Bact??ries
Renseignements g??n??raux
Arrangeant une s??lection Wikipedia pour les ??coles dans le monde en d??veloppement sans internet ??tait une initiative de SOS Enfants. SOS Children travaille dans 45 pays africains; pouvez-vous aider un enfant en Afrique ?
| Bact??ries Plage temporelle: Arch??en ou plus t??t - r??cent | |
|---|---|
 | |
| image de Escherichia coli est 8 microm??tres de large. | |
| Classification scientifique | |
| Domaine: | Bact??ries |
| Phyla | |
Acidobacteria | |
Les bact??ries [b??ktɪr.i.ə] (singulier: bact??rie) sont un groupe de unicellulaires micro-organismes. Typiquement quelques microm??tres de longueur, les bact??ries ont une large gamme de formes, allant de sph??res ?? des tiges et des spirales. Les bact??ries sont omnipr??sentes dans tous les habitat sur la Terre , de plus en plus dans le sol, sources chaudes acides, d??chets radioactifs, l'eau de mer, et profond dans la cro??te terrestre . Il ya g??n??ralement 40 millions bact??riennes cellules dans un gramme de sol et un million de cellules bact??riennes dans un millilitre d'eau douce; Dans l'ensemble, il ya environ cinq nonillion (5 ?? 10 30) bact??ries sur Terre, formant une grande partie du monde de la biomasse. Les bact??ries sont essentiel dans le recyclage des nutriments, et de nombreuses ??tapes importantes les cycles des nutriments d??pendent de bact??ries, telles que la fixation de l'azote de l' atmosph??re . Cependant, la plupart de ces bact??ries ne ont pas ??t?? caract??ris??e, et seulement environ la moiti?? de la phylums de bact??ries ont esp??ces qui peuvent ??tre cultiv??es en laboratoire. L'??tude des bact??ries est connu comme bact??riologie, une branche de microbiologie.
Il existe environ dix fois plus de cellules bact??riennes que l'homme les cellules dans le corps humain, avec un grand nombre de bact??ries sur la et dans la peau tube digestif. Bien que la grande majorit?? de ces bact??ries sont rendu inoffensif par les effets protecteurs du syst??me immunitaire , et quelques-uns sont b??n??fique, certains sont bact??ries pathog??nes et causent des maladies infectieuses , y compris le chol??ra , syphilis, anthrax, la l??pre et peste bubonique. Les maladies bact??riennes mortelles les plus courantes sont infections respiratoires, avec la tuberculose seule tuant environ 2 millions de personnes par an, principalement en Afrique sub-saharienne . En les pays d??velopp??s, les antibiotiques sont utilis??s pour traiter les infections bact??riennes et dans divers proc??d??s agricoles, de sorte la r??sistance aux antibiotiques est de plus commun. Dans l'industrie, les bact??ries sont importantes dans des processus tels que traitement des eaux us??es, la production de fromage et yaourt, la biotechnologie et la fabrication des antibiotiques et autres produits chimiques.
Les bact??ries sont les procaryotes. Contrairement aux cellules d'animaux et d'autres eucaryotes , les cellules bact??riennes ne contiennent pas de noyau et abriter rarement membranaires organelles. Bien que les bact??ries terme inclus traditionnellement tous les procaryotes, la classification scientifique a chang?? apr??s la d??couverte dans les ann??es 1990 que la vie procaryotes se compose de deux groupes tr??s diff??rents d'organismes qui ont ??volu?? ind??pendamment ?? partir d'un anc??tre commun. Ces domaines ??volutionnaires sont appel??s bact??ries et Archaea.
Histoire de la bact??riologie
Les bact??ries ont ??t?? observ??s par Antonie van Leeuwenhoek en 1676, en utilisant une seule lentille microscope de sa propre conception. Il les a appel??s ??animalcules?? et publi?? ses observations dans une s??rie de lettres ?? la Royal Society. Le nom bact??rie a ??t?? introduit beaucoup plus tard, par Christian Gottfried Ehrenberg en 1838, et est d??riv?? de la Mot grec βακτήριον -α, bacterion -a, qui signifie "petite ??quipe".
Louis Pasteur a d??montr?? en 1859 que le processus de fermentation est provoqu??e par la croissance de microorganismes, et que cette croissance ne est pas due ?? g??n??ration spontan??e. ( levures et moisissures , couramment associ??s ?? la fermentation, les bact??ries ne sont pas, mais plut??t les champignons .) Avec son contemporain, Robert Koch, Pasteur ??tait un des premiers d??fenseurs de la th??orie des germes de la maladie. Robert Koch a ??t?? un pionnier en microbiologie m??dicale et a travaill?? sur le chol??ra , anthrax et la tuberculose . Dans ses recherches sur la tuberculose, Koch se est finalement av??r?? la th??orie des germes, pour lequel il a re??u une Prix Nobel en 1905. En Les postulats de Koch, il d??finissent des crit??res pour tester si un organisme est la cause d'une maladie ; ces postulats sont encore utilis??s aujourd'hui.
Bien qu'il ait ??t?? connu au XIXe si??cle que les bact??ries sont la cause de nombreuses maladies, pas efficace traitements antibact??riens ??taient disponibles. En 1910, Paul Ehrlich a d??velopp?? le premier antibiotique, par l'??volution des colorants color??s s??lectivement Treponema pallidum -la spiroch??te qui cause compos??s syphilis dans qui ont tu?? s??lectivement l'agent pathog??ne. Ehrlich avait ??t?? attribu?? un prix Nobel 1908 pour ses travaux sur immunologie, et pionnier de l'utilisation des taches pour d??tecter et identifier les bact??ries, avec son travail ??tant la base de la La coloration de Gram et la Ziehl-Neelsen.
Un grand pas en avant dans l'??tude des bact??ries ??tait la reconnaissance en 1977 par Carl Woese que arch??es ont une ligne distincte de la descente de l'??volution des bact??ries. Cette nouvelle phylog??n??tique taxonomie a ??t?? bas??e sur la le s??quen??age de ARN ribosomique 16S et procaryotes divis??e en deux domaines ??volutionnaires, dans le cadre de la Classification phylog??n??tique.
Origine et ??volution pr??coce
Les anc??tres des bact??ries modernes ??taient des micro-organismes unicellulaires qui ??taient la premi??res formes de vie ?? d??velopper sur la terre, il ya environ 4 milliards d'ann??es. Pour environ 3 milliards d'ann??es, tous les organismes ??taient microscopique, et les bact??ries et les arch??es ??taient les formes dominantes de la vie. Bien bact??riennes fossiles existent, comme stromatolites, leur manque de caract??re distinctif morphologie les emp??che d'??tre utilis?? pour examiner le pass?? de l'??volution bact??rienne, ou ?? ce jour, le temps d'origine d'une esp??ce bact??rienne particuliers. Cependant, les s??quences de g??nes peuvent ??tre utilis??es pour reconstituer la bact??rien phylog??nie, et ces ??tudes indiquent que les bact??ries ont diverg?? de la lign??e premier arch??obact??ries / eucaryote. Le le plus r??cent anc??tre commun de bact??ries et arch??es ??tait probablement un hyperthermophile qui a v??cu il ya environ 2500 ?? 3200 million d'ann??es.
