جراثيم الفطر
تم تصميم الجراثيم الفطرية للتكاثر. إنها خلية واحدة أو أكثر ذات أبعاد مجهرية - من 1 إلى 100 ميكرون. تحتوي أبواغ معظم الأنواع الفطرية على عدد قليل جدًا من العناصر الغذائية ، ونادرًا ما تبقى على قيد الحياة ، وبمجرد أن تكون في ظروف مواتية ، تنبت ، مما يؤدي إلى ظهور فطريات فطر صغيرة. لكن موت معظم الجراثيم يتم تعويضه من خلال تكوين عددها الهائل. على سبيل المثال ، يشكل العامل المسبب لصدأ ساق نباتات الحبوب ما يصل إلى 10 مليارات جراثيم على شجيرة برباريس واحدة في الربيع ويونيو ، وينتج الجسم المثمر لفطر الاشتعال ما يصل إلى 30 مليار جراثيم ، وتشكل الفطر حوالي 40 مليار جراثيم في الساعة.
من المقبول عمومًا تصنيف الجراثيم حسب الأصل والوظيفة في حياة الفطريات إلى مجموعتين عريضتين:
أ) جراثيم التكاثر اللاجنسي (ميتوسبوريس) ؛
ب) جراثيم التكاثر الجنسي (الأبواغ).
أثناء تكوين الميتوسبورات ، يحدث الانقسام الانقسامي لنواة الخلية مع الحفاظ على عدد الكروموسومات ؛ الأبواغ المتوسطة - الانقسام الاختزالي ، تتميز بانخفاض عدد الكروموسومات بمقدار النصف.
تؤدي Mitospores و meiospores وظائف مختلفة في حياة الفطريات. تهدف Mitospores بشكل أساسي إلى الانتشار الجماعي للفطريات خلال الفترة الخضرية ، دون إعادة تركيب الصفات الوراثية. الأبواغ المتوسطة هي جراثيم التكاثر الجنسي. يرتبط مظهرها بإنبات الزيجوت - خلية تتشكل أثناء العملية الجنسية من خليتين أبويتين. في عملية إنبات البيضة الملقحة وتشكيل جراثيم التكاثر الجنسي ، يحدث إعادة التركيب (إعادة التوزيع) لخصائص الكائنات الحية الأصلية ، ويزداد تنوع النسل.
في العديد من أنواع الفطريات ، تتشكل كل من الميتوسبورات والأبواغ في دورة الحياة. على سبيل المثال ، في العديد من الفطريات الجرابية - العوامل المسببة للإرغوت ، البياض الدقيقي للنباتات ، جرب التفاح ، إلخ. تتشكل الميتوسبورات طوال موسم النمو بأكمله وتؤدي وظيفة إعادة إصابة النباتات ، وتتشكل الأبواغ المتوسطة بعد الشتاء وتسبب عدوى النباتات.
لا تحتوي مجموعة كبيرة من الفطريات على ميتوسبوريات في دورة التطوير ، مثل العديد من فطر الغطاء ، والفطريات الحارة ، والفطريات الجاستروميسيتية ، وبعض أنواع الاضطرابات (موريل ، غرز). في مثل هذه الحالات ، تتولى الميوسبورات وظائف الميتوسبورات وتعمل على الانتشار الجماعي للفطريات.
تشكيل - تكوين
يحدث تكوين الميتوسبورات في معظم أشكال الفطريات داخل خلايا خاصة - سبورانجيا أو خارجيًا على فروع الفطريات الهوائية. الأنواع الأولى من الجراثيم تسمى الأبواغ sporangiospores ، والثانية - conidia. الأبواغ الأبواغية غير متحركة وغير متحولة ، وقد يكون لها أسواط وتتحرك بنشاط في البيئة المائية بمساعدتها. تسمى الجراثيم المتحركة الأبواغ الحيوانية. يتم التكاثر عن طريق الأبواغ الحيوانية فقط في وجود وسط سائل متقطر.
