الأنواع الرئيسية للبكتيريا البكتيريا المفيدة والضارة. ما هي البكتيريا الأكثر خطورة على البشر. عالم البكتيريا الواسع

ترتبط كلمة "بكتيريا" في معظم الناس بشيء مزعج وخطر على الصحة. في أحسن الأحوال ، يتم تذكر منتجات اللبن الزبادي. في أسوأ الأحوال - دسباقتريوز والطاعون والدوسنتاريا وغيرها من المشاكل. البكتيريا في كل مكان ، جيدة وسيئة. ما الذي يمكن أن تخفيه الكائنات الحية الدقيقة؟

ما هي البكتيريا

الإنسان والبكتيريا

ظهور البكتيريا في الجسم

البكتيريا المفيدة هي: حمض اللاكتيك ، البكتيريا المشقوقة ، الإشريكية القولونية ، العقدية ، الفطريات ، البكتيريا الزرقاء.

يلعب كل منهم دورًا مهمًا في حياة الإنسان. بعضها يمنع حدوث العدوى ، والبعض الآخر يستخدم في إنتاج الأدوية ، والبعض الآخر يحافظ على التوازن في النظام البيئي لكوكبنا.

أنواع البكتيريا الضارة

يمكن أن تسبب البكتيريا الضارة عددًا من الأمراض الخطيرة للإنسان. على سبيل المثال ، الدفتيريا والجمرة الخبيثة والتهاب اللوزتين والطاعون وغيرها الكثير. تنتقل بسهولة من شخص مصاب عن طريق الهواء والطعام واللمس. بالضبط البكتيريا الضارة، الذين سيتم ذكر أسمائهم أدناه ، يفسد الطعام. تنبعث منها رائحة كريهة وتتلف وتتحلل وتسبب المرض.

يمكن أن تكون البكتيريا موجبة الجرام ، سالبة الجرام ، على شكل قضيب.

أسماء البكتيريا الضارة

الطاولة. البكتيريا الضارة للإنسان. الألقاب

الألقاب	الموطن	ضرر وتلف
الفطريات	الطعام والماء	السل والجذام والقرحة
عصية الكزاز	التربة والجلد والجهاز الهضمي	الكزاز والتشنجات العضلية وفشل الجهاز التنفسي
عصا الطاعون (يعتبره الخبراء سلاحًا بيولوجيًا)	فقط في البشر والقوارض والثدييات	الطاعون الدبلي والالتهاب الرئوي والتهابات الجلد
هيليكوباكتر بيلوري	بطانة معدة الإنسان	التهاب المعدة ، القرحة الهضمية ، ينتج السموم الخلوية والأمونيا
عصية الجمرة الخبيثة	التربة	الجمرة الخبيثة
عصا التسمم الغذائي	الطعام والأطباق الملوثة	تسمم

يمكن للبكتيريا الضارة لفترة طويلةالبقاء في الجسم وامتصاص العناصر الغذائية منه. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب مرضًا معديًا.

أخطر أنواع البكتيريا

يعد الميثيسيلين أحد أكثر البكتيريا مقاومة. ومن المعروف باسم " المكورات العنقودية الذهبية" (المكورات العنقودية الذهبية). هذه الكائنات الحية الدقيقة قادرة على التسبب في العديد من الأمراض المعدية. بعض أنواع هذه البكتيريا تقاوم المضادات الحيوية القوية والمطهرات. يمكن أن تعيش سلالات هذه البكتيريا في المناطق العليا الجهاز التنفسي، في جروح مفتوحةوالقنوات البولية لكل ثالث سكان الأرض. لشخص لديه مناعة قويةلا يشكل أي خطر.

البكتيريا الضارة للإنسان هي أيضًا من مسببات الأمراض تسمى السالمونيلا التيفية. هم منبهات العدوى الحادةالأمعاء وحمى التيفود. تعد هذه الأنواع من البكتيريا الضارة بالإنسان خطيرة لأنها تنتج مواد سامة تهدد الحياة بشدة. خلال مسار المرض ، يحدث تسمم في الجسم ، وحمى شديدة ، وطفح جلدي على الجسم ، وزيادة الكبد والطحال. البكتيريا شديدة المقاومة للتأثيرات الخارجية المختلفة. يعيش بشكل جيد في الماء والخضروات والفواكه ويتكاثر بشكل جيد في منتجات الألبان.

تعد كلوستريديوم التيتان من أخطر أنواع البكتيريا. ينتج سمًا يسمى السموم الخارجية للكزاز. يعاني الأشخاص المصابون بهذا العامل الممرض من آلام شديدة وتشنجات ويموتون بشدة. هذا المرض يسمى الكزاز. على الرغم من حقيقة أن اللقاح تم إنشاؤه في عام 1890 ، يموت 60 ألف شخص كل عام على الأرض.

والبكتيريا الأخرى التي يمكن أن تؤدي إلى موت الإنسان هي المتفطرة السلية. يسبب مرض السل المقاوم للأدوية. إذا لم تطلب المساعدة في الوقت المناسب ، فقد يموت شخص.

تدابير لمنع انتشار العدوى

البكتيريا الضارة ، يتم دراسة أسماء الكائنات الحية الدقيقة من مقاعد الطلاب من قبل الأطباء من جميع الاتجاهات. تبحث الرعاية الصحية كل عام عن طرق جديدة لمنع انتشار العدوى التي تشكل خطورة على حياة الإنسان. مع مراعاة التدابير الوقائية ، لن تضطر إلى إهدار طاقتك في إيجاد طرق جديدة للتعامل مع مثل هذه الأمراض.

للقيام بذلك ، من الضروري تحديد مصدر العدوى في الوقت المناسب ، وتحديد دائرة المرضى والضحايا المحتملين. لا بد من عزل المصابين وتطهير مصدر العدوى.

المرحلة الثانية هي تدمير الطرق التي يمكن من خلالها أن تنتقل البكتيريا الضارة. للقيام بذلك ، قم بتنفيذ دعاية مناسبة بين السكان.

يتم التحكم في مرافق الأغذية والخزانات والمستودعات مع تخزين المواد الغذائية.

يمكن لكل شخص مقاومة البكتيريا الضارة بكل طريقة ممكنة لتقوية مناعته. صورة صحيةالحياة ، ومراعاة قواعد النظافة الأولية ، وحماية النفس أثناء الاتصال الجنسي ، واستخدام الأدوات والمعدات الطبية المعقمة التي تستخدم لمرة واحدة ، والقيود الكاملة على التواصل مع الأشخاص في الحجر الصحي. عند دخول المنطقة الوبائية أو مصدر العدوى ، من الضروري الالتزام الصارم بجميع متطلبات الخدمات الصحية والوبائية. هناك عدد من الإصابات تتساوى في تأثيرها على الأسلحة البكتريولوجية.

ما هي البكتيريا: الأسماء والأنواع

أقدم كائن حي على كوكبنا. لم ينجو ممثلوها فقط لمليارات السنين ، ولكن لديهم أيضًا القوة الكافية لتدمير جميع الأنواع الأخرى على الأرض. في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة على ماهية البكتيريا.

دعنا نتحدث عن هيكلها ووظائفها وأيضًا تسمية بعض الأنواع المفيدة والضارة.

اكتشاف البكتيريا

أنواع البكتيريا في البول

بنية

التمثيل الغذائي

التكاثر

مكان في العالم

في وقت سابق ، اكتشفنا ما هي البكتيريا. الآن يجدر الحديث عن الدور الذي يلعبونه في الطبيعة.

يقول الباحثون أن البكتيريا هي الكائنات الحية الأولى التي ظهرت على كوكبنا. هناك كلا من الأنواع الهوائية واللاهوائية. لذلك ، فإن الكائنات أحادية الخلية قادرة على النجاة من العديد من الكوارث التي تحدث مع الأرض.

تكمن الفائدة التي لا شك فيها للبكتيريا في امتصاص النيتروجين في الغلاف الجوي. يشاركون في تكوين خصوبة التربة ، وتدمير بقايا القتلى من ممثلي النباتات والحيوانات. بالإضافة إلى ذلك ، تشارك الكائنات الحية الدقيقة في تكوين المعادن وهي مسؤولة عن الحفاظ على إمدادات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكبنا.

يبلغ إجمالي الكتلة الحيوية بدائيات النوى حوالي خمسمائة مليار طن. يخزن أكثر من ثمانين بالمائة من الفوسفور والنيتروجين والكربون.

ومع ذلك ، لا توجد على الأرض أنواع البكتيريا المفيدة فحسب ، بل الممرضة أيضًا. تسبب العديد من الأمراض الفتاكة. على سبيل المثال ، من بينها السل والجذام والطاعون والزهري والجمرة الخبيثة وغيرها الكثير. ولكن حتى تلك التي تعتبر آمنة بشكل مشروط لحياة الإنسان يمكن أن تصبح تهديدًا عندما ينخفض ​​مستوى المناعة.

كما توجد بكتيريا تصيب الحيوانات والطيور والأسماك والنباتات. وبالتالي ، فإن الكائنات الحية الدقيقة لا تتعايش فقط مع الكائنات الأكثر تطورًا. بعد ذلك ، سوف نتحدث عن البكتيريا المسببة للأمراض ، وكذلك الممثلين المفيدين لهذا النوع من الكائنات الحية الدقيقة.