Les bact??ries ont ??t?? ??galement impliqu??s dans la deuxi??me grande divergence ??volutive, celle de la arch??es et les eucaryotes. Ici, les eucaryotes ont entra??n?? des bact??ries anciens entrer dans associations symbiotiques avec les anc??tres des cellules eucaryotes, qui ??taient eux-m??mes pouvant ??tre li??s ?? des arch??obact??ries. Il se agissait de l'engloutissement par les cellules proto-eucaryote de symbiotes alpha-prot??obact??ries pour former soit des mitochondries ou hydrog??nosomes, qui sont encore trouv?? dans tous les Eukarya connu (parfois sous forme tr??s r??duite, par exemple dans l'ancienne protozoaires "amitochondrial"). Plus tard, une seconde engloutissement ind??pendante par certains eucaryotes contenant mitochondries des organismes de cyanobact??ries comme a conduit ?? la formation de chloroplastes dans les algues et les plantes. Il ya m??me des groupes d'algues connues qui est clairement attribuable ?? des ??v??nements ult??rieurs de endosymbiose par des h??tes eucaryotes h??t??rotrophes engloutissant une algue eucaryote qui se est d??velopp??e dans les plastides de "deuxi??me g??n??ration".
Morphologie
Les bact??ries pr??sentent une grande diversit?? de formes et de tailles, appel??e morphologies. Les cellules bact??riennes sont environ un dixi??me de la taille des cellules eucaryotes et sont g??n??ralement de 0,5 ?? 5,0 microm??tres de longueur. Cependant, quelques esp??ces, par exemple Thiomargarita namibiensis et Epulopiscium fishelsoni -sont jusqu'?? un demi-millim??tre de long et sont visibles ?? l'??il nu. Parmi les plus petites bact??ries sont membres du genre Mycoplasma, qui mesurent seulement 0,3 microm??tres, aussi petit que les plus grands virus . Certaines bact??ries peuvent ??tre encore plus petit, mais ceux-ci Ultramicrobact??rie ne sont pas bien ??tudi??.
La plupart des esp??ces bact??riennes sont soit sph??riques, appel??s coques (sing. coccus, de Kokkos grecs, c??r??ales, graines) ou en forme de tige, appel?? bacilles (sing. bacille du latine baculus, b??ton). Certaines bact??ries en forme de b??tonnets, appel??s vibrion, sont l??g??rement incurv??e ou en forme de virgule; d'autres, peuvent ??tre en forme de spirale, appel??s spirilles, ou ??troitement enroul??, appel?? spiroch??tes. Un petit nombre d'esp??ces ont m??me des formes cubiques ou t??tra??driques. Plus r??cemment, les bact??ries souterraines profondes ont ??t?? d??couverts qui se d??veloppent en tant que tiges longues avec une section transversale en forme d'??toile. La grande surface par rapport au volume conf??r?? par cette morphologie peut donner ?? ces bact??ries un avantage dans des environnements pauvres en nutriments. Cette grande vari??t?? de formes est d??termin??e par la bact??rien la paroi cellulaire et cytosquelette, et est importante car elle peut influer sur la capacit?? des bact??ries ?? acqu??rir des nutriments, fixer ?? des surfaces, nager ?? travers des liquides et ??vasion pr??dateurs.
De nombreuses esp??ces bact??riennes existent simplement comme des cellules individuelles, d'autres associent dans les mod??les caract??ristiques: formulaire de Neisseria diplo??des (paires), forment des cha??nes de Streptococcus, et groupe Staphylococcus ensemble dans "grappe de raisin" clusters. Les bact??ries peuvent ??galement ??tre allong??s pour former des filaments, par exemple le Actinobacteria. Bact??ries filamenteuses sont souvent entour??s par une gaine qui contient de nombreuses cellules individuelles; certains types, tels que les esp??ces du genre Nocardia, m??me sous forme complexes, filaments ramifi??s, semblables en apparence ?? fongique myc??lium.
Les bact??ries se attachent souvent aux surfaces et forment des agr??gations denses appel??es biofilms ou tapis bact??riens. Ces films peuvent aller de quelques microm??tres d'??paisseur de jusqu'?? un demi-m??tre de profondeur, et peuvent contenir plusieurs esp??ces de bact??ries, protistes et arch??es. Les bact??ries vivant dans les biofilms affichent un arrangement complexe de cellules et de composants extracellulaires, former des structures secondaires tels que microcolonies, ?? travers lequel il existe des r??seaux de canaux pour permettre une meilleure diffusion des nutriments. Dans les milieux naturels, tels que le sol ou la surface des plantes, la majorit?? des bact??ries sont li??es ?? des surfaces dans les biofilms. Les biofilms sont ??galement importants pour les infections et les infections bact??riennes chroniques de des dispositifs m??dicaux implant??s, car les bact??ries prot??g??es au sein de ces structures sont beaucoup plus difficiles ?? tuer que les bact??ries individuelles.
M??me plus complexe des changements morphologiques sont parfois possible. Par exemple, lorsque affam??s d'acides amin??s, Myxobact??riennes d??tecter les cellules environnantes dans un processus connu sous le nom quorum sensing, de migrer vers l'autre, et l'agr??gat pour former des fructifications jusqu'?? 500 microm??tres de long et contenant environ 100 000 cellules bact??riennes. Dans ces organes de fructification, les bact??ries effectuent des t??ches distinctes; ce type de coop??ration est un type simple de organisation pluricellulaire. Par exemple, environ un sur dix cellules migrent vers le haut de ces organes de fructification et se diff??rencier en un myxospores de l'Etat appel?? dormants sp??cialis??s, qui sont plus r??sistants ?? un s??chage et d'autres conditions environnementales d??favorables que sont les cellules ordinaires.
