مقدمة عن البكتيريا
تعتبر البكتيريا كائنات مجهرية وحيدة الخلية تعيش بكثرة على سطح الأرض في جميع البيئات، من فتحات البحار العميقة إلى أعماق الأرض، وحتى في الجهاز الهضمي للإنسان، ولا تصنف ضمن الحيوانات أو النباتات ولا يزيد طولها عن بضعة ميكرومترات، وتعيش في مجموعات كبيرة تقدر بالملايين، تفتقر البكتيريا إلى نواة محاطة بغشاء وهياكل داخلية أخرى ولذلك تصنف على أنها بدائيات النوى وهي أكثر الكائنات الحية انتشارا على سطح الأرض، تحتوي التربة على 40 مليون خلية بكتيرية لكل جرام، كما تحتوي المياه العذبة على ما يقرب من مليون خلية بكتيرية لكل مليلتر من الماء.
أنواع البكتيريا مصنفة حسب شكلها
قد تسبب أنواع معينة من البكتيريا المرض لدى البشر والحيوانات والنباتات، ولكن معظمها غير ضار وقد تشكل نوعًا من العلاقة التكافلية مع الكائن المضيف، مثل: تثبيت النيتروجين، وتحلل السليلوز، وغيرها.
في الطبيعة تُصنف البكتيريا إلى ثلاثة أنواع رئيسية وهي: بكتيريا عصوية، حلزونية، كروية
بكتيريا كروية
وتسمى المكورات ومن أمثلتها: البكتيريا العقدية، أو السبحية، أو البكتيريا العقدية المكورة Streptococcus، وهي المسببة لالتهاب الحلق
البكتيريا العصوية
وتسمى بالأنواع العصوية، وبعض أنواع منثنً وتسمى بالبكتيريا الضمة (بالإنجليزية: vibrio)، ومن الأمثلة على ذلك بكتيريا الجمرة الخبيثة (بالإنجليزية: Bacillus anthracis).
البكتيريا الحلزونية
تسمى باسم بكتيريا الحلزوني (بالإنجليزية: Spiral)، وتعرف باسم الملتويات (بالإنجليزية: spirilla)، وهي تعتبر من البكتيريا المسببة للأمراض مثل داء البريميات، ومرض لايم، والزهري.
أنواع البكتيريا حسب الوضع الغذائي
تنقسم البكتيريا إلى نوعين حسب وضعها الغذائي، وهذان النوعان هما:
بكتيريا غيرية التغذية
تتغذى البكتيريا المتغايرة عن طريق استهلاك الكربون العضوي، وامتصاص المواد العضوية الميتة، مثل اللحوم المتعفنة.
البكتيريا ذاتية التغذية
وهي البكتيريا التي لديها طريقة لصنع طعامها بنفسها بإحدى طريقتين:
- عملية التمثيل الضوئي باستخدام ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون، مثل البكتيريا الزرقاء المنتجة للأكسجين.
- التركيب الكيميائي باستخدام الماء وثاني أكسيد الكربون والمواد الكيميائية مثل الأمونيا والنيتروجين والكبريت وغيرها، وتوجد هذه المواد عادة في فتحات المحيط وفي جذور النباتات البقولية. مثل العدس، والبازلاء، والفول السوداني، والفاصوليا العريضة، وغيرها.
تركيب الخلية البكتيرية
تتكون الخلية البكتيرية من:
- جدار الخلية، وهو غلافها الخارجي الذي يحمي البكتيريا ويعطيها شكلها.
- السيتوبلازم (بالإنجليزية: Cytoplasm) هو مادة هلامية تتكون بشكل رئيسي من الماء، بالإضافة إلى الإنزيمات والأملاح والعضيات والعديد من الجزيئات العضوية.
- الغشاء البلازمي أو غشاء الخلية (بالإنجليزية: Plasma Membrane) هو الغشاء الذي يحيط بالسيتوبلازم وينظم مرور المواد داخل وخارج الخلية.
- الأسواط: نتوءات تشبه السوط تساعد الخلايا على الحركة.
- الريبوسومات (بالإنجليزية: Ribosomes) هي المسؤولة عن إنتاج البروتينات.
- البلازميدات عبارة عن دوائر من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) تحمل الجينات.
- المنطقة النوواني هي منطقة من السيتوبلازم التي تحتوي على جزيء واحد من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA) الوحيد.
طرق التكاثر البكتيري
تتكاثر البكتيريا لا جنسيا، هناك العديد من طرق التكاثر، وأكثرها شيوعا هي:
الانشطار الثنائي
الانشطار الثنائي هو أكثر طرق التكاثر شيوعاً للبكتيريا، ويحدث عندما تتكاثر البكتيريا بجميع طرق التكاثر، بعد نقل المكونات، يتم تشكيل جدار في المنتصف للفصل بين المكونات، ثم يبدأ النصفان بالتحرك والابتعاد عن بعضهما حتى ينفصلا تماما، وتصبح البكتيريا الناتجة مطابقة تماما للبكتيريا الأم.