البكتيريا والرجل

حتى في المدرسة يقومون بتدريس ماهية البكتيريا. يعرف الصف 3 جميع أنواع البكتيريا الزرقاء والكائنات وحيدة الخلية الأخرى ، وهيكلها وتكاثرها. الآن سنتحدث عن الجانب العملي للقضية.

منذ نصف قرن ، لم يفكر أحد في مثل هذا السؤال مثل حالة البكتيريا الدقيقة في الأمعاء. كل شيء كان طيب. التغذية هي أكثر طبيعية وصحية ، والحد الأدنى من الهرمونات والمضادات الحيوية ، وأقل انبعاثات كيميائية في البيئة.

اليوم ، في ظروف سوء التغذية ، تبرز التوترات ، وفرة المضادات الحيوية ، و dysbacteriosis والمشاكل ذات الصلة. كيف يقترح الأطباء التعامل مع هذا؟

أحد الإجابات الرئيسية هو استخدام البروبيوتيك. هذا مركب خاص يعيد ملء الأمعاء البشرية بالبكتيريا المفيدة.

يمكن أن يساعد مثل هذا التدخل في مثل هذه اللحظات غير السارة مثل الحساسية الغذائية وعدم تحمل اللاكتوز والاضطرابات الجهاز الهضميوأمراض أخرى.

دعنا الآن نتطرق إلى ماهية البكتيريا المفيدة ، ونتعرف أيضًا على تأثيرها على الصحة.

تمت دراسة ثلاثة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة بالتفصيل وتستخدم على نطاق واسع لإحداث تأثير إيجابي على جسم الإنسان - الأسيدوفيلوس والعصيات البلغارية والبكتيريا المشقوقة.

تم تصميم النوعين الأولين لتحفيز جهاز المناعة ، وكذلك تقليل نمو بعض الكائنات الحية الدقيقة الضارة مثل الخميرة والإشريكية القولونية وما إلى ذلك. Bifidobacteria هي المسؤولة عن هضم اللاكتوز وإنتاج بعض الفيتامينات وتقليل الكوليسترول.

البكتيريا الضارة

تحدثنا في وقت سابق عن ماهية البكتيريا. تم الإعلان أعلاه عن أنواع وأسماء الكائنات الحية الدقيقة المفيدة الأكثر شيوعًا. علاوة على ذلك ، سوف نتحدث عن "أعداء أحادي الخلية" للإنسان.

هناك من هو ضار فقط للإنسان ، وهناك قاتلة للحيوانات أو النباتات. لقد تعلم الناس استخدام هذا الأخير ، على وجه الخصوص ، لتدمير الأعشاب الضارة والحشرات المزعجة.

قبل الخوض في ماهية البكتيريا الضارة ، يجدر بنا اتخاذ قرار بشأن طرق انتشارها. وهناك الكثير من هؤلاء. هناك كائنات دقيقة تنتقل من خلال المنتجات الملوثة وغير المغسولة ، والطرق المحمولة جواً والتلامس ، من خلال الماء أو التربة أو لدغات الحشرات.

أسوأ شيء هو أن خلية واحدة فقط ، مرة واحدة في بيئة مواتية لجسم الإنسان ، قادرة على مضاعفة ما يصل إلى عدة ملايين من البكتيريا في غضون ساعات قليلة.

إذا تحدثنا عن ماهية البكتيريا ، يصعب تمييز أسماء الممرضات والمفيدة لغير المحترفين. في العلم ، تستخدم المصطلحات اللاتينية للإشارة إلى الكائنات الحية الدقيقة. في اللغة الشائعة ، يتم استبدال الكلمات الغامضة بمفاهيم - "الإشريكية القولونية" و "العوامل المسببة" للكوليرا والسعال الديكي والسل وغيرها.

الإجراءات الوقائية للوقاية من المرض من ثلاثة أنواع. هذه هي اللقاحات واللقاحات وانقطاع طرق الانتقال (ضمادات الشاش والقفازات) والحجر الصحي.

من أين تأتي البكتيريا في البول؟

ما البكتيريا مفيدة

البكتيريا في كل مكان - شعار مماثل نسمعه منذ الطفولة. بكل الوسائل نحاول مقاومة هذه الكائنات الدقيقة من خلال تعقيم البيئة. وهل من الضروري القيام بذلك؟

هناك بكتيريا تحمي وتساعد الإنسان والعالم من حوله. تؤوي هذه الكائنات الحية الدقيقة الإنسان والطبيعة في ملايين المستعمرات. هم مشاركون نشطون في جميع العمليات الجارية على هذا الكوكب ومباشرة في جسم أي كائن حي. هدفهم هو أن يكونوا مسؤولين عن المسار الصحيح لعمليات الحياة وأن يكونوا في كل مكان حيث لا يمكن الاستغناء عنهم.

عالم البكتيريا الواسع

وفقًا للدراسات التي يجريها العلماء بانتظام ، يوجد أكثر من كيلوغرامين ونصف من البكتيريا المختلفة في جسم الإنسان.

تشارك جميع البكتيريا في عمليات الحياة. على سبيل المثال ، يساعد البعض في هضم الطعام ، والبعض الآخر مساعدين نشطين في إنتاج الفيتامينات ، والبعض الآخر يعمل كمدافعين ضد الفيروسات والكائنات الدقيقة الضارة.

واحدة من الكائنات الحية المفيدة للغاية الموجودة في البيئة الخارجية هي البكتيريا المثبتة للنيتروجين ، والتي توجد في العقيدات الجذرية للنباتات التي تطلق النيتروجين الضروري للتنفس البشري في الغلاف الجوي.

هناك مجموعة أخرى من الكائنات الحية الدقيقة مرتبطة بهضم نفايات المركبات العضوية ، مما يساعد على الحفاظ على خصوبة التربة عند مستوى مناسب. ويشمل الميكروبات المثبتة للنيتروجين.

البكتيريا الطبية والغذائية

الكائنات الحية الدقيقة الأخرى تأخذ المشاركة النشطةفي عملية الحصول على المضادات الحيوية ، هذه هي الستربتومايسين والتتراسيكلين. تسمى هذه البكتيريا Streptomyces وتنتمي إلى بكتيريا التربة التي لا تستخدم في تصنيع المضادات الحيوية فحسب ، بل أيضًا في المنتجات الصناعية والإنتاج الغذائي.

بالنسبة لهذه الصناعات الغذائية ، يتم استخدام بكتيريا Lactobacillis ، التي تشارك في عمليات التخمير ، على نطاق واسع. لذلك ، فهي مطلوبة في صناعة الزبادي والبيرة والجبن والنبيذ.

كل هؤلاء الممثلين لمساعدي الكائنات الحية الدقيقة يعيشون وفقًا لقواعدهم الصارمة. يؤدي انتهاك توازنهم إلى أكثر الظواهر سلبية. بادئ ذي بدء ، يحدث داء القرص في جسم الإنسان ، وتكون عواقبه في بعض الأحيان لا رجعة فيها.

ثانياً ، جميع الوظائف التصالحية للشخص مرتبطة بأعضاء داخلية أو خارجية ، مع وجود اختلال في التوازن البكتيريا المفيدةهي أكثر صعوبة. الأمر نفسه ينطبق على المجموعة التي تشارك في إنتاج الغذاء.

سواء في سياق المناهج المدرسية وفي إطار التعليم الجامعي المتخصص ، يتم بالضرورة النظر في أمثلة من مملكة البكتيريا. ظهر هذا أقدم شكل من أشكال الحياة على كوكبنا في وقت أبكر من أي شكل آخر عرفه الإنسان. لأول مرة ، كما يقدر العلماء ، تكونت البكتيريا منذ حوالي ثلاثة مليارات ونصف المليار سنة ، ولمدة حوالي مليار سنة لم تكن هناك أشكال أخرى للحياة على هذا الكوكب. تعتبر أمثلة البكتيريا وأعدائنا وأصدقائنا بالضرورة في إطار أي برنامج تعليمي ، لأن أشكال الحياة المجهرية هذه هي التي تجعل العمليات المميزة لعالمنا ممكنة.

ملامح الانتشار

أين يمكن العثور على أمثلة للبكتيريا في العالم الحي؟ نعم ، في كل مكان تقريبًا! توجد في مياه الينابيع وفي الكثبان الصحراوية وعناصر التربة والهواء والصخور الصخرية. في جليد القطب الجنوبي ، على سبيل المثال ، تعيش البكتيريا في درجة صقيع تبلغ -83 درجة ، لكن درجات الحرارة المرتفعة لا تتداخل معها - تم العثور على أشكال الحياة في المصادر حيث يتم تسخين السائل إلى +90. تتضح الكثافة السكانية للعالم المجهري من حقيقة أن البكتيريا الموجودة في غرام واحد من التربة ، على سبيل المثال ، لا تعد ولا تحصى بمئات الملايين.

يمكن للبكتيريا أن تعيش على أي شكل آخر من أشكال الحياة - على النبات أو الحيوان. يعرف الكثير من الناس عبارة "البكتيريا المعوية" ، وعلى التلفزيون يعلنون باستمرار عن المنتجات التي تعمل على تحسينها. في الواقع ، على سبيل المثال ، تتشكل فقط من البكتيريا ، وهذا هو ، عادة في جسم الإنسان أيضًا ، يعيش أشكالًا مجهرية لا حصر لها من الحياة. إنها أيضًا على جلدنا ، في الفم - باختصار ، في أي مكان. بعضها ضار حقًا وحتى يهدد الحياة ، ولهذا السبب تنتشر العوامل المضادة للبكتيريا على نطاق واسع ، ولكن بدون غيرها سيكون من المستحيل ببساطة البقاء على قيد الحياة - يتعايش جنسنا في التعايش.