Structure cellulaire
Structures intracellulaires
La cellule bact??rienne est entour?? d'un lipide membranaire, ou membrane cellulaire, qui englobe le contenu de la cellule et agit comme une barri??re pour retenir les ??l??ments nutritifs, prot??ines et d'autres composants essentiels de la dans le cytoplasme cellulaire. Comme ils sont procaryotes, les bact??ries ne ont pas tendance ?? avoir membranaire organites dans leur cytoplasme et contiennent donc quelques grandes structures intracellulaires. Ils manquent par cons??quent une noyau, les mitochondries , les chloroplastes et d'autres organites pr??sents dans des cellules eucaryotes, tels que la appareil de Golgi et r??ticulum endoplasmique. Les bact??ries ??taient autrefois consid??r??s comme des sacs simples de cytoplasme, mais de nombreux niveaux de complexit?? structurelle ont maintenant ??t?? trouv??, comme la d??couverte de la cytosquelette procaryotes, et la localisation stable de prot??ines ?? des emplacements sp??cifiques dans le cytoplasme bact??rien. Un autre niveau de l'organisme est fourni par microcompartiments tels que la carboxysome, qui sont des compartiments au sein de bact??ries qui sont entour??s par poly??driques coquilles de prot??ines, plut??t que par des membranes lipidiques. Ces ??organites poly??driques" localiser et compartimentent m??tabolisme bact??rien, d'une mani??re similaire aux organites li??s ?? la membrane des eucaryotes.
Beaucoup importants biochimiques r??actions, telles que l'??nergie g??n??ration, se produisent en raison de gradients de concentration ?? travers les membranes, ce qui cr??e une diff??rence de potentiel analogue ?? un la batterie. Le manque g??n??ral de membranes internes dans des bact??ries signifie que ces r??actions, telles que transport d'??lectrons, se produire ?? travers la membrane cellulaire, entre le cytoplasme et le espace p??riplasmique. Cependant, dans de nombreuses bact??ries photosynth??tiques la membrane plasmique est fortement repli?? et remplit la majeure partie de la cellule avec des couches de membrane de collecte de lumi??re. Ces complexs lumi??re de collecte peuvent m??me former des structures de lipides appel??s clos chlorosomes dans les bact??ries du soufre vertes. D'autres prot??ines importer des nutriments ?? travers la membrane cellulaire, ou ?? expulser des mol??cules non d??sir??es ?? partir du cytoplasme.
Les bact??ries ne ont pas un noyau li?? ?? la membrane, et de leur mat??riel g??n??tique est g??n??ralement une seule circulaire chromosome situ??e dans le cytoplasme en un corps de forme irr??guli??re appel?? le nucl??o??de. Le nucl??o??de contient le chromosome avec des prot??ines associ??es et ARN. L'ordre Planctomyc??tes sont une exception ?? l'absence g??n??rale de membranes internes dans les bact??ries, parce qu'ils ont une membrane autour de leur nucl??o??de et contiennent d'autres structures cellulaires membranaires. Comme tous les organismes vivants, bact??ries contiennent ribosomes pour la production de prot??ines, mais la structure du ribosome bact??rien est diff??rente de celle des eucaryotes et Archaea.
Certaines bact??ries produisent intracellulaires granules de stockage des ??l??ments nutritifs, tels que le glycog??ne, polyphosphate, du soufre ou polyhydroxyalcanoates. Ces granules permettent bact??ries pour stocker compos??s pour une utilisation ult??rieure. Certaines esp??ces bact??riennes, telles que la photosynth??se Les cyanobact??ries, produire des v??sicules de gaz internes, qu'ils utilisent pour r??guler leur flottabilit?? - leur permettant de se d??placer vers le haut ou vers le bas dans les couches d'eau avec diff??rentes intensit??s lumineuses et les niveaux de nutriments.
Structures extracellulaires
Autour de l'ext??rieur de la membrane de la cellule bact??rienne est la la paroi cellulaire. Les parois des cellules bact??riennes sont faits de peptidoglycane (appel?? dans les sources murein ??g??es), qui est fabriqu?? ?? partir de cha??nes de polysaccharides r??ticul??s par inhabituel D- peptides contenant des acides amin??s . Les parois des cellules bact??riennes sont diff??rentes des parois cellulaires des plantes et des champignons , qui sont faites de la cellulose et la chitine, respectivement. La paroi cellulaire de la bact??rie est ??galement distinct de celui des arch??obact??ries, qui ne contient pas de peptidoglycane. La paroi cellulaire est essentielle ?? la survie de nombreuses bact??ries, et l'antibiotique p??nicilline est capable de tuer les bact??ries en inhibant une ??tape dans la synth??se du peptidoglycane.
Il sont grosso modo deux types de paroi cellulaire des bact??ries diff??rentes, appel?? Gram positif et Gram-n??gatif. Les noms proviennent de la r??action des cellules ?? la La coloration de Gram, un test ?? long utilis?? pour la classification des esp??ces bact??riennes.
Gram positif poss??dent une paroi cellulaire ??paisse contenant de nombreuses couches de peptidoglycane et acides t??cho??ques. En revanche, les bact??ries gram-n??gatives ont une paroi cellulaire relativement mince constitu?? de plusieurs couches de peptidoglycane entour??es par une deuxi??me membrane lipidique contenant lipopolysaccharides et les lipoprot??ines. La plupart des bact??ries ont la paroi cellulaire Gram-n??gatif, et seul le Firmicutes et Actinobacteria (pr??c??demment connu sous le bas G + C et G + haute bact??ries Gram-positives C, respectivement) ont l'arrangement de Gram positif alternative. Ces diff??rences dans la structure peut produire des diff??rences de sensibilit?? aux antibiotiques; par exemple, vancomycine peut tuer les bact??ries ne Gram-positives et est inefficace contre les bact??ries Gram-n??gatives des agents pathog??nes, tels que Haemophilus influenzae ou Pseudomonas aeruginosa.
Dans de nombreuses bact??ries une S-couche de mol??cules de prot??ines dispos??es de fa??on rigide recouvre l'ext??rieur de la cellule. Cette couche assure une protection chimique et physique ?? la surface cellulaire et peut agir comme un macromol??culaire barri??re de diffusion. S-couches ont des fonctions diverses mais surtout mal compris, mais sont connus pour agir comme des facteurs de virulence dans Campylobacter et contenir surface enzymes dans Bacillus stearothermophilus.
Flagelles sont des structures prot??iques rigides, environ 20 nanom??tres de diam??tre et jusqu'?? 20 microm??tres de longueur, qui sont utilis??s pour la motilit??. Les flagelles sont entra??n??s par l'??nergie lib??r??e par le transfert d' ions vers le bas un gradient ??lectrochimique ?? travers la membrane cellulaire.
Les fimbriae sont de fins filaments de prot??ines, seulement 2 ?? 10 nanom??tres de diam??tre et jusqu'?? plusieurs microm??tres de longueur. Ils sont r??partis sur la surface de la cellule, et ressemblent poils fins lorsque vu sous le microscope ??lectronique. Fimbriae sont soup??onn??s d'??tre impliqu??s dans l'attachement ?? des surfaces solides ou ?? d'autres cellules et sont essentiels pour la virulence de certains agents pathog??nes bact??riens. Pili (sing. Pili) sont des appendices cellulaires, l??g??rement plus grand que fimbriae, qui permet de transf??rer du mat??riel g??n??tique entre les cellules bact??riennes dans un processus appel?? conjugaison (voir la g??n??tique bact??rienne, ci-dessous).