الأبواغ الأبواغية ، مثل الأبواغ الحيوانية ، تعمل على الانتشار الواسع للفطريات. تحتوي على كمية صغيرة من العناصر الغذائية ولا يمكنها الحفاظ على صلاحيتها لفترة طويلة. في أحد الأبواغ ، يمكن أن يتشكل ما يصل إلى عدة عشرات الآلاف من الأبواغ. يتم تحقيق زيادة في إنتاج الأبواغ البوغية من خلال فروع إضافية من sporangiophores وزيادة في عدد sporangia. لذلك ، من أجل تكوين sporangium كبير مع العديد من الأبواغ sporangiospores ، هناك حاجة إلى فترة أطول من التكوين الكتلي للكونيديا. هذا ما يفسر حقيقة أن معظم الفطريات تتكاثر لاجنسيًا بمساعدة الكونيديا.
تتشكل Conidia في الفطريات العليا مع الفطريات الخلوية على خيوط الفطريات الهوائية - conidiophores. عادة ما تكون صغيرة جدًا (من 1 إلى 10-15 ميكرون) وتتشكل بأعداد كبيرة. على عكس الأبواغ الأبواغية ، يمكن أن تظل الكونيديا قابلة للحياة لفترة طويلة في ظل ظروف معاكسة دون إنبات. يتم إطلاق كونيديا بشكل نشط وسلبي عندما تنضج. في عملية التطور ، شكلوا تكيفات متعددة تسهل توزيعهم. بعض الكونيديا لها سطح جاف ، مما يجعل من السهل حملها بواسطة الرياح ؛ البعض الآخر مغطى بالمخاط ويمكن تحمله جيدًا بواسطة الحشرات أو الماء ، إلخ.
الميوسبورات ، مثل الميتوسبورات ، متنوعة للغاية في الفطريات. تتشكل داخل أو على سطح خلايا خاصة تسمى ، على التوالي ، أكياس وقاعدة. توجد الأكياس في أجسام عيش الغراب المثمرة وهي محمية جيدًا من تأثيرات العوامل البيئية الضارة. في الفطريات من مجموعة الفطريات الزائدة ، تتشكل الأبواغ الأسكية ، في الفطريات القاعدية - الأبواغ القاعدية التي لها بنية مختلفة.
تكوين بوغ جرثومي
| اسم المعلمة | المعنى |
| موضوع المقال: | تكوين بوغ جرثومي |
| قواعد التقييم (فئة مواضيعية) | إنتاج |
بعض أنواع البكتيريا على شكل قضيب (جنس العصوية والجنس المطثية) قادرة على تكوين الأبواغ. يحدث التبويض بسبب الظروف البيئية غير المواتية (التغيرات في درجة الحرارة ، ونقص المغذيات ، وتراكم المنتجات الأيضية السامة ، والتغيرات في درجة الحموضة ، وانخفاض محتوى الرطوبة ، وما إلى ذلك). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ ، التبويض ليس مرحلة إلزامية في تطوير البكتيريا المكونة للجراثيم.
دائمًا ما يتم تكوين بوغ واحد فقط في الخلية.
المراحل الرئيسية لتشكيل البوغ هي:
1. المرحلة الإعدادية.تسبق العملية إعادة هيكلة الجهاز الجيني للخلية: يُسحب الحمض النووي على شكل خيط ويتركز في أحد أقطاب الخلية أو في المركز ، اعتمادًا على نوع البكتيريا. يسمى هذا الجزء من الخلية منطقة سبوروجينيك.
2. تشكيل الحفرة.في المنطقة البوغية ، يحدث الجفاف وضغط السيتوبلازم وعزل هذه المنطقة بمساعدة الحاجز المتكون من الغشاء السيتوبلازمي.
بروسبورا -هيكل يقع داخل الخلية ويفصل بينها غشاءان.
