كل شيء عن البكتيريا

أماكن إنعدام وجود البكتيريا تنعدم البكتيريا في :

دم الانسان و الحيوان غير المريضين .
الأنسجة الداخلية السليمة للانسان و الحيوان و النبات .
الطبقات العميقة من التربة و الصخور و كذلك الفوهات البركانية ذات الحمم المنصهرة .
أحجام البكتيريا يتراوح طولها ما بين ( 1 - 10 ) ميكرون و عرضها 0.2 ميكرون

أشكال البكتيريا
بكتيريا كروية الشكل
بعضها يوجد منفرداً و البعض الآخر ثنائياً و أخرى سبحية و بعضها يكون على شكل يشبة عنقود العنب و تسمى عنقودية .
البكتيريا عصوية الشكل
مفردة
سلسية مثل الجمرة الخبيثة
ثنائيةمزدوجة
أو تتخذ شكلا سبحي

البكتيريا الحلزونية هي بكتيريا تتميز بأنها منحنية أو ملتوية على شكل حلزوني .
حلزونية كثيرة الالتفات مثل البكتيرياالمسببة لمرض الزهري
واوية الشكل قليلة الالتفاف مثل البكتيريا المسببة لمرض الكوليرا

المــزارع البكتيرية يمكن أستزراع البكتيريا و خصوصاً الرمية منها على منابت بكتيرية ( محاليل أو أوساط نمو مختلفة ) بحيث تحتوي على جميع المصادر منها المصدر الكربوني و المصدر النتروجيني و الأملاح المعدنية و يستخدم عادة مادة الأجار أجار و هي مادة جيلاتينية تستخرج من الطحالب البحرية ليس لها قيمة غذائية و إنما تشجع البكتيريا على النمو و الانتشار على سطحها
الجدار الخلوي

فوائد جدار الخلية
أولاً : حماية الخلية البكتيرية من العوامل الخارجية .
ثانياُ: يحفظ لها شكلها .
ثالثاً : يمثل حاجزاً أسموزياً له القدرة الاختيارية على التحكم في الدخول المواد الخارجية المطلوبة إدخالها للخلية و خروج المواد المرغوب اخراجها من الخلية .

العلبة - Capsule
هي مادة هلامية ( مخاطية ) تحيط بجدار الخلية من الخارج . و تكمن أهميتها في :
تحديد شكل المستعمرة البكتيرية فهي إما أن تكون ناعمة ممرضة أو خشنة غير ممرضة -
حماية الخلية البكتيرية من الخارج -
تساعد البكتيريا على الإلتصاق في الوسط -
الأسواط - Flagella
الأسواط عبارة عن زوائد خيطية تبرز من حبيبات القاعدة في سيتوبلازم الخلية و تسمى حبيبات الأسواط و يتركب السوط من مادة بروتينية تعرف باسم فلاجلين و هناك نوعان .
الأسواط القطبية *
هي الأسواط التي توجد عند طرفي أو قطبي الخلية البكتيرية
قطبية ذات سوط واحد -
قطبية ذات سوطين -
قطبية ذات خصلة واحدة من الأسواط -
قطبية ذات خصلتين من الأسواط -

الأسواط المحيطية *
هي الأسواط التي تحيط بالخلية البكتيرية



الغشاء البلازمي .. تركيبه .. و أهميته ..
هو غشاء شبة منفذ يمثل الطبقة الخارجية لسيتوبلازم الخلية البكتيرية .

أهميته
تتم فيه تحولات الطاقة و التنفس -
شبه منفذ اختياي بالتالي يتحكم في دخول و خروج المواد -
يحمي الخلية البكتيرية من العوامل الخارجية -
يلعب دورا هاما في إنقسام الخلية -

تركيبه
يتركب من فوسفوليبيدات و بروتين
الجراثيم - Spores
الجراثيم ليست من التراكيب دائمة الوجود في الخلية البكتيرية , تلجأ الخلية البكتيرية للتجرثم عندما تحدث عملية تجويع و تكون جراثيم داخلية اذا أساءت الظروف المحيطة بها .