Capsules ou des couches de vase sont produites par de nombreuses bact??ries ?? entourer leurs cellules, et varient en complexit?? structurale: allant d'une couche de boue de d??sorganis?? extra-cellulaire polym??re, ?? une tr??s structur?? capsule ou glycocalyx. Ces structures peuvent prot??ger les cellules de l'engloutissement par les cellules eucaryotes, tels que macrophages. Ils peuvent ??galement agir comme antig??nes et ??tre impliqu?? dans la reconnaissance des cellules, ainsi que la complicit?? attachement ?? des surfaces et la formation de biofilms.
L'ensemble de ces structures extracellulaires d??pend de bact??ries syst??mes de s??cr??tion. Ces prot??ines de transfert du cytoplasme dans le p??riplasme ou dans l'environnement autour de la cellule. De nombreux types de syst??mes de s??cr??tion sont connues et ces structures sont souvent essentiels pour la virulence des agents pathog??nes, de sorte sont ??tudi??es.
Endospores
Certains genres de bact??ries Gram-positives telles que Bacillus, Clostridium, Sporohalobacter, Anaerobacter et Heliobacterium, peuvent former, structures tr??s r??sistantes appel??es dormants endospores. Dans presque tous les cas, une endospore est form?? et ce ne est pas un processus de reproduction, bien que Anaerobacter peut faire jusqu'?? sept endospores dans une seule cellule. Endospores ont un noyau central de cytoplasme contenant l'ADN et ribosomes entour??s par une couche de cortex et prot??g??es par une couche imperm??able et rigide.
Endospores ne pr??sentent pas d??tectable m??tabolisme et peut survivre aux contraintes physiques et chimiques extr??mes, tels que des niveaux ??lev??s de la lumi??re UV , un rayonnement gamma, des d??tergents, d??sinfectants, la chaleur, la pression et dessiccation. Dans cet ??tat de dormance, ces organismes peuvent rester viables pendant des millions d'ann??es, et endospores m??me permettre aux bact??ries de survivre ?? l'exposition ?? la vide et rayonnement dans l'espace. Bact??ries endospores peuvent ??galement causer la maladie: par exemple, anthrax peut ??tre contract??e par l'inhalation de Endospores de Bacillus anthracis, et la contamination des plaies perforantes profondes avec Endospores Clostridium tetani entra??ne t??tanos .
M??tabolisme
En revanche pour les organismes sup??rieurs, les bact??ries pr??sentent une tr??s grande vari??t?? de types m??taboliques. La r??partition des traits m??taboliques au sein d'un groupe de bact??ries a ??t?? traditionnellement utilis?? pour d??finir leur taxonomie, mais ces traits souvent ne correspondent pas avec les classifications g??n??tiques modernes. M??tabolisme bact??rien est class?? en groupes nutritionnels sur la base de trois crit??res principaux: le genre de l'??nergie utilis??e pour la croissance, la source de carbone , et de la Les donneurs d'??lectrons utilis??s pour la croissance. Un crit??re suppl??mentaire de micro-organismes respiratoires sont les accepteurs d'??lectrons utilis??s pour la respiration a??robie ou ana??robie.
| Type nutritionnelle | Source d'??nergie | Source de carbone | Exemples |
|---|---|---|---|
| Phototrophs | Lumi??re du soleil | Compos??s organiques (photoh??t??rotrophes) ou la fixation du carbone (photoautotrophes) | Les cyanobact??ries, Chlorobi, Chloroflexi, ou Bact??ries pourpres |
| Lithotrophes | Compos??s inorganiques | Compos??s organiques (lithoheterotrophs) ou la fixation du carbone (lithoautotrophs) | Thermodesulfobacteria, Hydrogenophilaceae, ou Nitrospirae |
| Organotrophs | Compos??s organiques | Compos??s organiques (chimioh??t??rotrophes) ou la fixation du carbone (chimiotrophes) | Bacillus, Clostridium ou Ent??robact??ries |
le m??tabolisme du carbone dans les bact??ries est soit h??t??rotrophe, o?? carbone organique compos??s sont utilis??s comme sources de carbone, ou autotrophes, ce qui signifie que le carbone cellulaire est obtenu par la fixation du dioxyde de carbone . Bact??ries autotrophes sont typiques phototrophe cyanobact??ries, soufre-bact??ries et certains verts bact??ries pourpres, mais aussi de nombreuses esp??ces chimiolithotrophes, comme nitrification ou des bact??ries de soufre-oxydant. le m??tabolisme ??nerg??tique des bact??ries est bas??e sur navigateur phototrophie, l'utilisation de la lumi??re ?? travers la photosynth??se , ou chemotrophy, l'utilisation de substances chimiques pour l'??nergie, dont la plupart sont oxyd??s au d??triment de l'oxyg??ne ou accepteurs d'??lectrons alternatifs (a??robie / ana??robie respiration).
Enfin, les bact??ries sont ensuite divis??s en lithotrophes qui utilisent des donneurs d'??lectrons inorganiques et organotrophs qui utilisent des compos??s organiques en tant que donneurs d'??lectrons. Chimiotrophe organismes utilisent les donneurs d'??lectrons respectifs pour la conservation de l'??nergie (par respiration ana??robie a??robie / ou de la fermentation) et des r??actions biosynth??tiques (par exemple de fixation du dioxyde de carbone), alors que les organismes phototrophes les utiliser uniquement ?? des fins de biosynth??se. Respiratoires organismes utilisent des compos??s chimiques en tant que source d'??nergie en prenant des ??lectrons de la substrat et r??duit les transf??rer ?? un accepteur terminal d'??lectrons dans un r??action redox. Cette r??action lib??re de l'??nergie qui peut ??tre utilis?? pour la synth??se d' ATP et conduire le m??tabolisme. En les organismes a??robies, l'oxyg??ne est utilis?? comme accepteur d'??lectrons. En organismes ana??robies d'autres compos??s inorganiques, tels que le nitrate , le sulfate ou le dioxyde de carbone sont utilis??s comme accepteurs d'??lectrons. Cela conduit ?? des processus ??cologiquement importantes de d??nitrification, la r??duction du sulfate et ac??tog??n??se, respectivement.
