou či [[protein]]ovou ochrannou vrstvu, tzv. [[Kapsula (bakteriologie)|kapsulu]] (pouzdro). Její funkcí je dále zpevňovat povrch bakterií (bakterie s kapsulou jsou díky tomu více [[patogenita|patogenní]]) a navíc se lépe přichytit k substrátu. Někdy se díky [[sliz]]ovitým, méně soudržným kapsulám (zvaným [[slizová vrstva]]) vážou jednotlivé buňky v bakteriálních koloniích.<ref name=campbell /><ref name=microbio /> Dohromady se kapsule a slizové vrstvě také říká [[glykokalyx]].<ref name=microbio /> Vyjma plošných útvarů, které kryjí buňku, se vyskytuje na povrchu ještě řada jiných struktur, jako jsou například [[bičík]]y a [[pilus]]y (rovněž zvané fimbrie<ref name=textbook>{{citace elektronické monografie | url = http://www.textbookofbacteriology.net/ | titul = Textbook of Bacteriology | příjmení = Todar | jméno = Kenneth |jazyk = anglicky | rok = 2008 }}</ref>). Bičíky jsou vlasovité (asi 20 nm silné, 20 µm dlouhé<ref name=votava />) struktury ukotvené v membráně, tvořené [[šroubovice|helikálně]] složeným proteinem [[flagelin]]em a sloužící k pohybu.<ref name=microbio /> Bakterie mohou mít žádný, jeden (monotricha), více na jedné straně (lofotricha), dva uspořádané proti sobě (amfitricha) či velký počet bičíků rozložených po celém povrchu bakterie (peritricha).<ref>{{citace monografie | titul =Pohyb | jméno =Ivan, et al. | příjmení =Čepička | url=http://www.biologickaolympiada.cz/ | rok=2005 | místo=Praha | vydavatel=Ústřední komise biologický olympiády, NIDM ČR }}</ref> Bičíky bakterií se stavbou značně liší od bičíků [[eukaryota|eukaryot]]. [[Pilus]] čili fimbrie je druhým charakteristickým vlasovitým útvarem, ale kratší, tužší a užší v průměru.<ref name=textbook /> Pilusy bakterie využívají k přichycení na podklad (adheze), ale specializované [[sexuální pilus]]y (F pilusy) slouží k přenosu [[DNA]] (sexualita bakterií).<ref name=campbell /> === Protoplast === Uvnitř bakteriální buňky se nachází [[protoplast]], tedy množství různých struktur a organel rozptýlených v [[cytosol]]u. Mezi nejvýznamnější vnitrobuněčné struktury u bakterií patří [[nukleoid]] (jaderné oblasti), [[ribozom]]y, [[inkluze]] a [[cytoskelet]]. V cytosolu však jsou rozptýleny i jiné struktury, například množství [[protein]]ů, [[mRNA]] a bakteriální [[metabolit]]y. Nukleoid (bakteriální chromozom, genofor) je jaderná oblast bakterií, tedy jediný obvykle kruhový řetězec tvořený dvěma vlákny [[DNA|deoxyribonukleové kyseliny]] (DNA). Vzácně je však DNA bakterií i lineární<ref name=borrelia>{{Citace periodika | doi = 10.1111/j.1365-2958.1993.tb01641.x| ročník = 8| číslo = 5| strany = 967-980| příjmení = Casjens| jméno = Sherwood | spoluautoři = Wai Mun Huang| titul = Linear chromosomal physical and genetic map of ''Borrelia burgdorferi'', the Lyme disease agent| periodikum = Molecular Microbiology| rok = 1993| url = http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2958.1993.tb01641.x}}</ref> nebo rozdělená do více chromozomů.<ref>{{Citace periodika | doi = 10.1128/JB.01779-08| svazek = 191| číslo = 8| příjmení = Slater| jméno = Steven C. | spoluautoři = Barry S. Goldman, Brad Goodner, João C. Setubal, Stephen K. Farrand, Eugene W. Nester, Thomas J. Burr, Lois Banta, Allan W. Dickerman, Ian Paulsen, Leon Otten, Garret Suen, Roy Welch, Nalvo F. Almeida, Frank Arnold, Oliver T. Burton, Zijin Du, Adam Ewing, Eric Godsy, Sara Heisel, Kathryn L. Houmiel, Jinal Jhaveri, Jing Lu, Nancy M. Miller, Stacie Norton, Qiang Chen, Waranyoo Phoolcharoen, Victoria Ohlin, Dan Ondrusek, Nicole Pride, Shawn L. Stricklin, Jian Sun, Cathy Wheeler, Lindsey Wilson, Huijun Zhu, and Derek W. Wood| titul = Genome Sequences of Three ''Agrobacterium'' Biovars Help Elucidate the Evolution of Multi-Chromosome Genomes in Bacteria| periodikum = Journal of Bacteriology| rok = 2009}}</ref> Nejsou přítomny [[histon]]y a netvoří se ani [[nukleozom]]y, celá oblast ani zpravidla není obklopena žádnou membránou.<ref name=microbio /> Opět však existuje výjimka a např. u [[Planctomycetes|planktomycet]] a [[Poribacteria|poribakterií]] byly nalezeny membránové struktury, které připomínají eukaryotické [[buněčné jádro]] (u rodu ''[[Gemmata]]'' má dokonce toto jádro dvojitou membránu a póry).<ref>{{Citace periodika| doi = 10.1146/annurev.micro.59.030804.121258| ročník = 59| strany = 299-328| příjmení = Fuerst| jméno = John A.| titul = Intracellular Compartmentation in Planctomycetes| periodikum = Annual Review of Microbiology| datum vydání = 2005-05-23| url = http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.micro.59.030804.121258?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%3dncbi.nlm.nih.gov }}</ref><ref>{{Citace periodika| doi = 10.1007/s002030100280| ročník = 175| číslo = 6| strany = 413-429| příjmení = Lindsay| jméno = Margaret R.| spoluautoři = Richard I. Webb, Marc Strous, Mike S. Jetten, Margaret K. Butler, Rebecca J. Forde, John A. Fuerst | titul = Cell compartmentalisation in planctomycetes: novel types of structural organisation for the bacterial cell| periodikum = Archives of Microbiology| datum vydání = 2004-02-19| url = http://www.springerlink.com/content/42ee62jq3344nacu/fulltext.pdf }}</ref><ref>{{Citace elektronického periodika | příjmení = Santarella-Mellwig | jméno = Rachel | příjmení2 = Franke | jméno2 = Josef | příjmení3 = Jaedicke | jméno3 = Andreas | spoluautoři = Matyas Gorjanacz, Ulrike Bauer, Aidan Budd, Iain W. Mattaj, Damien P. Devos | titul = The Compartmentalized Bacteria of the Planctomycetes-Verrucomicrobia-Chlamydiae Superphylum Have Membrane Coat-Like Proteins | periodikum = PLoS Biology | rok vydání = 2010 | měsíc vydání = leden | den vydání = 19 | ročník = 8 | typ ročníku = svazek | číslo = 1 | datum přístupu = 2010-01-21 | strany = e1000281 | url = http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1000281 | dostupnost2 = PDF | url2 = http://www.plosbiology.org/article/fetchObjectAttachment.action?uri=info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1000281&representation=PDF | issn = 1545-7885 | doi = 10.1371/journal.pbio.1000281 | jazyk = anglicky }}</ref> V cytoplazmě jsou pak roztroušeny [[plazmid]]y, malé úseky DNA. [[Ribozom]]y jsou prokaryotického typu; jsou charakterizovány zkratkou 30[[Svedberg|S]]+50S, která vyjadřuje velikost a strukturu ribozomálních podjednotek. Ribozomy bakterií jsou odlišné od eukaryotických nejen délkou proteinů, ale i jejich typem, čímž se logicky stávají častým cílem antibiotik.