أنواع البكتيريا: ضارة ومفيدة. البكتيريا صديقة للرجل! ما الميكروبات التي تساعد الجسم

يعد تكاثر البكتيريا عن طريق الانشطار أكثر الطرق شيوعًا لزيادة حجم السكان الميكروبيين. بعد الانقسام ، تنمو البكتيريا إلى حجمها الأصلي ، الأمر الذي يتطلب مواد معينة (عوامل النمو).

تختلف طرق تكاثر البكتيريا ، ولكن بالنسبة لمعظم أنواعها ، فإن شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي متأصل في طريقة التقسيم. نادرًا ما تتكاثر البكتيريا عن طريق التبرعم. التكاثر الجنسي للبكتيريا موجود في شكل بدائي.

أرز. 1. في الصورة ، الخلية البكتيرية في مرحلة الانقسام.

الجهاز الجيني للبكتيريا

يتم تمثيل الجهاز الجيني للبكتيريا بواسطة DNA واحد - الكروموسوم. يتم إغلاق الحمض النووي في حلقة. يقع الكروموسوم في نوكليوتيد لا يحتوي على غشاء. تحتوي الخلية البكتيرية على البلازميدات.

نوكليويد

النوكليويد مشابه للنواة. يقع في وسط الخلية. يتم ترجمة الحمض النووي فيه - الناقل للمعلومات الوراثية في شكل مطوي. يصل طول الحمض النووي غير الملتوي إلى 1 مم. لا تحتوي المادة النووية للخلية البكتيرية على غشاء ونواة ومجموعة من الكروموسومات ، ولا يتم تقسيمها بواسطة الانقسام الفتيلي. قبل الانقسام ، يتضاعف النيوكليوتيدات. أثناء الانقسام ، يزيد عدد النيوكليوتيدات إلى 4.

أرز. 2. في الصورة خلية بكتيرية على جرح. يمكن رؤية النوكليوتيدات في الجزء المركزي.

البلازميدات

البلازميدات عبارة عن جزيئات مستقلة مطوية في حلقة من DNA مزدوج الشريطة. كتلتها أقل بكثير من كتلة النوكليوتيدات. على الرغم من حقيقة أن المعلومات الوراثية مشفرة في الحمض النووي للبلازميدات ، إلا أنها ليست حيوية وضرورية لخلية بكتيرية.

أرز. 3. تظهر الصورة بلازميد بكتيري.

مراحل الانقسام

بعد الوصول إلى حجم معين متأصل في الخلية البالغة ، يتم إطلاق آليات الانقسام.

تكرار الحمض النووي

يسبق تكرار الحمض النووي انقسام الخلية. تحمل الميزوسومات (طيات الغشاء السيتوبلازمي) الحمض النووي حتى تكتمل عملية الانقسام (النسخ المتماثل).

يتم إجراء تكرار الحمض النووي بمساعدة إنزيمات بوليميريز الحمض النووي. أثناء التكاثر ، يتم كسر روابط الهيدروجين في الحمض النووي ثنائي الشريطة ، ونتيجة لذلك تتشكل ابنتان أحاديتان من حمض نووي واحد. بعد ذلك ، عندما أخذ الحمض النووي للابنة مكانه في الخلايا الوليدة المنفصلة ، يتم استعادتها.

بمجرد اكتمال تكرار الحمض النووي ، يظهر انقباض نتيجة التوليف ، ويقسم الخلية إلى نصفين. أولاً ، يخضع النوكليوتيدات للانقسام ، ثم السيتوبلازم. تركيب جدار الخلية يكمل الانقسام.

أرز. 4. مخطط انقسام الخلايا البكتيرية.

تبادل قطع الحمض النووي

في عصيات القش ، تكتمل عملية تكرار الحمض النووي بتبادل قطعتين من الحمض النووي.

بعد انقسام الخلية ، يتم تشكيل جسر يمر عبره الحمض النووي لخلية واحدة إلى أخرى. ثم يتشابك الحمضان النوويان. تلتصق بعض امتدادات الحمض النووي معًا. في مواقع الالتصاق ، يتم تبادل قطع الحمض النووي. يعود أحد الحمض النووي إلى الخلية الأولى على طول العبور.

أرز. 5. البديل من تبادل الحمض النووي في عصيات القش.

أنواع انقسامات الخلايا البكتيرية

إذا كان الانقسام الخلوي قبل عملية الانقسام ، فسيتم تشكيل قضبان متعددة الخلايا وكوتشي.

مع الانقسام المتزامن للخلايا ، يتم تشكيل خليتين كاملتين.

إذا انقسام النيوكليوتيدات بشكل أسرع من الخلية نفسها ، فإن البكتيريا متعددة النوكليوتيدات تتشكل.

طرق فصل البكتيريا

القسمة عن طريق الكسر

التقسيم عن طريق الانقسام هو سمة من سمات عصيات الجمرة الخبيثة. نتيجة لهذا الانقسام ، تنكسر الخلايا في المفاصل ، وتكسر الجسور السيتوبلازمية. ثم يتنافرون ويشكلون سلاسل.

فصل انزلاقي

مع الفصل المنزلق بعد الانقسام ، تفصل الخلية ، كما كانت ، تنزلق فوق سطح خلية أخرى. طريقة الفصل هذه نموذجية لبعض أشكال الإشريكية.

انقسام الانقسام

مع الانقسام المنفصل ، تصف إحدى الخلايا المقسمة قوسًا لدائرة بنهايتها الحرة ، والتي يكون مركزها نقطة اتصالها بخلية أخرى ، مكونة من خمسة رومانية أو مسمارية (الوتدية الدفتيريا ، الليستيريا).

أرز. 6. في الصورة ، بكتيريا على شكل قضيب سلاسل (قضبان الجمرة الخبيثة).

أرز. 7. في الصورة ، طريقة انزلاق لفصل الإشريكية القولونية.

أرز. 8. طريقة الانقسام لفصل البكتيريا الوتدية.

منظر للعناقيد البكتيرية بعد الانقسام

تراكمات الخلايا المنقسمة لها أشكال متنوعة تعتمد على اتجاه مستوى الانقسام.

البكتيريا الكرويةمرتبة واحدة تلو الأخرى ، اثنتان في كل مرة (المضاعفات) ، في أكياس ، في سلاسل ، أو مثل عناقيد العنب. بكتيريا على شكل قضيب - في سلاسل.

البكتيريا الحلزونية- فوضوي.

أرز. 9. تظهر الصورة مكروكة صغيرة. إنها مستديرة وناعمة وأبيض وأصفر وأحمر اللون. المكورات الدقيقة موجودة في كل مكان في الطبيعة. إنهم يعيشون في تجاويف مختلفة من جسم الإنسان.

أرز. 10. في الصورة بكتيريا مكورة مزدوجة - Streptococcus pneumoniae.

أرز. 11. بكتيريا Sarcina في الصورة. يتم دمج البكتيريا الكروانية في حزم.

أرز. 12. في الصورة ، البكتيريا العقدية (من "العقدية" اليونانية - سلسلة). مرتبة في سلاسل. هم العوامل المسببة لعدد من الأمراض.

أرز. 13. في الصورة ، البكتيريا هي المكورات العنقودية "الذهبية". مرتبة مثل "عنقود عنب". العناقيد ذهبية اللون. هم العوامل المسببة لعدد من الأمراض.

أرز. 14. في الصورة ، بكتيريا اللولبية النحيفة الملتفة هي العوامل المسببة للعديد من الأمراض.

أرز. 15. في الصورة ، بكتيريا على شكل قضيب من جنس Vibrio.

معدل الانقسام البكتيري

معدل انقسام البكتيريا مرتفع للغاية. في المتوسط ​​، تنقسم خلية بكتيرية واحدة كل 20 دقيقة. في غضون يوم واحد فقط ، تشكل خلية واحدة 72 جيلًا من النسل. المتفطرة السلية تنقسم ببطء. تستغرق عملية التقسيم بأكملها حوالي 14 ساعة.

أرز. 16. تظهر الصورة عملية انقسام الخلايا العقدية.

التكاثر الجنسي للبكتيريا

في عام 1946 ، اكتشف العلماء التكاثر الجنسي في شكل بدائي. في هذه الحالة ، لا تتشكل الأمشاج (الخلايا الجرثومية للذكور والإناث) ، ومع ذلك ، تتبادل بعض الخلايا المواد الجينية ( إعادة التركيب الجيني).