Un autre mode de vie des chemotrophs en l'absence d'accepteurs d'??lectrons est possible fermentation, o?? les ??lectrons extraits des substrats r??duits sont transf??r??s ?? des interm??diaires oxyd??s pour produire des produits de fermentation r??duits (par exemple, le lactate, l'??thanol , l'hydrog??ne , l'acide butyrique). La fermentation est possible, parce que la teneur en ??nergie des substrats est sup??rieur ?? celui des produits, ce qui permet aux organismes pour la synth??se d'ATP et conduisent leur m??tabolisme.
Ces processus sont ??galement importants dans les r??ponses biologiques ?? la pollution ; par exemple, les bact??ries sulfato-r??ductrices sont en grande partie responsables de la production des formes hautement toxiques de mercure ( m??thyl- et dim??thylmercure) dans l'environnement. Ana??robies utilisation non-respiratoire fermentation pour produire de l'??nergie et de pouvoir r??ducteur, s??cr??tant des sous-produits m??taboliques (comme l'??thanol ) comme dans le brassage des d??chets. Ana??robies facultatives peuvent basculer entre la fermentation et diff??rent ??lectrons accepteurs terminaux en fonction des conditions environnementales dans lesquelles ils se trouvent.
Lithotrophes bact??ries peuvent utiliser des compos??s inorganiques en tant que source d'??nergie. Les donneurs d'??lectrons organiques communs sont l'hydrog??ne, le monoxyde de carbone , l'ammoniac (conduisant ?? la nitrification ), fer ferreux et d'autres ions m??talliques r??duits et r??duits plusieurs soufre compos??s. Exceptionnellement, le gaz m??thane peut ??tre utilis?? par bact??ries m??thanotrophes ?? la fois comme une source d' ??lectrons et un substrat pour l'anabolisme de carbone. Dans les deux phototrophie a??robie et chemolithotrophy, l'oxyg??ne est utilis?? comme accepteur d'??lectron terminal, alors que dans des conditions ana??robies compos??s inorganiques sont utilis??s ?? la place. La plupart des organismes autotrophes sont lithotrophes, tandis que les organismes organotrophes sont h??t??rotrophes.
En plus de la fixation du dioxyde de carbone dans la photosynth??se, fixent ??galement certaines bact??ries de l'azote gazeux ( de fixation de l'azote ) en utilisant l'enzyme nitrog??nase. Ce trait important de l'environnement peut ??tre trouv?? dans les bact??ries de presque tous les types m??taboliques ??num??r??s ci-dessus, mais ne est pas universelle.
La croissance et la reproduction
Contrairement organismes multicellulaires, augmentation de la taille des bact??ries ( la croissance des cellules) et de leur reproduction par la division cellulaire sont ??troitement li??s dans les organismes unicellulaires. Les bact??ries se multiplient ?? une taille fixe, puis se reproduisent par fission binaire, une forme de reproduction asexu??e. Dans des conditions optimales, les bact??ries peuvent cro??tre et se diviser tr??s rapidement, et les populations bact??riennes peuvent doubler aussi rapidement que toutes les 9,8 minutes. Dans la division cellulaire, deux identiques cellules filles clones sont produits. Certaines bact??ries, tout en reproduisant de fa??on asexu??e, forment des structures de reproduction plus complexes qui aident ?? disperser les cellules filles nouvellement form??s. Les exemples incluent la fructification formation de corps par Myxobact??ries et arial la formation des hyphes par Streptomyces, ou en herbe. Bourgeonnement implique une cellule formant une protub??rance qui rompt et produit une cellule fille.
Au laboratoire, les bact??ries sont habituellement cultiv??es en utilisant des milieux solides ou liquides. Milieux de croissance solides tels que des plaques de g??lose sont utilis??s pour isoler des cultures pures d'une souche bact??rienne. Cependant, les m??dias de croissance liquide sont utilis??s lorsque la mesure de la croissance ou de grandes quantit??s de cellules sont n??cessaires. La croissance dans des milieux liquides agit??s se produit sous forme de suspension, m??me de la cellule, ce qui rend les cultures facile de diviser et de transfert, bien isoler les bact??ries simples de milieux liquides est difficile. L'utilisation de milieux s??lectifs (m??dias avec des nutriments sp??cifiques ajout?? ou d??ficiente, ou avec des antibiotiques ajout??s) peut aider ?? identifier les organismes sp??cifiques.
La plupart des techniques de laboratoire pour la croissance des bact??ries utilisent des niveaux ??lev??s de nutriments pour produire de grandes quantit??s de cellules moindre co??t et rapidement. Cependant, dans les milieux naturels nutriments sont limit??s, ce qui signifie que les bact??ries ne peuvent pas continuer ?? reproduire ind??finiment. Cette limitation des ??l??ments nutritifs a conduit l'??volution des diff??rentes strat??gies de croissance (voir r / K de th??orie de la s??lection). Certains organismes peuvent cro??tre tr??s rapidement lorsque les ??l??ments nutritifs sont disponibles, telles que la formation de algues (cyanobact??ries et) fleurs qui se produisent souvent dans les lacs pendant l'??t??. D'autres organismes ont des adaptations ?? des environnements difficiles, tels que la production de multiples antibiotiques par Streptomyces qui inhibent la croissance de micro-organismes concurrents. Dans la nature, de nombreux organismes vivent dans des communaut??s (par exemple, biofilms) qui peut permettre d'accro??tre la fourniture de nutriments et la protection contre les stress environnementaux. Ces relations peuvent ??tre essentiels pour la croissance d'un organisme particulier ou un groupe d'organismes ( syntrophie).
La croissance bact??rienne suit trois phases. Quand une population de bact??ries d'abord entrer un environnement ?? haute nutriment qui permet la croissance, les cellules doivent se adapter ?? leur nouvel environnement. La premi??re phase de croissance est le phase de latence, une p??riode de croissance lente lorsque les cellules se adaptent ?? l'environnement de haute nutriments et la pr??paration de la croissance rapide. La phase de latence a des taux ??lev??s de biosynth??se, comme les prot??ines n??cessaires ?? la croissance rapide sont produites. La deuxi??me phase de croissance est le logarithmique phase (phase logarithmique), ??galement connu en tant que phase exponentielle. La phase de journal est rapide marqu??e par une croissance exponentielle . La vitesse ?? laquelle les cellules se d??veloppent au cours de cette phase est connue comme le taux de croissance (k), et le temps n??cessaire pour doubler les cellules que l'on appelle le temps de g??n??ration (g). Pendant la phase de journal, les nutriments sont m??tabolis??s ?? vitesse maximale jusqu'?? ce que l'un des ??l??ments nutritifs est ??puis?? et commence ?? limiter la croissance. La phase finale de la croissance est la phase stationnaire et est caus??e par les nutriments appauvris. Les cellules ?? r??duire leur activit?? m??tabolique et de consommer des prot??ines cellulaires non essentiels. La phase stationnaire est une transition d'une croissance rapide ?? un ??tat de r??ponse au stress et il augmente l'expression de g??nes impliqu??s dans la r??paration de l'ADN , m??tabolisme anti-oxydant et le transport des nutriments.
