Sissejuhatus
Elu tekke kohta on erinevaid teooriaid, kuid teadlased on üksmeelel selles, et esimese eluvormina tekkisid üherakulised ilma tuumata organismid. Selliseid eeltuumseid ehk ilma tuumata organisme nimetatakse bakteriteks. Esimesed bakterid elasid üksnes vees, kuid tänapäeval leidub baktereid kõikjal, ka kõige ekstreemsemate elutingimustega paikades. Teadlased on leidnud neid atmosfäärist kilomeetrite kõrgusel maapinnast, maailmamere sügavaimatest paikadest, happelistest kuumaveeallikatest ja radioaktiivsetest jäätmetest. Teadlaste väitel on neil õnnestunud kasvatada baktereid, kes leiti 250 miljoni aasta vanusest soolakristallist. See teeb neist baktereist kõige kauem elanud organismid Maal. Aga mis muudab bakterid nii vastupidavaks ja kohanemisvõimeliseks?
Bakteriraku pärilikkusaine
Bakterirakul pole membraaniga ümbritsetud rakutuuma. Bakterites on vähem pärilikkusainet kui päristuumsetes ehk tuumaga rakkudes. Enamikul bakteritest on ainult üks pärilikkusaine DNA molekul. See üks DNA molekul on seotud valkudega, moodustades tihedalt kokkupakitud rõngakujulise kromosoomi. Selles rõngaskromosoomis paikneb raku elutegevuseks ja paljunemiseks vajalik informatsioon (joonis 1.4.5.2.).
Lisaks suurele rõngaskromosoomile leidub bakterirakkudes ka väikeseid DNA rõngaid, mida nimetatakse plasmiidideks. Need väikesed rõngasmolekulid ei ole rakule tavaolukorras vajalikud, kuid võivad aidata bakteril toime tulla siis, kui keskkonnatingimused väga kiiresti muutuvad. Näiteks võivad need rõngasmolekulid aidata bakteril kahjutuks muuta antibiootikumid. Võime kiiresti kohaneda ja taluda äärmuslikke keskkonnatingimusi oli elu tekkimiseks hädavajalik ning on võimaldanud bakteritel levida pea kõikjale maailmas.
Joonis 1.4.5.2. Bakterirakus on üks rõngakujuline DNA molekul, kus paikneb raku elutegevuseks ja paljunemiseks vajalik informatsioon. Lisaks sellele leidub bakterirakkudes väikeseid DNA rõngaid - plasmiide.
Bakteri rakukest
Bakterirakku ümbritsevad sarnaselt seene- ja taimerakule rakumembraan ja rakukest. Bakteriraku kest on vähem jäik kui taimeraku kest ning võimaldab bakteril kasvada. Bakteritel on rakukesta ümber limakapsel ehk paks kestast eritunud kiht, mis kaitseb bakterit ärakuivamise eest. Osadel bakteritest paiknevad rakukesta peal viburid ja karvakesed, mida viibutades saab bakter liikuda.
Bakteriraku osad
Bakteriraku ehitus on päristuumsest rakust tunduvalt lihtsam (joonis 1.4.5.3.). Bakterirakus puuduvad päristuumsetele rakkudele iseloomulikud membraaniga ümbritsetud osad. See tähendab, et bakterirakkudes ei ole näiteks ainete tootmiseks ega varuainete säilitamiseks plastiide või energia saamiseks mitokondreid. Selle asemel toimub enamik raku elutegevuseks vajalikke protsesse rakusiseses vedelikus või rakumembraanil.
Kõigis bakterirakkudes on ribosoomid. Ribosoomid on raku osad, kus toimub valkude tootmine. Bakteriraku ribosoomid on päristuumsete rakkude ribosoomidest väiksemad ja teistsuguse kujuga.
Joonis 1.4.5.3. Bakteriraku ehitus
Bakteriraku paljunemine
Bakterid paljunevad enamasti pooldumise teel (joonis 1.4.5.4.). See tähendab, et rakk jaguneb kaheks võrdseks osaks. Enne jagunemist kahekordistuvad rakus rõngaskromosoom ja teised rakuosad. Jagunemisel jääb üks rõngaskromosoom kummassegi rakku. Pooldumine võimaldab bakteritel paljuneda väga kiiresti ning sobivate tingimuste olemasolul võib bakterite arv mitmekordistuda minutite või tundide jooksul.
Joonis 1.4.5.4. Bakterid paljunevad pooldumise teel.
Kokkuvõte
Bakterid on päristuumsetest rakkudest tunduvalt lihtsama ehitusega. Enamikul bakteritest on üks rõngaskromosoom. Bakterirakku ümbritsevad rakukest ja sageli ka limakapsel. Rakukestal võivad olla viburid või karvakesed, mis aitavad bakteril liikuda. Bakteritel puuduvad membraaniga ümbritsetud rakuosad. Kõigis bakterirakkudes on ribosoomid. Bakterirakud paljunevad pooldumise teel.