يحدث نقل الجينات نتيجة الاقتران- نقل أحادي الاتجاه لجزء من المعلومات الوراثية بالشكل بلازميدعند ملامسة الخلايا البكتيرية.

البلازميدات جزيئات DNA صغيرة. لا ترتبط بجينوم الكروموسوم ويمكنها التكرار بشكل مستقل. تحتوي البلازميدات على جينات تزيد من مقاومة الخلايا البكتيرية للظروف البيئية المعاكسة. غالبًا ما تنقل البكتيريا هذه الجينات إلى بعضها البعض. ويلاحظ أيضًا نقل المعلومات الجينية إلى بكتيريا من نوع آخر.

في غياب عملية جنسية حقيقية ، يلعب الاقتران دورًا كبيرًا في تبادل السمات المفيدة. هذا ينقل قدرة البكتيريا على إظهار مقاومة الأدوية. بالنسبة للبشرية ، يعتبر انتقال مقاومة المضادات الحيوية بين المجموعات السكانية المسببة للأمراض أمرًا خطيرًا بشكل خاص.

أرز. 17. في الصورة ، لحظة اقتران اثنين من الإشريكية القولونية.

مراحل تطور التجمعات البكتيرية

عند البذر على وسط غذائي ، يمر تطور البكتيريا بعدة مراحل.

المرحلة الأولى

المرحلة الأولية هي الفترة من لحظة البذر إلى نموها. في المتوسط ​​، تستمر المرحلة الأولية من ساعة إلى ساعتين.

مرحلة تأخير الإنجاب

هذه هي مرحلة النمو المكثف للبكتيريا. مدته حوالي 2 ساعة. يعتمد ذلك على عمر الثقافة ، وفترة التكيف ، ونوعية وسط المغذيات ، إلخ.

المرحلة اللوغاريتمية

في هذه المرحلة ، لوحظ ذروة معدل التكاثر وزيادة عدد البكتيريا. مدته 5 - 6 ساعات.

مرحلة التسارع السلبي

في هذه المرحلة ، يلاحظ انخفاض في معدل التكاثر ، ويقل عدد البكتيريا المنقسمة ويزداد عدد البكتيريا الميتة. سبب التسارع السلبي هو استنفاد وسط المغذيات. مدته حوالي 2 ساعة.

المرحلة القصوى الثابتة

في المرحلة الثابتة ، لوحظ عدد متساوٍ من الأفراد المتوفين والمشكَّلين حديثًا. مدته حوالي 2 ساعة.

مرحلة الموت المعجل

في هذه المرحلة ، يزداد عدد الخلايا الميتة تدريجياً. مدته حوالي 3 ساعات.

مرحلة الموت اللوغاريتمي

في هذه المرحلة ، تموت الخلايا البكتيرية بمعدل ثابت. مدته حوالي 5 ساعات.

المرحلة المتناقصة

في هذه المرحلة ، تدخل الخلايا البكتيرية الحية المتبقية في حالة سبات.

أرز. 18. يوضح الشكل منحنى نمو مجموعة بكتيرية.

أرز. 19. في الصورة ، مستعمرة Pseudomonas aeruginosa باللون الأزرق والأخضر ، ومستعمرة المكورات الدقيقة باللون الأصفر ، ومستعمرة Bacterium prodigiosum ذات لون أحمر الدم ، ومستعمرة Bacteroides niger سوداء.

أرز. 20. تظهر الصورة مستعمرة البكتيريا. كل مستعمرة هي نسل خلية واحدة. في المستعمرة ، عدد الخلايا بالملايين. تنمو المستعمرة في 1-3 أيام.

قسم البكتريا الحساسة مغناطيسيا

في سبعينيات القرن الماضي ، تم اكتشاف البكتيريا التي تعيش في البحار ولديها إحساس بالمغناطيسية. تسمح المغناطيسية لهذه المخلوقات المذهلة بالتنقل على طول خطوط المجال المغناطيسي للأرض والعثور على الكبريت والأكسجين والمواد الأخرى الضرورية جدًا لها. يتم تمثيل "البوصلة" الخاصة بهم بواسطة المغناطيسات ، والتي تتكون من مغناطيس. عند الانقسام ، تقسم البكتيريا الحساسة مغناطيسيًا بوصلتها. في الوقت نفسه ، يصبح الانقباض أثناء الانقسام غير كافٍ بشكل واضح ، وبالتالي تنحني الخلية البكتيرية وتحدث كسرًا حادًا.

أرز. 21. تظهر الصورة لحظة انقسام بكتيريا حساسة مغناطيسيا.

نمو البكتيريا

في بداية انقسام الخلية البكتيرية ، يتباعد جزيئان من الحمض النووي إلى نهايات مختلفة من الخلية. بعد ذلك ، يتم تقسيم الخلية إلى جزأين متساويين ، مفصولين عن بعضهما البعض ويزيدان إلى الحجم الأصلي. معدل انقسام العديد من البكتيريا في المتوسط ​​20-30 دقيقة. في غضون يوم واحد فقط ، تشكل خلية واحدة 72 جيلًا من النسل.

تمتص كتلة الخلايا في عملية النمو والتطور العناصر الغذائية من البيئة بسرعة. يتم تسهيل ذلك من خلال العوامل البيئية المواتية - درجة الحرارة ، وكمية كافية من العناصر الغذائية ، ودرجة الحموضة اللازمة للبيئة. تتطلب الخلايا الهوائية الأكسجين. بالنسبة إلى اللاهوائية ، إنه أمر خطير. ومع ذلك ، لا يحدث تكاثر غير محدود للبكتيريا في الطبيعة. ضوء الشمس والهواء الجاف ونقص الطعام وارتفاع درجة الحرارة المحيطة وعوامل أخرى لها تأثير ضار على الخلية البكتيرية.

أرز. 22. في الصورة لحظة انقسام الخلية.

عوامل النمو

من أجل نمو البكتيريا ، فإن بعض المواد (عوامل النمو) ضرورية ، بعضها تصنعه الخلية نفسها ، وبعضها يأتي من البيئة. كل البكتيريا لها متطلبات مختلفة لعوامل النمو.

تعد الحاجة إلى عوامل النمو ميزة ثابتة تجعل من الممكن استخدامها لتحديد البكتيريا ، وإعداد وسائط المغذيات واستخدامها في التكنولوجيا الحيوية.

عوامل النمو البكتيرية (فيتامينات بكتيرية) هي عناصر كيميائية ، معظمها من فيتامينات ب القابلة للذوبان في الماء ، وتشمل هذه المجموعة أيضًا قواعد الهيمين ، والكولين ، والبيورين ، والبيريميدين ، وأحماض أمينية أخرى. في حالة عدم وجود عوامل النمو ، يحدث تكاثر الجراثيم.

تستخدم البكتيريا عوامل النمو بكميات قليلة وبدون تغيير. عدد من المواد الكيميائية في هذه المجموعة جزء من الإنزيمات الخلوية.

أرز. 23. في الصورة لحظة انقسام بكتيريا على شكل قضيب.

أهم عوامل النمو البكتيري

• فيتامين ب 1 (الثيامين). يشارك في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.
• فيتامين ب 2 (ريبوفلافين). يشارك في تفاعلات الأكسدة والاختزال.
• حمض البانتوثنيكهو جزء لا يتجزأ من الإنزيم المساعد أ.
• فيتامين ب 6 (البيريدوكسين). يشارك في عملية التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية.
• فيتامينات ب 12(الكوبالامينات هي مواد تحتوي على الكوبالت). يقومون بدور نشط في تخليق النيوكليوتيدات.
• حمض الفوليك. بعض مشتقاته هي جزء من الإنزيمات التي تحفز تخليق قواعد البيورين والبيريميدين ، وكذلك بعض الأحماض الأمينية.
• البيوتين. يشارك في استقلاب النيتروجين ، ويحفز أيضًا تخليق الأحماض الدهنية غير المشبعة.
• فيتامين ب(حمض النيكوتينيك). يشارك في تفاعلات الأكسدة والاختزال ، وتشكيل الإنزيمات واستقلاب الدهون والكربوهيدرات.
• فيتامين هـ(حمض بارامينوبنزويك). إنه عامل نمو للعديد من البكتيريا ، بما في ذلك تلك التي تعيش في الأمعاء البشرية. يتم تصنيع حمض الفوليك من حمض شبه أمينوبنزويك.
• جيمين. إنه جزء لا يتجزأ من بعض الإنزيمات التي تشارك في تفاعلات الأكسدة.
• الكولين. يشارك في تفاعلات تخليق الدهون في جدار الخلية. وهي مورد لمجموعة الميثيل في تركيب الأحماض الأمينية.
• قواعد البيورين والبيريميدين(الأدينين ، الجوانين ، الزانثين ، هيبوكسانثين ، السيتوزين ، الثايمين واليوراسيل). المواد مطلوبة بشكل أساسي كمكونات للأحماض النووية.
• أحماض أمينية. هذه المواد هي مكونات بروتينات الخلية.

