المنزل ، التصميم ، التجديد ، الديكور. الفناء والحديقة. بأيديكم

من المعتاد النظر في الكائنات أحادية الخلية ، التي لا يتجاوز حجمها 0.1 مم. قد يكون لممثلي هذه المجموعة الكبيرة تنظيم خلوي مختلف ، وخصائص مورفولوجية وقدرات استقلابية ، أي أن السمة الرئيسية التي توحدهم هي الحجم. مصطلح "الكائنات الحية الدقيقة" في حد ذاته ليس له معنى تصنيفي. تنتمي الميكروبات إلى مجموعة متنوعة من الوحدات التصنيفية ، ويمكن أن يكون الممثلون الآخرون لهذه الوحدات متعدد الخلايا ويصلون إلى أحجام كبيرة.

المناهج العامة لتصنيف الكائنات الحية الدقيقة

نتيجة للتراكم التدريجي للمواد الواقعية حول الميكروبات ، أصبح من الضروري إدخال قواعد لوصفها وتنظيمها.

يتميز تصنيف الكائنات الحية الدقيقة بوجود الأصناف التالية: المجال ، والشعبة ، والفئة ، والترتيب ، والعائلة ، والجنس ، والأنواع. في علم الأحياء الدقيقة ، يستخدم العلماء النظام ذي الحدين لخصائص الكائن ، أي أن التسمية تتضمن أسماء الجنس والأنواع.

تتميز معظم الكائنات الحية الدقيقة ببنية بدائية وعالمية للغاية ، وبالتالي ، لا يمكن تقسيمها إلى تصنيفات فقط من خلال الشخصيات المورفولوجية. تستخدم الميزات الوظيفية والبيانات البيولوجية الجزيئية ومخططات العمليات البيوكيميائية وما إلى ذلك كمعايير.

ميزات التعريف

لتحديد الكائنات الحية الدقيقة غير المعروفة ، يتم إجراء دراسات لدراسة الخصائص التالية:

1. علم الخلايا الخلوي (الذي ينتمي بشكل أساسي إلى الكائنات المؤيدة أو حقيقية النواة).
2. مورفولوجيا الخلية والمستعمرة (في ظروف محددة).
3. الخصائص الثقافية (سمات النمو على الوسائط المختلفة).
4. مجموعة الخصائص الفسيولوجية التي يعتمد عليها تصنيف الكائنات الحية الدقيقة على نوع التنفس (الهوائية ، اللاهوائية)
5. العلامات البيوكيميائية (وجود أو عدم وجود مسارات استقلابية معينة).
6. مجموعة من الخصائص البيولوجية الجزيئية ، بما في ذلك مراعاة تسلسل النيوكليوتيدات وإمكانية تهجين الأحماض النووية مع مادة السلالات النموذجية.
7. مؤشرات التحليل الكيميائي ، مما يعني مراعاة التركيب الكيميائي للمركبات والهياكل المختلفة.
8. الخصائص المصلية (تفاعلات الجسم المضاد - المستضد ، خاصة بالنسبة للكائنات الدقيقة المسببة للأمراض).
9. وجود وطبيعة الحساسية تجاه لاقمات معينة.

يتم تصنيف وتصنيف الكائنات الحية الدقيقة التي تنتمي إلى بدائيات النوى باستخدام دليل Bergey حول تصنيف البكتيريا. ويتم تحديد الهوية باستخدام مؤهل Bergey.

طرق مختلفة لتصنيف الميكروبات

لتحديد الانتماء التصنيفي للكائن الحي ، يتم استخدام عدة طرق لتصنيف الكائنات الحية الدقيقة.

في التصنيف العددي الرسمي ، تعتبر جميع الميزات ذات أهمية متساوية. وهذا يعني أن وجود أو عدم وجود ميزة معينة يؤخذ في الاعتبار.

يتضمن التصنيف الفيزيولوجي المورفولوجي دراسة مجموعة من الخصائص المورفولوجية وخصائص عمليات التمثيل الغذائي. في هذه الحالة ، يتم منح معنى وأهمية هذه الخاصية أو تلك الخاصة بالشيء. يعتمد وضع الكائنات الحية الدقيقة في واحد أو آخر وتخصيص الاسم بشكل أساسي على نوع التنظيم الخلوي ، وتشكل الخلايا والمستعمرات ، فضلاً عن طبيعة النمو.