الظروف المعيشية

مهما كان مثال البكتيريا ، فهذه الكائنات مقاومة بشكل استثنائي ، ويمكن أن تعيش في ظروف معاكسة ، وتتكيف بسهولة مع العوامل السلبية. تحتاج بعض الأشكال إلى الأكسجين للبقاء على قيد الحياة ، بينما يمكن للبعض الآخر أن يعمل بشكل جيد بدونه. هناك العديد من الأمثلة لممثلي البكتيريا التي تعيش بشكل ممتاز في بيئة نقص الأكسجين.

أظهرت الدراسات أن أشكال الحياة المجهرية يمكن أن تعيش في الصقيع الشديد ، فهي لا تخشى الجفاف الشديد أو درجات الحرارة المرتفعة. يمكن للجراثيم التي تتكاثر بها البكتيريا أن تتأقلم بسهولة حتى مع الغليان المطول أو المعالجة في درجات حرارة منخفضة.

ماذا يوجد هناك؟

عند فحص أمثلة البكتيريا (أعداء وأصدقاء الإنسان) ، يجب أن نتذكر أن علم الأحياء الحديث يقدم نظام تصنيف يبسط إلى حد ما فهم هذه المملكة المتنوعة. من المعتاد التحدث عن عدة أشكال مختلفة ، لكل منها اسم متخصص. لذلك ، تسمى البكتيريا على شكل كرة cocci ، والمكورات العقدية عبارة عن كرات مجمعة في سلسلة ، وإذا كان التكوين يشبه حفنة ، فإنه ينتمي إلى مجموعة المكورات العنقودية. تُعرف مثل هذه الأشكال المجهرية للحياة عندما تعيش بكتيريا في وقت واحد في كبسولة واحدة مغطاة بغشاء مخاطي. وتسمى هذه المكورات الثنائية. العصيات هي على شكل قضيب ، spirilla هي لولبية ، و vibrios هي مثال للبكتيريا (أي طالب يجتاز البرنامج بشكل مسؤول يجب أن يكون قادرًا على إحضاره) ، وهو مشابه في الشكل للفاصلة.

تم اعتماد هذا الاسم لأشكال الحياة المجهرية التي ، عند تحليلها بواسطة غرام ، لا تغير لونها عند تعرضها للبنفسجي البلوري. على سبيل المثال ، تحتفظ البكتيريا الممرضة وغير الضارة الموجبة للجرام بصبغة أرجوانية حتى عند غسلها بالكحول ، ولكن البكتريا سالبة الجرام تتغير تمامًا.

عند فحص شكل الحياة المجهري بعد غسل الجرام ، يجب استخدام صبغة العقد (السافرانين) ، والتي ستؤدي إلى تحول البكتيريا إلى اللون الوردي أو الأحمر. هذا التفاعل ناتج عن بنية الغشاء الخارجي الذي يمنع الصبغة من اختراق الداخل.

لماذا هذا مطلوب؟

إذا تم تكليف الطالب ، كجزء من دورة مدرسية ، بمهمة إعطاء أمثلة للبكتيريا ، فيمكنه عادةً أن يتذكر تلك الأشكال التي تم أخذها في الاعتبار في الكتاب المدرسي ، وقد تم الإشارة إلى ميزاتها الرئيسية بالفعل. تم اختراع اختبار البقع بدقة لاكتشاف هذه المعلمات المحددة. في البداية ، كانت الدراسة تهدف إلى تصنيف ممثلي شكل الحياة المجهري.

تسمح نتائج اختبار جرام باستخلاص استنتاجات فيما يتعلق بهيكل جدران الخلايا. بناءً على المعلومات الواردة ، يمكن تقسيم جميع النماذج المحددة إلى مجموعتين ، والتي يتم أخذها في الاعتبار أيضًا في العمل. على سبيل المثال ، البكتيريا المسببة للأمراض من فئة سالبة الجرام أكثر مقاومة لتأثير الأجسام المضادة ، لأن جدار الخلية غير قابل للاختراق ومحمي وقوي. ولكن بالنسبة للمقاومة الموجبة للجرام تتميز بانخفاض ملحوظ.

الإمراضية وخصائص التفاعل

المثال الكلاسيكي للمرض الذي تسببه البكتيريا هو العملية الالتهابية، والتي يمكن أن تتطور في مجموعة متنوعة من الأنسجة والأعضاء. في أغلب الأحيان ، يتم إثارة مثل هذا التفاعل من خلال أشكال الحياة سالبة الجرام ، لأن جدرانها الخلوية تسبب رد فعل من جهاز المناعة البشري. تحتوي الجدران على LPS (طبقة عديدات السكاريد الدهنية) ، استجابة لذلك يولد الجسم السيتوكينات. هذا يثير الالتهاب ، ويضطر الجسم المضيف إلى التعامل مع زيادة إنتاج المكونات السامة ، والذي يرجع إلى الصراع بين شكل الحياة المجهري والجهاز المناعي.

أي منها معروف؟

في الطب ، في الوقت الحاضر ، يتم إيلاء اهتمام خاص لثلاثة أشكال استفزازية مرض خطير. تنتقل بكتيريا النيسرية البنية عن طريق الاتصال الجنسي ، وتلاحظ أعراض أمراض الجهاز التنفسي عندما يصاب الجسم بـ Moraxella catarrhalis ، وأحد الأمراض الخطيرة جدًا للإنسان - التهاب السحايا - تثيره بكتيريا Neisseria meningitidis.

العصيات والأمراض

بالنظر ، على سبيل المثال ، البكتيريا والأمراض التي تثيرها ، من المستحيل ببساطة تجاهل العصيات. هذه الكلمة معروفة حاليًا لأي شخص عادي ، حتى لو كان يتخيل بشكل سيء جدًا ميزات أشكال الحياة المجهرية ، وهذه المجموعة المتنوعة من البكتيريا سالبة الجرام مهمة للغاية للأطباء والباحثين المعاصرين ، لأنها تثير مشاكل خطيرة في الجهاز التنفسي للإنسان . هناك أيضًا أمثلة معروفة لأمراض الجهاز البولي التي تسببها مثل هذه العدوى. تؤثر بعض العصيات سلبًا على عمل الجهاز الهضمي. تعتمد درجة الضرر على مناعة الشخص والشكل المحدد الذي أصاب الجسم.

ترتبط مجموعة معينة من البكتيريا سالبة الجرام بزيادة احتمالية الإصابة بعدوى المستشفيات. يعتبر الالتهاب الرئوي من أخطر أنواع التهاب السحايا الثانوي انتشارًا نسبيًا. يجب أن يكون الموظفون الأكثر حرصًا المؤسسات الطبيةوحدات العناية المركزة.

ليثوتروف

بالنظر إلى أمثلة التغذية البكتيرية ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لمجموعة فريدة من lithotrophs. هذا هو مثل هذا الشكل المجهري للحياة ، والذي بسبب نشاطه يتلقى الطاقة من مركب غير عضوي. يتم استخدام المعادن وكبريتيد الهيدروجين والأمونيوم والعديد من المركبات الأخرى التي تستقبل البكتيريا منها الإلكترونات. يعمل جزيء الأكسجين أو مركب آخر اجتاز بالفعل مرحلة الأكسدة كعامل مؤكسد في التفاعل. يترافق نقل الإلكترون مع إنتاج الطاقة التي يخزنها الجسم وتستخدم في عملية التمثيل الغذائي.

بالنسبة للعلماء المعاصرين ، فإن lithotrophs مثيرة للاهتمام في المقام الأول لأنها كائنات حية غير نمطية إلى حد ما لكوكبنا ، وتسمح لنا الدراسة بتوسيع فهمنا بشكل كبير للإمكانيات التي تمتلكها بعض مجموعات الكائنات الحية. معرفة الأمثلة ، أسماء البكتيريا من فئة lithotrophs ، بعد دراسة ميزات نشاطها الحيوي ، من الممكن إلى حد ما استعادة النظام البيئي الأساسي لكوكبنا ، أي الفترة التي لم يكن فيها التمثيل الضوئي ، الأكسجين لم تكن موجودة ، وحتى المواد العضوية لم تظهر بعد. تعطي دراسة الكتل الصخرية فرصة لمعرفة الحياة على الكواكب الأخرى ، حيث يمكن إدراكها بسبب أكسدة المواد غير العضوية ، في حالة الغياب التام للأكسجين.

من وماذا؟

ما هي الليثوتروف في الطبيعة؟ ومن الأمثلة على ذلك بكتيريا العقيدات ، والتغذية الكيميائية ، والكربوكسي ، والميثانوجينات. في الوقت الحالي ، لا يستطيع العلماء الجزم بأنهم تمكنوا من اكتشاف جميع الأصناف التي تنتمي إلى هذه المجموعة من أشكال الحياة المجهرية. من المفترض أن إجراء المزيد من الأبحاث في هذا الاتجاه هو أحد المجالات الواعدة في علم الأحياء الدقيقة.

تلعب الليثوتروف دورًا نشطًا في العمليات الدورية المهمة لظروف وجود الحياة على كوكبنا. غالبًا ما يكون للتفاعلات الكيميائية التي تثيرها هذه البكتيريا تأثير قوي إلى حد ما على الفضاء. لذلك ، يمكن لبكتيريا الكبريت أكسدة كبريتيد الهيدروجين في الرواسب في قاع الخزان ، وبدون مثل هذا التفاعل ، سيتفاعل المكون مع الأكسجين الموجود في طبقات الماء ، مما يجعل الحياة فيه مستحيلة.

