Бактериялар — бу ер юзида мавжуд бўлган энг қадимий, оддий тузилган, микроскопик организмлардан биридир. Улар прокарёт организмлар бўлиб, ядро мембранасига эга эмас ва уларнинг генетик материали ҳужайра ичидаги ситоплазмада жойлашган. Бактериялар ҳар хил шакл ва ўлчамларда бўлиши мумкин: улар таёқсимон, шарсимон ёки спирал кўринишида бўлади. Ҳужайра девори одатда мустаҳкам бўлиб, уларни ташқи муҳитдан ҳимоя қилади. Бактериялар сайёрамизда жуда кенг тарқалган — улар тупроқда, сувда, ҳавода, ҳатто инсон ва ҳайвон организмларида мавжуд.
Бактерияларнинг тузилиши
Бактерияларнинг тузилиши бошқа мураккаб организмларга қараганда анча содда. Улар бир ҳужайрали организмлар бўлиб, ядрога эга эмас. Уларнинг генетик материали, яъни ДНК, ҳалқасимон шаклда бўлиб, ситоплазмада жойлашган. Бактерияларда мембрана билан ўралган органоидлар бўлмайди. Уларнинг ситоплазмасида рибосомалар бўлиб, улар оқсиллар синтезида иштирок этади. Бактерияларни ўраб турган ҳужайра девори уларнинг шаклини белгилайди ва механик ҳимоя вазифасини бажаради. Айрим бактерияларда ҳужайра деворидан ташқари капсула ҳам бўлади, бу эса уларни иммун тизимдан яширинишига ёрдам беради.
Бактерияларнинг айрим турлари ҳаракатлана олади. Бунда улар флагелла ёки бошқа ҳаракат органоидлари ёрдамида ҳаракатланади. Шунингдек, айрим бактериялар юзасида сўрғичсимон ёки толачасимон тузилмалар — пилуслар ҳам бўлиши мумкин, улар бактерияларнинг бошқа ҳужайраларга ёпишиб олишига ёрдам беради.
Бактерияларнинг кўпайиши
Бактериялар асосан бўлиниш йўли билан кўпаяди. Бу жараён иккига бўлиниш (бинарй фиссион) деб аталади. Аввало ҳужайра ичидаги ДНК икки нусхага кўчирилади, сўнг ҳужайра ўртасидан бўлиниб, икки янги ҳужайра ҳосил қилади. Ҳар бир янги ҳужайра ота-онадан генетик жиҳатдан бир хил бўлади. Бактериялар шароит қулай бўлса жуда тез кўпаяди. Масалан, айрим бактериялар ҳар 20 дақиқада бир бўлиниши мумкин, бу эса жуда қисқа вақтда миллионлаб бактериялар пайдо бўлишига олиб келади.
Бундан ташқари, айрим бактериялар оғир шароитларда эндоспора деб аталувчи махсус тузилма ҳосил қилишга қодир. Эндоспора бактерияни узоқ вақт давомида тирик сақлаб туради ва қулай шароит пайдо бўлиши билан яна фаол ҳужайрага айланади.
Бактерияларнинг турлари
Бактериялар жуда кўп тур ва шаклда бўлиши мумкин. Улар асосан шакли, нафас олиш усули, озиқланиш тури ва бошқа хусусиятларига кўра таснифланади. Шаклига кўра, бактериялар шарсимон (кокк), таёқсимон (басилл), спирал (спирилл) ва вергулсимон (вибрио) турларга бўлинади.
Нафас олишига кўра, аероб ва анаероб бактериялар мавжуд. Аероб бактериялар кислород мавжуд бўлган шароитда яшайди ва кислородни энергия олиш учун ишлатади. Анаероб бактериялар эса кислородсиз муҳитда яшайди ва ферментатсия ёки бошқа усуллар орқали энергия олади. Баъзи бактериялар факултатив анаероб бўлиб, улар ҳар икки муҳитда ҳам яшай олади.
Озиқланишига кўра, бактериялар автотроф ва гетеротроф турларга бўлинади. Автотроф бактериялар ўзига керакли моддаларнинг барчасини ўзи синтез қилолади, масалан, фотосинтез қилувчи сиянобактериялар. Гетеротроф бактериялар эса ташқи муҳитдан тайёр органик моддаларга эҳтиёж сезади.
Бактерияларнинг фойдаси
Бактериялар кўп ҳолларда зарарли организмлар сифатида тасаввур қилинса-да, аслида улар ҳаёт учун зарур бўлган кўплаб фойдали функсияларни бажаради. Масалан, инсон ичагида яшайдиган бактериялар озиқ-овқат ҳазм бўлишига ёрдам беради, баъзи витаминлар, хусусан, К витамини ва биотин ишлаб чиқаради. Бундан ташқари, бактериялар иммун тизимининг мустаҳкамланишига ҳам хизмат қилади.