3. تشكيل مظاريف بوغ.تتشكل طبقة قشرية (قشرة) بين الأغشية ، تشبه في تكوينها جدار الخلية للخلية النباتية. بالإضافة إلى ببتيدوجليكان - مورين ، تحتوي القشرة على ملح الكالسيوم ديبيكولينحمض ، الذي يتم تصنيعه بواسطة الخلية في عملية التبويض. علاوة على ذلك ، يتم تصنيع غلاف بوغ أعلى الغشاء ، ويتكون من عدة طبقات. يختلف عدد الطبقات وبنيتها باختلاف أنواع البكتيريا. القشرة غير منفذة للماء ومذابة وتوفر مقاومة أكبر للجراثيم للتأثيرات الخارجية.
4. تحرير البوغ من الخلية.بعد نضج البوغ ، يتم تدمير القشرة ، ويخرج الجراثيم.
تستغرق عملية التبويض عدة ساعات.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, خلاف -هذه خلية مجففة مغطاة بغشاء متعدد الطبقات ، والذي يتضمن ملح الكالسيوم لحمض ديبيكولينك. السمة الرئيسية للجراثيم البكتيرية هي ثباتها الحراري العالي.
مرة واحدة في ظروف مواتية ، ينمو النزاع. تبدأ عملية تحول الجراثيم إلى خلية متنامية (نباتية) بامتصاص الماء والتورم. في الوقت نفسه ، تحدث تغيرات فسيولوجية عميقة: يكثف التنفس وتنشط الإنزيمات. في نفس الفترة ، يفقد النزاع استقراره الحراري. علاوة على ذلك ، تمزق غلافه الخارجي ، وتتكون خلية نباتية من الهيكل الناتج.
تكوين الجراثيم - المفهوم والأنواع. تصنيف وخصائص فئة "تكوين البكتريا البكتيرية" 2017 ، 2018.
في الطبيعة ، هناك بكتيريا لها قدرة فريدة على تكوين الأبواغ. كيف تتم هذه العملية ، سيتعلم القارئ من خلال قراءة المقال.
البكتيريا البوغية أكثر مقاومة للتجميد ، والتجفيف ، والغليان لفترات طويلة أو قصيرة المدى ، والتعرض للمواد الكيميائية. هناك أشكال نباتية للتكوين البكتيري وتكوين الجراثيم. أمثلة على هذا الأخير هي مسببات الأمراض مثل الجمرة الخبيثة ، والتسمم الغذائي ، والكزاز ، وبعض أنواع سكان التربة الرمية التي يمكن العثور عليها في السماد.
عندما تدخل قشرة البوغ بيئة مواتية لها ، فإنها تبدأ في الانتفاخ. تستمر هذه العملية حتى يتم تدمير القشرة بالكامل. في الوقت الذي يتم فيه تمزق نسيج القشرة ، تدخل الخلية الفتية البيئة الخارجية من خلال هذا الدافع الكبير.
بهذه الطريقة ، تنبت البوغ في البكتيريا الهوائية. لا تفقد البكتيريا اللاهوائية جدارها الخلوي الخارجي أثناء تكوين البوغ. لا يتلامس البوغ مع البيئة الخارجية ؛ يحدث اتصاله بغشاء الخلية. عندما تنشأ الظروف المواتية ، تدخل العناصر الغذائية الخلية من خلال الغمد. بدأ الخلاف في النمو.
تكوين البوغ في البكتيريا غير مرغوب فيه أثناء معالجة وتخزين المنتجات الفردية. في حالة حدوث هذه العملية ، سيكون من الصعب محاربة الكائنات الحية الدقيقة. لقتل الجراثيم في الأطعمة المعلبة ، على سبيل المثال ، يجب تعقيم المنتج ، مما يقلل بشكل كبير من جودته. من أجل الحفاظ على الحليب لفترة طويلة ، يتم تعقيمه ، وهذا يؤدي إلى فقدان خصائصه الأصلية وفيتامين أ. لمعلوماتكم: درجة حرارة التسخين أثناء التعقيم 120 درجة.