الحاجة إلى عوامل نمو بعض البكتيريا

مساعدلضمان الحياة ، يحتاجون إلى الإمداد بالمواد الكيميائية من الخارج. على سبيل المثال ، كلوستريديا غير قادرة على تصنيع الليسيثين والتيروزين. تحتاج المكورات العنقودية إلى تناول الليسيثين والأرجينين. تحتاج العقديات إلى تناول الأحماض الدهنية - مكونات الفوسفوليبيد. تحتاج البكتيريا الوتدية والشيجلا إلى تناول حمض النيكوتين. تحتاج المكورات العنقودية الذهبية والمكورات الرئوية والبروسيلا إلى تناول فيتامين ب 1. المكورات العقدية والكزاز - في حمض البانتوثنيك.

بروتوتروفتجميع المواد اللازمة بشكل مستقل.

أرز. 24- تؤثر الظروف البيئية المختلفة على نمو المستعمرات البكتيرية بطرق مختلفة. على اليسار - نمو مستقر على شكل دائرة تتوسع ببطء. على اليمين - النمو السريع في شكل "براعم".

تسمح دراسة حاجة البكتيريا لعوامل النمو للعلماء بالحصول على كتلة جرثومية كبيرة ، وهو أمر ضروري للغاية في تصنيع مضادات الميكروبات والأمصال واللقاحات.

اقرأ المزيد عن البكتيريا في المقالات:

يعد تكاثر البكتيريا آلية لزيادة عدد المجموعات الميكروبية. الانقسام البكتيري هو النمط الرئيسي للتكاثر. بعد الانقسام ، يجب أن تصل البكتيريا إلى حجم البالغين. تنمو البكتيريا عن طريق امتصاص العناصر الغذائية بسرعة من بيئتها. يتطلب النمو بعض المواد (عوامل النمو) ، بعضها تصنعه الخلية البكتيرية نفسها ، وبعضها يأتي من البيئة.

يوجد في عالمنا عدد هائل من البكتيريا. بعضها جيد وبعضها سيء. البعض نعرفه بشكل أفضل ، والبعض الآخر أسوأ. في مقالنا ، قمنا بتجميع قائمة من أشهر أنواع البكتيريا التي تعيش بيننا وفي أجسامنا. المقال مكتوب بنصيب من الدعابة فلا تحكم بصرامة.

يوفر "التحكم في الوجه" في دواخلك

Lactobacilli (Lactobacillus plantarum)الذين يعيشون في الجهاز الهضمي البشري منذ عصور ما قبل التاريخ ، يقومون بعمل عظيم وهام. مثل الثوم مصاص الدماء ، فإنها تخيف البكتيريا المسببة للأمراض ، وتمنعها من الاستقرار في معدتك وتهيج الأمعاء. أهلا بك! ستعزز المخللات والطماطم ومخلل الملفوف من قوة الحراس ، لكن اعلم أن التدريب الشاق والإجهاد الناتج عن التمرين سيقصر صفوفهم. أضف بعض الكشمش الأسود إلى مخفوق البروتين. تقلل هذه التوت من ضغوط اللياقة البدنية بسبب محتواها من مضادات الأكسدة.

2. حامي البطن هيليكوباكتر بيلوري

أوقف آلام الجوع في الساعة 3 مساءً.

تتطور بكتيريا أخرى تعيش في الجهاز الهضمي ، هيليكوباكتر بيلوري ، منذ طفولتك وتساعدك على الحفاظ على وزن صحي طوال حياتك من خلال التحكم في الهرمونات المسؤولة عن الشعور بالجوع! تناول 1 تفاحة كل يوم.

تنتج هذه الفاكهة حمض اللاكتيك في المعدة ، حيث لا تستطيع معظم البكتيريا الضارة البقاء على قيد الحياة ، لكن بكتيريا هيليكوباكتر بيلوري تعشقها. ومع ذلك ، حافظ على جرثومة المعدة في حدود ، فقد تعمل ضدك وتسبب قرحة في المعدة. اصنع البيض المخفوق مع السبانخ على الفطور: النترات من هذه الأوراق الخضراء تثخن جدران المعدة ، وتحميها من حمض اللاكتيك الزائد.

3. Pseudomonas aeruginosa head

يحب الاستحمام وأحواض المياه الساخنة وحمامات السباحة

تزحف بكتيريا الماء الدافئ Pseudomonas aeruginosa تحت فروة الرأس عبر مسام بصيلات الشعر ، مسببة عدوى مصحوبة بحكة وألم في المناطق المصابة.

إذا كنت لا تريد ارتداء قبعة الاستحمام في كل مرة تستحم فيها ، فتجنب اقتحام المشابك بشطيرة الدجاج أو السلمون والبيض. كمية كبيرة من البروتين ضرورية للبصيلات لتكون صحية ومحاربة الأجسام الغريبة بشكل فعال. لا تنس الأحماض الدهنية ، وهي ضرورية للغاية لفروة رأس صحية. سيساعدك هذا في 4 علب من التونة المعلبة أو 4 أفوكادو متوسطة الحجم في الأسبوع. لا أكثر.

4. البكتيريا الضارة الوتدية الدقيقة

بروتوزوان عالي التقنية

يمكن أن تكمن البكتيريا الضارة في أكثر الأماكن غير المتوقعة. على سبيل المثال ، Corynebacterium minutissimum ، التي تسبب طفح جلدي ، تحب العيش على شاشات اللمس للهواتف وأجهزة الكمبيوتر اللوحية. حطمهم!

الغريب أنه لم يقم أحد حتى الآن بتطوير تطبيق مجاني يحارب هذه الجراثيم. لكن العديد من الشركات تنتج حافظات للهواتف والأجهزة اللوحية بطلاء مضاد للبكتيريا ، مما يضمن وقف نمو البكتيريا. وحاول ألا تفرك يديك معًا عند تجفيفهما بعد الغسيل - فقد يقلل ذلك من تعداد البكتيريا بنسبة 37٪.

5. نوبل كروت الإشريكية القولونية

البكتيريا السيئة الجيدة

يُعتقد أن بكتيريا Escherichia coli تسبب عشرات الآلاف من الأمراض المعدية كل عام. لكنه يسبب لنا مشاكل فقط عندما يجد طريقة لترك القولون والتحول إلى سلالة مسببة للمرض. عادةً ما يكون مفيدًا جدًا للحياة ويزود الجسم بفيتامين K الذي يحافظ على صحة الشرايين ويمنع النوبات القلبية.

للحفاظ على هذا العنوان الرئيسي للبكتيريا تحت السيطرة ، قم بتضمين البقوليات في نظامك الغذائي خمس مرات في الأسبوع. لا يتم تكسير الألياف الموجودة في الفاصوليا ، ولكنها تنتقل إلى الأمعاء الغليظة ، حيث يمكن للإشريكية القولونية أن تتغذى عليها وتواصل الدورة التناسلية الطبيعية. الفاصوليا السوداء هي الأغنى بالألياف ، ثم الإيثليم ، أو على شكل القمر ، وعندها فقط تكون الحبة الحمراء المعتادة التي اعتدنا عليها. لا تحافظ البقوليات على البكتيريا فحسب ، بل تحد أيضًا من شهيتك بعد الظهر بأليافها ، وتزيد من كفاءة امتصاص الجسم للعناصر الغذائية.

6. حرق المكورات العنقودية

يأكل شباب بشرتك

غالبًا ما تحدث الدمل والبثور بسبب بكتيريا Staphylococcusaureus التي تعيش على جلد معظم الناس. حب الشباب ، بالطبع ، مزعج ، ولكن بعد اختراق الجلد التالف للجسم ، يمكن أن تسبب هذه البكتيريا أمراضًا أكثر خطورة: الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا.

تم العثور على المضاد الحيوي dermicidin الطبيعي ، وهو سام لهذه البكتيريا ، في عرق الإنسان. على الأقل مرة واحدة في الأسبوع ، قم بتضمين تمارين عالية الشدة في التمرين ، وحاول أن تعمل بنسبة 85٪ من طاقتك القصوى. ودائما استخدم منشفة نظيفة.