مع مراعاة الخصائص الوظيفية يوفر إمكانية استخدام العناصر الغذائية المختلفة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. من المهم أيضًا الاعتماد على عوامل فيزيائية وكيميائية معينة للبيئة ، وخاصة طرق الحصول على الطاقة. هناك ميكروبات تتطلب دراسات كيميائية لتحديدها. الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض تحتاج إلى تشخيص مصلي. يتم استخدام المحدد لتفسير نتائج الاختبارات المذكورة أعلاه.

يحلل التصنيف الجيني الجزيئي التركيب الجزيئي لأهم البوليمرات الحيوية.

إجراء تحديد الكائنات الحية الدقيقة

في عصرنا ، يبدأ تحديد كائن مجهري معين بعزل ثقافته النقية وتحليل تسلسل النيوكليوتيدات لـ 16S rRNA. وبالتالي ، يتم تحديد مكان الميكروب على شجرة النشوء والتطور ، ويتم تنفيذ المواصفات اللاحقة حسب الجنس والأنواع باستخدام الطرق الميكروبيولوجية التقليدية. تسمح قيمة الصدفة التي تساوي 90٪ بتحديد الجنس ، و 97٪ - للأنواع.

يمكن التمييز بشكل أوضح بين الكائنات الحية الدقيقة حسب الجنس والأنواع عند استخدام التصنيف متعدد الأطوار ، عندما يتم الجمع بين تحديد متواليات النيوكليوتيدات واستخدام المعلومات على مستويات مختلفة ، حتى المستوى البيئي. بمعنى ، يتم إجراء بحث أولي عن مجموعات من السلالات المتشابهة ، يليه تحديد مواقع النشوء والتطور لهذه المجموعات ، وتثبيت الاختلافات بين المجموعات وأقرب جيرانها ، وجمع البيانات التي تسمح بالتمييز بين المجموعات.

المجموعات الرئيسية للكائنات الحية الدقيقة حقيقية النواة: الطحالب

يشمل هذا المجال ثلاث مجموعات من الكائنات الحية الدقيقة. نحن نتحدث عن الطحالب والأوليات والفطريات.

الطحالب عبارة عن صور ضوئية أحادية الخلية أو استعمارية أو متعددة الخلايا تقوم بعملية التمثيل الضوئي للأكسجين. لم يتم الانتهاء بعد من تطوير التصنيف الجيني الجزيئي للكائنات الحية الدقيقة التي تنتمي إلى هذه المجموعة. لذلك ، في الوقت الحالي ، من الناحية العملية ، يتم تطبيق تصنيف الطحالب على أساس مراعاة تكوين الأصباغ والمواد الاحتياطية ، وهيكل جدار الخلية ، ووجود التنقل وطريقة التكاثر.

الممثلون النموذجيون لهذه المجموعة هم كائنات وحيدة الخلية تنتمي إلى دينوفلاجيلات ، دياتومات ، أوجلينا ، وطحالب خضراء. تتميز جميع الطحالب بتكوين الكلوروفيل وأشكال مختلفة من الكاروتينات ، ولكن تتجلى القدرة على تصنيع أشكال أخرى من الكلوروفيل والفيكوبيلين في المجموعة بطرق مختلفة.

يحدد مزيج هذه الأصباغ أو تلك تلطيخ الخلايا بألوان مختلفة. يمكن أن تكون خضراء ، بنية ، حمراء ، ذهبية. تصبغ الخلايا هو سمة من سمات الأنواع.

الدياتومات هي أشكال عوالق وحيدة الخلية تشبه قوقعة ذوات الصدفتين. بعض الممثلين قادرون على التحرك حسب نوع الانزلاق. التكاثر لاجنسي وجنسي.

موائل الكائنات وحيدة الخلية هي خزانات المياه العذبة. يتحركون بمساعدة الأسواط. لا يوجد جدار خلوي. إنها قادرة على النمو في الظروف المظلمة بسبب عملية أكسدة المواد العضوية.

Dinoflagellates لها هيكل خاص لجدار الخلية ، وهو يتكون من السليلوز. هذه الطحالب أحادية الخلية العوالق لها سوطان جانبيان.