G??n??tique
La plupart des bact??ries ont une seule circulaire chromosome qui peuvent varier en taille de seulement 160000 paires de bases de la bact??ries endosymbiotiques Candidatus Carsonella ruddii, ?? 12,2 millions de paires de bases dans les bact??ries vivant dans le sol Cellulosum Sorangium. Spiroch??tes du genre Borrelia sont une exception notable ?? cette disposition, par des bact??ries telles que Borrelia burgdorferi, la cause de la maladie de Lyme , contenant un seul chromosome lin??aire. Les g??nes dans les g??nomes bact??riens sont habituellement d'un seul tenant en continu de l'ADN et, bien que plusieurs types diff??rents de introns ne existent chez les bact??ries, ils sont beaucoup plus rares que chez les eucaryotes.
Les bact??ries peuvent ??galement contenir plasmides, qui sont de petits ADN extra-chromosomiques qui peuvent contenir des g??nes pour la r??sistance aux antibiotiques ou facteurs de virulence. Un autre type d'ADN bact??rien sont virus int??gr??s ( bact??riophages). De nombreux types de bact??riophage existent, certains infectent simplement et Lyse leur h??berger des bact??ries, tandis que d'autres se ins??rent dans le chromosome bact??rien. Un bacteriophage peut contenir des g??nes qui contribuent ?? son h??te de ph??notype: par exemple, dans l'??volution de Escherichia coli O157: H7 et Clostridium botulinum, la g??nes de toxines dans un phage int??gr??e convertis une bact??rie ancestrales inoffensifs dans un agent pathog??ne mortel.
Les bact??ries, comme des organismes asexu??s, h??ritent des copies identiques des g??nes de leurs parents (ce est ?? dire, ils sont clonale). Cependant, toutes les bact??ries peuvent ??voluer par la s??lection sur les modifications de leur mat??riel g??n??tique de l'ADN caus??es par recombinaison g??n??tique ou mutations. Les mutations sont des erreurs faites au cours de la r??plication de l'ADN ou de l'exposition ?? mutag??nes. Les taux de mutation varient consid??rablement entre les diff??rentes esp??ces de bact??ries et m??me entre les diff??rents clones d'une seule esp??ce de bact??ries. Les changements g??n??tiques dans les g??nomes bact??riens proviennent soit mutation al??atoire lors de la r??plication ou ??mutation stress dirig??e", o?? les g??nes impliqu??s dans un processus de croissance limitative particuli??re ont un taux de mutation accrue.
Certaines bact??ries transf??rent ??galement le mat??riel g??n??tique entre les cellules. Cela peut se produire de trois fa??ons principales. Tout d'abord, les bact??ries peuvent prendre jusqu'?? ADN exog??ne de leur environnement, dans un processus appel?? transformation. Les g??nes peuvent ??galement ??tre transf??r??es par le processus de transduction, lorsque l'int??gration d'un bact??riophage introduit l'ADN ??tranger dans le chromosome. La troisi??me m??thode de transfert de g??nes est la conjugaison bact??rienne, o?? l'ADN est transf??r??e par contact direct des cellules. Cette acquisition de g??nes d'autres bact??ries ou l'environnement est appel?? transfert et horizontal de g??nes peut ??tre commun dans des conditions naturelles. Le transfert de g??nes est particuli??rement important dans la r??sistance aux antibiotiques, car elle permet le transfert rapide des g??nes de r??sistance entre les diff??rents agents pathog??nes.
Mouvement
Bact??ries mobiles peuvent se d??placer ?? l'aide flagelles, glisse bact??rienne, la motilit?? contractions ou des changements de flottabilit??. Dans contractions motilit??, l'utilisation bact??rienne leur type IV pili comme un grappin, se ??tendant de mani??re r??p??t??e, ancrage, puis r??tracter avec une force remarquable (> 80 p N).
Les esp??ces bact??riennes diff??rent par le nombre et la disposition des flagelles sur leur surface; certains ont un seul flagelle ( monotrichous), un ?? chaque extr??mit?? flagelle ( amphitrichous), des grappes de flagelles aux p??les de la cellule ( lophotrichous), tandis que d'autres ont des flagelles distribu?? sur toute la surface de la cellule ( p??ritriches). Le flagelle bact??rien est la structure de la motilit?? mieux comprise dans un organisme et est compos?? d'environ 20 prot??ines, avec environ 30 autres prot??ines n??cessaires pour la r??gulation et l'assemblage. Le flagelle est une structure rotative entra??n??e par un moteur ?? la base qui utilise le gradient ??lectrochimique ?? travers la membrane pour le pouvoir. Ce moteur entra??ne le mouvement du filament, qui agit comme une h??lice. De nombreuses bact??ries (telles que E. coli) ont deux modes distincts de mouvement: mouvement vers l'avant (natation) et de tumbling. Le tumbling leur permet de r??orienter et rend leur mouvement en trois dimensions marche al??atoire. (Voir ci-dessous pour les liens externes lien vers des vid??os.) Les flagelles d'un groupe unique de bact??ries, les spiroch??tes, se trouvent entre deux membranes dans l'espace p??riplasmique. Ils ont un caract??re distinctif corps hélicoïdal qui se tord sur comme il se déplace.
Bactéries mobiles sont attirés ou repoussés par certains stimuli dans les comportements dits impôts : ceux-ci comprennent le chimiotactisme, phototaxie et magnétotaxie. Dans un groupe particulier, l' myxobactéries, les bactéries individuelles se déplacent ensemble pour former des vagues de cellules qui se différencient ensuite pour former les organes de fructification contenant des spores. Le myxobactériennes déplacer uniquement lorsque sur des surfaces solides, contrairement à E. coli qui est dans les médias mobiles liquide ou solide.
Plusieurs Listeria et Shigella espèces se déplacent à l'intérieur des cellules hôtes en usurpant le cytosquelette, qui est normalement utilisé pour déplacer les organites à l'intérieur de la cellule. En favorisant l'actine polymérisation à un pôle de leurs cellules, ils peuvent former une sorte de queue qui les pousse à travers le cytoplasme de la cellule hôte.