7. ميكروب - حارق Bifidobacterium animalis

® يعيش في منتجات الحليب المخمر

تعيش بكتيريا Bifidobacterium animalis في محتويات علب الزبادي وزجاجات الكفير والحليب الرائب والحليب المخمر وغيرها من المنتجات المماثلة. تقلل وقت مرور الطعام عبر القولون بنسبة 21٪. فالطعام لا يتجمد ، ولا يوجد تكوين للغازات الزائدة - فأنت أقل عرضة لتجربة المشكلة التي يطلق عليها الرمز "عيد الروح".

أطعم البكتيريا ، على سبيل المثال ، بالموز - تناولها بعد العشاء. وبالنسبة للغداء نفسه ، فإن المعكرونة مع الخرشوف والثوم ستذهب بشكل جيد. كل هذه المنتجات غنية بالفركتوليجوس - السكريات - البيفيدوباكتيريوم أنيماليس تحب هذا النوع من الكربوهيدرات وتأكلها بسرور ، وبعد ذلك تتكاثر بسعادة لا تقل عن ذلك. ومع نمو السكان ، تزداد فرصك في الهضم الطبيعي.

نحاول تقديم المعلومات الأكثر صلة وفائدة لك ولصحتك. المواد المنشورة على هذه الصفحة هي لأغراض إعلامية ومخصصة للأغراض التعليمية. يجب على زوار الموقع عدم استخدامها كنصيحة طبية. يظل تحديد التشخيص واختيار طريقة العلاج حقًا حصريًا لطبيبك! نحن لسنا مسؤولين عن العواقب السلبية المحتملة الناتجة عن استخدام المعلومات المنشورة على الموقع.

ما هي البكتيريا: أنواع البكتيريا ، تصنيفها

البكتيريا هي كائنات دقيقة متناهية الصغر كانت موجودة منذ آلاف السنين. من المستحيل رؤية الميكروبات بالعين المجردة ، لكن يجب ألا ننسى وجودها. هناك عدد كبير من العصيات. يشارك علم الأحياء الدقيقة في تصنيفها ودراستها وأصنافها وخصائص التركيب وعلم وظائف الأعضاء.

تسمى الكائنات الحية الدقيقة بشكل مختلف ، اعتمادًا على نوع أفعالها ووظائفها. تحت المجهر ، يمكنك مراقبة كيفية تفاعل هذه المخلوقات الصغيرة مع بعضها البعض. كانت الكائنات الحية الدقيقة الأولى بدائية في الشكل ، ولكن لا ينبغي بأي حال من الأحوال التقليل من أهميتها. منذ البداية ، تطورت العصيات ، وأنشأت مستعمرات ، وحاولت البقاء على قيد الحياة في الظروف المناخية المتغيرة. الضمات المختلفة قادرة على تبادل الأحماض الأمينية من أجل النمو والتطور بشكل طبيعي نتيجة لذلك.

من الصعب اليوم تحديد عدد أنواع هذه الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على الأرض (هذا العدد يتجاوز المليون) ، لكن أشهرها وأسمائها مألوفة لكل شخص تقريبًا. لا يهم ما هي الميكروبات وما يطلق عليها ، فجميعهم يتمتعون بميزة واحدة - إنهم يعيشون في مستعمرات ، لذلك يسهل عليهم التكيف والبقاء على قيد الحياة.

أولاً ، دعنا نتعرف على الكائنات الحية الدقيقة الموجودة. أبسط تصنيف جيد وسيئ. أي أن تلك التي تضر بجسم الإنسان تسبب الكثير من الأمراض والمفيدة. بعد ذلك ، سنتحدث بالتفصيل عن البكتيريا المفيدة الرئيسية ونقدم وصفًا لها.

يمكنك أيضًا تصنيف الكائنات الحية الدقيقة وفقًا لشكلها وخصائصها. ربما يتذكر الكثير من الناس أنه في الكتب المدرسية كان هناك جدول خاص به صورة لكائنات دقيقة مختلفة ، وبجانبه كان المعنى ودورهم في الطبيعة. هناك عدة أنواع من البكتيريا:

• cocci - كرات صغيرة تشبه سلسلة ، حيث تقع واحدة خلف الأخرى ؛
• على شكل قضيب
• spirilla ، spirochetes (لها شكل معقد) ؛
• الاهتزازات.

بكتيريا مختلفة الأشكال

لقد ذكرنا بالفعل أن أحد التصنيفات يقسم الميكروبات إلى أنواع حسب شكلها.

تحتوي البكتيريا القولونية أيضًا على بعض الميزات. على سبيل المثال ، هناك أنواع من القضبان ذات أعمدة مدببة ، سميكة ، ذات نهايات مستديرة أو مستقيمة. كقاعدة عامة ، الميكروبات على شكل قضيب مختلفة تمامًا ودائمًا ما تكون في حالة من الفوضى ، فهي لا تصطف في سلسلة (باستثناء العصيات العقدية) ، فهي لا ترتبط ببعضها البعض (باستثناء ثنائي العصيات).

بالنسبة للكائنات الحية الدقيقة ذات الأشكال الكروية ، يشمل علماء الأحياء الدقيقة المكورات العقدية والمكورات العنقودية والمكورات المزدوجة والمكورات البنية. يمكن أن تكون أزواج أو سلاسل طويلة من الكرات.

العصيات المنحنية هي spirilla ، spirochetes. فهي نشطة دائمًا ولكنها لا تنتج جراثيم. Spirilla آمنة للناس والحيوانات. يمكنك التمييز بين spirilla و spirochetes إذا كنت تهتم بعدد الضفائر ، فهي أقل تعقيدًا ، ولها سوط خاص على الأطراف.

أنواع البكتيريا المسببة للأمراض

على سبيل المثال ، تسبب مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة تسمى cocci ، وبتفصيل أكثر ، المكورات العقدية والمكورات العنقودية أمراض قيحية حقيقية (التهاب اللوزتين ، التهاب اللوزتين العقدية).

تعيش اللاهوائية وتتطور بشكل مثالي بدون أكسجين ؛ بالنسبة لبعض أنواع هذه الكائنات الحية الدقيقة ، يصبح الأكسجين بشكل عام مميتًا. تحتاج الميكروبات الهوائية إلى الأكسجين لتعيش.

العتائق هي كائنات وحيدة الخلية عديمة اللون تقريبًا.

يجب تجنب البكتيريا المسببة للأمراض لأنها تسبب العدوى ، وتعتبر الكائنات الدقيقة سالبة الجرام مقاومة للأجسام المضادة. هناك الكثير من المعلومات حول التربة والكائنات الحية الدقيقة المتعفنة الضارة والمفيدة.

بشكل عام ، spirilla ليست خطيرة ، ولكن بعض الأنواع يمكن أن تسبب sodoku.

أنواع البكتيريا المفيدة

حتى أطفال المدارس يعرفون أن العصيات مفيدة وضارة. يعرف الناس بعض الأسماء عن طريق الأذن (المكورات العنقودية ، العقدية ، الطاعون العصيات). هذه كائنات ضارة لا تتدخل في البيئة الخارجية فحسب ، بل تتدخل أيضًا في البشر. هناك عصيات مجهرية تسبب التسمم الغذائي.

تأكد من معرفة معلومات مفيدة عن حمض اللاكتيك والغذاء والكائنات الحية الدقيقة بروبيوتيك. على سبيل المثال ، غالبًا ما تستخدم البروبيوتيك ، أي الكائنات الجيدة ، للأغراض الطبية. تسأل: على ماذا؟ فهي لا تسمح للبكتيريا الضارة بالتكاثر داخل الإنسان ، وتقوي الوظائف الوقائية للأمعاء ، ولها تأثير جيد على جهاز المناعة البشري.

كما أن البكتيريا المشقوقة مفيدة جدًا للأمعاء. تشمل ضمات حمض اللاكتيك حوالي 25 نوعًا. في جسم الإنسان ، توجد بكميات كبيرة ، لكنها ليست خطيرة. على العكس من ذلك ، فهي تحمي الجهاز الهضمي من الميكروبات المتعفنة وغيرها.

عند الحديث عن الأشياء الجيدة ، لا يسع المرء إلا أن يذكر الأنواع الضخمة من الفطريات العقدية. وهي معروفة لأولئك الذين تناولوا الكلورامفينيكول والإريثروميسين والأدوية المماثلة.