أثناء البسترة ، من أجل الحفاظ على العناصر الغذائية قدر الإمكان ، يتم تسخين الحليب إلى 80-90 درجة فقط. يؤثر هذا على مدة الصلاحية: يتدهور الحليب بسرعة ، لأن الجراثيم لا تموت أثناء البسترة ، بل على العكس ، عندما تنبت وتبدأ في التكاثر بسرعة ، وهذا هو سبب تدهور المنتج.
تعتبر الأبواغ (الأبواغ) من البكتيريا نوعًا خاصًا من الخلايا التناسلية المريحة ، وتتميز بانخفاض حاد في مستوى التمثيل الغذائي والمقاومة العالية.
تتكون بوغ بكتيري داخل الخلية الأم وتسمى بوغة داخلية. القدرة على تكوين الأبواغ هي في الغالب بكتيريا موجبة الجرام على شكل قضيب من أجناس Bacillus و Clostridium ، من البكتيريا الكروية ، فقط عدد قليل من الأنواع ، مثل Sporosarcina ureae. كقاعدة عامة ، يتم تكوين بوغ واحد فقط داخل الخلية البكتيرية.
تتمثل الوظيفة الرئيسية للجراثيم في الحفاظ على البكتيريا في الظروف البيئية المعاكسة. يُلاحظ انتقال البكتيريا إلى الأبواغ مع استنفاد الركيزة الغذائية ، ونقص الكربون والنيتروجين والفوسفور وتراكم كاتيونات البوتاسيوم والمنغنيز في الوسط ، والتغيرات في الرقم الهيدروجيني ، وزيادة محتوى الأكسجين ، إلخ.
تختلف الجراثيم عن الخلايا الخضرية عن طريق قمع الجينوم ، والغياب التام تقريبًا لعملية التمثيل الغذائي (anabiosis) ، وكمية صغيرة من الماء الحر في السيتوبلازم ، وزيادة تركيز كاتيونات الكالسيوم فيها ، وظهور ديبيكولين (بيريدين -2 ، 6-dicarboxylic) حمض على شكل Ca-chelate ، والذي يربط مع بقاء الجراثيم في حالة من الراحة واستقرارها الحراري.
في المجهر الضوئي ، تبدو الأبواغ مثل تشكيلات بيضاوية ، وأحيانًا مدورة ، وعالية الانكسار 0.8-1.0 ، 1.2-1.5 ميكرومتر في الحجم ؛ يمكن أن توجد مركزيًا (V. anthracis) ، تحت الأرض - أقرب إلى النهاية (Cl. botulinum) ، نهائيًا - في نهاية العصي (Cl. letani). هيكل البوغ الناضج معقد ومن نفس النوع في أنواع مختلفة من البكتيريا. يتم تمثيل الجزء المركزي منه بالنواة ، أو البوغلازم ، والذي يتضمن الأحماض النووية والبروتينات وحمض ديبيكولينك. يحتوي على بنيوي ، ريبوسومات ، وهياكل غشائية غير واضحة. يحيط بالبوغلازم غشاء هيولي ، طبقة ببتيدوغليكان بدائية مجاورة له ، ثم توجد طبقة ضخمة من القشرة ، أو اللحاء ، خاصة بالجراثيم. يوجد غشاء خارجي على سطح القشرة. في الخارج ، يتم تغطية البوغ بغشاء متعدد الطبقات. في العديد من البكتيريا ، يقع إكسبوريوم حول محيط الطبقة الخارجية من غشاء البوغ.
تعتبر عملية التبويض (sporulation) واحدة من أكثر عمليات تمايز الخلايا البكتيرية تعقيدًا ، والتي يتم التحكم فيها بواسطة مجموعة من الجينات الخاصة - sporulon. في العديد من العصيات ، أثناء تكوين الجراثيم ، يتم تصنيع المضادات الحيوية متعددة الببتيد التي تمنع نمو الخلايا الخضرية.