جراثيم طرفية : حيث توجد في أحد أطراف الخلية -
جراثيم تحت طرفية : حيث توجد الى الداخل من ناحية طرف الخلية -
جراثيم مركزية : حيث تتوسط الخلية


Cytoplasm
احتواءه على نسبة عالية من الأحماض النووية و النتروجين و الفوسفور -
توجد فجوة كما تنتشر العديد من العضيات و التراكيب منها الرايبوسومات -
حاملات الأصباغ - في البكتيريا الملونة ذات التغذية الضوئية التي تحمل الكاروتين و اليخضور -
الأجسام الدهنية الكبيرة -
الحبيبات الميتاكروماتينية - و هي غنية بالأحماض النووية و البروتينات و يعتقد بأنها تستغل في التنفس -
حبيبات الأسواط - التي تثبت الأسواط و تتحكم في حركتها -
الحبيبات الكربوهيدراتية - تخزن الكربوهيدارت -

المادة النووية - Nucleotide
تتكون من الحمض النووي DNA كما يوجد الحمض النووي RNA و البروتينات النووية

أهمية الأحماض النووية :
للتكاثر -
التحكم بالعمليات الحيوية -


لأهداب - Pili هي زوائد تنتشر على سطح الخلية البكتيرية أقصر من الأسواط .تساعد البكتيريا على
الحركة
الإلتصاق بالسطح
نوع آخر مجوف يساعد على نقل المادة الوراثية أثناء عملية التزاوج

التغذية في البكتيريا
تقسم البكتيريا من حيث تغذيتها الى :

بكتيريا ذاتية التغذية
ذاتية التغذية الضوئية -
ذاتية التغذية الكيميائية -

بكتيريا غير ذاتية التغذية
رمية -
متطفلة -
تكافلية -

البكتيريا الغير ذاتية التغذية
تعد غالبية انواع البكتيريا غير ذاتية التغذية , حيث تستمد الطاقة اللازمة لبناء مادتها البرتوبلازمية من تكسير مواد عضوية من الكائنات الحية الأخرى .
أنواعــها
البكتيريا التي تعيش رمية مثال - بكتيريا التحلل

البكتيريا التي تعيش متطفلة مثال - جميع البكتيريا المسببة للأمراض .

البكتيريا التي تعيش معيشة تكافلية مع غيرها من الأحيــاء مثال - بكتيريا العقد الجذرية

البكتيريا ذاتية التغذية

هي البكتيريا التي تقوم بصنع الاحتياجات الغذائية لها من مصادرها الأولية فقد تقوم باستغلال الطاقة الضوئية فتسمى ذاتية التغذية الضوئية .
أو استغلال الطاقة الكيميائية فتسمى ذاتية التغذية الكيميائية .
بكتيريا ذاتية التغذية الضوئية
: مثال عليها
البكتيريا الخضراء أو القرمزية التي تحتوي الكلورفيل البكتيري فهي قادرة على القيام بعملية البناء الضوئي باستخدام الطاقة الشمسية
CO2 طريقة تثبيت ثاني أكسيد الكربون
تختلف طريقة تثبيت النباتات الخضراء و عن البكتيريا فالبكتيريا لا تستطيع النمو في وجود الاكسجين الحر لذلك تستخدم ثاني كبريتيد الأيدروجين .
البكتيريا ذاتية التغذية الكيميائية
هي نوع من البكتيريا التي تحصل على الطاقة اللازمة لاختزال ثاني أكسيد الكربون عن طريق اجراء بعض التفاعلات الكيميائية و في كل الحالات تنطلق طاقة نتيجة الأكسدة تستفيد منها البكتيريا ذاتية التغذية الكيميائية في تثبيت ثاني أكسيد الكربون في مركبات كربوهيدراتية .
امثلة على البكتيريا ذاتية التغذية الكيميائية
بكتيريا الكبريت الكيميائية -
بكتيريا الحديد الكيميائية -
بكتيريا النتروجين الكيميائية -

ومنها بكتيريا النيتروزوموناس تستفيد من أكسدة الأمونيا في تثبيت ثاني أكسيد الكربون .