هناك كائنات دقيقة مثل Azotobacter. إنهم يعيشون في التربة لسنوات عديدة ، ولهم تأثير مفيد على التربة ، ويحفز نمو النباتات ، ويطهر الأرض من المعادن الثقيلة. لا يمكن الاستغناء عنها في الطب والزراعة والطب وصناعة الأغذية.

أنواع التباين البكتيري

الميكروبات بطبيعتها متقلبة للغاية ، تموت بسرعة ، يمكن أن تكون تلقائية ، مستحثة. لن ندخل في تفاصيل حول تنوع البكتيريا ، لأن هذه المعلومات تهم أولئك المهتمين بعلم الأحياء الدقيقة وجميع فروعها.

أنواع بكتيريا خزانات الصرف الصحي

يدرك سكان المنازل الخاصة الحاجة الملحة إلى معالجة مياه الصرف الصحي ، وكذلك الآبار. اليوم ، يمكن تنظيف المصارف بسرعة وكفاءة بمساعدة البكتيريا الخاصة لخزانات الصرف الصحي. بالنسبة لأي شخص ، يعد هذا بمثابة ارتياح كبير ، لأن تنظيف المجاري ليس شيئًا ممتعًا.

لقد أوضحنا بالفعل أين يتم استخدام النوع البيولوجي لمعالجة مياه الصرف الصحي ، والآن دعنا نتحدث عن النظام نفسه. تزرع بكتيريا خزانات الصرف الصحي في المختبرات ، فهي تقضي على الرائحة الكريهة للمصارف ، وتطهر آبار الصرف ، والبواليع ، وتقلل من حجم مياه الصرف الصحي. هناك ثلاثة أنواع من البكتيريا المستخدمة في خزانات الصرف الصحي:

• الهوائية.
• اللاهوائية.
• الحية (المنشطات الحيوية).

في كثير من الأحيان يستخدم الناس طرق التنظيف المشتركة. اتبع بدقة التعليمات الموجودة على المستحضر ، وتأكد من أن مستوى الماء يساهم في البقاء الطبيعي للبكتيريا. تذكر أيضًا استخدام البالوعة مرة كل أسبوعين على الأقل حتى يكون للبكتيريا ما تأكله ، وإلا فإنها ستموت. لا تنس أن الكلور من مساحيق وسوائل التنظيف يقتل البكتيريا.

أكثر أنواع البكتيريا شيوعًا هي Dr.Robik و Septifos و Waste Treat.

أنواع البكتيريا في البول

نظريًا ، لا ينبغي أن يكون هناك بكتيريا في البول ، ولكن بعد إجراءات ومواقف مختلفة ، تستقر الكائنات الدقيقة الدقيقة حيث تشاء: في المهبل ، في الأنف ، في الماء ، وما إلى ذلك. إذا تم العثور على البكتيريا أثناء الاختبارات ، فهذا يعني أن الشخص يعاني من أمراض الكلى أو المثانة أو الحالب. هناك عدة طرق تدخل بها الكائنات الحية الدقيقة إلى البول. قبل العلاج ، من المهم للغاية التحقيق وتحديد نوع البكتيريا بدقة وطريقة دخولها. يمكن تحديد ذلك من خلال ثقافة البول البيولوجية ، عندما يتم وضع البكتيريا في موطن مناسب. بعد ذلك ، يتم فحص رد فعل البكتيريا على المضادات الحيوية المختلفة.

نتمنى لك البقاء بصحة جيدة دائمًا. اعتني بنفسك ، اغسل يديك بانتظام ، احمي جسمك من البكتيريا الضارة!

البكتيريا هي كائنات وحيدة الخلية تفتقر إلى الكلوروفيل.

بكتيرياموجودة في كل مكان ، تسكن جميع الموائل. يوجد أكبر عدد منها في التربة على عمق يصل إلى 3 كيلومترات (حتى 3 مليارات في جرام واحد من التربة). يوجد الكثير منها في الهواء (على ارتفاع يصل إلى 12 كم) ، في كائنات الحيوانات والنباتات (الحية والميتة) ، وجسم الإنسان ليس استثناءً.

بين البكتيريا ، هناك أشكال ثابتة ومتحركة. تتحرك البكتيريا بمساعدة واحد أو أكثر من الأسواط الموجودة على سطح الجسم بالكامل أو في منطقة معينة.

تتنوع الخلايا البكتيرية في الشكل:

• كروية - cocci ،
• على شكل قضيب - عصيات ،
• في شكل فاصلة - اهتزازات ،
• ملتف - سبيريلا.

المكورات:

المكورات الأحادية:هم خلايا منفصلة.

المكورات الثنائية:هذه هي أزواج cocci ، بعد التقسيم يمكن أن تشكل أزواج.

Neisser's gonococcus: العامل المسبب لمرض السيلان

المكورات الرئوية: العامل المسبب للالتهاب الرئوي الفصي

المكورات السحائية: العامل المسبب لالتهاب السحايا (التهاب السحايا الحاد)

العقديات:هذه خلايا ذات شكل دائري ، والتي ، بعد الانقسام ، تشكل سلاسل.

α - العقديات الفيروسية

β - العقديات الحالة للدم ، العوامل المسببة للحمى القرمزية ، التهاب اللوزتين ، التهاب البلعوم ...

γ - العقديات غير الانحلالية

المكورات العنقودية:هذه مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة التي لم تتشتت بعد الانقسام ، وتشكل عناقيد عشوائية ضخمة.

الممرض: الأمراض البثرية ، تعفن الدم ، الدمامل ، الخراجات ، الفلغمون ، التهاب الضرع ، التهاب الجلد والتهاب الرئة عند الأطفال حديثي الولادة.

السارسين:هذا هو تراكم الكوتشي في مجموعات على شكل أكياس من 8 أو أكثر من الكوتشي.

على شكل قضيب:

هذه بكتيريا ذات شكل أسطواني ، تشبه القضبان بحجم 1-5 × 0.5-1 ميكرومتر ، وغالبًا ما توجد منفردة .

في الواقع البكتيريا:هذه بكتيريا على شكل قضيب لا تشكل جراثيم.

عصيات:هذه بكتيريا على شكل قضيب تشكل الأبواغ.

(عصية كوخ ، الإشريكية القولونية ، الجمرة الخبيثة ، Pseudomonas aeruginosa ، ممرض الطاعون ، ممرض السعال الديكي ، مسببات الأمراض القرحة ، مسببات الكزاز ، مسببات الأمراض السُّجقِيَّة ، الممرض ...)

الضمات:

هذه خلايا منحنية قليلاً تشبه الفواصل بحجم 1-3 ميكرومتر.

ضمة الكوليرا: العامل المسبب للكوليرا. يعيش في الماء وتحدث العدوى من خلاله.

سبيريلا:

هذه كائنات دقيقة ملتوية على شكل حلزوني ، مع حلقة حلزونية واحدة أو اثنتين أو أكثر.

البكتيريا غير الضارة التي تعيش في مياه الصرف الصحي وخزانات السدود.

اللولبيات:

هذه بكتيريا رقيقة طويلة الشكل على شكل فأس ، ممثلة بثلاثة أنواع: اللولبية ، بوريليا ، ليرتوسبيرا. اللولبية الشاحبة هي مسببة للأمراض للبشر - العامل المسبب لمرض الزهري ينتقل عن طريق الاتصال الجنسي.

هيكل الخلية البكتيرية:

هيكل الخلية البكتيرية تمت دراسته جيدًا بواسطة المجهر الإلكتروني. تتكون الخلية البكتيرية من قشرة ، تسمى الطبقة الخارجية منها جدار الخلية ، والطبقة الداخلية هي الغشاء السيتوبلازمي ، وكذلك السيتوبلازم مع شوائب ونيوكليوتيدات. هناك هياكل إضافية: كبسولة ، كبسولة دقيقة ، مخاط ، سوط ، بيلي ، بلازميدات ؛

جدار الخلية - بنية قوية ومرنة تمنح البكتيريا شكلاً معينًا و "تقيد" الضغط الاسموزي المرتفع في الخلية البكتيرية. يحمي الخلية من تأثير العوامل البيئية الضارة.

الغشاء الخارجي تتمثل في عديدات السكاريد الدهنية والفوسفوليبيد والبروتينات. على جانبه الخارجي هو عديد السكاريد الشحمي.

بين جدار الخلية والأغشية السيتوبلازمية هو الفضاء المحيطي ، أو المحيط ، الذي يحتوي على الإنزيمات.