بالنسبة للممثلين المجهريين ، فإن الموائل هي المسطحات المائية العذبة والبحرية والتربة وسطح الأجسام الأرضية المختلفة. هناك أنواع غير متحركة ، وبعضها قادر على الحركة باستخدام الأسواط. تمامًا مثل دينوفلاجيلات ، فإن الطحالب الدقيقة الخضراء لها جدار خلوي سليلوزي. تخزين النشا في الخلايا هو سمة مميزة. يتم التكاثر اللاجنسي والجنسي.

الكائنات حقيقية النواة: البروتوزوا

تستند المبادئ الأساسية لتصنيف الكائنات الحية الدقيقة التي تنتمي إلى الأبسط على الخصائص المورفولوجية ، والتي تختلف اختلافًا كبيرًا بين ممثلي هذه المجموعة.

يمكنهم أن يقودوا نمط حياة ثابتًا أو يتحركون بمساعدة أجهزة مختلفة: الأسواط والأهداب والسيقان الكاذبة. هناك عدة مجموعات أخرى ضمن المجموعة التصنيفية للأوليات.

ممثلو البروتوزوا

تتغذى الأميبات عن طريق الالتقام الخلوي ، وتتحرك بمساعدة الأرجل الكاذبة ، ويكون جوهر التكاثر بدائيًا إلى قسمين. معظم الأميبات عبارة عن أشكال مائية تعيش بحرية ، ولكن هناك أيضًا تلك التي تسبب الأمراض للإنسان والحيوان.

يوجد في خلايا الشركات العملاقة نواتان مختلفتان ، يتكون التكاثر اللاجنسي من الانقسام العرضي. هناك ممثلون يميزهم التكاثر الجنسي. يشارك نظام منسق من الأهداب في الحركة. يتم إجراء عملية الالتقام الخلوي عن طريق حبس الطعام في تجويف فم خاص ، ويتم إخراج البقايا من خلال الفتحة الموجودة في النهاية الخلفية. في الطبيعة ، تعيش الشركات العملاقة في خزانات ملوثة بالمواد العضوية ، وكذلك في كرش المجترات.

تتميز السوطيات بوجود الأسواط. يتم امتصاص العناصر الغذائية الذائبة عن طريق السطح الكامل لـ CPM. يحدث الانقسام فقط في الاتجاه الطولي. تشمل السوطيات كلاً من الأنواع التي تعيش بحرية وتكافل. المتعايشات الرئيسية للإنسان والحيوان هي المثقبيات (تسبب مرض النوم) ، الليشمانيات (تسبب تقرحات يصعب الشفاء) ، اللمبلية (تؤدي إلى اضطرابات معوية).

تمتلك Sporozoans أكثر دورة حياة معقدة من بين جميع الأوليات. أشهر ممثل للسبوروزوا هو الملاريا بلازموديوم.

الكائنات الحية الدقيقة حقيقية النواة: الفطريات

تصنيف الكائنات الحية الدقيقة وفقًا لتصنيف ممثلي هذه المجموعة على أنهم غير متجانسين. يتميز معظمها بتكوين الفطريات. عادة ما يكون التنفس هوائي. ولكن هناك أيضًا اللاهوائيات الاختيارية التي يمكن أن تتحول إلى التخمر الكحولي. طرق التكاثر خضرية ، لاجنسية وجنسية. هذه هي الميزة التي تعمل كمعيار لمزيد من المعلومات

إذا تحدثنا عن أهمية ممثلي هذه المجموعة ، فإن مجموعة الخميرة غير التصنيفية هي الأكثر أهمية هنا. ويشمل ذلك الفطريات التي تفتقر إلى مرحلة النمو الفطري. يوجد العديد من اللاهوائيات الاختيارية بين الخمائر. ومع ذلك ، هناك أيضًا أنواع مسببة للأمراض.

المجموعات الرئيسية للكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة: العتائق

إن مورفولوجيا وتصنيف الكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة يوحدهم في مجالين: البكتيريا والعتائق ، التي يوجد بين ممثليها العديد من الاختلافات المهمة. تفتقر الأركيا إلى جدران الخلايا الببتيدوغليكان (الموريك) النموذجية للبكتيريا. تتميز بوجود عديد السكاريد غير المتجانسة آخر - السودومورين ، حيث لا يوجد حمض N-acetylmuramic.

الأركيا مقسمة إلى ثلاث شعب.

