[~AnnA~]

BAKTERIOLOGJIA – KAPITULLI 1

QELIZA BAKTERORE


Prokariotët dhe eukariotët
“Bakteret e vërteta” (ku përfshihen të gjitha bakteret që infektojnë njeriun) janë anëtarë të të njejtës mbretëri të gjallesave - eubacteria, bacteria. Një grup tjetër mikroorganizmash që shpesh hasen në mjedise ekstreme jetësore formojnë mbretërinë tjetër - archaebacteria, Archaea. Në aspektin morfologjik, të dy mbretëritë e këtyre mikroorganizmave kanë ngjashmëri mes vete( sidomos kur iu mungon bërthama), prandaj ato së bashku grupohen si prokariotë. Megjithatë, ato kanë dallime të dukshme në aspektin biokimik. Shumica e archaea jetojnë në mjedise tipike, siç janë burimet e nxehta sulfurike, ku mbretëron temperaturë mbi 80 ºC dhe pH=2. Këto mikroorganizma quhen termoacidofile. Të tjerat jetojnë në mjedise që përmbajnë metan (metanogjenet) ose përqëndrime të larta të kripës (halofilet ekstreme).

Figura 1a Domenet e jetës


Archaea
Bazuar në ngjashmëritë e sekuencave të ADN-së, del se arkaeat dhe ekuariotet janë ndarë nga eubakteret para se të ndahen nga njëra tjetra (figura 1a). Nga vështrimi biokimik, arkaeat në shumë aspekte janë më të ngjashme me eukariotet sesa eubakteret. P.sh., ARN polimeraza e arkaeave në aspektin e numrit të nënnjësive është poaq komplekse sikurse polimerazat e bërthamës së eukarioteve. Njëkohësisht, përbrenda disa nënnjësive eukariote ekziston një homologji e konsiderueshme e aminoacideve. Po ashtu, te arkaeat gjeni promotor i strukturës është më shumë i ngjashëm me atë të eukarioteve sesa eubaktereve. Sikurse eubakteret, edhe arkaeat kanë operone, të cilat i përshkruajnë tek ARNi policistronike. Ngjashmëri ekzistojnë edhe në faktorët e sintezës së proteinave të arkaeave dhe eukarioteve, duke sugjeruar për një mekanizëm të përbashkët të sintezës së proteinave. Njësia 16S e ARNr te eubakteret dhe arkaeat dallon dukshëm në sekuencë.

Eubakteret ( me përjashtim të gjinive Mycoplasma dhe Chlamydia) posedojnë peptodoglikan (sinonimet: mureinë, mukopeptid, skeleti i murit qelizor). Peptidoglikani përmban një sheqer unikat, acid muramik, që nuk gjindet tjetërkund në natyrë. Archaebacteret përmbajnë pseudomureinë që dallon strukturalisht me mureinën e eubaktereve.

Për të shprehur ngjashmëritë ndërmjet archaeae dhe eukarioteve, në të kaluarën është përdorur termi archaebacteria. Sot, të gjitha format tjera qelizore të jetës (përfshirë bimët, kafshët dhe fungjet) përmblidhen me një emër-eukariotë.
Anëtarët e Archaea nuk janë patogjenë për njerëz dhe nuk do të diskutohen më tej.

Dallimet ndërmjet prokarioteve dhe eukarioteve
Qeliza prokariote, për dallim prej asaj eukariote nuk është e fragmentuar. Ajo nuk ka membranë bërthamore, mitokondrie, retikulum endoplazmatik, trupin e Golgjit, fagosome dhe lizosome (Figurat 1b, 2 dhe 3). Prokariotet, në përgjithësi kanë vetëm një kromozom cirkular. Pasi që nuk kanë membranë bërthamore, kromosomi është i lidhur në një vend specifik të membranës qelizore- në mezosome. Ribosomet e prokarioteve janë 70S ( S- njësia e Svedbergut, një vlerë e madhësisë), kurse ribosomet e eukarioteve janë më të mëdha (80S). Nënnjësitë ribosomale të prokarioteve janë 30S dhe 50S ( te eukariotet janë më të mëdha). Ribosomet 30S kanë ARN 16S, kurse ribosomet 50S përmbajnë ARN 23S dhe 5S. Te eukariotet, ARN ribosomal është më i madh (ARNr 18S ndaj 16S). Membranat bakterore, në përgjithësi nuk përmbajnë sterole (p.sh.kolesterol).

Figura 1b. Krahasimi i eukarioteve dhe prokarioteve “eubakterore”


Figura 2. Një qelizë shtazore


Figura 3. Prototipi i qelizës bakterore


STRUKTURA BAKTERORE

Edhepse nuk janë kompekse sikur eukariotet, te prokariotet mund të definohen disa struktura përbërëse eubakterore. Këto struktura nuk i posedojnë të gjitha bakteret.

Plazmidet
Janë segmente të ADN-së që ndodhen jashtë kromozomeve, të pranishme në shumë kopje dhe shpesh kodojnë faktorët e patogjenezës dhe ato të rezistencës antimikrobike. Disa forma, po ashtu janë të përfshira në shumëzimin e baktereve.