<ref name=microbio /> [[Inkluze]] jsou váčky či zrna, zpravidla sloužící jako zásobní struktury. Mohou skladovat [[glykogen]], [[fosfát]]y, elementární [[síra|síru]], někdy však i [[barvivo|barviva]] či [[enzym]]y.<ref name=textbook /> == Vznik a vývoj == Bakterie patří k nejstarším organismům nalézaných ve formě [[fosílie|fosílií]]. První bakterie jsou známy z [[archaikum|archaika]], nalézány jsou [[stromatolit]]y, tedy horniny obsahující fosílie bakterií, zvláště [[sinice|sinic]].<ref>{{citace elektronické monografie |jazyk = anglicky | url=http://www.ucmp.berkeley.edu/precambrian/archaean.html | vydavatel=University of California |titul=Introduction to the Archaean}}</ref> Předkem dnešních bakterií byly jednobuněčné organismy, jež se vyvinuly na Zemi před čtyřmi miliardami let a patřily k vůbec prvním formám [[život]]a. Další tři miliardy let všechny organismy na Zemi byly mikroskopické, přičemž po celou dobu dominovaly bakterie spolu s [[archea]].<ref>{{citace periodika |příjmení=Schopf |jazyk = anglicky| jméno = J |titul=Disparate rates, differing fates: tempo and mode of evolution changed from the Precambrian to the Phanerozoic | url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=44277&blobtype=pdf |periodikum=Proc Natl Acad Sci U S A |ročník=91 |číslo=15 |strany=6735–42 |rok=1994}}</ref><ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky|autor=DeLong E, Pace N |titul=Environmental diversity of bacteria and archaea |periodikum=Syst Biol |ročník=50 |číslo=4 |strany=470–78 |rok=2001}}</ref> Přestože byly objeveny fosílie bakterií (např. [[stromatolit]]y), nedostatek zjistitelných znaků znemožňuje jejich určení a hlubší studium. Srozumitelné údaje se zjišťují pomocí [[sekvenace]] genomu recentních bakterií. Díky této technice vědci částečně rekonstruovali bakteriální [[strom života]] a zdá se, že bakterie jsou postranní větví linie, z níž se vyvinuly archea a [[eukaryota]].<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Brown JR, Doolittle WF |titul=Archaea and the prokaryote-to-eukaryote transition |periodikum=Microbiol. Mol. Biol. Rev. |ročník=61 |číslo=4 |strany=456-502 |rok=1997 | url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=9409149}}</ref> [[Poslední společný předek|Posledním společným předkem]] bakterií a archeí byl pravděpodobně [[hypertermofil]], který žil před 2,5&nbsp;–&nbsp;3,2 miliardami let.<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky | autor=Di Giulio M |titul=The universal ancestor and the ancestor of bacteria were hyperthermophiles |periodikum=J Mol Evol |ročník=57 |číslo=6 |strany=721–30 |rok=2003}}</ref><ref>{{citace periodika |autor=Battistuzzi F, Feijao A, Hedges S |titul=A genomic timescale of prokaryote evolution: insights into the origin of methanogenesis, phototrophy, and the colonization of land. |jazyk = anglicky | url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=15535883 |periodikum=BMC Evol Biol |ročník=4 | strany=44}}</ref> Bakterie se rovněž zúčastnily vzniku [[eukaryota|eukaryot]] (viz [[Bakterie#Ekologické vztahy|níže]]). == Klasifikace == {{box-hlava | align = right | margin = 10px | width = | backgroundcolor = | bordercolor = | extra-css = font-size:12px; | textcolor = | toptext = Klasifikace bakteriálních kmenů podle [[Thomas Cavalier-Smith|Cavalier-Smithe]]<br />(zachycena myšlenka, že se z jedné bakteriální větve <br />vyvinula [[Eukarya]] i [[Archaea]])<ref name="smith2006a">{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Cavalier-Smith T | titul=Cell evolution and Earth history: stasis and revolution | url=http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/0164755512w92302/fulltext.pdf |periodikum=Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci |ročník=361 |číslo=1470 |strany=969–1006 |rok=2006 | pmid=16754610}}</ref><ref name="smith2006b">Thomas Cavalier-Smith (2006), [http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1586193 Rooting the tree of life by transition analyses], Biol Direct. 1: 19. doi: 10.1186/1745-6150-1-19.</ref> }} {{Klad | 1={{klad |1=Chlorobacteria ([[Chloroflexi]]) |2={{klad |1=Hadobacteria ([[Deinococcus-Thermus]]) |2={{klad |1=[[Cyanobacteria]] (sinice) |2={{klad |1=Gracilicutes ([[Proteobacteria]], [[Chlamydiae]], [[Planctomycetes]],<br /> [[Chlorobi]], [[Bacteroidetes]], [[Spirochaetae]]) |2={{klad |1=Eurybacteria ([[Selenobacteria]], [[Fusobacteria]], [[Thermotogae]]) |2={{klad |1=Endobacteria ([[Firmicutes]]) |2={{klad |1=[[Actinobacteria]] |popisek2=&nbsp;[[Neomura]]&nbsp;&nbsp; |2={{klad |1=[[Archaea]] |2=[[Eukarya]] }} }} }} }} }}}}}}}}}} {{box-pata}} [[Soubor:Tree of life SVG.png|thumb|350px|Znázornění obrovské bohatosti bakteriální domény (šedomodře), ve srovnání eukaryotickými organismy (červeně) a doménou Archaea (zeleně)]] Dnes se taxon bakterie (Bacteria) považuje za samostatnou [[Doména (biologie)|doménu]], která je striktně oddělena od ostatních (doména [[Archaea]] i všechny [[Eukaryota|eukaryotické]] říše). Důvodem k tomuto rozdělení je skutečnost, že Archaea a Bacteria jsou velmi nepříbuzné skupiny lišící se velkým množstvím genetických i morfologických znaků. Existuje více způsobů klasifikace bakterií. Zpočátku se klasifikovaly především podle vzhledu ([[fenotyp]]u), dnes se však mimoto používají též analytické (podle chemických vlastností) a velmi často též genetické (podle [[genotyp]]u) metody.<ref name=microbio>{{Citace monografie | příjmení = Murray | jméno = Patrick R. | příjmení2 = Rosenthal | jméno2 = Ken S. | příjmení3 = Pfaller | jméno3 = Michael A. | titul = Medical Microbiology, Fifth edition | rok = 2005 |jazyk = anglicky | vydavatel = Elsevier }}</ref> Stejně jako u jiných organizmů se používá [[binomické názvosloví]] (jako je například ''[[Escherichia coli]]'') a základním [[taxon]]em je [[Druh (biologie)|druh]]. Nižšími taxony pak jsou [[poddruh]], velmi často i [[morfovar]], [[patovar]] a [[serovar]]. === Určování === Určování (determinace, identifikace) bakterií má velký význam v medicíně, kde je správným stanovením původce dané [[bakteriální infekce]] podmíněna následující léčba. Proto byla potřeba identifikovat tyto bakterie hlavním impulsem k vyvinutí determinačních technik. Mikroskopickým pozorováním tělních tekutin se bakterie určují jen zřídka, častěji jsou preparáty barveny.<ref name=votava /> Známým typem barvení je [[Gramovo barvení]], které umožňuje rozlišovat bakterie [[grampozitivní bakterie|grampozitivní]] (G+), [[gramnegativní bakterie|gramnegativní]] (G-) a [[Mollicutes|bez buněčné stěny]] (Mollicutes). Pro [[mykobakterie]] (Mycobacteria) a [[Nocardia|nokardie]] (Nocardia) se zase používá [[Ziehl-Neelsenovo barvení]].