ملامح بنية البكتيريا

تستند مبادئ تصنيف الكائنات الحية الدقيقة التي توحد الميكروبات في مجال معين على السمات الهيكلية لغشاء الخلية ، على وجه الخصوص ، محتوى الببتيدوغليكان فيه. يوجد حاليًا 23 شعبة في المجال.

البكتيريا هي رابط مهم في دورة المواد في الطبيعة. جوهر أهميتها في هذه العملية العالمية هو تحلل المخلفات النباتية والحيوانية ، وتنقية المسطحات المائية الملوثة بالمواد العضوية ، وتعديل المركبات غير العضوية. بدونهم ، سيصبح وجود الحياة على الأرض مستحيلاً. تعيش هذه الكائنات الدقيقة في كل مكان ، ويمكن أن تكون موطنها التربة والمياه والهواء والكائنات البشرية والحيوانية والنباتية.

وفقًا لشكل الخلايا ، ووجود أجهزة للحركة ، وتمفصل الخلايا مع بعضها البعض في هذا المجال ، يتم تنفيذ التصنيف اللاحق للكائنات الحية الدقيقة في الداخل. يعتبر علم الأحياء الدقيقة الأنواع التالية من البكتيريا بناءً على شكل الخلايا: دائرية ، على شكل قضيب ، خيطية ، مجعدة ، حلزونية. حسب نوع الحركة ، يمكن أن تكون البكتيريا غير متحركة أو سوطية أو تتحرك بسبب إفراز المخاط. بناءً على الطريقة التي ترتبط بها الخلايا ببعضها البعض ، يمكن أيضًا عزل البكتيريا وربطها في شكل أزواج وحبيبات وأشكال متفرعة.

الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض: التصنيف

هناك العديد من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض بين البكتيريا على شكل قضيب (العوامل المسببة للخناق ، والسل ، وحمى التيفوئيد ، والجمرة الخبيثة) ؛ البروتوزوا (الملاريا البلازموديوم ، التوكسوبلازما ، الليشمانيا ، اللمبلية ، المشعرات ، بعض الأميبات الممرضة) ، الفطريات الشعاعية ، الفطريات (العوامل المسببة لمرض السل والجذام) ، العفن والفطريات الشبيهة بالخميرة (العوامل المسببة لداء الفطريات وداء المبيضات). يمكن أن تسبب الفطريات جميع أنواع الآفات الجلدية ، على سبيل المثال ، أنواع مختلفة من الأشنة (باستثناء القوباء المنطقية التي يكون الفيروس متورطًا فيها). بعض الخمائر ، التي تعيش في الجلد بشكل دائم ، ليس لها تأثير ضار في ظل الأداء الطبيعي لجهاز المناعة. ومع ذلك ، إذا انخفض نشاط الجهاز المناعي ، فإنها تسبب ظهور التهاب الجلد الدهني.

مجموعات الإمراضية

يعد الخطر الوبائي للكائنات الحية الدقيقة معيارًا لتجميع جميع الميكروبات المسببة للأمراض في أربع مجموعات تقابل أربع فئات خطر. وبالتالي ، فإن مجموعات الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، والتي يتم تصنيفها أدناه ، تحظى باهتمام كبير لعلماء الأحياء الدقيقة ، لأنها تؤثر بشكل مباشر على حياة السكان وصحتهم.

تتضمن المجموعة الرابعة الأكثر أمانًا من مسببات الأمراض ، الميكروبات التي لا تشكل تهديدًا لصحة الفرد (أو خطر هذا التهديد ضئيل). أي أن خطر الإصابة ضئيل للغاية.

تتميز المجموعة الثالثة بخطر متوسط ​​للإصابة بالفرد ، وهو خطر منخفض على المجتمع ككل. يمكن لمثل هذه العوامل الممرضة أن تسبب المرض نظريًا ، وحتى إذا حدث ذلك ، فهناك علاجات فعالة مثبتة ، بالإضافة إلى مجموعة من الإجراءات الوقائية التي يمكن أن تمنع انتشار العدوى.

تشمل المجموعة الثانية من الإمراضية الكائنات الحية الدقيقة التي تمثل مؤشرات عالية المخاطر للفرد ، ولكنها منخفضة بالنسبة للمجتمع ككل. في هذه الحالة ، يمكن أن يتسبب العامل الممرض في إصابة الإنسان بمرض خطير ، لكنه لا ينتقل من شخص مصاب إلى آخر. العلاجات الفعالة والوقاية متوفرة.