التكافل والمعارضة

من منا لا يعرف أمثلة على الفيروسات والبكتيريا؟ كجزء من الدورة المدرسية ، يتم إخبار الجميع عن الوذمة اللولبية الباهتة ، والتي يمكن أن تثير مرض الزهري ، فلامبيزيا. هناك أيضًا فيروسات البكتيريا ، والتي يعرفها العلم باسم العاثيات. أظهرت الدراسات أنه في ثانية واحدة فقط يمكن أن تصيب 10 إلى 24 درجة من البكتيريا! إنها أداة تطورية قوية وقابلة للتطبيق الهندسة الوراثيةالطريقة التي يتم استكشافها بنشاط حاليًا من قبل العلماء.

أهمية الحياة

هناك اعتقاد خاطئ في البيئة التافهة بأن البكتيريا هي سبب المرض الذي يصيب الإنسان فقط ، ولا فائدة منها أو ضرر منها. ترجع هذه الصورة النمطية إلى الصورة البشرية للعالم المحيط ، أي فكرة أن كل شيء يرتبط بطريقة ما بشخص ما ، ويدور حوله ، ولا يوجد إلا بالنسبة له. في الواقع ، نحن نتحدث عن تفاعل مستمر دون أي مركز دوران محدد. تتفاعل البكتيريا وحقيقيات النوى طوال فترة وجود هاتين المملكتين.

ارتبطت الطريقة الأولى لمحاربة البكتيريا ، التي اخترعها الإنسان ، باكتشاف البنسلين ، وهو فطر يمكنه تدمير أشكال الحياة المجهرية. تنتمي الفطريات إلى مملكة حقيقيات النوى ، ومن وجهة نظر التسلسل الهرمي البيولوجي ، ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالبشر أكثر من ارتباطها بالنباتات. لكن الدراسات أظهرت أن الفطريات ليست الشيء الوحيد الذي أصبح عدوًا للبكتيريا وليس حتى أول شيء ، لأن حقيقيات النوى ظهرت في وقت متأخر جدًا عن الحياة المجهرية. في البداية ، كان الصراع بين البكتيريا (والأشكال الأخرى ببساطة غير موجود) هو استخدام المكونات التي تنتجها هذه الكائنات من أجل الحصول على مكان لها في الوجود. في الوقت الحاضر ، يحاول الشخص اكتشاف طرق جديدة لمحاربة البكتيريا ، ويمكنه فقط اكتشاف تلك الأساليب التي عرفتها الطبيعة لفترة طويلة والتي استخدمتها الكائنات الحية في النضال من أجل الحياة. ولكن مقاومة الأدويةالذي يخيف الكثيرين بشكل كبير ، هو رد الفعل الطبيعي للمقاومة المتأصل في الحياة المجهرية لملايين السنين. كانت هي التي حددت قدرة البكتيريا على البقاء طوال هذا الوقت والاستمرار في التطور والتكاثر.

هاجم أو مت

عالمنا هو المكان الذي يستطيع فيه فقط أولئك الذين يتأقلمون مع الحياة ، والقادرون على الدفاع والهجوم والبقاء على قيد الحياة. في الوقت نفسه ، ترتبط القدرة على الهجوم ارتباطًا وثيقًا بخيارات حماية الذات وحياة الفرد ومصالحه. إذا لم تتمكن بكتيريا معينة من الإفلات من المضادات الحيوية ، فإن تلك الأنواع ستموت. الكائنات الحية الدقيقة الموجودة اليوم قد تطورت تمامًا ومعقدة الات دفاعيةفعال ضد مجموعة متنوعة من المواد والمركبات. الطريقة الأكثر قابلية للتطبيق في الطبيعة هي إعادة توجيه الخطر إلى هدف آخر.

يصاحب ظهور المضاد الحيوي تأثير على جزيء كائن حي مجهري - على بروتين RNA. إذا قمت بتغيير الهدف ، فإن المكان الذي يمكن أن يرتبط فيه المضاد الحيوي سيتغير. تصبح الطفرة النقطية ، التي تجعل كائنًا حيًا واحدًا مقاومًا لعمل مكون عدواني ، سببًا في تحسين النوع بأكمله ، لأن هذه البكتيريا هي التي تستمر في التكاثر بنشاط.

الفيروسات والبكتيريا

هذا الموضوع يسبب حاليًا الكثير من الحديث بين المحترفين والناس العاديين. في كل ثانية تقريبًا يتخيل نفسه متخصصًا في الفيروسات ، وهو مرتبط بعمل أنظمة الإعلام الجماهيري: بمجرد اقتراب وباء الإنفلونزا ، يتحدثون ويكتبون عن الفيروسات في كل مكان وفي كل مكان. يبدأ الشخص ، بعد التعرف على هذه البيانات ، في الاعتقاد بأنه يعرف كل ما هو ممكن. بالطبع ، من المفيد التعرف على البيانات ، لكن لا تكن مخطئًا: ليس فقط الأشخاص العاديون ، ولكن أيضًا المحترفون ، في الوقت الحالي ، لم يكتشفوا بعد عظممعلومات حول النشاط الحيوي للفيروسات والبكتيريا.

بالمناسبة ، في السنوات الاخيرةكانت هناك زيادة كبيرة في عدد الأشخاص المقتنعين بالسرطان مرض فيروسي. لقد أجرت عدة مئات من المختبرات حول العالم دراسات يمكن من خلالها استخلاص مثل هذا الاستنتاج فيما يتعلق بسرطان الدم والساركوما. ومع ذلك ، هذه مجرد افتراضات حتى الآن ، وقاعدة الأدلة الرسمية ليست كافية للتوصل إلى نتيجة دقيقة.

علم الفيروسات

هذا فرع من فروع العلم ، نشأ منذ ثمانية عقود ، عندما اكتشف أنه يسبب مرض فسيفساء التبغ. لاحقًا بشكل ملحوظ ، تم الحصول على الصورة الأولى ، على الرغم من كونها غير دقيقة للغاية ، ولم يتم إجراء بحث صحيح إلى حد ما إلا في الخمسة عشر عامًا الماضية ، عندما أتاحت التقنيات المتاحة للبشرية دراسة أشكال الحياة الصغيرة هذه.

في الوقت الحالي ، لا توجد معلومات دقيقة حول كيفية ظهور الفيروسات ومتى ظهرت ، ولكن إحدى النظريات الرئيسية هي أن شكل الحياة هذا نشأ من البكتيريا. بدلاً من التطور ، حدث التدهور هنا ، وعاد التطور إلى الوراء ، وتشكلت كائنات جديدة وحيدة الخلية. تجادل مجموعة من العلماء بأن الفيروسات كانت في السابق أكثر تعقيدًا ، لكن عددًا من الميزات قد فقد بمرور الوقت. الحالة المتاحة للدراسة من قبل الإنسان الحديث ، فإن تنوع بيانات الصندوق الجيني ليس سوى أصداء بدرجات مختلفة ، ومراحل التدهور ، وخصائص نوع معين. ما زال مدى صحة هذه النظرية غير معروف ، لكن لا يمكن إنكار وجود علاقة وثيقة بين البكتيريا والفيروسات.

البكتيريا: مختلفة جدا

حتى لو فهم الإنسان الحديث أن البكتيريا تحيط به في كل مكان وفي كل مكان ، فلا يزال من الصعب إدراك مدى اعتماد عمليات العالم المحيط على أشكال الحياة المجهرية. في الآونة الأخيرة فقط ، اكتشف العلماء أن البكتيريا الحية تملأ الغيوم ، حيث ترتفع بالبخار. القدرات الممنوحة لمثل هذه الكائنات مدهشة وملهمة. يستفز البعض تحول الماء إلى جليد ، مما يؤدي إلى هطول الأمطار. عندما تبدأ الحبيبات في التساقط ، تذوب مرة أخرى ، ويسقط وابل من الماء - أو ثلج ، حسب المناخ والموسم - على الأرض. منذ وقت ليس ببعيد ، اقترح العلماء أنه من خلال البكتيريا ، يمكنك تحقيق زيادة في هطول الأمطار.

تم اكتشاف القدرات الموصوفة حتى الآن في دراسة الأنواع التي حصلت على الاسم العلمي Pseudomonas Syringae. سبق للعلماء أن افترضوا أن نقيًا لـ عين الانسانالغيوم مليئة بالحياة و المرافق الحديثةجعلت التكنولوجيا والأدوات من الممكن إثبات وجهة النظر هذه. وفقًا لتقديرات تقريبية ، فإن مترًا مكعبًا من السحابة مليء بالميكروبات بتركيز 300-30.000 نسخة. من بين أمور أخرى ، الشكل المذكور من Pseudomonas Syringae موجود هنا ، مما يثير تكوين الجليد من الماء بدرجة معقولة درجة حرارة عالية. تم اكتشافه لأول مرة منذ عدة عقود أثناء دراسة النباتات ونمو في بيئة اصطناعية - اتضح أنه بسيط للغاية. حاليًا ، تعمل Pseudomonas Syringae بنشاط لصالح البشرية في منتجعات التزلج.