<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Woods G, Walker D | titul=Detection of infection or infectious agents by use of cytologic and histologic stains | url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=172900&blobtype=pdf |periodikum=Clin Microbiol Rev |ročník=9 |číslo=3 |strany=382–404 |rok=1996}}</ref> Často však nestačí ani barvit vzorek, ale přistupuje se ke kultivaci (viz [[Bakterie#Kultivace|níže]]). Při identifikaci bakterií také čím dál více používá také genetických metod, jako je [[polymerázová řetězová reakce]]. Jejich výhodou je jejich přesnost a rychlost v porovnání s kultivačními metodami.<ref>{{citace periodika|autor=Louie M, Louie L, Simor AE |titul=The role of DNA amplification technology in the diagnosis of infectious diseases |jazyk = anglicky |periodikum=CMAJ | url=http://www.cmaj.ca/cgi/content/full/163/3/301 |ročník=163 |číslo=3 |strany=301–309 |rok=2000}}</ref> === Systematika === Systematika se zabývá pojmenováváním bakteriálních [[taxon]]ů a jejich seskupováním podle příbuznosti. Klasifikace bakterií je průběžně vydávána v [[International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology]] (Mezinárodní ročenka systematické a evoluční mikrobiologie) a [[Bergey's Manual of Systematic Bacteriology]] (Bergeyho manuál systematické bakteriologie). Dříve byla systematika založena především na základě morfologických a analytických metod, které však dnes vytlačují genetické metody (podobně jako v případě jejich určování). K používaným metodám patřilo i [[Gramovo barvení]]. Dalšími možnostmi bylo dělení na základě rozdílů v buněčném [[metabolismus|metabolismu]], stavbě základních buněčných komponent ([[DNA]], [[mastná kyselina|mastných kyselin]], [[antigen]]ů, a podobně).<ref>{{citace periodika |autor=Thomson R, Bertram H | titul=Laboratory diagnosis of central nervous system infections |periodikum=Infect Dis Clin North Am |ročník=15 |číslo=4 |strany=1047–71 |jazyk = anglicky |rok=2001}}</ref> Tyto metody však nezaručují přirozenost taxonů, které byly na základě nich vytvořeny. Dnešní bakteriální klasifikační metody se soustředí především na molekulární systematiku. Z genetických metod se využívá [[sekvenace]] dlouhodoběji stabilních částí DNA, jako je [[rRNA]] nebo je měřen [[obsah GC]] (množství [[guanin]]u a [[cytosin]]u v rámci DNA).<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Olsen G, Woese C, Overbeek R |titul=The winds of (evolutionary) change: breathing new life into microbiology | url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=205007&blobtype=pdf |periodikum=J Bacteriol |ročník=176 |číslo=1 |strany=1–6 |rok=1994}}</ref> Na základě zmíněných genetických metod je v rámci domény bakterie identifikováno poměrně velké množství [[kmen (biologie)|kmenů]]. Jejich celkový počet není přesně dán a pohybuje se kolem 22&nbsp;–&nbsp;26.<ref>{{citace elektronické monografie |jazyk = anglicky | titul = Taxonomicon, Domain Bacteria | url = http://taxonomicon.taxonomy.nl/TaxonTree.aspx?id=71320 | vydavatel = Universal Taxonomic Services}}</ref><ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.biolib.cz/cz/taxon/id14778/ | titul = Biolib - Bacteria (bakterie) | vydavatel = Biolib.cz}}</ref> Příbuzné kmeny se seskupují do vývojových linií (klád), jedním ze známějších systémů je ten [[Thomas Cavalier-Smith|Cavalier-Smithův]]. == Růst a množení == {{viz též|růst bakteriální populace}} Bakterie v prostředí, které jim zajišťuje pro ně vhodné chemické i fyzikální podmínky, zpravidla [[Růst|rostou]] a [[rozmnožování|množí se]]. Mechanismem růstu je u bakterií [[biosyntéza|syntéza]] všech komponent těla, čímž se zvyšuje [[hmotnost]] i [[objem]] jedince. Po dosažení určitých rozměrů se bakterie rozdělí metodou [[binární dělení|binárního dělení]], což je typ [[nepohlavní rozmnožování|nepohlavního rozmnožování]]. Doba mezi dvěma děleními se označuje jako [[generační doba]]. Při dostatečném počtu bakterií v dané populaci lze mluvit o [[kolonie (biologie)|kolonii]], doba potřebná k zdvojnásobení počtu buněk v kolonii se nazývá [[doba zdvojení]].<ref name=kapralek /> === Nepohlavní rozmnožování === Bakterie se rozmnožují nejčastěji binárním dělením, je známo však několik případů odlišného typu nepohlavního množení (např. [[pučení]], tvorba [[hormogonie|hormogonií]], [[baeocyt]]y a podobně). Při binárním dělení se buňka nejprve prodlouží na dvojnásobnou délku a replikuje svou DNA, načež se uprostřed začne vytvářet [[septum (cytologie)|septum]] (přehrádka složená z dvou [[cytoplazmatická membrána|membrán]] a základu buněčné stěny). Septum vždy vzniká růstem dvou přepážek od protilehlých stran buňky do jejího centra, kde se obě části spojí. Při tomto procesu se uplatňují různé enzymy (např. [[transpeptidáza|transpeptidázy]]). Běžně z každé mateřské buňky vznikne jedna sesterská buňka, při nedokončeném dělení septa však může dojít ke vzniku shluků bakterií (viz článek [[koky]]).<ref name=microbio /> U [[streptokok]]ů jsou místa růstu vzájemně orientovaná pod úhlem 180°, čímž vznikají řetězce. U [[stafylokok]]ů je tento úhel 90°, což má za následek vznik shluků. Vyjma příčného dělení je známo ještě mnoho jiných alternativních způsobů nepohlavního rozmnožování. Zvláštním způsobem je například vytváření více než jedné [[spora (bakterie)|spory]], čímž se ze sporulace stává de facto rozmnožování. Takto se může za určitých podmínek dělit [[Anaerobacter]] (vzniká najednou až sedm spor). Další možností je mnohonásobné dělení jedné buňky na mnoho dílčích [[baeocyt]]ů u sinic řádu [[Pleurocapsales]]. Mateřská buňka obsahuje mnoho kopií DNA a v určitém okamžiku proběhne v rychlém sledu mnohonásobné dělení a z popraskané mateřské buňky se uvolní nové buňky. Naopak pučení, které se vyskytuje například u [[sinice|sinic]] nebo u [[Planctomycetes]], probíhá tak, že zralá buňka začne na svém povrchu vytvářet zcela novou buňku. Pokud dceřiná buňka doroste do dostatečné velikosti, je do ní vpuštěna DNA a buňka (obvykle podstatně menší než mateřská) je odpojena. Postupem času doroste a může se začít sama rozmnožovat. I zde předchází pučení [[replikace DNA]].<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.micro.cornell.edu/cals/micro/research/labs/angert-lab/upload/214.pdf | titul = Alternatives to binary fission in Bacteria |jazyk = anglicky | příjmení = Angert | jméno = Ester R. | rok = 2005 }}</ref> Některé přisedlé bakterie (např. sinice) se množí pomocí [[hormogonium|hormogonií]], krátkých vláken, která se oddělí od mateřského řetězce a dorůstají v nový.