تتميز المجموعة الأولى من الإمراضية بمخاطر عالية لكل من الفرد والمجتمع ككل. يمكن أن ينتقل العامل الممرض الذي يسبب مرضًا خطيرًا للإنسان أو الحيوان بسهولة بعدة طرق. العلاجات الفعالة والتدابير الوقائية غير متوفرة عادة.

الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، التي يحدد تصنيفها انتمائها إلى مجموعة أو أخرى من مسببات الأمراض ، تسبب ضررًا كبيرًا لصحة المجتمع فقط إذا كانت تنتمي إلى المجموعة الأولى أو الثانية.

محاضرة رقم 5 مورفولوجيا وتصنيف الكائنات الدقيقة. بدائيات النوى (البكتيريا والفطريات الشعاعية).

1 مورفولوجيا وتصنيف الكائنات الحية الدقيقة.تدرس مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة مظهرها وشكلها وخصائصها الهيكلية ، والقدرة على الحركة ، والتكاثر ، وطرق التكاثر. تلعب السمات المورفولوجية دورًا مهمًا في التعرف على الكائنات الحية الدقيقة وتصنيفها. منذ العصور القديمة ، تم تقسيم العالم الحي إلى مملكتين: مملكة النباتات ومملكة الحيوانات. عندما تم اكتشاف عالم الكائنات الحية الدقيقة ، تم عزلهم في مملكة منفصلة. وهكذا ، حتى القرن التاسع عشر ، تم تقسيم عالم الكائنات الحية بأكمله إلى ثلاث ممالك. في البداية ، كان تصنيف الكائنات الحية الدقيقة يعتمد على العلامات المورفولوجية ، حيث أن الشخص لا يعرف شيئًا عنها. بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، تم وصف العديد من الأنواع ؛ قام علماء مختلفون ، معظمهم من علماء النبات ، بتقسيم الكائنات الحية الدقيقة إلى مجموعات معتمدة لتصنيف النباتات. في عام 1897 ، من أجل تصنيف الميكروبات ، بدأوا في استخدام العلامات المورفولوجية والفسيولوجية. كما اتضح لاحقًا ، بالنسبة لتصنيف قائم على أسس علمية ، فإن بعض العلامات وحدها لا تكفي. لذلك ، يتم استخدام مجموعة من الميزات:

المورفولوجية (شكل الخلية ، الحجم ، الحركة ، التكاثر ، التبويض ، صبغة غرام) ؛

ثقافي (طبيعة النمو على وسائط المغذيات السائلة والصلبة) ؛

الفسيولوجية والكيميائية الحيوية (طبيعة المنتجات المتراكمة) ؛

النمط الجيني (الخصائص الفيزيائية والكيميائية للحمض النووي).

تجعل علم الجينات من الممكن تحديد نوع الكائنات الحية الدقيقة ليس عن طريق التشابه ، ولكن عن طريق القرابة. وجد أن تركيبة النيوكليوتيدات للحمض النووي الكلي أثناء تطور الكائنات الحية الدقيقة تحت ظروف مختلفة لا تتغير. أشكال S- و R متطابقة في تكوين الحمض النووي. وجدت أيضًا مثل هذه الكائنات الحية الدقيقة التي لها تركيبة نيوكليوتيد مماثلة للحمض النووي ، على الرغم من أنها تنتمي إلى مجموعات منهجية مختلفة: Escherichia coli وبعض البكتيريا الوتدية. يشير هذا إلى أنه يجب مراعاة الأحرف المختلفة في علم اللاهوت النظامي (تصنيف) الميكروبات.

حتى وقت قريب ، تم تقسيم جميع الكائنات الحية ذات البنية الخلوية ، اعتمادًا على علاقة النواة والعضيات مع السيتوبلازم ، وتكوين جدار الخلية والخصائص الأخرى ، إلى مجموعتين (ممالك):

1.1 بدائيات النوى - ما قبل النوى (المعينة - الكائنات الحية التي ليس لها نواة محددة جيدًا ، ممثلة بجزيء DNA على شكل حلقة ؛ الببتيدوغليكان (مورين) وأحماض تيكويك جزء من جدار الخلية ؛ الريبوسومات لها ثوابت الترسيب 70 ؛ توجد مراكز طاقة الخلية في الميزوزومات ولا توجد عضيات).