تذكر الذكريات مجاور للسطح الداخلي لجدار الخلية البكتيرية ويحيط بالجزء الخارجي من السيتوبلازم البكتيري. يتكون من طبقة مزدوجة من الدهون ، وكذلك بروتينات متكاملة تخترقها.

السيتوبلازم يحتل الجزء الأكبر من الخلية البكتيرية ويتكون من بروتينات قابلة للذوبان ، وأحماض نووية ، وشوائب والعديد من الحبيبات الصغيرة - الريبوسوم ،مسؤولة عن تخليق البروتينات. يوجد في السيتوبلازم شوائب مختلفة في شكل حبيبات الجليكوجين والسكريات والأحماض الدهنية وعديد الفوسفات.

النوكليوتيدات - المكافئ البكتيري للنواة. وهو موجود في سيتوبلازم البكتيريا على شكل حمض نووي مزدوج ، مغلق في حلقة ومعبأ بإحكام مثل الكرة. عادة ، تحتوي الخلية البكتيرية على كروموسوم واحد ، يتم تمثيله بجزيء DNA مغلق في حلقة.

بالإضافة إلى النيوكليوتيدات في الخلية البكتيرية ، قد تكون هناك عوامل وراثية خارج الصبغية - البلازميدات ،وهي حلقات DNA مغلقة تساهميًا وقادرة على التكاثر بشكل مستقل عن الكروموسوم البكتيري.

كبسولة - بنية مخاطية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بجدار الخلية البكتيرية ولها حدود خارجية محددة بوضوح. تتكون الكبسولة عادة من عديد السكاريد ، وأحيانًا متعددة الببتيدات ،

تحتوي العديد من البكتيريا كبسولة صغيرة -تشكيل مخاطي ، تم اكتشافه فقط بالمجهر الإلكتروني.

الأسواط تحدد البكتيريا حركية الخلية. الأسواط عبارة عن خيوط رفيعة تنشأ من الغشاء السيتوبلازمي ، وهي متصلة بالغشاء السيتوبلازمي وجدار الخلية بأقراص خاصة ، وهي طويلة ، وتتكون من بروتين - فلاجيلين ، ملتوي في دوامة. تم الكشف عن فلاجيلا باستخدام المجهر الإلكتروني.

الجدل - شكل غريب من البكتيريا الخامدة إيجابية الجرام التي تتشكل في البيئة الخارجية في ظل ظروف غير مواتية لوجود البكتيريا (التجفيف ، نقص المغذيات ، إلخ).

البكتيريا على شكل حرف L..

في العديد من البكتيريا ، مع التدمير الجزئي أو الكامل لجدران الخلايا ، تتشكل أشكال L. بالنسبة للبعض ، تحدث بشكل عفوي. يحدث تكوين أشكال L تحت تأثير البنسلين ، الذي يعطل تخليق mucopeptides جدار الخلية. وفقًا للتشكل ، فإن أشكال L من الأنواع البكتيرية المختلفة متشابهة مع بعضها البعض. إنها تكوينات كروية بأحجام مختلفة: من 1-8 ميكرون إلى 250 نانومتر ، فهي قادرة ، مثل الفيروسات ، على المرور عبر مسام المرشحات الخزفية. ومع ذلك ، على عكس فيروسات L-form ، يمكن زراعتها على وسائط مغذية اصطناعية عن طريق إضافة البنسلين والسكر ومصل الحصان إليها. عندما يتم إزالة البنسلين من وسط المغذيات ، يتم تحويل الأشكال L مرة أخرى إلى الأشكال الأصلية للبكتيريا.

في الوقت الحاضر ، تم الحصول على أشكال L من Proteus و Escherichia coli و Vibrio cholerae و Brucella ومسببات أمراض الغرغرينا الغازية والكزاز والكائنات الحية الدقيقة الأخرى.

الكائنات الحية الدقيقة موجبة الجرام (gr + m / o).

وتشمل هذه: المكورات العنقودية الذهبية والمكورات العنقودية الذهبية والمكورات العقدية ...

الموطن: الجهاز التنفسي العلوي والجلد.

الخزان: الجلد ، الهواء ، مواد العناية ، الأثاث ، الفراش ، الملابس.

لا تموت عندما تجف.

التكاثر: لا تتكاثر خارج الإنسان ولكنها قادرة على التكاثر في المنتجات الغذائية إذا تم تخزينها بشكل غير صحيح.

الكائنات الحية الدقيقة سالبة الجرام (غرام - م / س).

وتشمل هذه: E. coli ، و Klebsiella ، و citrobacter ، و Proteus ، و Pseudomonas aeruginosa ...

الموطن: الأمعاء والغشاء المخاطي للمجرى البولي والجهاز التنفسي ...

الخزان: خرق مبللة ، فرش غسيل أطباق ، معدات تنفس ، أسطح مبللة ، مطهرات طبية وخفيفة. حلول.

يموتون عندما يجفون.

الاستنساخ: تتراكم في البيئة الخارجية ، في des. حلول التركيز المنخفض.

تنتقل: بالطريقة المحمولة جواً والاتصال بالمنزل.

تاريخ الدراسة

أسس بيرينك مارتينوس ويليم وفينوجرادسكي سيرجي نيكولايفيتش أسس علم الأحياء الدقيقة العام ودراسة دور البكتيريا في الطبيعة.

بدأت دراسة بنية الخلية البكتيرية باختراع المجهر الإلكتروني في الثلاثينيات. في عام 1937 ، اقترح إ. أدى تطور البيولوجيا الجزيئية إلى اكتشاف K. Woese في عام 1977 للاختلافات الأساسية بين بدائيات النوى نفسها: بين البكتيريا والعتائق.

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 ، كاذبة) ، 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 في محتوى منخفض من العناصر الغذائية 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:

يوجد على الجزء الخارجي من CPM عدة طبقات (جدار الخلية ، كبسولة ، غشاء مخاطي) ، تسمى جدار الخلية، إلى جانب الهياكل السطحية(سوط ، الزغابات). يتم الجمع بين CPM والسيتوبلازم معًا في هذا المفهوم بروتوبلاست.

هيكل البروتوبلاست

يقيد CPM محتويات الخلية (السيتوبلازم) من البيئة الخارجية. يسمى 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.

جميع المعلومات الجينية اللازمة لحياة البكتيريا موجودة في DNA واحد (كروموسوم بكتيري) ، وغالبًا ما تكون في شكل حلقة مغلقة تساهميًا (توجد الكروموسومات الخطية في ستربتوميسيسو بوريليا). يتم توصيله بـ CPM عند نقطة واحدة ويتم وضعه في هيكل معزول ، ولكن لا يفصله غشاء عن السيتوبلازم ، ويسمى نووي. 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 قد تحتوي خلية واحدة على عدة نسخ من كروموسومها ، و بوركولديريا سيباسيايحتوي على ثلاثة كروموسومات حلقية مختلفة (بطول 3.6 و 3.2 و 1.1 مليون زوج قاعدي). 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

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 بإحكام بـ CPM ويبلغ سمكها 2-3 نانومتر فقط. إنه محاط بغشاء خارجي ، له ، كقاعدة عامة ، شكل منحني غير متساوٍ. بين طبقة CPM وطبقة الببتيدوغليكان والغشاء الخارجي هناك مساحة تسمى بيريبلاسميكومليئة 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.

أبعاد

متوسط ​​حجم البكتيريا 0.5-5 ميكرومتر. الوزن - 4⋅10 13 جم. الإشريكية القولونية، على سبيل المثال ، لها أبعاد 0.3-1 في 1-6 ميكرون ، المكورات العنقودية الذهبية- قطرها 0.5-1 ميكرون ، العصوية الرقيقة- 0.75 بمعدل 2-3 ميكرون. أكبر بكتيريا معروفة هي ثيومارجريتا ناميبينسيسيصل حجمها إلى 750 ميكرون (0.75 ملم). الثاني هو Epulopiscium fishelsoniيبلغ قطرها 80 ميكرون ويصل طولها إلى 700 ميكرون وتعيش في الجهاز الهضمي للأسماك الجراحية Acanthurus nigrofuscus. أكروماتيوم أوكساليفيرومتصل إلى أحجام 33 × 100 ميكرون ، بيجياتوا ألبا- 10 × 50 ميكرون. يمكن أن تنمو اللولبيات بطول يصل إلى 250 ميكرومتر وسمك 0.7 ميكرومتر. في الوقت نفسه ، تعد البكتيريا أصغر الكائنات الحية ذات البنية الخلوية. ميكوبلازما ميكويداتبحجم 0.1-0.25 ميكرون ، وهو ما يتوافق مع حجم الفيروسات الكبيرة ، على سبيل المثال ، فسيفساء التبغ أو جدري البقر أو الأنفلونزا. وفقًا للحسابات النظرية ، تصبح الخلية الكروية التي يقل قطرها عن 0.15-0.20 ميكرون غير قادرة على التكاثر المستقل ، نظرًا لأن جميع البوليمرات الحيوية والهياكل الضرورية بكميات كافية لا يمكن أن تناسبها ماديًا.

