Forståelse af bakterieceller: Struktur, funktion og betydning

Bakterieceller er overalt omkring os. De forårsager sygdom og er essentielle for menneskelivet. Selvom flere bakterier som Streptococcus pneumoniae og Escherichia coli lever symbiotisk inden for menneskekropper, er bakteriestruktur og -funktion meget forskellig fra menneskeceller. Bakterier metaboliserer og producerer nogle af de næringstoffer og ioner, som mennesker ikke kan behandle, såsom nitrogen og vitamin K. Bakteriecelle-struktur kan være forskellig, men de har muteret over æoner for at overleve miljømæssige ændringer og reproducere.

Prokaryot

Bakterier er prokaryotiske celler, der adskilles fra menneskelige, eukaryotiske celler. Hovedforskellen mellem disse to celletyper er, hvordan interne organeller, en specialiseret underenhed af en celle, er organiseret. Prokaryotiske celler har ikke membran-omgivne organeller. De har heller ingen kerne, der indeholder DNA, og deres DNA er én, cirkulær molekyler i stedet for separate kromosomer som en eukaryotisk celle.

Kapsel

En af bakteriecelleres virulensfaktorer er dens kapsel. Kapslen er lavet af et tykt lag polysaccharid-materiale. Målet med kapslen er at beskytte den mod udtørring, og den giver beskyttelse mod fagocytose fra immunceller. Kapsler er virulensfaktorer for bakterier som S. pneumoniae og E. coli. Uden denne kapsel er bakterier af denne type avirulente og forårsager ikke sygdom.

Cellevæg

Bakterier har cellevægge lavet af et peptidoglykan-lag, der gør cellen rigid og giver den form. Det tjener også som anker for pili og flageller. Det hjælper med at indeholde organellerne og holder cellen fra at sprænge under store ændringer fra osmotisk tryk. Cellevægge bruges af videnskabsmænd til at adskille og kategorisere bakterier gennem gram-farvningsprocedurer.

Pili

Mange bakterier har pili, som er små hår-lignende strukturer, der grener ud fra cellevæggen. Disse strukturer har to formål. Pili er en del af en bakteries virulensfaktorer. De hæfter sig til værtsvæv og celler, hvilket giver dem evnen til at forårsage infektion. Desuden bruges specielle pili af bakterier til konjugation, en proces, hvor en bakterie sender gener som antibiotikamodstand til nabobakterieceller.

Flageller

Flageller er også hår-lignende strukturer ligesom pili, men flageller bruges til locomotion af bakteriecellen. De er på den ene ende af bakterien, på begge ender, eller nogle gange omgiver de hele cellen. Flageller hjælper bakterierne med at bevæge sig væk fra giftige kemikalier eller mod næringstoffer. De fungerer i en propellertype bevægelse, der drejer sig for at flytte bakterien til en placering.