Gepubliceerd op 01-12-2020

bacteriën

betekenis & definitie

eencellige organismen zonder kern. Zij vermenigvuldigen zich door deling.

Bacteriën zijn zeer klein; de meeste zijn niet meer dan 5 pm lang en 1 pm dik. Zij zijn van fundamenteel belang voor het leven op aarde, omdat zij zorgdragen voor de afbraak (→ mineralisatie) van organische stoffen, waardoor grote hoeveelheden kooldioxide en mineralen vrijkomen die opnieuw gebruikt kunnen worden. De aantallen waarin zij voorkomen zijn astronomisch: in 1 g tuinaarde komen 10 mln. bacteriën voor, in het water van ‘schone’ meren 100 000-1 000 000 bacteriën/ml.De vorm van bacteriën is meestal heel eenvoudig. De eenvoudigste vorm is een bol (kok). Indien deze kokken in kettingen liggen, spreekt men van streptokokken; is de rangschikking willekeurig in druiventrosvormige ophopingen, dan spreekt men van stafylokokken. Een ander veel voorkomende vorm is de staafvorm; is deze als een komma gekromd, dan spreekt men van vibrionen. Spiraalvormige bacteriën heten spirillen. Tenslotte zijn er nog zeer dunne, gewonden vormen, de spirocheten. Hun doorsnede is slechts 0,1—0,6 pm, zodat zij pas goed bestudeerd konden worden met de elektronenmicroscoop.

De bouw van een bacterie is zeer afwijkend van die van de meeste andere organismen. De belangrijkste bouwsteen van de celwand is mureïne, een glycopeptide. De celwand is hierdoor veel rijker aan stikstof dan die van andere organismen, waarvan de celwand meestal uit een koolhydraat bestaat. In de cel bevinden zich geen duidelijke lichaampjes zoals bij cellen van andere organismen, ook geen celkern. Het genetisch materiaal ligt als een gesloten ketenmolecuul opgerold in de cel. De bacterie heeft een cirkelvormig chromosoom, dat los in de cel ligt.

De enige andere organismen die iets dergelijks hebben zijn de blauwwieren. Alle andere organismen hebben een celkern, waarin het genetisch materiaal ligt.

Vele bacteriën vertonen geen eigen beweging; een aantal groepen heeft echter flagellen (zweepdraden) waarmee zij zich kunnen verplaatsen. Sommige bacteriën vormen indien de omstandigheden verslechteren endosporen, waarmee zij slechte perioden overleven. Dit is van groot belang bij verhitting of uitdroging. Sporevormende bacteriën vindt men dan ook veel in de bodem.

Bij bacteriën zijn de verschillen in de stofwisseling zeer groot. De meeste bacteriën zijn heterotroof, d.w.z. dat zij organische stof nodig hebben voor hun energievoorziening. Deze omzetting gebeurt meestal met behulp van zuurstof, waarbij kooldioxide vrijkomt. Dit aërobe proces staat tegenover een anaërobe omzetting, waarbij organische stof wordt omgezet zonder aanwezigheid van zuurstof. Het eindprodukt is niet alleen kooldioxide, maar ook b.v.melkzuur, alcohol, aceton of boterzuur. Sommige bacteriën zijn streng aan een van deze beide levensprocessen gebonden; obligaat aërobe bacteriën sterven bij afwezigheid van zuurstof, obligaat anaërobe bacteriën worden geremd of gedood door de aanwezigheid van een spoor zuurstof.

Daarnaast is er een aantal dat een stofwisseling heeft die onafhankelijk is van zuurstof of dat de stofwisseling aanpast, de facultatief (an)aërobe bacteriën. Behalve bacteriën die van dode organische stof leven, is er een aantal dat leeft ten koste van levende organismen (parasitaire heterotrofe bacteriën). Dit zijn de ziekteverwekkende (pathogene) bacteriën. Deze bacteriën komen voor bij plant, mens en dier. Infectieziekten bij de mens die veroorzaakt worden door bacteriën zijn b.v. tuberculose, cholera, tyfus en paratyfus.

Bij planten veroorzaken bacteriën o.a. bacterie vuur.

Autotrofe bacteriën verkrijgen hun energie op een andere wijze. Een aantal heeft een → fotosynthese, die echter verschilt van die van de hogere planten. Een andere groep autotrofe bacteriën is die van de chemo-autotrofe bacteriën, die energie verkrijgt uit de oxidatie van een anorganische stof, zoals zwavelwaterstof. Deze organismen zijn van het grootste belang voor de kringloop van de stoffen.

De temperatuur waarbij bacteriën optimaal leven kan sterk verschillen. De meeste waterbacteriën hebben een optimum van 18-20 °C. Soorten die zich aan de koude hebben aangepast, hebben een lager temperatuursoptimum (ca. 5 °C). Deze soorten vindt men b.v. op gekoelde verse vis. De bacteriën die tot de darmflora behoren, hebben daarentegen een veel hoger temperatuursoptimum (ca. 37 °C), en bij de bacteriesoorten die hooibroei veroorzaken ligt dit optimum zelfs bij 60-70 °C. Sommige bacteriesoorten veroorzaken last (door b.v. voedselbederf en ziekten), van andere heeft men profijt.

Verschillende produktieprocessen verlopen het beste met behulp van bacteriën, b.v. de melkzuurproduktie. Bacteriën gebruikt men ook om voedsel te conserveren; kaas, yoghurt en karnemelk zijn bacterieprodukten. Verder spelen bacteriën een rol bij het inkuilen van groenvoeder. De enzymen in biologische wasmiddelen zijn voor het grootste deel afkomstig van bacteriën. Men onderzoekt de mogelijkheid om bacteriën in te zetten bij het maken van propyleenoxide. Jaarlijks produceert de chemische industrie 2,5 mln. t van deze grondstof. De aanmaak van propyleenoxide door bacteriën bespaart energie, en is bovendien milieuvriendelijk doordat er geen ongewenste bijprodukten ontstaan.

Ook worden bacteriën bij wijze van experiment ingezet om sterk verontreinigde grond van gifstoffen te zuiveren. Aangenomen wordt dat giftige verbindingen als fenol en benzeen in de grond van nature worden afgebroken door aërobe bacteriën. Door gebrek aan zuurstof en anorganische verbindingen krijgen deze bacteriën in de vervuilde bodem geen kans om zich voldoende te vermenigvuldigen. Als men de ontbrekende voedingsstoffen aanvult, kunnen de organismen zich vermenigvuldigen en zo de grond biologisch zuiveren.