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. النشاط الأيضي ، المقاس بمؤشرات مختلفة ، لكل وحدة من الكتلة الحيوية بأشكال صغيرة أعلى منه في الكبيرة. لذلك ، فإن الأحجام الصغيرة حتى بالنسبة للكائنات الحية الدقيقة تمنح البكتيريا والعتائق ميزة في معدل النمو والتكاثر مقارنةً بحقيقيات النوى الأكثر تعقيدًا المنظمة وتحديد دورها البيئي المهم.

تعدد الخلايا في البكتيريا

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 - الميكروبلازميات. 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. هذا الأخير يثبت النيتروجين ويتبادل الأيضات بشكل مكثف مع الخلايا النباتية.

طرق الحركة والتهيج

العديد من البكتيريا متحركة. هناك عدة أنواع مختلفة اختلافًا جوهريًا من حركة البكتيريا. الحركة الأكثر شيوعًا هي بمساعدة الأسواط: البكتيريا الفردية والجمعيات البكتيرية (الاحتشاد). ومن الحالات الخاصة لهذا أيضًا حركة اللولبيات ، التي تتلوى بسبب خيوط محورية ، تشبه في هيكلها السوط ، ولكنها تقع في محيط البلازم. نوع آخر من الحركة هو انزلاق البكتيريا بدون أسواط على سطح الوسائط الصلبة وحركة البكتيريا الخالية من الأسواط من الجنس في الماء المكورات المتزامنة. آليتها ليست مفهومة جيدا بعد. من المفترض أن ينطوي على إفراز المخاط (دفع الخلية) والخيوط الليفية الموجودة في جدار الخلية ، مما يتسبب في "موجة متنقلة" على طول سطح الخلية. أخيرًا ، يمكن للبكتيريا أن تطفو وتغرق في السوائل ، وتغير كثافتها ، وتمتلئ بالغازات أو تفرغ الهباء الجوي.

تتحرك البكتيريا بنشاط في الاتجاه الذي تحدده محفزات معينة. هذه الظاهرة كانت تسمى سيارات الأجرة. هناك انجذاب كيميائي ، انجذاب جوي ، انجذاب ضوئي ، إلخ.

التمثيل الغذائي

التمثيل الغذائي البناء

باستثناء بعض النقاط المحددة ، فإن المسارات البيوكيميائية التي يتم من خلالها تصنيع البروتينات والدهون والكربوهيدرات والنيوكليوتيدات في البكتيريا مماثلة لتلك الموجودة في الكائنات الحية الأخرى. ومع ذلك ، فهي تختلف في عدد المتغيرات المحتملة لهذه المسارات ، وبالتالي ، في درجة الاعتماد على مدخلات المواد العضوية من الخارج.

يمكن لبعضهم تخليق جميع الجزيئات العضوية التي يحتاجونها من المركبات غير العضوية (ذاتية التغذية) ، بينما يحتاج البعض الآخر إلى مركبات عضوية جاهزة يمكنهم فقط تحويلها (كائنات غيرية التغذية).

يمكن للبكتيريا أن تلبي الحاجة إلى النيتروجين على حساب مركباتها العضوية (مثل حقيقيات النوى غير المتجانسة) وعلى حساب النيتروجين الجزيئي (مثل بعض العتائق). تستخدم معظم البكتيريا مركبات النيتروجين غير العضوية لتخليق الأحماض الأمينية والمواد العضوية الأخرى المحتوية على النيتروجين: الأمونيا (التي تدخل الخلايا على شكل أيونات الأمونيوم) والنتريت والنترات (التي تم اختزالها سابقًا إلى أيونات الأمونيوم). إنهم قادرون على استيعاب الفوسفور في شكل فوسفات ، كبريت - في شكل كبريتات أو أقل كبريتيد.

استقلاب الطاقة

للبكتيريا طرق مختلفة للحصول على الطاقة. هناك ثلاثة أنواع من إنتاج الطاقة (وجميعها معروفة في البكتيريا): التخمير ، والتنفس ، والتمثيل الضوئي.

لا تحتوي البكتيريا التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي لنقص الأكسجين فقط على نظام ضوئي II. أولاً ، هذه هي بكتيريا خيطية أرجوانية وخضراء ، حيث تعمل فقط مسار نقل الإلكترون الدوري ، والتي تهدف إلى إنشاء تدرج بروتون عبر الغشاء ، والذي بسببه يتم تصنيع ATP (الفسفرة الضوئية) ، وكذلك يتم استعادة NAD (P) + ، وهو تستخدم لاستيعاب ثاني أكسيد الكربون. ثانيًا ، هذه هي الكبريت الأخضر والبكتيريا الشمسية ، والتي لها كل من النقل الإلكتروني الدوري وغير الدوري ، مما يجعل الاختزال المباشر لـ NAD (P) + ممكنًا. تُستخدم مركبات الكبريت المختزلة (الجزيئية ، كبريتيد الهيدروجين ، الكبريتيت) أو الهيدروجين الجزيئي كمانح للإلكترون يملأ "الفراغ" في جزيء الصباغ في عملية التمثيل الضوئي بنقص الأكسجين.

هناك أيضًا بكتيريا ذات استقلاب نوعي للطاقة. لذلك ، في أكتوبر 2008 ، ظهر تقرير في مجلة Science حول اكتشاف نظام بيئي يتكون من ممثلين لنوع واحد من البكتيريا غير معروف سابقًا - السمع ديسولفوروديس، والتي تتلقى الطاقة لنشاط حياتها من التفاعلات الكيميائية التي تنطوي على الهيدروجين ، والتي تتشكل نتيجة لتحلل جزيئات الماء تحت تأثير الإشعاع من خامات اليورانيوم الموجودة بالقرب من موقع مستعمرة البكتيريا. تستخدم بعض مستعمرات البكتيريا التي تعيش في قاع المحيط التيار الكهربائي لنقل الطاقة إلى زملائها.

أنواع الحياة

يمكنك الجمع بين أنواع التمثيل الغذائي البناء والطاقة في الجدول التالي:

يوضح الجدول أن تنوع أنواع التغذية في بدائيات النوى أكبر بكثير مما هو عليه في حقيقيات النوى (الأخيرة قادرة فقط على الضمور العضوي الكيميائي والتغذية الضوئية).

تكاثر وترتيب الجهاز الوراثي

تكاثر البكتيريا

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

جهاز وراثي

غالبًا ما توجد الجينات الضرورية للحياة وتحديد خصوصية الأنواع في البكتيريا في جزيء DNA واحد مغلق تساهميًا - الكروموسوم (أحيانًا يتم استخدام مصطلح genophore لتعيين الكروموسومات البكتيرية للتأكيد على اختلافاتهم عن تلك حقيقية النواة). تسمى المنطقة التي يوجد بها الكروموسوم بالنيوكليويد وليست محاطة بغشاء. في هذا الصدد ، فإن الرنا المرسال المركب حديثًا متاح فورًا للارتباط بالريبوسومات ، ويتم الجمع بين النسخ والترجمة.

يمكن أن تحتوي الخلية الفردية على 80٪ فقط من إجمالي الجينات الموجودة في جميع سلالات الأنواع (ما يسمى "الجينوم الجماعي").

بالإضافة إلى الكروموسوم ، غالبًا ما تحتوي الخلايا البكتيرية على بلازميدات - مغلقة أيضًا في حلقة DNA ، قادرة على التكاثر المستقل. يمكن أن تكون كبيرة جدًا بحيث يتعذر تمييزها عن الكروموسوم ، ولكنها تحتوي على جينات إضافية لازمة فقط في ظل ظروف معينة. تضمن آليات التوزيع الخاصة الاحتفاظ بالبلازميد في الخلايا الوليدة بحيث يتم فقدها بمعدل أقل من 10 7 لكل دورة خلية. يمكن أن تكون خصوصية البلازميدات متنوعة للغاية: من وجود نوع مضيف واحد فقط إلى بلازميد RP4 ، الموجود في جميع البكتيريا سالبة الجرام تقريبًا. ترميز البلازميدات آليات المقاومة للمضادات الحيوية ، وتدمير مواد معينة ، وما إلى ذلك ، كما توجد جينات nif اللازمة لتثبيت النيتروجين في البلازميدات. يمكن تضمين جين البلازميد في الكروموسوم بتردد حوالي 10 -4 - 10 -7.

