Розширена бактеріологія

🔬 Структура бактерій

Клітинна стінка

Грам-позитивні (товста пептидогліканова стінка) та грам-негативні (тонка стінка, зовнішня мембрана). Структура визначає чутливість до антибіотиків, фарбування. Критично для класифікації, лікування.

Цитоплазматична мембрана

Фосфоліпідна бішарова мембрана що оточує цитоплазму. Транспорт речовин, енергетичні процеси. Критично для функціонування.

Структура грам-позитивної та грам-негативної бактерії

Рибосоми

70S рибосоми (50S + 30S субодиниці) для синтезу білків. Різняться від еукаріотичних (80S). Мішень для антибіотиків.

Генетичний матеріал

Кільцева хромосома в нуклеоїді, плазміди (додаткові генетичні елементи). Горизонтальний перенос через плазміди критично для резистентності.

Джгутики та пілі

Джгутики для руху, пілі для адгезії та кон'югації. Різноманітність структур, функцій. Критично для патогенезу, виживання.

⚗️ Метаболізм

Аеробний метаболізм

Окислювальне фосфорилювання через електронний транспортний ланцюг. Високий вихід ATP. Аеробні бактерії використовують кисень.

Анаеробний метаболізм

Бродіння, анаеробне дихання без кисню. Менший вихід ATP. Анаеробні бактерії можуть жити без кисню.

Фототрофія

Фотосинтезуючі бактерії використовують світло для енергії. Різні типи фотосинтезу (з або без кисню). Унікальні середовища.

Хемотрофія

Хімічні реакції для енергії. Автотрофія (CO2 як джерело вуглецю), гетеротрофія (органічні речовини). Різноманітність стратегій.

Метаболічні стратегії бактерій

🧬 Генетика бактерій

Бактеріальна хромосома

Кільцева ДНК в нуклеоїді. Генетична інформація для життя. Реплікація, транскрипція, трансляція подібно до еукаріотів, але простіше.

Плазміди

Додаткові генетичні елементи що можуть переноситися між бактеріями. Гени резистентності, токсинів, метаболізму. Горизонтальний перенос.

Горизонтальний перенос генів

Трансформація (взяття ДНК), трансдукція (через віруси), кон'югація (прямий контакт). Критично для еволюції, резистентності.

Мутації

Високі темпи мутацій, швидка еволюція. Адаптація до нових умов, антибіотиків. Критично для виживання.

🦠 Патогенез

Механізми інфекції

Адгезія до клітин, вторгнення, розмноження, поширення. Різні стратегії для різних патогенів. Розуміння для лікування.

Токсини

Екзотоксини (секретовані), ендотоксини (компонент стінки). Механізми ушкодження. Критично для патогенезу.

Уникнення імунітету

Капсула, зміна антигенів, інгібування фагоцитозу. Різні стратегії. Розуміння для вакцин, лікування.

💊 Антибіотики та резистентність

Механізми дії

Інгібування синтезу стінки (пеніциліни), білків (тетрацикліни), ДНК (хінолони), фолієвої кислоти (сульфаніламіди). Різні цілі.

Резистентність

Мутації, горизонтальний перенос генів резистентності, ензими що руйнують антибіотики. Критична проблема сучасної медицини.

Боротьба з резистентністю

Розумне використання, нові антибіотики, комбінована терапія, дослідження. Критично для майбутнього.

🌿 Мікробіом

Кишковий мікробіом

Складні спільноти бактерій в кишечнику. Критично для травлення, імунітету, здоров'я. Дисбіоз призводить до хвороб.

Інші мікробіоми

Шкіра, рот, легені, вагіна — кожна область має унікальний мікробіом. Баланс критичний для здоров'я.

Мікробіомна терапія

FMT (fecal microbiota transplantation), пробіотики, пребіотики для відновлення балансу. Майбутнє лікування.

🏭 Застосування

Біотехнологія

Виробництво білків, ферментів, антибіотиків через бактерії. Генетична інженерія. Критично для індустрії.

Біоремедіація

Використання бактерій для очищення забруднень. Розкладання токсинів. Екологічна технологія.

Сільське господарство

Азотфіксуючі бактерії для родючості, біоконтроль шкідників. Критично для продуктивності.

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Michaelis-Menten Kinetics і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.