الأبواغ
تعتبر الأبواغ ثاني أكثر طرق التكاثر شيوعًا في البكتيريا، وهي التكاثر عن طريق الكونيديا أو الأبواغ، حيث تشكل الكونيديا، التي توجد غالبًا في الستربتوميسيس أو البكتيريا المماثلة، حاجزًا عرضيًا في الجزء العلوي من الواصلة، وعندما ينفصل الجزء العلوي عن الجسم الأم ويتلامس مع الطبقة السفلية من الخلية، ينبت البوغ ويشكل خلية جديدة
البراعم
يتكون برعمًا صغيرًا على جزء معين من الخلية الأم في التبرعم، ويحدث التكاثر بعملية تسمى التبرعم، حيث تستمر الخلايا الجديدة في النمو، بينما تظل الخلية الأم بنفس الحجم فيصبح حجمه مساوياً لحجمه، وهو يختلف عن الانشطار الثنائي في أن خصائص الخلية الأم تختلف عن خصائص الخلايا الأخرى التي يتم إنتاجها عن طريق التكاثر
الأكياس
تتكون الأكياس نتيجة ترسيب مادة سائلة نووية على جدار الخلية الأم، وبعد تراكمها تنفصل عن الخلية الأم وتتصرف مثل الخلية الأم تمامًا، والنوع الأكثر شيوعًا من البكتيريا التي تتكاثر باتباع طريقة الأكياس هي البكتيريا الآزوتية.
التحوصُّل
يتم استخدام طريقة التحوصل في الظروف البيئية القاسية، مثل الجفاف والمجاعة، وعندما تهاجم البكتيريا الخلايا، حيث تتشكل جراثيم فردية تسمى الحويصلات وعندما تتوقف الظروف والهجمات القاسية، ينقسم هذا البوغ ليشكل خلية بكتيرية كاملة.
سلوك البكتيريا
تمت ملاحظة البكتيريا لأول مرة من قبل العالم الهولندي أنتوني فان ليفينهوك في ثمانينيات القرن السابع عشر وبعد سنوات عديدة تم رصد سلوك جميع البكتيريا وهي كما يلي:
استخدام الأسواط
تتحرك البكتيريا عن طريق خيوط طويلة أو أسواط تمتد لآلاف النانو، ويصل عرضه إلى 30 نانومترا، مما يعني أن السوط أطول بكثير من جسم البكتيريا، مما يسمح للخلية بالتحرك عشرة أضعاف طولها في كل ثانية.
طرق وأشكال الحركة
حركة البكتيريا تشبه حركة المحركات، ويدور سوطه في الدورة الدموية من خلال حركة أيونات الهيدروجين أو الصوديوم الموجبة الشحنة خارج الخلية، ويتحرك أيضًا في اتجاه عكس عقارب الساعة داخل الخلية
انتشار البكتيريا في الوسط المحيط
تنتشر البكتيريا في الوسط المحيط من خلال تقنية النانو، وهي محاولة لإنشاء آلات قاطرة صغيرة وسريعة الانتشار.
أين تعيش البكتيريا؟
تعيش البكتيريا في جميع مناطق الأرض، كما أنها تعيش في الكائنات الحية في صخور القطب الشمالي والطين والمحيطات والثلوج وفي القطب الشمالي، تعيش أيضًا في الكائنات الحية بما في ذلك النباتات والحيوانات، ويوجد أيضًا بكميات كبيرة عند البشر، تشير التقارير إلى أن الخلايا البكتيرية تكون أكثر تركيزًا في بطانة الجهاز الهضمي مقارنة ببطانة الجهاز الهضمي.
فوائد البكتيريا
البكتيريا تجعل الحياة أسهل ومن المستحيل البقاء على قيد الحياة بدونها لما لها من فوائد عديدة، وفيما يلي الفوائد الخاصة لأنواع معينة من البكتيريا:
- مساعدة الجسم على هضم الطعام وصنع الفيتامينات.
- البكتيريا ضرورية لدورة الكربون والنيتروجين في البيئة.
- صناعة الغاز الحيوي مثل الغاز الحيوي.
- تصنيع اللقاحات والمضادات الحيوية والأدوية الأخرى.
- قتل الآفات والأمراض النباتية.
- تنظيف النفايات السامة وتسربات النفط.
- صناعة المواد الغذائية المخمرة.
- تستخدم للعلاج الجيني، حيث تقوم بنقل الجينات الطبيعية إلى الخلايا البشرية.
الآثار الضارة للبكتيريا
تعتبر البكتيريا كائنات مفيدة بشكل عام، ولكن أنواع معينة من السموم يمكن أن تسبب العديد من المخاطر والأمراض، وبعضها يتجلى في:
- التسمم الغذائي.
- إلتهاب الحلق.
- مرض الدرن.
- عدوى المكورات العنقودية.
- التسمم المعوي الناجم عن انتشار الكوليرا في الماء
تعليقات: 0
إرسال تعليق