تمر عملية تكوين البوغ بسلسلة من المراحل المتعاقبة:
- تحضيري. يتغير التمثيل الغذائي ، ويكتمل تكرار الحمض النووي ، ويحدث تكاثف بحد ذاته. تحتوي الخلية على اثنين أو أكثر من النوكلييدات ، أحدهما موضعي في المنطقة البوغية ، والباقي - في السيتوبلازم في sporangium. في نفس الوقت ، يتم تصنيع حمض الديبيكولينك ؛
- مرحلة التحيز. من جانب الغشاء السيتوبلازمي للخلية الخضرية ، يفصل الغشاء المزدوج ، أو الحاجز ، النواة مع موقع السيتوبلازم الكثيف (المنطقة البوغية). نتيجة لذلك ، يتم تكوين نفق محاط بغشاءين ؛
- تشكيل قذائف. في البداية ، تتشكل طبقة ببتيدوغليكان بدائية بين أغشية الحفرة ، ثم تترسب طبقة ببتيدوغليكان سميكة من القشرة فوقها ، ويتكون غشاء بوغ حول غشاءها الخارجي ؛
- نضوج بوغ. ينتهي تكوين جميع الهياكل البوغية ، وتصبح مقاومة للحرارة ، وتكتسب شكلًا مميزًا وتحتل مكانًا معينًا في الخلية.
عندما تتعرض لظروف مواتية ، تنبت الجراثيم في الخلايا الخضرية. تبدأ هذه العملية بامتصاص الماء وترطيب الهياكل البوغية. في الوقت نفسه ، يتم تنشيط الإنزيمات وتزداد طاقة التنفس بشكل حاد. تدمر الإنزيمات اللايتية تكامل البوغ ويتم إطلاق الببتيدوغليكان في القشرة وحمض الديبيكولينك وأملاح الكالسيوم. في موقع تمزق غشاء البوغ ، يظهر أنبوب نمو وتتشكل خلية نباتية. يستمر إنبات الجراثيم حوالي 4-5 ساعات.
الجراثيم البكتيرية مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والمركبات الكيميائية ، بما في ذلك المذيبات العضوية والمواد الخافضة للتوتر السطحي ؛ يمكن أن توجد في حالة نائمة لفترة طويلة (عشرات ، مئات السنين).
تتشكل بعض أنواع البكتيريا في وقت واحد مع الأبواغ (أجسام الطارسبور ، التي ليست عناصر أو مكونات لخلية بكتيرية ، موصوفة في بكتريا الجمرة الخبيثة ، وبروسيلا سيريس ، وما إلى ذلك. 120-200 نانومتر ، تقع في عزلة أو في خلايا باسيلس ثورينجينسيس ، تتشكل أجسام المسامية على شكل بلورات بروتينية كبيرة ، وهي سامة وتستخدم لتحضير دواء يستخدم في مكافحة الحشرات الضارة.
هناك بعض أنواع البكتيريا التي تنتج أجسامًا مستديرة أو بيضاوية الشكل شديدة الانكسار. هذه التكوينات تسمى endospores. تشكل البوغ إحدى مراحل دورة تطور بعض الكائنات الحية الدقيقة استجابة للتأثيرات الضارة للبيئة الخارجية ، والتي تم تطويرها في عملية التطور في النضال من أجل الحفاظ على الأنواع. يتسبب نقص المغذيات في تفاعلات مختلفة في بعض الكائنات الحية الدقيقة التي تعد الخلية لفترة طويلة لا تتوفر خلالها العناصر الغذائية. يتم ملاحظة الانتقال إلى التبويض عند استنفاد ركيزة المغذيات ، مع نقص الكربون أو النيتروجين أو الفوسفور ، وتغير في درجة الحموضة في الوسط ، وما إلى ذلك. يكون التبويض متأصلًا بشكل رئيسي في الكائنات الحية الدقيقة على شكل قضيب (العصيات والمطثيات ، ونادرًا ما يتم ملاحظتها في cocci (Sarcina urea ، Sarcina lutea) والأشكال الملتفة (Desulfovibrio desulfuricans).