كيف يحدث هذا؟

يرتبط وجود Pseudomonas Syringae بإنتاج البروتينات التي تغطي سطح الكائن المجهري في شبكة. عندما يقترب جزيء الماء ، تفاعل كيميائي، الشبكة مستوية ، تظهر شبكة ، مما يؤدي إلى تكوين الجليد. اللب يجذب الماء ويزيد في الحجم والكتلة. إذا حدث كل هذا في سحابة ، فإن الزيادة في الوزن تؤدي إلى استحالة المزيد من الارتفاع وسقوط الحبيبات. يتم تحديد شكل هطول الأمطار من خلال درجة حرارة الهواء بالقرب من سطح الأرض.

يُفترض أنه يمكن اللجوء إلى Pseudomonas Syringae خلال فترة الجفاف ، حيث من الضروري إدخال مستعمرة من البكتيريا في السحابة. في الوقت الحالي ، لا يعرف العلماء بالضبط ما هو تركيز الكائنات الحية الدقيقة الذي يمكن أن يثير المطر ، لذلك يتم إجراء التجارب ، وأخذ العينات. في الوقت نفسه ، من الضروري معرفة سبب تحرك Pseudomonas Syringae بواسطة السحب ، إذا كانت الكائنات الحية الدقيقة تعيش بشكل طبيعي على النبات.

الغشاء السيتوبلازمي في الفحص المجهري الإلكتروني للمقاطع الرقيقة للغاية عبارة عن غشاء من ثلاث طبقات (طبقتان داكنتان بسمك 2.5 نانومتر مفصولة بغشاء خفيف - متوسط). في التركيب ، يشبه البلازما في الخلايا الحيوانية ويتكون من طبقة مزدوجة من الدهون الفوسفورية مع سطحية مدمجة وبروتينات متكاملة ، كما لو كانت تخترق بنية الغشاء. مع النمو المفرط (مقارنة بنمو جدار الخلية) ، يتشكل الغشاء السيتوبلازمي - غزو في شكل هياكل غشاء ملتوية معقدة ، تسمى mesosomes. تسمى الهياكل الملتوية الأقل تعقيدًا الأغشية داخل الهيولى.

السيتوبلازم

يتكون السيتوبلازم من بروتينات قابلة للذوبان ، وأحماض نووية ، وشوائب والعديد من الحبيبات الصغيرة - الريبوسومات المسؤولة عن تخليق (ترجمة) البروتينات. يبلغ حجم الريبوسومات البكتيرية حوالي 20 نانومتر ولها معامل ترسيب 70S ، على عكس الريبوسومات 80S المميزة للخلايا حقيقية النواة. RNA الريبوسوم (rRNA) هي عناصر محافظة للبكتيريا ("الساعة الجزيئية" للتطور). 16S rRNA هو جزء من وحدة فرعية صغيرة من الريبوسومات ، و 23S rRNA جزء من الوحدة الفرعية الكبيرة للريبوسومات. دراسة 16S rRNA هي أساس علم اللاهوت الجيني ، مما يجعل من الممكن تقييم درجة ارتباط الكائنات الحية.
يوجد في السيتوبلازم شوائب مختلفة في شكل حبيبات الجليكوجين والسكريات وحمض بيتا هيدروكسي وعديد الفوسفات (فولوتين). إنها مواد احتياطية لاحتياجات التغذية والطاقة للبكتيريا. يمتلك Volyutin تقاربًا مع الأصباغ الأساسية ويمكن اكتشافه بسهولة باستخدام طرق تلطيخ خاصة (على سبيل المثال ، وفقًا لـ Neisser) في شكل حبيبات متغيرة اللون. تم الكشف عن الترتيب المميز لحبيبات الفولوتين في عصية الدفتيريا في شكل أعمدة الخلية الملطخة بشدة.

نوكليويد

النيوكليويد هو ما يعادل النواة في البكتيريا. يقع في المنطقة المركزية للبكتيريا على شكل DNA مزدوج الشريطة ، مغلق في حلقة ومعبأ بإحكام مثل الكرة. نواة البكتيريا ، على عكس حقيقيات النوى ، لا تحتوي على غشاء نووي ونواة وبروتينات أساسية (هيستونات). عادة ، تحتوي الخلية البكتيرية على كروموسوم واحد ، يتم تمثيله بجزيء DNA مغلق في حلقة.
بالإضافة إلى النوكليويد ، الذي يمثله كروموسوم واحد ، تحتوي الخلية البكتيرية على عوامل وراثية خارج الصبغية - البلازميدات ، وهي حلقات DNA مغلقة تساهميًا.

كبسولة ، كبسولة صغيرة ، مخاط

كبسولة - هيكل مخاطي بسمك يزيد عن 0.2 ميكرون ، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بجدار الخلية البكتيرية وله حدود خارجية محددة بوضوح. يمكن تمييز الكبسولة في مسحات - بصمات من مواد مرضية. في مزارع البكتيريا النقية ، تتشكل الكبسولة بشكل أقل تكرارًا. يتم اكتشافه باستخدام طرق تلطيخ خاصة (على سبيل المثال ، وفقًا لـ Burri-Gins) ، والتي تخلق تباينًا سلبيًا لمواد الكبسولة: يخلق الحبر خلفية داكنة حول الكبسولة. تتكون الكبسولة من عديد السكاريد (عديدات السكاريد الخارجية) ، وأحيانًا من عديد الببتيدات ، على سبيل المثال ، في عصيات الجمرة الخبيثة ، وتتكون من بوليمرات حمض الجلوتاميك D. الكبسولة محبة للماء وتمنع البلعمة للبكتيريا. الكبسولة عبارة عن مستضد: تتسبب الأجسام المضادة ضد الكبسولة في تضخمها (تفاعل تورم الكبسولة).
تشكل العديد من البكتيريا كبسولة دقيقة - تشكيل مخاطي بسمك أقل من 0.2 ميكرون ، يتم اكتشافه فقط بواسطة المجهر الإلكتروني. من الكبسولة يجب التمييز بين عديدات السكاريد الخارجية المخاطية التي ليس لها حدود واضحة. الوحل قابل للذوبان في الماء.
تشارك عديدات السكاريد الخارجية البكتيرية في الالتصاق (الالتصاق بالركائز) ، وتسمى أيضًا glycocalyx. ما بعد التوليف
عديدات السكاريد الخارجية بواسطة البكتيريا ، هناك آلية أخرى لتشكيلها: من خلال عمل الإنزيمات البكتيرية خارج الخلية على السكريات الثنائية. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل ديكستران و ليفان.

الأسواط

تحدد الأسواط البكتيرية حركية الخلية البكتيرية. الأسواط هي خيوط رفيعة تنشأ من الغشاء السيتوبلازمي وهي أطول من الخلية نفسها. يبلغ سمك السوط 12-20 نانومتر وطوله 3-15 ميكرومتر. تتكون من 3 أجزاء: خيط حلزوني وخطاف وجسم قاعدي يحتوي على قضيب به أقراص خاصة (زوج واحد من الأقراص موجبة الجرام وزوجان من الأقراص للبكتيريا سالبة الجرام). ترتبط أقراص السوط بالغشاء السيتوبلازمي وجدار الخلية. هذا يخلق تأثير محرك كهربائي بقضيب محرك يقوم بتدوير السوط. يتكون فلاجيلا من بروتين - فلاجيلين (من سوط - سوط) ؛ هو مستضد H. يتم لف الوحدات الفرعية فلاجيلين.
عدد الأسواط في البكتيريا أنواع مختلفةيختلف من واحد (monotrich) في Vibrio cholerae إلى عشرة أو مئات من الأسواط الممتدة على طول محيط البكتيريا (peritrich) في Escherichia coli ، و Proteus ، إلخ. تمتلك Lofotrichs حزمة من الأسواط في أحد طرفي الخلية. البرمائيات لها سوط واحد أو حزمة من الأسواط على طرفي نقيض من الخلية.

الشرب

Pili (fimbriae ، الزغابات) - تكوينات خيطية ، أرق وأقصر (3-10 نانومتر × 0.3-10 ميكرون) من السوط. يمتد بيلي من سطح الخلية ويتكون من بروتين بيلين ، الذي له نشاط مستضدي. هناك pili مسؤولة عن الالتصاق ، أي عن ربط البكتيريا بالخلية المصابة ، وكذلك الشعيرات المسؤولة عن التغذية ، واستقلاب الماء والملح والجنس (F-pili) ، أو الاقتران. المشروبات وفيرة - عدة مئات في القفص. ومع ذلك ، فإن الجنس الشعري عادة ما يكون 1-3 لكل خلية: يتم تشكيلها من قبل ما يسمى بالخلايا المانحة "الذكورية" التي تحتوي على بلازميدات قابلة للانتقال (F- ، R- ، Col-plasmids). السمة المميزة للشعيرة الجنسية هي التفاعل مع العاثيات الكروية "الذكورية" الخاصة ، والتي يتم امتصاصها بشكل مكثف على الشعيرات الجنسية.