و بكتيريا الأزوتوباكتر التي تحول النيتروجين الى مواد عضوية مفيدة


علل -
العدول عن أستخدام الأنابيب الحديدية الى الأنابيب المصنوعة من اللدائن لنقل الماء من مكان الى آخر .


لوجود بكتيريا الحديد الذاتية التغذية الكيميائية التي تقوم بتفاعلات كيميائية و تستخدم الطاقة الناتجة من تلك التفاعلات في تثبيت ثاني أكسيد الكربون التي تعمل على ترسيب أيدروكسيد الحديديك في الأنبوب الناقل للماء و عند استمرار الترسيب تقل كفاءة الأنابيب في نقل المياه لأنها تعمل على زيادة الترسيب
التنفس في البكتيريا ]البكتيريا الهوائية - ِAerobic Bacterira
تعيش في وجود الأكسجين و لا تستطيع العيش بدونه
مثال : بكتيريا الألتهاب الرئوي
بكتيريا لا هوائية - Anaerobic Bacteria
تعيش في غياب الأكسجين الحر , بل أي كمية منه تعتبر قاتلة بالنسبة اليه .
مثال بكتيريا التيتانوس و بكتيرياالكلوستريديوم
بكتيريااختيارية - Facultitative aerobes
تستطيع النمو في وجود الأكسجين الحر - أو غياب الأكسجين الحر
مثال : بكتيريا التفوئيد و بكتيريا الكوليرا

النمو في البكتيريا

تمر فترة نمو البكتيريا بأربعة مراحل وهي على الترتيب كالتالي

الأولى: لا يزداد حجم المستعمرة الطور التمهيدي
الثانية: يزداد حجم المستعمرة بوتيرة ملحوظة طور النمو المتزايد
الثالثة: يعود حجم المستعمرة للثبات طور الثبات
الرابعة: يتناقص حجم المسعمرة بالتدريج طور النمو
طور الركود - الطور التمهيدي
لا تنقسم فيه الخلية ولكنها تكون تراكيبها وعضياتها والمواد اللازمة للانقسام. وتتأثر مدة هذا الطور بكمية المحقون وعمر البكتيريا ونوع المنبت الغذائي المستخدم.

طور النمو المتزايد- الطور اللوغاريتمي
وتكون سرعة انقسام الخلايا بنسب هندسية متصاعدة . حيث فيه يصل معدل الانقسام إلى أقصاه. وبكون الانقسام على فترات منظمة حيث تنقسم الخلية بمعدل مرة واحدة كل 15 – 30 دقيقة. ويتأثر النمو بدرجة الحرارة والتعوية وتركيز أيوم الهيدروجين والعوامل الخارجية الأخرى.

طور التوقف أو الثبات
"عدد الخلايا الناتجة = عدد الخلايا الميتة" : ويمتد هذا الطور من عدة أيام إلى ساعات حسب نوع البكتيريا وتركيب الوسط الغذائي والظروف البيئية.

طور الهبوط أو الموت تزداد نسبة الخلايا الميتة (وتكون سرعة الموت لوغاريتمية أيضاً) حيث يقف انقسام الخلايا البكتيرية.

طور التحلل الذاتي حيث تصل الخلايا البكتيرية الى مرحلة الشيخوخة و تبدأ في التحلل الذاتي , و يرجع الى كلاً من نقص الغذاء في المنبت الغذائي تراكم نواتج عملية الأيض التي تكون سامة للخلايا البكتيرية

تتبع البكتيريا في المزارع المعملية نظاما معيناً في النمو لا يتغير من جنس إلى آخر، حيث يتضاعف عددها بالانقسام في وقت يسمى "زمن الجيل" الذي يختلف من جنس إلى آخر.
العوامل المؤثرة في نمو البكتيريا . دراسة العوامل المؤثرة في نمو البكتيريا من المواضيع المهمة و ذلك لمعرفة العوامل التي تحد من انتشار البكتيريا الضارة
الضــوء للضوء تأثير شيئ على البكتيريا- بإستثناء البكتيريا ذاتية التغذية الضوئية
: و يرجع ذلك لعدة أسباب
يؤثر الضوء على المكونات البروتينية فيخثرها فتموت الخلية