في الحمض النووي للبكتيريا ، كما هو الحال في الحمض النووي للكائنات الأخرى ، يتم تمييز الينقولات - وهي أجزاء متحركة يمكن أن تنتقل من جزء من الكروموسوم إلى آخر ، أو إلى الحمض النووي خارج الصبغيات. على عكس البلازميدات ، فهي غير قادرة على التكرار المستقل وتحتوي على أجزاء IS ، وهي مناطق ترمز لنقلها داخل الخلية. يمكن أن يكون مقطع IS بمثابة ينقولات منفصلة.

جينات النقل الأفقي

في بدائيات النوى ، يمكن أن يحدث اندماج جزئي للجينومات. أثناء الاقتران ، تنقل الخلية المانحة جزءًا من جينومها (في بعض الحالات ، الكل) إلى الخلية المتلقية أثناء الاتصال المباشر. يمكن تبادل أجزاء من DNA المتبرع بأجزاء DNA المتلقية المتماثلة. إن احتمال حدوث مثل هذا التبادل مهم فقط بالنسبة للبكتيريا من نوع واحد.

وبالمثل ، يمكن للخلية البكتيرية أيضًا أن تمتص الحمض النووي الموجود بحرية في البيئة ، بما في ذلك في جينومها في حالة وجود درجة عالية من التماثل مع الحمض النووي الخاص بها. هذه العملية تسمى التحول. في ظل الظروف الطبيعية ، يحدث تبادل المعلومات الوراثية بمساعدة العاثيات المعتدلة (التنبيغ). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن نقل الجينات غير الكروموسومية بمساعدة بلازميدات من نوع معين ترميز هذه العملية ، وعملية تبادل البلازميدات الأخرى ونقل الينقولات.

مع النقل الأفقي ، لا تتشكل جينات جديدة (كما هو الحال مع الطفرات) ، ولكن يتم إنشاء مجموعات جينية مختلفة. هذا مهم لأن الانتقاء الطبيعي يعمل على مجموع خصائص الكائن الحي.

تمايز الخلايا

التمايز الخلوي هو تغيير في مجموعة البروتينات (عادة ما يتجلى أيضًا في تغيير في الشكل) بنمط وراثي غير متغير.

تشكيل أشكال الراحة

يعتبر تكوين الأشكال المستقرة بشكل خاص مع التمثيل الغذائي البطيء ، والتي تعمل على البقاء في ظل ظروف غير مواتية وانتشارها (نادرًا ، للتكاثر) أكثر أنواع التمايز شيوعًا في البكتيريا. الأكثر استقرارًا منهم هي الأبواغ المكونة من قبل الممثلين عصية, المطثية, سبوروهالوباكتر, اللاهوائية(تشكل 7 أبواغ من خلية واحدة ويمكن أن تتكاثر بمساعدتهم) و الهليوباكتيريوم. يبدأ تكوين هذه الهياكل كتقسيم طبيعي وفي المراحل الأولى يمكن تحويلها إلى بعض المضادات الحيوية. إن الأبواغ في العديد من البكتيريا قادرة على تحمل الغليان لمدة 10 دقائق عند 100 درجة مئوية ، وتجف لمدة 1000 عام ، ووفقًا لبعض البيانات ، تظل قابلة للحياة في التربة والصخور لملايين السنين.

أقل مقاومة هي Exospores ، الخراجات ( أزوتوباكتر، والبكتيريا المنزلقة ، وما إلى ذلك) ، و akinetes (البكتيريا الزرقاء) و myxospores (البكتيريا المخاطية).

أنواع أخرى من الخلايا المتمايزة شكليًا

تشكل الفطريات الشعاعية والبكتيريا الزرقاء خلايا متمايزة تعمل على التكاثر (الأبواغ ، وكذلك الهرموغونيا والخلايا الحيوية ، على التوالي). من الضروري أيضًا ملاحظة الهياكل المشابهة لبكتيريا بكتيريا العقيدات والأكياس غير المتجانسة للبكتيريا الزرقاء ، والتي تعمل على حماية النيتروجيناز من عمل الأكسجين الجزيئي.

تصنيف

الأكثر شهرة هو التصنيف الظاهري للبكتيريا ، بناءً على بنية جدارها الخلوي ، المتضمن ، على وجه الخصوص ، في الطبعة التاسعة من Burgey's Key to Bacteria (1984-1987). كانت أكبر المجموعات التصنيفية فيها 4 أقسام: النعمة(غرام سلبي) الحزم(غرام إيجابي)، تينريكوتس(الميكوبلازما) و مندوسيكوتس(العتيقة).

في الآونة الأخيرة ، يكتسب التصنيف النشئي للبكتيريا (وهو التصنيف المستخدم في ويكيبيديا) ، استنادًا إلى بيانات من علم الأحياء الجزيئي ، المزيد والمزيد من التطور. كانت إحدى الطرق الأولى لتقييم الارتباط من خلال تشابه الجينوم هي الطريقة المقترحة في الستينيات لمقارنة محتوى الجوانين والسيتوزين في الحمض النووي. على الرغم من أن نفس قيم محتواها لا يمكن أن تعطي أي معلومات حول التقارب التطوري للكائنات الحية ، فإن اختلافاتهم بنسبة 10٪ تعني أن البكتيريا لا تنتمي إلى نفس الجنس. هناك طريقة أخرى أحدثت ثورة حقيقية في علم الأحياء الدقيقة في السبعينيات وهي تحليل تسلسل الجينات في الرنا الريباسي في 16 ثانية ، مما جعل من الممكن تحديد العديد من فروع النشوء والتطور للبكتيريا eubacteria وتقييم العلاقات بينها. للتصنيف على مستوى الأنواع ، يتم استخدام طريقة تهجين الحمض النووي DNA. يشير تحليل عينة من الأنواع المدروسة جيدًا إلى أن 70٪ من مستوى التهجين يميز نوعًا واحدًا ، 10-60٪ - جنس واحد ، أقل من 10٪ - أجناس مختلفة.

يكرر التصنيف النشئي جزئيًا التصنيف الظاهري ، على سبيل المثال ، المجموعة النعمةموجودة في كليهما. في الوقت نفسه ، تمت مراجعة تصنيف البكتيريا سالبة الجرام تمامًا ، وتم فصل البكتيريا القديمة تمامًا إلى تصنيف مستقل من أعلى رتبة ، وتم تقسيم بعض المجموعات التصنيفية إلى أجزاء وإعادة تجميعها ، وتم دمج الكائنات الحية ذات الوظائف البيئية المختلفة تمامًا في مجموعة واحدة ، الأمر الذي يسبب عددًا من المضايقات وعدم الرضا لدى جزء من المجتمع العلمي. موضوع النقد هو حقيقة أن التصنيف الفعلي للجزيئات ، وليس الكائنات الحية ، يتم تنفيذه.

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 ، ويعتبر 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.

البكتيريا المسببة للأمراض

تسمى البكتيريا التي تطفل الكائنات الحية الأخرى المسببة للأمراض. تسبب البكتيريا عددًا كبيرًا من الأمراض التي تصيب الإنسان مثل الطاعون ( يرسينيا بيستيس) ، الجمرة الخبيثة ( عصيات الجمرة الخبيثة) ، الجذام (الجذام ، الممرض: المتفطرة الجذامية) والدفتيريا ( بكتريا الخناق الوتدية)، مرض الزهري ( اللولبية الشاحبة) والكوليرا ( ضمة الكوليرا)، مرض السل ( السل الفطري) ، الليستريات ( الليسترية المستوحدة) وغيرها. يستمر اكتشاف الخصائص المسببة للأمراض في البكتيريا: في عام 1976 تم اكتشاف مرض Legionnaires ، الناجم عن البكتيريا المستروحة، في الثمانينيات والتسعينيات تبين أن هيليكوباكتر بيلورييسبب القرحة الهضمية وحتى سرطان المعدة وكذلك المزمن