Саноат соҳасида бактериялардан кўплаб фойдали маҳсулотлар олишда фойдаланилади. Масалан, сут маҳсулотларининг ферментатсияси (қатиқ, кефир, пишлоқ) бактериялар ёрдамида амалга оширилади. Антибиотиклар, спирт, атирлар ва ҳатто биоёқилғи ишлаб чиқаришда ҳам бактериялар муҳим рол ўйнайди. Генетик муҳандислик ва биотехнология соҳаларида бактериялар ёрдамида инсулин, ўсиш гормонлари каби муҳим дорилар ишлаб чиқарилади.
Қишлоқ хўжалигида азотни боғловчи бактериялар ўсимликлар учун жуда муҳим. Улар ҳаво таркибидаги эркин азотни ўзлаштириб, ўсимлик илдизларига узатади. Бундай бактериялар, айниқса, дуккакли ўсимликлар билан симбиоз ҳолатда яшайди.
Бактерияларнинг зарарли турлари
Ҳар қанча фойдали бўлмасин, айрим бактериялар инсон, ҳайвон ва ўсимликлар учун зарарли ҳисобланади. Патоген бактериялар турли касалликларни келтириб чиқаради. Масалан, Мйкобактериум туберкулосис сил касаллигини, Салмонелла ичак инфектсияларини, Стрептококкус пёгенес ангина ва бошқа йирингли касалликларни, Эсчеричиа коли эса озиқ-овқат орқали юқадиган инфексияларни чақиради.
Зарарли бактериялар одатда иммунитети заиф бўлган одамларда кўпроқ муаммо туғдиради. Касаллик келтирувчи бактериялар организмга ҳаво орқали, сув орқали, озиқ-овқат маҳсулотлари, жисмоний контакт ёки турли асбоб-ускуналар орқали кириши мумкин.
Бактериал инфексияларни даволашда антибиотиклардан фойдаланилади. Бироқ, сўнгги йилларда антибиотикларга чидамли бактериялар пайдо бўлиб, бу соғлиқни сақлаш соҳасида жиддий муаммо туғдирмоқда. Бу ҳолатни олдини олиш учун антибиотиклардан фақат зарур ҳолларда, врач кўрсатмаси билан фойдаланиш зарур.
Бактериялар ва экологик мувозанат
Бактериялар ер юзидаги моддалар айланиши жараёнида муҳим рол ўйнайди. Улар органик моддаларнинг парчаланишида, ўлик организмларнинг чиришида ва минералларнинг айланишида фаол иштирок этади. Бактериялар тупроқ унумдорлигини сақлаб туради ва экологик мувозанатни барқарорлаштиради.
Океан ва денгизларда яшовчи баъзи бактериялар карбонат ангидридни ўзлаштириб, кислород ишлаб чиқаради. Бу жараён глобал иқлим ўзгаришларини секинлаштиришга ёрдам беради. Шунингдек, нефт тўкилиши ёки бошқа кимёвий ифлосланишларда баъзи махсус бактериялар атроф-муҳитни тозалашда фойдали бўлади.
Замонавий фан ва бактериялар
Сўнгги йилларда бактериялар устида олиб борилган тадқиқотлар янги технологиялар ва тиббий ютуқларга сабаб бўлмоқда. Микробиом тадқиқотлари орқали инсон танасида мавжуд триллионлаб бактерияларнинг саломатликка таъсири чуқур ўрганилмоқда. Шунингдек, генетик муҳандисликда бактериялар ДНК манипулятсиясида қулай модел ҳисобланади.
КРИСПР технологияси, яъни генларни таҳрирлаш усули, бактериялардан олинган ферментлар асосида яратилган. Бу технология инсон генетик касалликларини даволашда, қишлоқ хўжалиги экинларини яхшилашда ва бошқа кўплаб соҳаларда инқилобий янгиликлар олиб келмоқда.
Хулоса
Бактериялар ҳаётнинг ажралмас бир қисми ҳисобланади. Улар ер юзида энг қадимий организмлар бўлишига қарамай, ҳанузгача илм-фан учун қизиқарли мавзу бўлиб қолмоқда. Фойдали бактериялар инсон саломатлиги, саноат, қишлоқ хўжалиги ва экологик тизимлар учун беқиёс аҳамиятга эга. Шу билан бирга, зарарли бактерияларга қарши курашиш, айниқса антибиотикларга чидамли штаммлар билан боғлиқ муаммолар жиддий илмий ва тиббий муаммоларни келтириб чиқармоқда. Бактерияларни чуқур ўрганиш нафақат уларни бошқаришга, балки уларнинг имкониятларидан инсоният фойдасига фойдаланишга ҳам ёрдам беради.