La classification et l'identification
Classification cherche à décrire la diversité des espèces bactériennes en nommant et organismes en fonction des similitudes de regroupement. Les bactéries peuvent être classées sur la base de la structure cellulaire, le métabolisme cellulaire ou sur des différences de composants cellulaires tels que l'ADN , des acides gras , des pigments, des antigènes et des quinones. Bien que ces régimes ont permis l'identification et la classification des souches bactériennes, il était difficile de savoir si ces différences représentés variation entre espèces distinctes ou entre les souches de la même espèce. Cette incertitude était due à l'absence de structures distinctes dans la plupart des bactéries, ainsi que le transfert latéral de gènes entre espèces non apparentées. En raison de transfert latéral de gènes, certaines bactéries étroitement liées peuvent être très différentes morphologies et métabolismes. Pour surmonter cette incertitude, la classification bactérienne moderne met l'accent sur ??????la systématique en utilisant des techniques moléculaires, génétiques telles que la guanine cytosine rapport détermination, l'hybridation génomique du génome, ainsi que des gènes de séquençage qui n'a subi étendue transfert latéral de gènes, tels que le gène de l'ARNr. Classification des bactéries est déterminée par la publication dans l'International Journal of Systematic Bacteriology, et le Manuel de Bergey de Bactériologie systématique.
Le terme «bactéries» a été traditionnellement appliquées à tous, procaryotes unicellulaires microscopiques. Cependant, la systématique moléculaire montrent la vie procaryotes composé de deux séparés domaines abord appelés Eubactéries et Archaebacteria , mais maintenant appelés bactéries et archées qui ont évolué indépendamment à partir d'un ancêtre commun. Le archées et les eucaryotes sont plus étroitement liés les uns aux autres est que soit à la bactérie. Ces deux domaines, ainsi que des eucaryotes, sont à la base du système à trois domaine, qui est actuellement le système de classification la plus largement utilisée dans microbiolology. Toutefois, en raison de l'introduction relativement récente de la systématique moléculaire et une augmentation rapide du nombre de séquences génomiques qui sont disponibles, la classification bactérienne reste un champ de changement et en expansion. Par exemple, quelques biologistes affirment que les Archaea et les Eucaryotes évolué à partir de bactéries Gram-positives.
L'identification des bactéries dans le laboratoire est particulièrement pertinent en médecine , où le traitement correct est déterminé par les espèces bactériennes provoquant une infection. Par conséquent, la nécessité d'identifier les agents pathogènes humains a donné une impulsion majeure pour le développement de techniques pour identifier les bactéries.
Le La coloration de Gram, développé en 1884 par Hans Christian Gram, caractérise bactéries basée sur les caractéristiques structurelles de leurs parois cellulaires. Les épaisses couches de peptidoglycane dans la paroi cellulaire tache "Gram positif" violet, tandis que la paroi mince "à Gram négatif" cellule apparaît rose. En combinant la morphologie et la coloration de Gram, la plupart des bactéries peuvent être classés comme appartenant à l'un des quatre groupes (Cocci Gram positif, bacilles à Gram positif, à Gram négatif cocci et bacilles à Gram négatif). Certains organismes sont les mieux identifiés par les taches autres que la coloration de Gram, en particulier les mycobactéries ou de Nocardia , qui montrent l'acide solidité sur Ziehl ou des taches similaires. Peuvent avoir besoin d'être identifiés par leur croissance dans des milieux particuliers, ou par d'autres techniques, comme d'autres organismes sérologie.
Les techniques de culture sont conçus pour favoriser la croissance et identifier des bactéries particulières, tout en limitant la croissance des autres bactéries dans l'échantillon. Souvent, ces techniques sont conçus pour spécimens spécifiques; par exemple, un échantillon de crachat sera traité pour identifier des organismes qui causent la pneumonie , tandis que les échantillons de selles sont cultivées sur des milieux sélectifs pour identifier des organismes qui provoquent la diarrhée , tout en empêchant la croissance des bactéries non-pathogènes. Les échantillons qui sont normalement stérile, tels que le sang , l'urine ou le liquide céphalo-rachidien, sont cultivées dans des conditions destinées à croître tous les organismes possibles. Une fois un organisme pathogène a été isolé, il peut être en outre caractérisée par sa morphologie, les modèles de croissance tels que ( aérobie ou anaérobie croissance, les modèles d'hémolyse) et aux taches.
Comme avec la classification bactérienne, l'identification des bactéries de plus en plus recours à des méthodes moléculaires. Diagnostics utilisant ces outils basés sur l'ADN, comme la réaction en chaîne de la polymérase , sont de plus en plus populaire en raison de leur spécificité et de la vitesse, par rapport aux méthodes de culture. Ces méthodes permettent également la détection et l'identification des cellules «viables mais non cultivables» qui sont métaboliquement active mais non-séparation. Cependant, même en utilisant ces méthodes améliorées, le nombre total d'espèces bactériennes est pas connu et ne peut même pas être estimée avec certitude. Après classification actuelle, il ya moins de 9.000 espèces connues de bactéries (y compris les cyanobactéries), mais les tentatives pour estimer la diversité bactérienne ont varié de 10 7 à 10 9 espèces au total - et même ces diverses estimations peuvent être désactivé par plusieurs ordres de grandeur.
Interactions avec d'autres organismes
Malgré leur apparente simplicité, les bactéries peuvent former des associations complexes avec d'autres organismes. Ces associations symbiotiques peuvent être divisés en parasitisme, mutualisme et commensalisme. En raison de leur petite taille, les bactéries commensales sont omniprésents et se développent sur ??????les animaux et les plantes exactement comme ils vont grandir sur toute autre surface. Toutefois, leur croissance peut être augmentée par la chaleur et la sueur, et de grandes populations de ces organismes dans les humains sont la cause de l'odeur de corps.
Mutualistes
Certaines bactéries forment des associations proches spatiales qui sont essentiels pour leur survie. Une telle association mutualiste, dites inter transfert d'hydrogène, a lieu entre des groupes de bactéries anaérobies qui consomment des acides organiques tels que l'acide butyrique ou l'acide propionique et de produire de l'hydrogène , et archéobactéries méthanogènes qui consomment de l'hydrogène. Les bactéries de cette association sont incapables de consommer les acides organiques comme cette réaction produit de l'hydrogène qui accumule dans leur environnement. Seule l'association intime avec les Archaea hydrogène consommation maintient la concentration suffisamment faible pour permettre aux bactéries de se développer d'hydrogène.
Dans le sol, les micro-organismes qui se trouvent dans la rhizosphère (une zone qui comprend la surface de la racine et le sol qui adhère à la racine après agitation douce) effectuent fixation de l'azote , la conversion de l'azote gazeux à des composés azotés. Cela sert à fournir une forme facilement absorbable de l'azote pour de nombreuses plantes, qui ne peut pas se fixer l'azote. Beaucoup d'autres bactéries se retrouvent comme symbiotes chez les humains et d'autres organismes. Par exemple, la présence de plus de 1.000 espèces bactériennes dans les humains normaux de la flore intestinale des intestins peut contribuer à vider l'immunité, de synthétiser les vitamines telles que l'acide folique , la vitamine K et la biotine, de convertir des protéines de lait à l'acide lactique (voir Lactobacillus ), ainsi comme complexes non digestibles fermentation des hydrates de carbone . La présence de cette flore intestinale inhibe également la croissance des bactéries potentiellement pathogènes (habituellement par exclusion compétitive) et ces bactéries bénéfiques sont par conséquent vendu comme probiotiques suppléments diététiques.