يسبب الضوء في احداث أكسدة ضوئية لبعض المركبات الهامة بالخلية فتموت الخلية

تؤدي الأشعة فوق البنفسجية و تحت الحمراء الى موت الخلية البكتيرية

ينشأ عن تعرض المنبت الغذائي الذي تنمو عليه الخلية البكتيرية الى تكون مواد سامة بالخلية مثل فوق أكسيد الأيدروجين و الأوزون


درجة الحرارة ( البكتيريا المحبة للبرودة ( كارهة للحرارة

.بكتيريا تفضل النمو في درجات الحرارة المنخفضة بين ( -15 الى 10 درجة سليزية ) و يسبب هذا النوع من البكتيريا فساد الأطهمة عند حفظها في الثلاجة

البكتيريا الوسطية
.هي تمثل الغالبية العظمى لأنواع البكتيريا , و تفضل العيش في درجات الحرارة من ( 30 - 37 درجة سيليزية ) و هذا النوع هو المسبب للأمراض

( البكتيريا المحبة للبرودة ( كارهة للحرارة
.هي بكتيريا التي تنمو في درجات الحرارة المرتفعة و تلعب درواً هاماً في تحلل بقايا المواد النباتية و الأسمدة العضوية و بذلك تلعب دوراً هاماً في تحلل مخلفات الحظائر و خصوبة التربة

التهويــة
. و هو تغيير الوسط المحيط بالبكتيريا و جعله غير مناسب لنموها

أهميـــة البكتيريا

أقترن اسم البكتيريا عادة عند عامة الناس بالمرض ، ولكن ينبغي عدم التغافل عن فوائد البكتيريا فقد خلقها المولى سبحانه وتعالي لتسهم في المحافظة على توازن النظام الحيوي . ولها أهمية كبيرة على سطح الأرض . فكما أن بعضها ضار للمخلوقات الحية فبعضها نافع أيضاً.
تحليل جثث المخلوقات الميتة لتتغذى عليها وبذلك تعمل على تحويل المركبات العضوية المعقدة إلى مركبات بسيطة يستفيد منها النبات لتصنع مواد غذائية جديدة وبذلك تتخلص البيئة من الجثث المتراكمة


تقوم بتثبيت النيتروجين الجوي (البكتريا السيانية) في خلايا جذور بعض النباتات الفول والبرسيم


تستخدم في صناعة الكثير من المواد الغذائية ومنها على سبيل المثال : -


أ - صناعة الخل ب - وتحويل الحليب إلي لبن رائب ج - صناعة بعض أنواع الجبن .


تستخدم في إنتاج العديد من المركبات الطبية ومنها إنتاج فيتامين B وفيتامين K وإنتاج هرمون الأنسولين وأنتاج مادة الآنترفيرون ، وأنتاج حامض اللاكتيك وإنتاج الأنزيمات الهاضمة للسليلوز والبروتينات .


تدخل في كثير من الصناعات مثل صناعة الجلود ، تعطين ألياف الكتان وجعلها صالحة للنسيج ، واستخراج النشا البدائي من جذور النباتات .


بعض أنواع البكتيريا لها القدرة على التهام بقع الزيت التغذي عليه وبذلك تخلص البيئة من التلوث
بآثار النفط وخاصة في البحار والمحيطات .

أضرار البكتيريا


تسبب (البكتيريا الطفيلية ) العديد من الأمراض للإنسان

تسبب فساد الكثير من الأطعمة

تسهم في تسوس الأسنان حيث تحول بقايا المواد السكرية على سطوح الأسنان إلى حمض اللبن الذي يعمل على تحليل وإتلاف الكالسيوم .