Hvordan reagerer bakterier på deres omgivelser?

1. Føler deres miljø:

* kemoreceptorer: Disse specialiserede proteiner på bakteriecellemembranen detekterer kemiske signaler som næringsstoffer, toksiner og pH -ændringer.

* fotoreceptorer: Nogle bakterier besidder disse proteiner, der registrerer lys, påvirker deres bevægelse mod eller væk fra lyskilder.

* Andre receptorer: Bakterier har også receptorer for temperatur, osmotisk tryk og endda magnetiske felter.

2. Reagerer på stimuli:

* kemotaxis: Bakterier bevæger sig mod eller væk fra kemiske tiltrækkere eller repellenter. De bruger en "run-and-tumle" -metode, der skifter mellem svømning lige og tilfældigt skiftende retning.

* fototaxis: Bakterier reagerer på lys, enten bevæger sig mod det (fotopositiv) eller væk fra det (fotonegativ).

* aerotaxis: Bakterier reagerer på iltkoncentration, bevæger sig mod ilt, hvis de er aerobe eller væk fra det, hvis de er anaerobe.

* osmotaxis: Bakterier reagerer på ændringer i osmotisk tryk, bevæger sig mod eller væk fra områder med høj eller lav opløst koncentration.

* magnetotaxis: Nogle bakterier indeholder magnetosomer, der fungerer som små kompasser, der styrer dem langs magnetfeltlinjer.

3. Genekspression og tilpasning:

* signaltransduktion: Når bakterier detekterer en ændring i deres miljø, aktiverer de signalveje, der ændrer genekspression.

* Metaboliske skift: Bakterier kan justere deres stofskifte til at anvende forskellige næringskilder eller klare toksiner.

* Biofilmdannelse: Bakterier kan danne komplekse samfund kaldet biofilmer, hvilket giver beskyttelse mod barske miljøer og letter kommunikationen.

* Antibiotikaresistens: Bakterier kan udvikle resistens over for antibiotika gennem mutationer og genoverførsel, hvilket gør dem i stand til at overleve i nærvær af antibiotika.

4. Quorum Sensing:

* Nogle bakterier kommunikerer med hinanden gennem en proces kaldet quorum sensing.

* De frigiver signalmolekyler, der opbygges i koncentration, når befolkningen vokser.

* Dette giver dem mulighed for at koordinere adfærd, såsom dannelse af biofilm, produktion af virulensfaktor og bioluminescens.

Eksempler på bakterielle svar:

* e. coli: Bevæger sig mod sukkerarter som glukose og væk fra toksiner som hydrogenperoxid.

* salmonella: Fornemmer miljøet inden for værten og ændrer genekspression for at forårsage sygdom.

* vibrio fischeri: Bruger quorum -sensing til at koordinere bioluminescens, hvilket får dem til at gløde i mørket, når de når en bestemt densitet.

Sammenfattende er bakterier meget lydhøre over for deres omgivelser. De bruger sofistikerede sensoriske mekanismer, signalveje og genetiske tilpasninger til at overleve, trives og endda forårsage sygdom i forskellige miljøer.