Mbështjellësi qelizor
Bakteret mund të ndahen në dy grupe duke u bazuar në ngjyrosjen sipas Gramit. Bakteret Gram pozitive e mbajnë ngjyrën e kristal violetit pas shpërlarjes me ujë, kurse ato Gram negative nuk e mbajnë atë pas shpërlarjes. Të gjitha bakteret kanë membranë qelizore në të cilën bëhet fosforilimi oksidativ (pasi që nuk kanë mitokondrie). Jashtë membranës qelizore ndodhet muri qelizor, që përbën një formacion rigjid dhe e mbron qelizën nga liza osmotike. Bakteret gram pozitive kanë mur qelizor shumë më të trashë sesa ato Gram negative. Bakteret Gram negative kanë edhe një membranë të jashtme shtesë. Membrana e jashtme është bariera kryesore e permeabilitetit te bakteret Gram negative. Hapësira ndërmjet membranës së jashtme dhe asaj të brendshme quhet hapësira periplazmike. Bakteret Gram negative i deponojnë enzimet e tyre zbërthyese në hapësirën periplazmike. Bakteret Gram pozitive nuk kanë hapësirë periplazmike; ato sekretojnë ekzoenzime dhe bëjnë digjestimin jashtëqelizor. Digjestimi është i nevojshëm, pasi që molekulat e mëdha nuk mund të kalojnë rregullisht nëpër membranën e jashtme (nëse është prezente) ose nëpër membranën qelizore.

Bakteret pa mur qelizor
Nëse bakteret trajtohen me 1) enzime që shkaktojnë lizë të murit qelizor ose 2) me antibiotikë që interferojnë me biosintezën e peptidoglikanit, atëherë shpesh mund të krijohen baktere pa mur qelizor. Zakonisht këto trajtime rezultojnë në krijimin e mikroorganizmave të paqëndrueshëm. Bakteret pa mur qelizor që nuk mund të shumëzohen quhen sferoplaste (nëse kanë membranë të jashtme) ose proptoplaste (nëse nuk është prezente membrana e jashtme). Nganjëherë këto baktere mund edhe të shumëzohen (format L).

Figura 4. E. coli – prokarioti shkopthor me shumë flagjela (SEM x26,730) © Dennis Kunkel Microscopy, Inc. Shfrytëzim i lejuar


Flagjela

Disa lloje bakteresh janë të lëvizshme dhe kanë organele të lëvizjes – flagjela (figura 4). Ato janë të afta ta shijojnë mjedisin e tyre jetësor dhe të përgjigjen ndaj substancave kimike ushqyese ose materieve helmuese duke lëvizur drejt tyre apo larg nga to (kemotaksa). Flagjelat janë të fiksuara në membranën qelizore, zgjaten nëpër mbështjellës qelizor dhe shtrihen si varg i gjatë. Flagjela përbëhet nga një numër proteinash, përfshirë edhe flagjelinën. Ato e lëvizin qelizën përmes rrotacionit me lëvizje sikur helikë. Filamentet aksiale te spiroketat kanë funksion të ngjashëm sikurse flagjelet. Proteinat lidhëse në hapësirën periplazmike ose membranën qelizore i lidhin burimet e ushqimit (siç janë sheqernat dhe aminoacidet) duke shkaktuar metilimin e proteinave të tjera të membranës qelizore të cilat ndikojnë në lëvizjen e qelizës me flagjela. Permeazat janë proteina që pastaj i transportojnë këto ushqime nëpër membranën qelizore. Energjia dhe burimet e karbonit mund të deponohen sipas nevojës në “granulat deponuese” të citoplazmës që përmbajnë glikogjen, polihidroksibutirat ose polifosfate.

Figura 5. E. coli me fimbrie (TEM x17,250) © Dennis Kunkel Microscopy, Inc. Shfrytëzim I lejuar Piliet (sinonim: fimbriet)


Llojet e pilieve dallohen mes shtameve të ndryshme bakterore. Ato janë projeksione qelizore në formë të fijeve të flokut (Figura 5). Disa janë të përfshira në konjugimin seksual dhe të tjerat mundësojnë ngjitjen në sipërfaqet epiteliale të strehuesit gjatë procesit infektiv.
Figura 6
Bakteret shkopthore që prodhojnë kapsulë. Kapsula përbëhet nga polisakaridet dhe poliproteinat. Ato kanë rol në aderencë, virulencë, mbrojtje, sigurim të ushqimit, dhe njohjen mes qelizave. Ato kanë trashësi të ndryshme, e cila mund të jetë 2 herë më e madhe sesa vëllimi i mikroorganizmit. Në ngjyrosjen e kapsulës, prapavija merr ngjyrë blu në të përhimtë, kurse qeliza merr ngjyrë të kuqe. Kapsula është pa ngjyrë dhe duket si kurorë përreth qelizës. © Judy Bowen, Buckman Laboratories International, Inc.



Memphis, Tennessee, SHBA dhe The MicrobeLibrary Kapsulat dhe shtresat jargëzuese (Figura 6)
Këto janë struktura që e rrethojnë nga jashtë membranën qelizore. Nëse janë qartë të definuara atëherë quhen kapsula, e nëse jo - emërtohen si shtresë jargëzuese apo glikokaliks. Ato zakonisht përbëhen nga polisakaridet. Mirëpo, te disa bacile ato janë të përbëra nga polipeptidet (acidi poliglutaminik). Ato nuk kanë rol qenësor në jetesën e qelizës dhe brenda të njejtit lloj, disa shtame mund të prodhojnë kapsulë, kurse të tjerat jo. Kapsulat e baktereve patogjene i pengojnë fagocitet gjatë gëlltitjes dhe shkatërrimit të baktereve. Kapsulat shpesh humbin gjatë kultivimit in vitro.
Endosporet (sporet)
Janë forma të fjetura të qelizës bakterore që prodhohen nga disa lloje bakteresh gjatë kushteve të pavolitshme jetësore; forma aktive e rritur e qelizës quhet formë vegjetative. Sporet janë rezistente ndaj shumë kushteve të pavolitshme (përfshirë temperaturat e larta dhe tretësit organikë). Citoplazma e sporeve është e dehidruar dhe përmban kalcium dipikolinat, që është përgjegjës për rezistencën e spores ndaj nxehtësisë. Sporet më së shpeshti hasen te gjinitë Bacillus dhe Clostridium.