الجدل

الجراثيم هي شكل غريب من البكتيريا الثابتة النائمة ، أي بكتيريا
بنوع إيجابي الجرام من بنية جدار الخلية. تتشكل الجراثيم في ظل ظروف غير مواتية لوجود البكتيريا (التجفيف ، نقص المغذيات ، إلخ .. يتكون بوغ واحد (endospore) داخل الخلية البكتيرية. يساهم تكوين الأبواغ في الحفاظ على النوع وليس طريقة التكاثرمثل الفطر. البكتيريا المكونة للأبواغ من جنس العصيات لها جراثيم لا تتجاوز قطر الخلية. تسمى البكتيريا التي يتجاوز حجم البوغ فيها قطر الخلية كلوستريديوم ، على سبيل المثال ، بكتيريا جنس كلوستريديوم (لات. كلوستريديوم - مغزل). الجراثيم مقاومة للأحماض ، لذلك فهي ملطخة باللون الأحمر وفقًا لطريقة Aujeszky أو ​​وفقًا لطريقة Ziehl-Neelsen ، وتكون الخلية النباتية زرقاء.

يمكن أن يكون شكل النزاع بيضاويًا وكرويًا ؛ الموقع في الخلية هو المحطة الطرفية ، أي في نهاية العصا (في العامل المسبب للكزاز) ، تحت الأرض - أقرب إلى نهاية العصا (في مسببات الأمراض من التسمم الغذائي ، الغرغرينا الغازية) والمركزية (في عصيات الجمرة الخبيثة). تستمر الجراثيم لفترة طويلة بسبب وجود قشرة متعددة الطبقات ، وثنائي بيكولينات الكالسيوم ، وانخفاض محتوى الماء وعمليات التمثيل الغذائي البطيئة. في ظل ظروف مواتية ، تنبت الأبواغ من خلال ثلاث مراحل متتالية: التنشيط ، والبدء ، والإنبات.

بكتيريا- هذا شكل بسيط للغاية من أشكال الحياة النباتية ، والذي يتكون من خلية حية واحدة. يتم التكاثر عن طريق انقسام الخلية. عند بلوغ مرحلة النضج ، تنقسم البكتيريا إلى قسمين خلايا متساوية. في المقابل ، تصل كل خلية من هذه الخلايا إلى مرحلة النضج وتنقسم أيضًا إلى خليتين متساويتين. في ظل ظروف مثالية بكتيريايصل إلى حالة النضج ويتكاثر في أقل من 20-30 دقيقة. عند هذا المعدل من التكاثر ، يمكن لبكتيريا واحدة نظريًا أن تنتج 34 تريليون نسل في غضون 24 ساعة! لحسن الحظ ، دورة الحياةالبكتيريا قصيرة نسبيًا وتستمر من بضع دقائق إلى عدة ساعات. لذلك ، حتى في ظل الظروف المثالية ، لا يمكنهم التكاثر بمثل هذا المعدل.

معدل النمو و تكاثر البكتيرياوالكائنات الدقيقة الأخرى تعتمد على الظروف البيئية. تؤثر درجة الحرارة والضوء والأكسجين والرطوبة ودرجة الحموضة (الحموضة أو القلوية) ، إلى جانب التغذية ، على معدل نمو البكتيريا. من بين هؤلاء ، تعتبر درجة الحرارة ذات أهمية خاصة للفنيين والمهندسين. لكل نوع من البكتيريا ، توجد درجة حرارة دنيا يمكن أن تنمو عندها. عند درجات حرارة أقل من هذه العتبة ، تدخل البكتيريا في سبات ولا تستطيع التكاثر. بالضبط نفس الشيء لكل أنواع البكتيرياهناك عتبة درجة الحرارة القصوى. في درجات حرارة أعلى من هذا الحد ، يتم تدمير البكتيريا. بين هذه الحدود هي درجة الحرارة المثلى التي تتكاثر فيها البكتيريا السرعة القصوى. تتراوح درجة الحرارة المثلى لمعظم البكتيريا التي تتغذى على فضلات الحيوانات والأنسجة الميتة للحيوانات والنباتات (النباتات الرمية) من 24 إلى 30 درجة مئوية. تبلغ درجة الحرارة المثلى لمعظم البكتيريا المسببة للعدوى والأمراض المضيفة (البكتيريا المسببة للأمراض) حوالي 38 درجة مئوية. في معظم الحالات ، من الممكن تقليلها بشكل كبير معدل النمو البكتيريإذا كانت البيئة. أخيرًا ، هناك العديد من أنواع البكتيريا التي تزدهر بشكل أفضل في درجة حرارة الماء ، بينما يعمل البعض الآخر بشكل أفضل في درجات الحرارة المنخفضة.

إضافة إلى ما سبق

الأصل ، التطور ، المكان في تطور الحياة على الأرض

كانت البكتيريا ، إلى جانب العتائق ، من بين الكائنات الحية الأولى على الأرض ، حيث ظهرت منذ حوالي 3.9-3.5 مليار سنة. لم يتم بعد دراسة العلاقات التطورية بين هذه المجموعات بشكل كامل ، وهناك على الأقل ثلاث فرضيات رئيسية: يقترح N. Pace أن لديهم سلفًا مشتركًا للبكتيريا الأولية ؛ يعتبر Zavarzin أن العتائق هي فرع مسدود من تطور eubacteria الذي أتقن التطرف. بيئات؛ أخيرًا ، وفقًا للفرضية الثالثة ، فإن البدئيات هي الكائنات الحية الأولى التي نشأت منها البكتيريا.

نشأت حقيقيات النوى نتيجة التكاثر التكافلي من الخلايا البكتيرية بعد ذلك بوقت طويل: منذ حوالي 1.9-1.3 مليار سنة. يتميز تطور البكتيريا بتحيز فسيولوجي وكيميائي حيوي واضح: مع وجود فقر نسبي في أشكال الحياة وبنية بدائية ، فقد أتقنوا جميع العمليات الكيميائية الحيوية المعروفة حاليًا تقريبًا. يحتوي المحيط الحيوي بدائية النواة بالفعل على جميع الطرق الحالية لتحويل المواد. حقيقيات النوى ، بعد اختراقها ، غيرت فقط الجوانب الكمية لوظائفها ، ولكن ليس الجوانب النوعية ؛ في مراحل عديدة من العناصر ، لا تزال البكتيريا تحتفظ بمكانة احتكارية.

تعد البكتيريا الزرقاء من أقدم البكتيريا. في الصخور التي تشكلت قبل 3.5 مليار سنة ، تم العثور على منتجات نشاطها الحيوي - ستروماتوليت - ، ويعود دليل لا جدال فيه على وجود البكتيريا الزرقاء إلى 2.2-2.0 مليار سنة مضت. بفضلهم ، بدأ الأكسجين يتراكم في الغلاف الجوي ، والذي وصل قبل ملياري عام إلى تركيزات كافية لبدء التنفس الهوائي. تنتمي التكوينات المميزة للميتالوجينيوم الهوائي الإجباري إلى هذا الوقت.

تسبب ظهور الأكسجين في الغلاف الجوي في ضربة خطيرة للبكتيريا اللاهوائية. هم إما يموتون أو يذهبون إلى مناطق نقص الأكسجين المحفوظة محليًا. يتم تقليل تنوع الأنواع الكلي للبكتيريا في هذا الوقت.

من المفترض أنه بسبب عدم وجود عملية جنسية ، فإن تطور البكتيريا يتبع آلية مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة في حقيقيات النوى. يؤدي النقل الأفقي المستمر للجينات إلى غموض في صورة العلاقات التطورية ، والتطور يتقدم ببطء شديد (وربما توقف تمامًا مع ظهور حقيقيات النوى) ، ولكن في ظل الظروف المتغيرة ، هناك إعادة توزيع سريع للجينات بين الخلايا ذات الخلايا. تجمع وراثي مشترك غير متغير.

بنية

الغالبية العظمى من البكتيريا (باستثناء الفطريات الشعاعية والبكتيريا الزرقاء الخيطية) أحادية الخلية. وفقًا لشكل الخلايا ، يمكن أن تكون مستديرة (cocci) ، على شكل قضيب (عصيات ، كلوستريديا ، pseudomonads) ، ملتوية (vibrios ، spirilla ، spirochetes) ، في كثير من الأحيان - نجمي ، رباعي السطوح ، مكعب ، C- أو O- شكل. يحدد الشكل قدرات البكتيريا مثل التعلق بالسطح ، والتنقل ، وامتصاص العناصر الغذائية. لقد لوحظ ، على سبيل المثال ، أن قلة التغذية ، أي البكتيريا التي تعيش على محتوى غذائي منخفض في البيئة ، تميل إلى زيادة نسبة السطح إلى الحجم ، على سبيل المثال ، من خلال تكوين النواتج (ما يسمى البروستيك ).

من بين الهياكل الخلوية الإلزامية ، تتميز ثلاثة:

• نووي
• الريبوسومات
• الغشاء السيتوبلازمي (CPM)

من الخارجمن CPM هناك عدة طبقات (جدار الخلية ، كبسولة ، غشاء مخاطي) ، تسمى غشاء الخلية ، وكذلك الهياكل السطحية (سوط ، الزغب). يتم الجمع بين CPM والسيتوبلازم معًا في مفهوم البروتوبلاست.

هيكل البروتوبلاست

يقيد CPM محتويات الخلية (السيتوبلازم) من بيئة خارجية. يُطلق على الجزء المتجانس من السيتوبلازم ، الذي يحتوي على مجموعة من الحمض النووي الريبي القابل للذوبان والبروتينات والمنتجات وركائز التفاعلات الأيضية ، العصارة الخلوية. يتم تمثيل جزء آخر من السيتوبلازم بالعناصر الهيكلية المختلفة.