Pathog??nes
Si les bactéries forment une association avec d'autres organismes parasitaires, ils sont considérés comme agents pathog??nes. les bactéries pathogènes sont une cause majeure de décès et les maladies humaines et causent des infections telles que le tétanos , la fièvre typhoïde , la diphtérie, la syphilis, le choléra , une maladie d'origine alimentaire, la lèpre et la tuberculose . Une cause pathogène pour une maladie médicale connue ne peut être découvert de nombreuses années après, comme ce fut le cas avec Helicobacter pylori et l'ulcère gastroduodénal. Les maladies bactériennes sont également importants dans l'agriculture , avec des bactéries causant la tache des feuilles, le feu bactérien et se fane dans les plantes, ainsi que la maladie, de Johne mammite, la salmonelle et la fièvre charbonneuse chez les animaux de la ferme.
Chaque espèce de pathogène a un spectre caractéristique des interactions avec ses droits hôtes. Certains organismes, tels que Staphylococcus ou Streptococcus , peuvent causer des infections de la peau, la pneumonie , la méningite et même écrasante septicémie, produisant une réponse inflammatoire systémique , un choc massif vasodilatation et la mort. Pourtant, ces organismes font également partie de la flore humaine normale et existent généralement sur ??????la peau ou dans le nez sans causer de maladie à tous. Autres organismes invariablement causent la maladie chez l'homme, comme le Rickettsia, qui sont des parasites intracellulaires obligatoires capables de se développer et de se reproduire que dans les cellules d'autres organismes. Une espèce de Rickettsia provoque le typhus, tandis que l'autre les causes fièvre des montagnes Rocheuses. Chlamydia , un autre embranchement de parasites intracellulaires obligatoires, contient des espèces qui peuvent causer la pneumonie ou une infection des voies urinaires et peuvent être impliqués dans maladie coronarienne. Enfin, certaines espèces telles que Pseudomonas aeruginosa , Burkholderia cenocepacia , et Mycobacterium avium sont pathogènes opportunistes et causent la maladie principalement chez les personnes souffrant d' immunosuppression ou la fibrose kystique .
Les infections bactériennes peuvent être traitées avec des antibiotiques , qui sont classés comme bactéricide si elles tuent les bactéries, ou bactériostatique si ils ont juste empêchent la croissance bactérienne. Il existe de nombreux types d'antibiotiques et chaque classe inhibe un processus qui est différent à l'agent pathogène de celle trouvée dans l'hôte. Un exemple de la façon dont les antibiotiques sont produisent une toxicité sélective du chloramphénicol, de la puromycine, qui inhibent la bactérien ribosome, mais pas la structure différente ribosome eucaryote. Les antibiotiques sont utilisés à la fois dans le traitement de la maladie humaine et dans l'agriculture intensive pour favoriser la croissance des animaux, où ils peuvent contribuer au développement rapide de la résistance aux antibiotiques dans les populations bactériennes. Les infections peuvent être évitées par des mesures telles que les antiseptiques sterilizating la peau avant de percer avec l'aiguille d'une seringue, et en soin de cathéters. Instruments chirurgicaux et dentaires sont également stérilisés pour éviter la contamination et l'infection par des bactéries. Les désinfectants tels que l'eau de Javel sont utilisés pour tuer les bactéries ou d'autres agents pathogènes sur des surfaces pour éviter la contamination et de réduire davantage le risque d'infection.
Importance de la technologie et de l'industrie
Les bactéries, souvent Lactobacillusen combinaison avecdes levuresetmoisissures, ont été utilisés pour des milliers d'années dans la préparation desaliments fermentés tels quele fromage,cornichons, la sauce de soja, choucroute,du vinaigre,du vinetdu yaourt.
La capacité des bactéries à dégrader une grande variété de composés organiques est remarquable et a été utilisé dans le traitement des déchets et la bioremédiation. Les bactéries capables de digérer les hydrocarbures dans le pétrole sont souvent utilisés pour nettoyer les déversements de pétrole. Engrais a été ajouté à certaines des plages dans le Prince William Sound dans une tentative de promouvoir la croissance de ces bactéries naturellement après l'infâme 1989 Exxon Valdez déversement de pétrole. Ces efforts ont été efficaces sur les plages qui ont été pas trop épaisse couverts dans l'huile. Les bactéries sont également utilisés pour la bioremédiation de l'industrie des déchets toxiques. Dans l'industrie chimique, les bactéries sont les plus importants dans la production de produits chimiques énantiomériquement purs pour être utilisés comme produits pharmaceutiques ou de produits agrochimiques.
Les bactéries peuvent également être utilisés à la place des pesticides dans la lutte biologique. Cela implique généralement Bacillus thuringiensis (également appelé BT), un, vivant dans le sol bactérie à Gram positif. Sous-espèce de cette bactérie sont utilisés comme un spécifique lépidoptères insecticides sous des noms commerciaux tels que Dipel et Thuricide. En raison de leur spécificité, ces pesticides sont considérés comme respectueux de l'environnement, avec peu ou pas d'effet sur ??????les humains, la faune , les pollinisateurs et la plupart des autres insectes bénéfiques.
En raison de leur aptitude à se développer rapidement et la relative facilité avec laquelle elles peuvent être manipulées, les bactéries sont les chevaux de trait pour les domaines de la biologie moléculaire, de la génétique et de la biochimie . En faisant des mutations dans l'ADN bactérien et d'examiner les phénotypes résultant, les scientifiques peuvent déterminer la fonction des gènes, enzymes et des voies métaboliques dans les bactéries, puis appliquer ces connaissances à des organismes plus complexes. Ce but de comprendre la biochimie d'une cellule atteint son expression la plus complexe dans la synthèse de quantités énormes de cinétiques enzymatiques et des données d'expression génique dans des modèles mathématiques d'organismes entiers. Cet objectif est réalisable dans certaines bactéries bien étudiés, avec des modèles de Escherichia coli métabolisme maintenant produites et testées. Cette compréhension du métabolisme et de la génétique bactérienne permet l'utilisation de la biotechnologie pour bioengineer bactéries pour la production de protéines thérapeutiques, telles que l'insuline , des facteurs de croissance ou des anticorps .