<ref>{{citace elektronické monografie |příjmení = Říhová Ambrožová |jméno = J. |titul = Sinice, třída Cyanophyceae, oddělení Cyanophyta | url = http://vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/uid_es-006/ebook.html?p=S006 |vydavatel=VŠCHT Praha}}</ref> === Sporulace === {{viz též|spora (bakterie)}} [[Soubor:Bacillus subtilis Spore.jpg|thumb|Vznik [[endospora|endospor]] u bakterií rodu ''[[Bacillus]]''; na této fotografii jsou spory obarveny zeleně, zatímco vegetativní buňky kolem nich jsou červené<br />([[světelný mikroskop]])]] Některé bakterie vytvářejí [[spora|spory]], tedy zvláštní buňky, které slouží k dlouhodobému přežití nepříznivých podmínek. Takové bakterie nazýváme [[sporulace|sporulující]]. Spory tvoří zejména některé [[grampozitivní bakterie]] ze skupiny [[Firmicutes]] (modelové rody ''[[Clostridium]]'' či ''[[Bacillus]]''). Jejich spory nazýváme [[endospora|endospory]], protože vznikají uvnitř buňky mateřské, a to vždy jen jedna v každé buňce, zatímco okolní buňka mateřská se posléze rozpustí.<ref name=kapralek>{{citace monografie | příjmení = Kaprálek | jméno = František | titul = Fyziologie baktérií | rok = 1986 | vydavatel = Státní pedagogické nakladatelství | strany = 603}}</ref> Jejich schopnost vydržet nehostinné podmínky se označuje jako [[kryptobióza]]. V praxi mohou spory přežít extrémně vysoké [[teplota|teploty]] (někdy vydrží až několik hodin [[var]]u), [[radiace|radiaci]], [[kyselost]] prostředí, dezinfekční látky v prostředí a podobně. Tím se bakteriální spory pravděpodobně stávají nejodolnějšími známými buňkami v přírodě. Endospory se za příznivějších okolností opět změní ve vegetativní buňky.<ref name=textbook /> Spory odlišného typu vytváří i jiné grampozitivní bakterie, konkrétně [[aktinomycety]]. Ty vznikají na konci vlákna aktinomycet, a proto se nejedná o endospory, a navíc mají mírně odlišné vlastnosti. Třetí skupinou, jež sporuluje, jsou bakterie rodu [[Azotobacter]], v tomto případě se však odolné útvary spíše nazývají [[cysta (zoologie)|cysty]]. Cysty mají zpomalený [[metabolismus]] a ztlustlou buněčnou stěnu.<ref name=kapralek /> === Kultivace === {{viz též|živná půda}} [[Soubor:Agarplate redbloodcells edit.jpg|thumb|[[Petriho miska|Petriho misky]] s [[Krevní agar|krevním agarem]]]] V [[laboratoř]]i se mnohdy z různých důvodů bakterie kultivují v umělém prostředí ([[Živná půda|médiu]]). Toto prostředí musí mít vhodné chemické a fyzikální vlastnosti, zpravidla charakteristické pro určitý typ bakterií. Médium musí proto obsahovat všechny nezbytné [[živiny]] nutné pro život a růst bakterií. Každá bakterie požaduje určité [[minerální látky]], ty se nejčastěji přidávají ve formě různých sloučenin.<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.jlindquist.net/generalmicro/102bactnut.html | titul = Nutrition and Cultivation of Bacteria – Page 1 | vydavatel = University of Wisconsin | příjmení = Lindquist |jazyk = anglicky | jméno = John}}</ref> Kultivační média prošla od dob [[Louis Pasteur|Pasteura]] značným vývojem, jako živná půda pro mikroorganismy se používaly vývary z [[kvasnice|kvasnic]], [[komorová voda]] z očí, později [[agar]] ([[polysacharid]] z [[ruduchy|ruduch]]). V klinické [[bakteriologie|bakteriologii]] je dnes základem většiny živných médií [[krevní agar]] připravovaný smíšením [[ovce|ovčí]] [[krev|krve]] a agaru. Může být dále upravován pro určité skupiny bakterií (např. [[čokoládový agar]] pro [[meningokok]]y, [[Šulova půda]] pro [[Mycobacterium|mykobakterie]]). Takzvaná [[selektivní médium|selektivní média]] se používají v případě, kdy je potřeba získat [[Čistá kultura (biologie)|čistou kulturu]] určitých bakterií - například po přidání 10% roztoku [[chlorid sodný|chloridu sodného]] vypěstujeme kulturu [[stafylokok]]ů. [[Diagnostické médium]] umožňuje diagnostikovat určitý druh bakterií, např. podle jejich [[metabolit|metabolického produktu]].<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://biomikro.vscht.cz/documents/metmiklab/Metmiklab3.pdf | vydavatel = Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | autor = Ústav biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha | titul = Kultivace mikroorganismů}}</ref> == Genetika == Většina bakterií obsahuje jediný [[nukleoid]] (tzv. bakteriální [[chromozom]]), obvykle kruhovou molekulu [[DNA]], která se skládá z [[Nukleová báze|nukleových bází]]. Výjimkou jsou např. [[spirochéty]] z rodu ''[[Borrelia]]'' mající nukleoid lineárního (nikoliv kruhového) tvaru.<ref>{{citace periodika |autor=Hinnebusch J, Tilly K |jazyk = anglicky |titul=Linear plasmids and chromosomes in bacteria |periodikum=Mol Microbiol |ročník=10 |číslo=5 |strany=917-22 |rok=1993}}</ref><ref name=borrelia /> Počet bází sahá od 160&nbsp;000 [[komplementární pár|komplementárních párů]] bází (u ''[[Carsonella ruddii]]'')<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Nakabachi A, Yamashita A, Toh H, Ishikawa H, Dunbar H, Moran N, Hattori M |titul=The 160-kilobase genome of the bacterial endosymbiont Carsonella |periodikum=Science |ročník=314 |číslo=5797 |strany=267 |rok=2006}}</ref> až k 12&nbsp;200&nbsp;000 párům u půdní bakterie ''[[Sorangium cellulosum]]''.<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Pradella S, Hans A, Spröer C, Reichenbach H, Gerth K, Beyer S |titul=Characterisation, genome size and genetic manipulation of the myxobacterium Sorangium cellulosum So ce56 |periodikum=Arch Microbiol |ročník=178 |číslo=6 |strany=484-92 |rok=2002}}</ref> [[Gen]]y jsou většinou po celé délce DNA, přestože i u některých bakterií existují [[intron]]y ([[translace|nepřekládané]] části genů).<ref>{{citace periodika |autor=Belfort M, Reaban ME, Coetzee T, Dalgaard JZ |jazyk = anglicky |titul=Prokaryotic introns and inteins: a panoply of form and function |periodikum=J. Bacteriol. |ročník=177 |číslo=14 |strany=3897–903 |rok=1995 | url = http://jb.asm.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=7608058}}</ref> Dále bakterie obsahují [[plazmid]]y, izolované části DNA, obsahující vždy jen několik málo [[gen]]ů. Bakterie se bez nich sice zpravidla obejdou, plazmidy však slouží bakteriím například pro rezistenci k [[antibiotikum|antibiotikům]], k fixaci vzdušného [[Dusík|dusíku]] a k jiným specializovaným účelům, čímž svým hostitelům poskytují selekční výhodu. Plazmidy se mohou mezi bakteriemi horizontálně přenášet procesy [[Transformace (genetika)|transformací]], [[Konjugace (biologie)|konjugací]] a [[Transdukce (genetika)|transdukcí]] .