أحد الاختلافات الرئيسية بين الخلية البكتيرية والخلية حقيقية النواة هو عدم وجود غشاء نووي ، وبالمعنى الدقيق للكلمة ، عدم وجود أي أغشية داخل الهيولى ليست من مشتقات CPM. لكن، مجموعات مختلفةبدائيات النوى (خاصة في البكتيريا موجبة الجرام) لها نتوءات محلية من CPM - mesosomes ، والتي تؤدي وظائف مختلفة في الخلية وتقسمها إلى أجزاء مختلفة وظيفيًا. تمتلك العديد من بكتيريا التمثيل الضوئي شبكة متطورة من أغشية التمثيل الضوئي المشتقة من CPM. في البكتيريا الأرجواني ، احتفظوا بعلاقتهم مع CPM ، والتي يمكن اكتشافها بسهولة في أقسام تحت المجهر الإلكتروني ؛ في البكتيريا الزرقاء ، هذه العلاقة إما يصعب اكتشافها أو فقدانها أثناء التطور. اعتمادًا على ظروف الثقافة وعمرها ، تشكل أغشية التمثيل الضوئي هياكل مختلفة - حويصلات ، كروماتوفور ، ثايلاكويد.

جميع المعلومات الجينية الضرورية لحياة البكتيريا موجودة في DNA واحد (كروموسوم بكتيري) ، غالبًا في شكل حلقة مغلقة تساهميًا (توجد الكروموسومات الخطية في Streptomyces و Borrelia). يتم توصيله بـ CPM عند نقطة واحدة ويتم وضعه في هيكل معزول ، ولكن لا يفصله غشاء عن السيتوبلازم ، ويسمى nucleoid. يبلغ طول الحمض النووي غير المطوي أكثر من 1 مم. عادةً ما يتم تقديم الكروموسوم البكتيري في نسخة واحدة ، أي أن جميع بدائيات النوى تقريبًا هي أحادية العدد ، على الرغم من أنه في ظل ظروف معينة يمكن أن تحتوي خلية واحدة على عدة نسخ من كروموسومها ، ويحتوي Burkholderia cepacia على ثلاثة كروموسومات حلقية مختلفة (3.6 ؛ 3.2 و 1.1 مليون طويلة ). أزواج القاعدة). تختلف ريبوسومات بدائيات النوى أيضًا عن تلك الموجودة في حقيقيات النوى ولها ثابت ترسيب يبلغ 70 درجة مئوية (80 درجة مئوية في حقيقيات النوى).

بالإضافة إلى هذه الهياكل ، يمكن أيضًا العثور على شوائب من المواد الاحتياطية في السيتوبلازم.

جدار الخلية وهياكل السطح

جدار الخلية- عنصر هيكلي مهم للخلية البكتيرية ، ولكنه اختياري. تم الحصول على النماذج ذات الجدار الخلوي الغائب جزئيًا أو كليًا (أشكال L) بشكل مصطنع ، والتي يمكن أن توجد في ظروف مواتية ، ولكنها في بعض الأحيان تفقد القدرة على الانقسام. ومن المعروف أيضًا أن مجموعة البكتيريا الطبيعية لا تحتوي على جدار خلوي - الميكوبلازما.

في البكتيريا ، هناك نوعان رئيسيان من بنية جدار الخلية ، سمة الأنواع موجبة الجرام والأنواع سالبة الجرام.

جدار الخلية للبكتيريا موجبة الجرام عبارة عن طبقة متجانسة بسمك 20-80 نانومتر ، مبنية بشكل أساسي من الببتيدوغليكان بكمية أقل من أحماض تيكويك وكمية صغيرة من السكريات والبروتينات والدهون (ما يسمى عديد السكاريد الدهني). يحتوي جدار الخلية على مسام يبلغ قطرها 1-6 نانومتر ، مما يجعلها قابلة للاختراق لعدد من الجزيئات.

في البكتيريا سالبة الجرام ، لا تلتصق طبقة الببتيدوغليكان بشدة بـ CPM ويبلغ سمكها 2-3 نانومتر فقط. إنه محاط بغشاء خارجي ، له ، كقاعدة عامة ، شكل منحني غير متساوٍ. بين CPM وطبقة الببتيدوغليكان والغشاء الخارجي ، هناك مساحة تسمى periplasmic ، ومليئة بمحلول يتضمن نقل البروتينات والإنزيمات.

على السطح الخارجي لجدار الخلية ، قد تكون هناك كبسولة - طبقة غير متبلورة تحافظ على الاتصال بالجدار. لا ترتبط الطبقات المخاطية بالخلية ويمكن فصلها بسهولة ، في حين أن الأغلفة ليست غير متبلورة ، ولكن لها بنية دقيقة. ومع ذلك ، هناك العديد من الأشكال الانتقالية بين هذه الحالات الثلاث المثالية.

يمكن أن يكون السوط البكتيري من 0 إلى 1000. كلا الخيارين لتحديد موقع سوط واحد في قطب واحد (أحادي القطب) ، وحزمة من الأسواط عند واحد (جلد أحادي القطب أو جلد لوفوتريشيل) أو قطبين (بريتريش ثنائي القطب أو أسواط برمائية) ، و العديد من الأسواط على طول السطح الكامل للخلية (peritrichous). سمك السوط هو 10-20 نانومتر ، الطول 3-15 ميكرون. يتم دورانها عكس اتجاه عقارب الساعة بتردد 40-60 دورة في الدقيقة.

بالإضافة إلى الأسواط ، يجب ذكر الزغابات بين التراكيب السطحية للبكتيريا. إنها أرق من الأسواط (قطرها 5-10 نانومتر ، بطول يصل إلى 2 ميكرومتر) وهي ضرورية لربط البكتيريا بالركيزة ، والمشاركة في المستقلبات ، والزغابات الخاصة - F-pili - التكوينات الخيطية ، أرق وأقصر (3- 10 نانومتر × 0 ، 3-10 ميكرون) من الأسواط - ضرورية للخلية المانحة لنقل الحمض النووي إلى المتلقي أثناء الاقتران.

أبعاد

يبلغ متوسط ​​حجم البكتيريا 0.5-5 ميكرون. على سبيل المثال ، يبلغ حجم الإشريكية القولونية 0.3-1 في 1-6 ميكرون ، ويبلغ قطر Staphylococcus aureus 0.5-1 ميكرون ، و Bacillus subtilis 0.75 في 2-3 ميكرون. أكبر بكتيريا معروفة هي Thiomargarita namibiensis ، حيث يصل حجمها إلى 750 ميكرون (0.75 ملم). والثاني هو Epulopiscium fishelsoni ، الذي يبلغ قطره 80 ميكرون ويصل طوله إلى 700 ميكرون ويعيش في السبيل الهضميالأسماك الجراحية Acanthurus nigrofuscus. يصل حجم Achromatium oxaliferum إلى حجم 33 × 100 ميكرون ، Beggiatoa alba - 10 × 50 ميكرون. يمكن أن تنمو اللولبيات بطول يصل إلى 250 ميكرون بسماكة 0.7 ميكرون. في نفس الوقت ، البكتيريا هي أصغر تلك التي لديها البنية الخلويةالكائنات الحية. يقيس الميكوبلازما الميكوبلازما 0.1-0.25 ميكرومتر ، وهو حجم الفيروسات الكبيرة مثل فسيفساء التبغ ، اللقاح ، أو الأنفلونزا. وفقًا للحسابات النظرية ، تصبح الخلية الكروية التي يقل قطرها عن 0.15-0.20 ميكرون غير قادرة على التكاثر الذاتي ، لأنها لا تتناسب فعليًا مع جميع البوليمرات الحيوية والهياكل الضرورية بكميات كافية.

ومع ذلك ، فقد تم وصف البكتيريا النانوية بأنها أصغر من "المسموح بها" ومختلفة تمامًا عن البكتيريا العادية. فهي ، على عكس الفيروسات ، قادرة على النمو والتكاثر بشكل مستقل (بطيء للغاية). ما زالوا يدرسون قليلاً ، ويتم التشكيك في طبيعتهم الحية.

مع زيادة خطية في نصف قطر الخلية ، يزداد سطحها بما يتناسب مع مربع نصف القطر ، والحجم - بما يتناسب مع المكعب ، وبالتالي ، في الكائنات الحية الصغيرة ، تكون نسبة السطح إلى الحجم أعلى منها في الأكبر منها ، مما يعني بالنسبة للسابق التمثيل الغذائي الأكثر نشاطًا مع البيئة. يقاس النشاط الأيضي بـ مؤشرات مختلفة، لكل وحدة من الكتلة الحيوية في الأشكال الصغيرة أعلى من الوحدات الكبيرة. لذلك ، فإن صغر حجمها ، حتى بالنسبة للكائنات الدقيقة ، يمنح البكتيريا والعتائق ميزة في معدل النمو والتكاثر مقارنةً بحقيقيات النوى الأكثر تعقيدًا تنظيمًا ويحدد دورها البيئي المهم.

تعدد الخلايا في البكتيريا

الأشكال أحادية الخلية قادرة على أداء جميع الوظائف المتأصلة في الجسم ، بغض النظر عن الخلايا المجاورة. تميل العديد من بدائيات النوى أحادية الخلية إلى تكوين خلوي ، وغالبًا ما يتم تثبيته معًا بواسطة المخاط الذي تفرزه. غالبًا ما يكون هذا مجرد ارتباط عشوائي للكائنات الفردية ، ولكن في بعض الحالات ، يرتبط الارتباط المؤقت بتنفيذ وظيفة معينة ، على سبيل المثال ، تكوين أجسام مثمرة بواسطة البكتيريا المخاطية يجعل من الممكن تطوير الخراجات ، في حين أن الخلايا غير قادرة على تكوينها. مثل هذه الظواهر ، جنبًا إلى جنب مع تكوين خلايا متمايزة شكليًا ووظيفيًا بواسطة بكتيريا eubacteria أحادية الخلية ، هي متطلبات أساسية ضرورية لظهور تعددية الخلايا الحقيقية فيها.

