Mikroorganismus (Mikroby)

Mikroorganismus – mikroby

🔬 Jednobuněčný (či nebuněčný) mikrosvět: od bakterií a kvasinek po sinice a prvoky.

Další názvy: mikrob · mikrobi · EN: microorganism/microbe · DE: Mikroorganismus · PL: mikroorganizm

Rychlý přehled (TL;DR)

• Mikroorganismy jsou převážně jednobuněčné formy života pozorovatelné jen mikroskopem (někdy až elektronovým 🧫).
• Patří sem hlavně prokaryota (bakterie a archea), ale také jednobuněční eukaryoti (např. kvasinky, plísně, mikroskopické řasy, prvoci).
• Viry nejsou v užším smyslu „organismy“, přesto jsou součástí mikrobiálního světa.
• Žijí všude: půda, voda, vzduch, extrémy (horko, sůl, kyseliny), těla organismů (mikrobiom).
• Některé jsou patogenní 🏥 (zvlášť v biofilmech), většina je však neškodná či prospěšná (fermentace, koloběh živin, biotechnologie).

Co je mikroorganismus?

Mikroorganismus (mikrob) je jednobuněčný eukaryot nebo prokaryot, popř. nebuněčná virová částice, pozorovatelná jen mikroskopicky. Díky rozmanitým metabolickým drahám, rychlému množení a odolnosti osídlují téměř všechna prostředí. Často tvoří kolonie, shluky a symbiotická společenstva.

Hlavní skupiny mikroorganismů

Prokaryota 🧬

• Bakterie (Gram+ a Gram−; tyčinky, koky; se sporami/bez spor).
• Archea (často extrémofilové; odlišné membrány a enzymy).

Eukaryotické mikroorganismy 🧫

• Houby: kvasinky (např. Saccharomyces), plísně (vláknité mikromycety).
• Mikroskopické řasy (např. rozsivky), některé mixotrofní.
• Prvoci (Protozoa) – heterotrofní/mixotrofní jednobuněční (nálevníci, améby, bičíkovci…).
• Viry 🦠 – nebuněčné vnitrobuněčné parazity (viz samostatné heslo Virus).

Podle vztahu ke kyslíku (O₂)

• Obligátně aerobní 🌬️ – aktivní jen při dostatku O₂.
• Fakultativně aerobní 🔁 – O₂ využijí, ale nejsou závislé.
• Mikroaerofilní 🌫️ – prospívají při nízkém O₂ (či bez něj).
• Obligátně anaerobní 🚫🌬️ – zahubí je O₂ (přežívají jen bez kyslíku).
• Anaerobní 🌑 – ke zlatu života O₂ nepotřebují (fermentace/anaerobní respirace).

Trofie (zdroje energie a uhlíku)

• Fotoautotrofní 🌞🌿 – energie ze světla, uhlík z CO₂ (sinice, řasy; některé bičíkovce). Při nedostatku světla mohou některé přejít na heterotrofii.
• Chemoautotrofní ⚗️ – uhlík z CO₂, energie oxidací anorganických látek (např. nitrifikující, sirné bakterie).
• Heterotrofní 🍽️ – uhlík i energie z organických látek (mnohé bakterie, houby, prvoci).

Kolonie, biofilmy a proč nás zajímají

• Kolonie/shluky: viditelné útvary na živných půdách.
• Biofilm 🧱 – společenstvo buněk v extracelulární matrix (na zubech – zubní plak; na katetrech; v potrubích). Zvyšuje odolnost vůči antibiotikům a imunitě → klinický problém.

Mikroorganismy v půdě (edafon)

Mikroorganismy jsou stěžejní složkou edafonu a tvoří mikroedafon (< 0,2 mm). Podílejí se na rozkladu organické hmoty, biologickém zvětrávání a koloběhu živin. Procesy probíhají uvnitř buněk i působením enzymů vně.

Kde je najdeme a jak je zkoumáme

• Uplatnění: potravinářství a lihovarství (fermentace 🍞🍺🧀), kompostování, bioplyn, mechanicko-biologická úprava odpadů, bioremediace.
• Mikrobiologie: věda o mikroorganismech; řada subdisciplín (bakteriologie, virologie, mykologie, protozoologie…).
• Biotechnologie: záměrné využívání mikrobů a jejich enzymů.

„Nevíme o většině“: kultivace vs. metagenomika

• Na Zemi převažují nekultivované (dosud nepopsané) mikroorganismy.
• Odhaduje se, že jen ~1–2 % mikrobů dokážeme kultivovat v laboratoři.

Orientační podíly kultivovaných:

• Mořská voda: ~0,001–1 %
• Sladká voda: ~0,25 %
• Půda: ~0,3 %

Aktivovaný kal: ~1–15 %

• Metagenomika 🧬 (sekvenování DNA přímo z prostředí) odhalila obrovskou skrytou diverzitu a změnila naše chápání mikrobiálních společenstev.