<ref name=campbell /> Geny jsou v procesu [[transkripce (DNA)|transkripce]] přepisovány do jednotlivých typů [[RNA]], jako je [[mRNA]], [[rRNA]] či [[tRNA]]. Z mRNA se pak syntetizují proteiny v procesu [[translace]]. Bakterie se rozmnožují nepohlavně, a proto [[dědičnost|dědí]] identické kopie genomů svých rodičů (jsou to [[klon]]y). Přesto se DNA může vyvíjet díky [[Rekombinace (genetika)|rekombinaci]] či [[mutace|mutacím]]. Mutace jsou způsobeny chybami při [[replikace DNA|replikaci DNA]] a vystavením různým [[mutagen]]ům. Mezi bakteriemi dochází k výměně genetického materiálu [[Horizontální přenos genetické informace|horizontálním přenosem]]. === Výměna DNA === {{viz též|konjugace (biologie)|transdukce (genetika)|transformace (genetika)}} Bakterie nemají systém pohlaví podobný [[eukaryota|eukaryotickým organismům]], nicméně mohou si navzájem vyměňovat část svojí genetické informace. Tento proces se označuje jako [[konjugace (biologie)|konjugace]]. Přenos probíhá jedním směrem: jedna z bakterií je dárce čili donor DNA (nesprávně také „samčí buňka“), druhý je příjemce čili recipient („samičí buňka“). Výměna DNA se děje spojením buněk přes [[sexuální pilus]]y, vláknité duté útvary. Schopnost tvořit sexuální pilusy je umožněna specifickými sekvencemi DNA, jež se souhrnně označují jako [[F-faktor]]. V praxi může být F-faktor jak část [[nukleoid|bakteriálního chromozomu]], tak [[plazmid]]. Dárce genetické informace musí mít F-faktor, proto je zván F⁺.<ref name=campbell /> Konjugací se zvyšuje genetická diverzita bakterií. Bakterie mohou genetický materiál přijímat i z okolního prostředí, např. z mrtvých bakterií. Tento proces se označuje jako [[transformace (genetika)|transformace]]. Proces [[transdukce (genetika)|transdukce]] zase v praxi znamená přenos genetického materiálu bakteriálními [[virus|viry]] ([[bakteriofág]]y).<ref name=campbell /> == Metabolismus == [[Soubor:Anabaenaspiroides EPA.jpg|thumb|left|Vlákna sinic obsahují [[fotosyntetické barvivo|fotosyntetická barviva]] a probíhá u nich oxygenní [[fotosyntéza]]<br />([[světelný mikroskop]])]] U bakterií je známo velké množství různých [[metabolismus|metabolických]] procesů, pravděpodobně mnohem víc než u [[eukaryota|eukaryotických]] organismů.<ref>{{citace periodika |autor=NEALSON, K. |titul=Post-Viking microbiology: new approaches, new data, new insights |jazyk = anglicky |periodikum=Orig Life Evol Biosph |ročník=29 |číslo=1 |strany=73–93 |rok=1999}}</ref> Tradičně byl typ metabolismu jedním ze základních znaků pro taxonomii bakterií, ale dnes se ví, že taxonomie založená na těchto znacích často neodpovídá skutečnému [[fylogeneze|fylogenetickému vývoji]].<ref>{{citace periodika |autor=Xu J |titul=Microbial ecology in the age of genomics and metagenomics: concepts, tools, and recent advances |periodikum=Mol Ecol |jazyk = anglicky |ročník=15 |číslo=7 |strany=1713–31 |rok=2006}}</ref> Metabolická aktivita je samozřejmě podmíněná obsahem biogenních prvků v substrátu (uhlík, dusík, síra, fosfor) a vhodného zdroje [[energie]] k [[biosyntéza|biosyntetickým]] procesům. [[auxotrofie|Auxotrofní]] druhy, tedy bakterie, které si neumí určitou sloučeninu syntetizovat, vyžadují též některé [[růstový faktor|růstové faktory]] ([[vitamín]]y, [[aminokyselina|aminokyseliny]], [[purin]]ové a [[pyrimidin]]ové báze).<ref name=rosypal>{{citace monografie | příjmení = Rosypal | jméno = Stanislav | odkaz na autora = Stanislav Rosypal | titul = Nový přehled biologie | rok = 2003 | vydavatel = Scientia | strany = 797 }}</ref> Bakteriální metabolismus můžeme rozdělit podle tří kritérií: druh užívané [[energie]], zdroj [[uhlík]]u a [[donor]] [[elektron]]ů.<ref>{{citace periodika |autor=Zillig W |titul=Comparative biochemistry of Archaea and Bacteria |periodikum=Curr Opin Genet Dev |jazyk = anglicky |ročník=1 |číslo=4 |strany=544-51 |rok=1991}}</ref> Dle druhu užívané energie se rozlišují bakterie [[fototrofie|fototrofní]] a [[chemotrofie|chemotrofní]], podle zdroje uhlíku na [[autotrofie|autotrofní]] a [[heterotrofie|heterotrofní]] a dle donorů elektronů na [[litotrofie|litotrofní]] a [[organotrofie|organotrofní]]. Tyto termíny jsou vzájemně kombinovatelné, proto například [[cyanobakterie]] jsou [[fotoautotrofie|fotoautotrofní]]. K fototrofním bakteriím patří především již zmíněné [[sinice|cyanobakterie]] (sinice), dále [[Chlorobi|zelené sirné bakterie]], [[Chloroflexi|zelené nesirné bakterie]], [[Firmicutes|heliobacterie]], [[purpurové bakterie]]<ref>{{citace periodika |autor=Hellingwerf K, Crielaard W, Hoff W, Matthijs H, Mur L, van Rotterdam B |titul=Photobiology of bacteria |periodikum=Antonie Van Leeuwenhoek |jazyk = anglicky |ročník=65 |číslo=4 |strany=331–47 |rok=1994}}</ref> a v r. 2007 popsané [[Acidobacteria|chloracidobakterie]].<ref>{{citace periodika |autor=Bryant D.A., Garcia Costas A.M.G, Maresca J.A., Maqueo Chew A.G., Klatt Ch.G., Bateson M.M., Tallon L.J., Hostetler J., Nelson W.C., Heidelberg J.F., Ward D.M. |titul=''Candidatus'' Chloracidobacterium thermophilum: An Aerobic Phototrophic Acidobacterium |periodikum=Science |jazyk = anglicky |svazek=317 |číslo=5837 |strany=523–526 |rok=2007}}</ref> Většina se označuje za [[fotoautotrofie|fotoautotrofy]], protože zpravidla získávají uhlík z anorganických zdrojů ([[oxid uhličitý]]). U těchto bakterií probíhá [[fotosyntéza]], proces, který pohání energie z slunečního světla a jeho výsledkem je fixace uhlíku v organických sloučeninách za pomoci [[Calvinův cyklus|Calvinova cyklu]]. Donorem elektronů pro redukci [[Nikotinamid adenin dinukleotid fosfát|NADP⁺]] je buď [[voda]] (tzv. oxygenní fotosyntéza, uvolní se [[kyslík]]), nebo jiné látky ([[vodík]], [[síra]], [[thiosulfát]], [[sirovodík]]), při nichž se kyslík neuvolňuje. Sinice využívají při fotosyntéze barviva [[chlorofyl]]u a dalších pigmentů. Mimo fotoautotrofy existuje i několik [[fotoheterotrofie|fotoheterotrofů]], které sice také fotosyntetizují, ale jako zdroje uhlíku užívají organických sloučenin ([[acetát]], [[pyruvát]]).<ref name=rosypal /> Chemotrofní bakterie, tedy bakterie využívající energie organických sloučeni, mohou být rovněž dvojího typu. Takzvané [[chemoautotrofie|chemoautotrofní]] totiž získávají uhlík z oxidu uhličitého a [[chemoheterotrofie|chemoheterotrofní]] z organických sloučenin. K chemoheterotrofním bakteriím řadíme například [[rozkladač]]e v půdě (v podstatě [[saprofyt]]y) nebo bakterie podílející se na [[kvašení|kvasných]] procesech. Známe však rovněž mnoho chemoautotrofních skupin, například bakterie [[vodíkové bakterie|vodíkové]], [[sirné bakterie|sirné]], bakterie oxidující [[železo]] či síru, [[nitrifikace|nitrifikační]] a další.