يجب أن يستوفي الكائن متعدد الخلايا الشروط التالية:

• يجب تجميع خلاياه ،
• بين الخلايا يجب أن يكون هناك فصل بين الوظائف ،
• يجب إنشاء اتصالات محددة مستقرة بين الخلايا المجمعة.

يُعرف تعدد الخلايا في بدائيات النوى ، وتنتمي الكائنات متعددة الخلايا الأكثر تنظيماً إلى مجموعات البكتيريا الزرقاء والفطريات الشعاعية. في البكتيريا الزرقاء الخيطية ، يتم وصف الهياكل الموجودة في جدار الخلية التي توفر الاتصال بين خليتين متجاورتين - جزيئات البلازما الدقيقة. تم عرض إمكانية التبادل بين خلايا المادة (الصبغة) والطاقة (المكون الكهربائي لإمكانات الغشاء). تحتوي بعض البكتيريا الزرقاء الخيطية ، بالإضافة إلى الخلايا النباتية المعتادة ، على تمايز وظيفي: أكينات وكيسات غير متجانسة. يقوم الأخير بتثبيت النيتروجين وتبادل المستقلبات بشكل مكثف مع الخلايا النباتية.

تكاثر البكتيريا

بعض البكتيريا ليس لديها عملية جنسية ولا تتكاثر إلا عن طريق الانشطار الثنائي العرضي أو التبرعم. بالنسبة لمجموعة واحدة من البكتيريا الزرقاء أحادية الخلية ، تم وصف الانقسام المتعدد (سلسلة من الانقسامات الثنائية السريعة المتتالية ، مما يؤدي إلى تكوين 4 إلى 1024 خلية جديدة). لتوفير ما يلزم للتطور والتكيف مع التغيير بيئةاللدونة من النمط الجيني ، لديهم آليات أخرى.

عند الانقسام ، تتوليف معظم البكتيريا موجبة الجرام والبكتيريا الزرقاء الخيطية قسم عرضيمن المحيط إلى المركز بمشاركة الميزوسومات. تنقسم البكتيريا سالبة الجرام عن طريق الانقباض: في موقع الانقسام ، يوجد انحناء متزايد تدريجياً في CPM وجدار الخلية إلى الداخل. عند التبرعم ، تتشكل الكلية وتنمو في أحد أقطاب الخلية الأم ، تظهر على الخلية الأم علامات الشيخوخة ولا يمكنها عادةً إنتاج أكثر من 4 خلايا وليدة. يحدث التبرعم في مجموعات مختلفة من البكتيريا ، ويفترض أنه نشأ عدة مرات في سياق التطور.

في البكتيريا ، لوحظ التكاثر الجنسي أيضًا ، ولكن في أكثر الأشكال بدائية. يختلف التكاثر الجنسي للبكتيريا عن التكاثر الجنسي لحقيقيات النوى في أن البكتيريا لا تشكل الأمشاج ولا يحدث اندماج الخلية. ومع ذلك ، فإن الحدث الرئيسي للتكاثر الجنسي ، أي تبادل المواد الوراثية ، يحدث في هذه الحالة أيضًا. هذه العملية تسمى إعادة التركيب الجيني. يتم نقل جزء من DNA (نادرًا جدًا كل DNA) للخلية المانحة إلى الخلية المتلقية ، التي يختلف DNA الخاص بها جينيًا عن DNA المتبرع. في هذه الحالة ، يحل الحمض النووي المنقول محل جزء من الحمض النووي للمتلقي. ينطوي استبدال الحمض النووي على إنزيمات تتكسر وتعيد الانضمام إلى خيوط الحمض النووي. ينتج هذا الحمض النووي الذي يحتوي على جينات كل من الخلايا الأبوية. يسمى هذا الحمض النووي المؤتلف. في النسل أو المؤتلف ، هناك تنوع ملحوظ في السمات التي يسببها التحيز الجيني. هذا التنوع في الشخصيات مهم جدًا للتطور وهو الميزة الرئيسية للتكاثر الجنسي. هناك 3 طرق للحصول على المؤتلفات. هذه ، بترتيب اكتشافها ، وتحويلها ، واقترانها ، ونقلها.

البكتيريا هي كائنات مجهرية وحيدة الخلية. يتميز هيكل الخلية البكتيرية بميزات هي السبب في فصل البكتيريا إلى مملكة منفصلة للعالم الحي.

أغشية الخلايا

تحتوي معظم البكتيريا على ثلاث قذائف:

• غشاء الخلية؛
• جدار الخلية
• كبسولة مخاطية.

يكون غشاء الخلية على اتصال مباشر بمحتويات الخلية - السيتوبلازم. هي رقيقة وناعمة.

جدار الخلية عبارة عن قشرة كثيفة وسميكة. وتتمثل مهمتها في حماية ودعم الخلية. يحتوي جدار الخلية والغشاء على مسام تدخل من خلالها المواد الضرورية إلى الخلية.

تحتوي العديد من البكتيريا على كبسولة مخاطية تؤدي وظيفة الحماية وتضمن الالتصاق بأسطح مختلفة.

أعلى 4 مقالاتالذين قرأوا مع هذا

بفضل الغشاء المخاطي ، تلتصق المكورات العقدية (نوع من البكتيريا) بالأسنان وتسبب تسوس الأسنان.

السيتوبلازم

السيتوبلازم هو الجزء الداخلي للخلية. 75٪ يتكون من الماء. في السيتوبلازم شوائب - قطرات من الدهون والجليكوجين. هم المغذيات الاحتياطية للخلية.

أرز. 1. مخطط هيكل الخلية البكتيرية.

نوكليويد

Nucleoid تعني "مثل النواة". ليس للبكتيريا نواة حقيقية ، أو كما يقولون ، على شكل نواة. هذا يعني أنه ليس لديهم غلاف نووي وفضاء نووي ، مثل خلايا الفطريات والنباتات والحيوانات. يقع الحمض النووي مباشرة في السيتوبلازم.

وظائف الحمض النووي:

• يحافظ على المعلومات الوراثية ؛
• تنفذ هذه المعلومات من خلال التحكم في تخليق جزيئات البروتين المميزة لهذا النوع من البكتيريا.

يعد عدم وجود نواة حقيقية أهم سمة للخلية البكتيرية.

العضيات

على عكس الخلايا النباتية والحيوانية ، لا تحتوي البكتيريا على عضيات مبنية من الأغشية.

لكن الغشاء الخلوي للبكتيريا في بعض الأماكن يخترق السيتوبلازم ، ويشكل ثنايا تسمى بالميزوزوم. يشارك الميزوزوم في تكاثر الخلايا وتبادل الطاقة ، وكما كان الحال ، فإنه يحل محل العضيات الغشائية.

العضية الوحيدة الموجودة في البكتيريا هي الريبوسوم. هذه أجسام صغيرة موجودة في السيتوبلازم وتوليف البروتينات.

تمتلك العديد من البكتيريا سوطًا تتحرك بواسطته في وسط سائل.

أشكال الخلايا البكتيرية

شكل الخلايا البكتيرية مختلف. تسمى البكتيريا على شكل كرة cocci. على شكل فاصلة - اهتزازات. البكتيريا على شكل قضيب هي عصيات. تبدو Spirilla وكأنها خط متموج.

أرز. 2. أشكال الخلايا البكتيرية.

لا يمكن رؤية البكتيريا إلا تحت المجهر. متوسط ​​حجم الخلية هو 1-10 ميكرون. هناك بكتيريا يصل طولها إلى 100 ميكرون. (1 ميكرومتر = 0.001 مم).

التجرثم

عندما تحدث ظروف غير مواتية ، تدخل الخلية البكتيرية في حالة نائمة تسمى بوغ. قد تكون أسباب النزاع:

• درجات حرارة منخفضة وعالية
• جفاف؛
• نقص التغذية
• المواد التي تهدد الحياة.

يحدث الانتقال بسرعة ، في غضون 18-20 ساعة ، ويمكن أن تكون الخلية في حالة أبواغ لمئات السنين. عند التعافي الظروف الطبيعيةتنبت البكتيريا من الجراثيم في 4-5 ساعات وتنتقل إلى نمط الحياة الطبيعي.

أرز. 3. مخطط تكوين البوغ.

التكاثر

تتكاثر البكتيريا عن طريق الانقسام. الفترة من ولادة الخلية إلى انقسامها هي 20-30 دقيقة. لذلك ، تنتشر البكتيريا على الأرض.

ماذا تعلمنا؟

علمنا أن الخلايا البكتيرية ، بشكل عام ، مثل الخلايا النباتية والحيوانية ، لها غشاء ، سيتوبلازم ، DNA. الفرق الرئيسي بين الخلايا البكتيرية هو عدم وجود نواة مشكلة. لذلك ، تسمى البكتيريا كائنات ما قبل النواة (بدائيات النوى).

اختبار الموضوع

تقييم التقرير

متوسط ​​تقييم: 4.1 مجموع التصنيفات المستلمة: 281.