يحدث التبويض في البيئة الخارجية ، على وسط المغذيات ولا يتم ملاحظته في الأنسجة البشرية والحيوانية. تنقسم عملية التبويض إلى سبع مراحل متتالية ، تتميز بتغيرات خلوية مختلفة (الشكل 12).
المراحل التحضيرية(المراحل 0 و 1). في هذه المراحل ، لا توجد تغييرات مرئية من الناحية الشكلية في الخلية حتى الآن ، ولكن كمية الماء تتناقص ويصبح السيتوبلازم أكثر كثافة.
مرحلة الاستكشاف(المرحلة الثانية) هي المرحلة الأولى من الأبواغ التي يمكن التعرف عليها شكليًا. يتميز بظهور الحاجز المستقبلي ، الذي يقسم الخلية إلى نفق صغير وخلية أم كبيرة. هذه هي المرحلة الرئيسية من التبويض.
أثناء مراحل الامتصاص المستقبلية(المرحلة الثالثة) يوجد فصل مكاني لمنظر صغير يمر في سيتوبلازم الخلية الأم. خارج الحفرة ، يتم تشكيل هيكل غشاء مزدوج.
مرحلة مسبقةيتميز بتكوين قشرة (غشاء بوغ كثيف) داخل هيكل غشاء الحفرة (المرحلة الرابعة) وتكثيف البروتينات على سطحه (المرحلة الخامسة).
على ال مراحل النضج(المرحلة السادسة) يتطور طبقة البوغ بشكل أكبر ويصبح مقاومًا للعوامل الكيميائية والحرارة. يحتل البوغ المتشكل حوالي 1/10 من الخلية الأم.
المرحلة النهائية هي الإفراج عن بوغ الناضجةمن الخلية الأم (المرحلة السابعة). تستمر عملية تكوين البوغ في غضون 18-20 ساعة.
نظرًا لوجود قشرة كثيفة متعددة الطبقات لها بنية صفائحية ، وكمية قليلة من الماء ومحتوى عالٍ من الكالسيوم والدهون وحمض الديبيكولينك ، فإن الأبواغ شديدة المقاومة للعوامل البيئية والمطهرات. إنها تتحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة نسبيًا ، والتجفيف لفترات طويلة ، والتعرض للإشعاع ، والمواد السامة ، إلخ. يمكنهم البقاء على قيد الحياة لعقود في ظل ظروف معاكسة.
مرة واحدة في الظروف المواتية ، تنبت الجراثيم وتتحول مرة أخرى إلى أشكال نباتية. تبدأ عملية إنبات البوغ بامتصاص الماء. تنتفخ وتزداد في الحجم. من الغلاف الموجود على العمود ، في المركز أو بين العمود والوسط ، تظهر عملية يتم سحب العصا منها. تكون عملية إنبات البوغ أسرع وتستغرق 4-5 ساعات.
حسب طبيعة التوطين في جسم الكائنات الحية الدقيقة ، توجد الجراثيم:
1. وسط (عصا الجمرة الخبيثة ، عصا الجمرة الخبيثة ، إلخ).
2. تحت الأرض - أقرب إلى النهاية (العامل المسبب للتسمم الغذائي ، وما إلى ذلك).
3. الطرفية - في نهاية العصا (العامل المسبب لمرض التيتانوس).
في بعض أنواع الكائنات الحية الدقيقة المكونة للأبواغ ، يتجاوز قطر الجراثيم قطر الخلية البكتيرية. إذا تم توطين الجراثيم تحت الأرض ، فإن هذه البكتيريا تأخذ شكل مغزل. وتشمل هذه المطثيات من التخمير الزبداني. في بعض المطثيات ، على سبيل المثال ، في العامل المسبب لمرض التيتانوس ، توجد الجراثيم بشكل نهائي ، وتشبه خليتها مضرب (الشكل 13).
أرز. 13. أشكال وموقع الجراثيم في العصيات.
تُستخدم القدرة على تكوين البوغ في منهجيات الميكروبات ، وكذلك في اختيار طرق تطهير الأشياء ، والمباني ، والمنتجات الغذائية ، والمنتجات المختلفة.