<ref name=rosypal /> Bakterie díky svým unikátním metabolickým pochodům hrají významnou roli v koloběhu látek, a to zejména v koloběhu [[koloběh uhlíku|uhlíku]], [[koloběh dusíku|dusíku]] a [[koloběh síry|síry]]. Tím, že se podílejí na [[rozkladač|rozkladu]] organických látek, vrací do atmosféry [[oxid uhličitý]]. Některé bakterie dokáží z atmosféry [[biologická fixace dusíku|fixovat vzdušný dusík]], jako například ''[[Rhizobium]]'', či sinice ''[[Anabaena]]'' a ''[[Nostoc]]''. Některé z těchto bakterií jsou rovněž obsaženy v hlízkách [[bobovité|bobovitých]] rostlin. Významné jsou i bakterie, zapojené v přeměně dusíkatých látek na [[dusitan]]y a [[dusičnan]]y, případně zpět na vzdušný dusík.<ref>{{citace elektronické monografie | url = http://www.ucmp.berkeley.edu/bacteria/bacterialh.html | titul = Bacteria: Life History and Ecology | autor = University of California - Museum of Paleontology |jazyk = anglicky }}</ref> == Ekologické vztahy == [[Soubor:Mitochondria, mammalian lung - TEM (2).jpg|thumb|[[Mitochondrie]] vznikly pravděpodobně z [[endosymbióza|endosymbiotických]] bakterií<br />([[transmisní elektronový mikroskop]])]] Bakterie jsou v přírodě nezastupitelné ve svém významu pro [[koloběh látek]], jako symbiotické [[mutualismus|oboustranně prospěšné]] organismy či jako výrobní prostředek v [[biotechnologie|biotechnologiích]]. Dále jsou tu také bakterie způsobující choroby a bakterie podílející se na rozkladu mrtvé organické hmoty ([[destruent]]i). Hydrolytické bakterie jsou zodpovědné za [[hydrolýza|hydrolýzu]] organických látek. Velmi významně se v historii bakterie zapojily do vzniku [[eukaryotická buňka|eukaryotických buněk]]. Bakterie mají i své patogeny, a to především [[virus|viry]], které se nazývají [[bakteriofág]]y. === Endosymbiotická teorie === {{viz též|endosymbiotická teorie}} Podle endosymbiotické teorie se dávné bakterie podílely na vzniku [[eukaryotická buňka|eukaryotické buňky]] z primitivních buněk, které mohly být příbuzné dnešním archeím.<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Poole A, Penny D |titul=Evaluating hypotheses for the origin of eukaryotes |periodikum=Bioessays |ročník=29 |číslo=1 |strany=74–84 |rok=2007}}</ref><ref name=Dyall>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Dyall S, Brown M, Johnson P | titul=Ancient invasions: from endosymbionts to organelles |periodikum=Science |ročník=304 |číslo=5668 |strany=253–7 |rok=2004}}</ref> [[Alphaproteobacteria|Alfaproteobakterie]] byly pohlceny proto[[eukaryotická buňka|eukaryotickými buňkami]] za vzniku [[mitochondrie|mitochondrií]] či [[hydrogenozom]]ů. Tyto [[Buněčné organely a struktury|organely]] se stále nachází u všech známých eukaryot (někdy v redukované podobě). Později vedlo pohlcení dalších endosymbiontů, tentokrát bakterií příbuzných [[sinice|sinicím]], ke vzniku [[chloroplast]]ů [[řasy|řas]] a [[rostliny|rostlin]].<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Lang B, Gray M, Burger G |titul=Mitochondrial genome evolution and the origin of eukaryotes |periodikum=Annu Rev Genet |ročník=33 |strany=351-97}}</ref><ref>{{citace periodika |autor=McFadden G |titul=Endosymbiosis and evolution of the plant cell |periodikum=Curr Opin Plant Biol |ročník=2 |číslo=6 |strany=513-9 |jazyk = anglicky |rok=1999}}</ref> === Mutualisté === Je známo velké množství [[mutualismus|mutualistických]] (oboustranně prospěšných) symbiotických vztahů bakterií. Velmi často se v symbiotických svazcích účastní [[sinice]]. Ty vstupují jak svazků s [[houby|houbami]] (tzv. [[lišejník|cyanolišejníky]]), ale velmi často též tvoří symbiotické vztahy s [[vyšší rostliny|vyššími rostlinami]] (sinice jako [[biologická fixace dusíku#Symbióza se sinicemi|fixátoři dusíku]]). Symbiotické sinice vegetující v tělech [[živočich]]ů se nazývají [[zoocyanely]] a mají je například [[pláštěnci]] (Tunicata).<ref name=mutualismus>{{Citace monografie | příjmení = Čepička | jméno = Ivan | příjmení2 = Kolář | jméno2 = Filip | příjmení3 = Synek | jméno3 = Petr | titul = Mutualismus, vzájemně prospěšná symbióza; Přípravný text&nbsp;– biologická olympiáda 2007–2008 | vydavatel = NIDM ČR | místo = Praha | rok = 2007 | isbn = | strany = 87 }}</ref> Mimo sinic je známo i mnoho heterotrofních bakterií, které se účastní symbiotických svazků. Významné jsou především [[hlízkové bakterie]] (např. ''[[Rhizobium]]'') a také množství bakterií v tělních dutinách živočichů (například jako součást [[střevní mikroflóra|střevní mikroflóry]]). Známy jsou však i symbiotické [[bioluminiscence|bioluminiscenční]] bakterie, bakterie [[trávení#trávení celulózy|trávící celulózu]] a mnohé jiné.<ref name=mutualismus /> === Komenzálové === [[Soubor:Bacteroides biacutis 01.jpg|thumb|''[[Bacteroides]]'' je nejčastější lidská střevní bakterie<ref>{{citace periodika | příjmení = Rigottier-Gois | jméno = L., et al.| rok = 2003 | periodikum = Syst Appl Microbiol. | strany = 110-8 | měsíc = březen | titul = Enumeration of Bacteroides species in human faeces by fluorescent in situ hybridisation combined with flow cytometry using 16S rRNA probes. |jazyk = anglicky | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12747418}}</ref><br />([[světelný mikroskop]])]] Na povrchu i uvnitř těl organismů žije poměrně značné množství bakterií, které nazýváme [[komenzálismus|komenzálické]], pokud svému [[hostitel]]i výrazně neškodí, ale ani výrazně neprospívají. V lidském těle se vyskytuje bohatá [[mikroflóra]] na [[kůže|kůži]], v celé [[trávicí soustava|trávicí soustavě]] (zejména v [[tlusté střevo|tlustém střevě]]), v horních [[dýchací cesty|dýchacích cestách]], v [[ucho|uchu]] a [[oko|oku]], [[močová trubice|močové trubici]] a [[vagína|vagíně]] ([[vaginální flóra]]).<ref name=microbio /> Takzvaná [[střevní mikroflóra]] mnoha obratlovců včetně člověka je převážně tvořená právě komenzálickými bakteriemi, které jsou v [[tlusté střevo|tlustém střevě]] přítomny v obrovských počtech. Množství bakterií v gramu střevní [[trávenina|tráveniny]] se odhaduje na 10¹² a předpokládá se, že celkové množství střevních bakterií dokonce převyšuje množství lidských [[buňka|buněk]]. Někdy komenzálické bakterie přechází v [[patogen]]y, nebo se naopak stávají [[mutualismus|mutualisty]].