Bakterier: Definition, typer, funktioner og betydning for mennesker

Lær om bakterier: definition, typer, funktioner og deres betydning for mennesker — fra sygdomme og tarmflora til industrielle anvendelser og økosystemets balance.

Bakterier (ental: bakterie) er meget små organismer. De er prokaryotiske mikroorganismer. Bakterieceller har ingen kerne, og de fleste har ingen organeller med membraner omkring dem. De fleste har en cellevæg. De har dog DNA, og deres biokemi er stort set den samme som andre levende væseners biokemi. De er blandt de enkleste og ældste organismer på Jorden.

Udseende og cellestruktur

Bakterier er normalt encellede og meget små — ofte under 1–2 µm i størrelse, men variationen kan være fra ~0,2 µm til flere µm. De typiske former er:

• Kokker (runde)
• Baciller (stave)
• Spiriller (spiralformede) og spirokæter

En bakteriecelle kan have følgende strukturer (ikke alle arter har dem): cellevæg (ofte med peptidoglykan), cellemembran, ribosomer, plasmider (små DNA-ringe), flageller til bevægelse og pili til kontakt med andre celler. Gramfarvning deler bakterier i Gram-positive og Gram-negative baseret på cellevæggens opbygning — en afgørende sondring i mikrobiologi og i behandling af infektioner.

Størrelse, udbredelse og økologi

Næsten alle bakterier er så små, at de kun kan ses gennem et mikroskop. De kan findes overalt: i jorden, i vand, i ekstreme miljøer (som varme kilder eller syre-salte miljøer — ekstremofile) og som symbionter eller parasitter på og i andre levende organismer. Mange arter lever inde i eller på huden af dyr og mennesker. Der er sandsynligvis flere individuelle bakterier end nogen anden form for organisme på planeten, bortset fra virus.

Metabolisme og ernæring

Bakterier udviser en meget stor metabolisk mangfoldighed. Nogle eksempler:

• Fotosyntetiske bakterier (f.eks. cyanobakterier) fanger lysenergi og kan producere ilt.
• Kemoautotrofe bakterier udnytter uorganiske stoffer (fx svovl eller jern) som energikilde.
• Heterotrofe bakterier nedbryder organisk materiale og fungerer som nedbrydere i økosystemer.
• Aerobe og anaerobe arter afhængig af iltkrav.

Disse forskelle gør bakterier vigtige for biogeokemiske kredsløb — fx kulstof-, kvælstof- og svovlcyklusser. Nogle bakterier kan fixeere atmosfærisk kvælstof og gøre det tilgængeligt for planter.

Reproduktion og genetisk udveksling

Bakterier formerer sig normalt ukønnet ved binær fission, hvor én celle deler sig i to. De kan dog udveksle genetisk materiale mellem hinanden via:

• Konjugation (direkte overførsel via pili)
• Transformation (optag af frit DNA fra omgivelserne)
• Transduktion (bakteriofager overfører DNA mellem bakterier)

Disse mekanismer (ofte kaldet horisontal genoverførsel) gør det muligt for bakterier hurtigt at tilegne sig nye egenskaber, fx antibiotikaresistens.

Betydning for mennesker

Der er omtrent lige så mange bakterieceller som menneskeceller i hver af vores kroppe, og mange bakterier er gavnlige. Eksempler:

• Fordøjelsen: tarmbakterier hjælper med nedbrydning af føde og produktion af vitaminer (tarmflora).
• Fødevarer: vi bruger bakterier til fermentering af ost, yoghurt og andre produkter.
• Bioteknologi: bakterier anvendes i produktion af enzymer, insulin og andre lægemidler.

Samtidig kan nogle bakterier forårsage sygdomme hos mennesker, dyr og planter. Opdagelsen af bakterier og deres rolle i sygdom er central for moderne medicin.

Historie og videnskabelig betydning

Grundlæggeren af bakteriologien blev ofte krediteret med bidrag fra flere forskere. Ferdinand Cohn (1828–1898) var en tidlig biolog, der offentliggjorde klassifikationer af bakterier baseret på udseende, mens andre som Antonie van Leeuwenhoek var blandt de første til at observere mikroorganismer. Senere bidrog forskere som Louis Pasteur og Robert Koch væsentligt til forståelsen af mikroorganismers betydning for fermentering og sygdom (germ theory).

Tyske og internationale biologer har skabt grundlaget for moderne mikrobiologi og medicin.

Sygdomme, antibiotika og resistens

Nogle bakterier er patogene og kan give alt fra milde infektioner til alvorlige sygdomme. Antibiotika er stoffer, som hæmmer bakterievækst eller dræber bakterier — de har reddet millioner af liv. Men overforbrug og forkert brug har ført til stigende antibiotikaresistens, hvor bakterier udvikler mekanismer til at undvige antibiotika, hvilket er et alvorligt globalt sundhedsproblem.

Industrielle anvendelser og forskning

Bakterier bruges i industrielle processer (fermentering), i produktion af fødevarer, i fremstilling af antibiotika, i produktion af rekombinante proteiner (bioteknologi) og i miljømæssige anvendelser som bioremediering (nedbrydning af forurenende stoffer).

Interessante fakta

• Mange bakterier er uundværlige for økosystemernes funktion og menneskers sundhed.
• Nogle bakterier kan leve under ekstreme forhold (høje temperaturer, højt tryk, ekstremt salt eller lav pH).
• Bakteriers hurtige formering og genetiske fleksibilitet gør dem både nyttige i industri og udfordrende i bekæmpelse af infektioner.

Samlet set er bakterier en mangfoldig og afgørende gruppe af organismer — fra de mindste encellede former til vigtige partnere i økosystemer og i vores eget helbred. Deres forskning og anvendelse fortsætter med at have stor betydning for videnskab, medicin og industri.

Shape

Bakterier varierer meget i størrelse og form, men generelt er de mindst ti gange større end vira. En typisk bakterie er ca. 1 µm (en mikrometer) i diameter, så tusind bakterier på række ville være en millimeter lange. Der er omkring fem non milliarder (5×10³⁰ ) bakterier på Jorden.

Bakterier identificeres og grupperes efter deres form. Baciller er stavformede, kokker er kugleformede, spiriller er spiralformede, og vibrioner er formet som et komma eller en boomerang.

 
Forskellige former for bakterier  

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er bakterier?

Spørgsmål: Hvor store er bakterier?

Spørgsmål: Er bakterier encellede organismer?

Spørgsmål: Hvornår begyndte bakteriologien?

Spørgsmål: Hvor lever de fleste bakterier?

Spørgsmål: Hvor mange bakterieceller findes der sammenlignet med menneskelige celler?

Søg efter bogstav