<ref>{{citace periodika | url = http://gut.bmj.com/cgi/reprint/55/2/276 | titul = Layers of mutualism with commensal bacteria protect us from intestinal inflammation |jazyk = anglicky | příjmení = Mueller | jméno = C | příjmení2 = Macpherson | jméno2 = A. J. | strany = 276-284 | rok = 2006 | měsíc = únor | ročník = 55(2) | periodikum = Gut }}</ref> Množství bakterií vytváří [[mikroflóra|mikrobiální]] povlak i na lidské [[kůže|kůži]]. Přestože je lidská [[pokožka (živočichové)|pokožka]] suchá, slaná a [[kyselost|kyselá]], roste na ní velké množství bakterií, jako ''[[Corynebacterium]]'', ''[[Staphylococcus]]'', ''[[Micrococcus]]'' a mnohé další. Většinou kožní bakterie žijí v blízkosti [[potní žláza|potních žláz]] a u kořene [[vlas]]ů. Bakterie jsou i důvodem, proč lidé páchnou, když se [[pot]]í.<ref>{{citace elektronické monografie | titul = Microbial Flora of Skin |jazyk = anglicky | url = http://dlg.myweb.uga.edu/Microbial%20Flora%20of%20Skin.html | autor = Anonym}}</ref> === Patogenní bakterie === {{viz též|bakteriální infekce}} Některé bakterie způsobují [[choroba|choroby]], někdy souhrnně zvané [[bakterióza|bakteriózy]] či bakteriální infekce. Ty se neomezují na člověka, naopak různé bakterie napadají široké spektrum hostitelských druhů včetně [[houby|hub]], [[rostliny|rostlin]] a [[prvoci|prvoků]]. Přestože některé bakterie mohou být patogeny i na samotném povrchu těla daného organismu, značné množství jich vstupuje dovnitř různými tělními otvory, například u rostlin [[průduch]]y, skrz [[sliznice]] živočichů, [[rána|ranami]], případně přes [[kůže|kůži]]. V místě, kde se usídlí, mohou způsobit [[hnisání]], ničit tkáň či pletiva (např. [[nekróza]]) či škodit svými vlastními [[toxin]]y. Názvy bakteriálních nemocí se často tvoří přidáním koncovky -óza k názvu dané patogenní bakterie. Mezi nejběžnější lidské bakteriální nemoci patří například [[zubní kaz]], z vážnějších nemocí je ve světě velmi častá [[tuberkulóza]], v roce 2002 jí byly podle [[Světová zdravotnická organizace|WHO]] infikovány dvě miliardy lidí a ročně na ní umíraly dva miliony lidí.<ref name=microbio /> Existují různé možnosti nákazy. S potravou (alimentárně) se do těla dostává například ''[[Salmonella]]'' ([[salmonelóza]]), ''[[Shigella]]'' spp. ([[shigelóza]] provázená [[průjem|průjmy]]) nebo ''[[Listeria]]'' spp. (původce [[listerióza|listeriózy]]), vzdušnou cestou například ''[[Mycobacterium]]'' spp. ([[tuberkulóza|TBC]] a [[lepra]]) nebo ''[[Chlamydophila psittaci]]'' (původce jedné z [[chlamydióza|chlamydióz]]). Ranami se do těla dostane například původce [[tetanus|tetanu]], ''[[Clostridium tetani]]''. Speciální případ jsou přenosy přes [[členovci|členovce]], vyskytující se například u bakterií ''[[Borrelia]]'' spp. (jeden druh původcem [[borelióza|boreliózy]]), ''[[Rickettsia]]'' spp.([[tyfus]] a jiné), a u mnohých dalších. Přes urogenitální trakt se bakterie mohou dostat do těla [[pohlavní styk|pohlavním stykem]], jako například ''[[Neisseria gonorrhoeae]]'' ([[kapavka]]) či ''[[Treponema pallidum]]'' ([[syfilis]]).<ref name=microbio /> Lidské tělo bojuje s bakteriemi pomocí některých složek imunitního systému. Proti extracelulárním bakteriím (žijícím mimo lidské buňky, obvyklé infekce) v těle bojují hlavně buňky [[neutrofilní granulocyt|neutrofily]] – k tomu jim však pomáhá i tzv. [[komplement (biologie)|komplement]] a různé [[protilátka|protilátky]]. Vnitrobuněčné bakterie jsou cílem aktivovaných [[makrofág]]ů a [[cytotoxický T-lymfocyt|T_C-lymfocytů]].<ref name=ferencik>{{citace monografie| příjmení=Ferenčík|jméno=M| příjmení2=Rovenský|jméno2=J|příjmení3=Shoenfeld| jméno3=Y| příjmení4=Maťha | jméno4=V| titul=Imunitní systém; informace pro každého| vydavatel=Grada Publishing| místo=Praha| rok=2005| vydání=1. české}}</ref> == Význam pro člověka == === Využití v průmyslu === Bakterie, jako ''[[Lactobacillus]]'', se (společně s [[kvasinky|kvasinkami]] a [[plíseň|plísněmi]]) často již tisíce let používají k přípravě [[kvašení|fermentovaných]] (kvašených) potravin, jako je [[sýr]], [[sójová omáčka]], nakládaná [[zelenina]], [[kyselé zelí]], [[ocet]], [[víno]] a [[jogurt]].<ref>{{citace periodika |autor=Johnson M, Lucey J |titul=Major technological advances and trends in cheese |periodikum=J Dairy Sci |ročník=89 |číslo=4 |jazyk = anglicky |strany=1174–8 |rok=2006}}</ref><ref>{{citace periodika |autor=Hagedorn S, Kaphammer B |titul=Microbial biocatalysis in the generation of flavor and fragrance chemicals |jazyk = anglicky |periodikum=Annu. Rev. Microbiol. |ročník=48 |strany=773-800 |rok=1994}}</ref> Jogurt a kefír se vyrábí kvašením mléka za přítomnosti bakterií; mléko díky tomuto procesu dostává jiné příchuti.<ref name=rosypalbrozura/> Mléčných bakterií se využívá při průmyslové produkci [[kyselina mléčná|kyseliny mléčné]]. Ta totiž vzniká kvašením [[sacharid]]ů. Fermentací sacharidů za přítomnosti máselných bakterií se zase využívá k produkci [[kyselina octová|kyseliny octové]] a [[kyselina máselná|máselné]], kvašením vzniklé kyseliny máselné se průmyslově vyrábí [[butanol]] a [[aceton]].<ref name=rosypalbrozura/> Dalšími látkami, jež jsou produkovány bakteriemi, jsou [[xanthan]] (používá se jako mazivo, přísada do potravin, při výrobě nátěrových hmot, keramiky a různých dalších prostředků) a [[kurdlan]]y (potenciální uplatnění v potravinářství).<ref>{{citace monografie | příjmení = Kůdela | jméno = Václav | příjmení2 = Novacky | jméno2 = Anton | příjmení3 = Fucikovsky | jméno3 = Leopold |titul = Rostlinolékařská bakteriologie | rok = 2002 | vydavatel = Academia | strany = 346 }}</ref> V průmyslu se též uplatňují [[enzym]]y získané z bakterií. Některé [[Proteáza|proteázy]] se přidávají do některých [[prací prášek|pracích prášků]], ke štěpení škrobu se užívá [[amyláza|amyláz]], v medicíně našly uplatnění [[streptokináza|streptokinázy]].<ref name=votava /> Mnohdy se v biotechnologii přistupuje k cílenému šlechtění bakterií za účelem zlepšení jejich vlastností. V praxi to znamená hledat v kultuře náhodné [[mutace|mutanty]], bakterie s, nebo bez určitého [[plazmid]]u, nebo je cíleně [[rekombinace|rekombinovat]] a mutovat. Uvažuje se například o šlechtění bakterií [[biologická fixace dusíku|fixujících dusík]].<ref>{{citace monografie | příjmení = Ball | jméno = Christopher | titul = Genetics and Breeding of Industrial Microorganisms | isbn = 0849356725 | vydavatel = CRC Press | rok = 1984 | strany = 203 ♀4 url = http://books.google.com/books?id=3wiwjhMN5DQC&printsec=frontcover&dq=Mutation+Breeding+bacteria&as_brr=3&hl=cs&source=gbs_summary_r&cad=0}}</ref> === Využití v ochraně životního prostředí === Schopnost bakterií rozkládat mnohé látky se využívá především v zpracovávání (např. toxického) [[odpad]]u i jiných způsobech [[bioremediace]]. V [[čistírna odpadních vod|čistírnách odpadních vod]] je velmi často podporován růst [[aerobní]]ch rozkladných bakterií tím, že je odpadní voda promíchávána kyslíkem za vzniku tzv. [[aktivovaný kal|aktivovaného kalu]]<ref>{{citace periodika | autor = Beychok, Milton R. | titul = Performance on surface-aerated basins | periodikum = Chemical Engineering Progress, Symposium series | ročník = 67 |jazyk = anglicky | číslo = 107 | strany = 322-339 | rok = 1971 | url = http://md1.csa.com/partners/viewrecord.php?requester=gs&collection=ENV&recid=7112203&q=&uid=788301038&setcookie=yes}}</ref>, rozkladných bakterií se však na podobném principu využívá i v různých domácích [[septik|septicích]].<ref>{{citace elektronické monografie | titul = Septic Systems for Waste Water Disposal, on-line version of American Ground Water Trust's Consumer Awareness Information Pamphlet |jazyk = anglicky | url = http://www.agwt.org/info/septicsystems.htm}}</ref> Bakterie schopné trávit [[uhlovodík]]y v [[ropa|ropě]] jsou využívány při čištění [[ropná skvrna|ropných skvrn]]<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Cohen Y |titul=Bioremediation of oil by marine microbial mats |periodikum=Int Microbiol |ročník=5 |číslo=4 |strany=189–93 |rok=2002}}</ref>, na pláže se někdy přidává hnojivo, aby se růst bakterií podpořil (např. po havárii tankeru [[Exxon Valdez]]). V chemickém průmyslu se bakterie používají k produkci nejrůznějších [[chemická látka|chemických látek]], případně [[lék]]ů či [[agrochemikálie|agrochemikálií]].<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky |autor=Liese A, Filho M |titul=Production of fine chemicals using biocatalysis |periodikum=Curr Opin Biotechnol |ročník=10 |číslo6 |strany=595–603 |rok=1999}}</ref> Bakterie se rovněž používají namísto [[pesticid]]ů v [[biologický boj|biologickém boji]] proti [[škůdce|škůdcům]]. V tomto ohledu je známá půdní bakterie ''[[Bacillus thuringiensis]]'' (BT).<ref>{{citace periodika |autor=Aronson AI, Shai Y |titul=Why Bacillus thuringiensis insecticidal toxins are so effective: unique features of their mode of action |periodikum=FEMS Microbiol. Lett. |jazyk = anglicky |ročník=195 |číslo=1 |strany=1-8 |rok=2001}}</ref> Pomocí [[geneticky modifikovaný organismus|geneticky upravených]] bakterií se také vyrábí [[inzulin]] a další [[hormon]]y, [[enzym]]y, [[růstový faktor|růstové faktory]] či [[protilátka|protilátky]].<ref>{{citace periodika |autor=Walsh G |titul=Therapeutic insulins and their large-scale manufacture |periodikum=Appl Microbiol Biotechnol |ročník=67 |číslo=2 |jazyk = anglicky |strany=151–9 |rok=2005}}</ref><ref>{{citace periodika |autor=Graumann K, Premstaller A |titul=Manufacturing of recombinant therapeutic proteins in microbial systems |periodikum=Biotechnol J |ročník=1 |číslo=2 |jazyk = anglicky |strany=164–86 |rok=2006}}</ref> === Využití ve výzkumu === Ve výzkumu se bakterií využívá kvůli rychlému růstu a poměrně snadné manipulaci s nimi. Bakterie jsou modelové organismy pro [[molekulární biologie|molekulární biologii]], [[genetika|genetiku]] a [[biochemie|biochemii]]. Vědci například cíleně [[mutace|mutují]] DNA bakterií a následné [[fenotyp]]y zkoumají — tímto způsobem se zjišťuje funkce [[gen]]ů, [[enzym]]ů a [[metabolismus|metabolických cest]], jejich značná část se dá později aplikovat i na komplexnější organismy.<ref>{{citace periodika |autor=Serres M, Gopal S, Nahum L, Liang P, Gaasterland T, Riley M |titul=A functional update of the Escherichia coli K-12 genome |jazyk = anglicky | url=http://genomebiology.com/2001/2/9/RESEARCH/0035 |periodikum=Genome Biol |ročník=2 |číslo=9 |rok=2001}}</ref> Modelovým organismem je zejména bakterie ''[[Escherichia coli]]''.<ref>{{citace periodika |autor=Almaas E, Kovács B, Vicsek T, Oltvai Z, Barabási A |titul=Global organization of metabolic fluxes in the bacterium Escherichia coli |periodikum=Nature |ročník=427 |číslo=6977 |jazyk = anglicky |strany=839–43 |rok=2004}}</ref> Schopnosti některých patogenních bakterií inkorporovat plazmidy do DNA hostitele se využívá v genetickém inženýrství: zejména ''[[Agrobacterium tumefaciens]]'' je používaná při cílené přípravě [[geneticky modifikovaný organismus|geneticky modifikovaných plodin]].<ref>{{citace periodika |jazyk = anglicky | titul = Agrobacterium-mediated transformation of rice using immature embryos or calli induced from mature seed | autor = Hiei Y, Komari T | rok = 2008 | periodikum = Nature protocols | strany = 824-34 | ročník = 3 (5)}}</ref> == Reference == <references/> === Literatura === * BEDNÁŘ, Marek, et al.. Lékařská mikrobiologie : bakteriologie, virologie, parazitologie. Praha : Triton, 1996. ISBN 80-2380-297-6. S. 560. * VOTAVA, Miroslav. Lékařská mikrobiologie obecná. Brno : Neptun, 2001. ISBN 80-902896-2-2. S. 247. * VOTAVA, Miroslav. Lékařská mikrobiologie speciální. Brno : Neptun, 2003. ISBN 80-902896-6-5. S. 495. * KLABAN, Vladimír. Svět mikrobů; ilustrovaný lexikon mikrobiologie životního prostředí. Hradec Králové : Gaudeamus, 2001. ISBN 80-7041-687-4. S. 416. * KAPRÁLEK, František. Základy bakteriologie. Praha : Karolinum, 2000. ISBN 80-7184-811-5. S. 241. * KAPRÁLEK, František. Fyziologie baktérií. [s.l.] : Státní pedagogické nakladatelství, 1986. S. 603. * KŮDELA, Václav; NOVACKY, Anton; FUCIKOVSKY, Leopold. Rostlinolékařská bakteriologie. Praha : Academia, 2002. ISBN 80-200-0899-3. S. 346. * ROSYPAL, Stanislav. Bakteriologie a virologie. Praha : Scientia, 1994. ISBN 80-85827-16-6. S. 67. * ROSYPAL, Stanislav. Nový přehled biologie. Praha : Scientia, 2003. ISBN 80-7183-268-5. S. 797. == Externí odkazy == * [http://www.medmicro.info/ Medmicro - informace a fotografie medicinsky významných bakterií] * [http://old.lf3.cuni.cz/ustavy/mikrobiologie/rep/rep.htm Nejvýznamnější patogenní bakterie a jejich popis] * [http://books.google.com/books?q=bacteria&hl=cs&as_brr=3 Seznam volně dostupných google knih na téma „bacteria“ (anglicky)] * [http://biomikro.vscht.cz/trp/documents/biochmikroorg/Bakteriologie.ppt Prezentace .ppt na téma bakteriologie, zejména o buňce a systematice] * [http://www.dsmz.de/bactnom/bactname.htm Bakteriální nomenklatura z DSMZ (přes 1700 taxonů, anglicky)] * [http://tolweb.org/tree?group=Eubacteria&contgroup=Life_on_Earth Strom života bakterií (anglicky)] {{Nejlepší článek}} {{Commonscat|Bacteria}}{{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Bakterie| ]] [[Kategorie:Mikrobiologie]] [[Kategorie:Prokaryota]]

Návrat na stránku „Bakterie“.