1.2 حقيقيات النوى نووية (مع نواة محددة بوضوح ، مفصولة عن السيتوبلازم بواسطة غشاء ؛ الببتيدوغليكان والأحماض التيكويك غائبة في جدار الخلية ؛ الريبوسومات السيتوبلازمية أكبر ؛ ثابت الترسيب 80 ؛ يتم تنفيذ عمليات الطاقة في الميتوكوندريا ؛ العضيات لها a مجمع جولجي ، إلخ).

في وقت لاحق اتضح أنه من بين الكائنات الحية الدقيقة هناك أيضًا فيروسات غير خلوية ، وبالتالي تم تحديد مجموعة ثالثة (مملكة) - فيرا.

لتعيين الكائنات الحية الدقيقة ، تم اعتماد تسمية مزدوجة (ثنائية) ، والتي تتضمن اسم الجنس والأنواع. يتم كتابة الاسم العام بحرف كبير (كبير) ، اسم محدد (حتى مشتق من لقب) - بأحرف صغيرة (صغيرة). على سبيل المثال ، تسمى عصيات الجمرة الخبيثة Bacillus anthracis و E. coli - Escherichia coli و black aspergillus - Aspergillus niger.

الوحدة التصنيفية الرئيسية (الأدنى) هي الأنواع. يتم تجميع الأنواع في أجناس ، وأجناس - في عائلات ، وعائلات - في أوامر ، وأوامر - في فئات ، وفئات - في الانقسامات والانقسامات - في ممالك.

النوع عبارة عن مجموعة من الأفراد من نفس التركيب الوراثي مع تشابه ظاهري واضح.

الثقافة - الكائنات الحية الدقيقة التي يتم الحصول عليها من حيوان أو إنسان أو نبات أو ركيزة من البيئة الخارجية ونمت على وسط غذائي. تتكون الثقافات النقية من أفراد من نفس النوع (نسل تم الحصول عليه من خلية واحدة - استنساخ).

السلالة هي ثقافة من نفس النوع معزولة عن موائل مختلفة وتختلف في تغيرات طفيفة في الخصائص. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون الإشريكية القولونية المعزولة من جسم الإنسان والماشية والأجسام المائية والتربة من سلالات مختلفة.

2 بدائيات النوى (البكتيريا والفطريات الشعاعية).البكتيريا (بدائيات النوى) هي مجموعة كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة (حوالي 1600 نوع) ، معظمها أحادية الخلية. شكل وحجم البكتيريا. الأشكال الرئيسية للبكتيريا هي كروية ، على شكل قضيب ومعقدة. البكتيريا الكروية - cocci لها الشكل المعتاد للكرة ، فهي مسطحة أو بيضاوية أو على شكل حبة. يمكن أن تكون المكورات على شكل خلايا مفردة - المكورات الأحادية (المكورات الدقيقة) أو مجتمعة في مجموعات مختلفة: في أزواج - المكورات المزدوجة ، أربع خلايا لكل منها - تتراكوشي ، في شكل سلاسل طويلة أو أكثر - العقديات ، وكذلك في شكل مجموعات مكعبة (في شكل حزم) من ثماني خلايا ، تقع في مستويين أحدهما فوق الآخر - sarcins. هناك مجموعات من الأشكال غير المنتظمة ، تشبه عناقيد العنب - المكورات العنقودية. يمكن أن تكون البكتيريا على شكل قضيب مفردة أو متصلة في أزواج - البكتيريا المزدوجة ، سلاسل من ثلاث إلى أربع خلايا أو أكثر - البكتيريا العقدية. العلاقة بين طول وسمك العصي مختلفة جدًا. تختلف البكتيريا المجعدة أو المنحنية في الطول والسمك ودرجة الانحناء. العصي المنحنية قليلاً على شكل فاصلة تسمى vibrios ، وتسمى العصي مع تجعيد واحد أو أكثر على شكل مفتاح spirillae ، وتسمى العصي الرفيعة مع العديد من الضفائر spirochetes. بفضل استخدام المجهر الإلكتروني لدراسة الكائنات الحية الدقيقة في الركائز الطبيعية الطبيعية ، تم العثور على بكتيريا لها شكل خلية خاص: حلقة مغلقة أو مفتوحة (toroids) ؛ مع النواتج (غرز) ؛ دودة - طويلة مع نهايات منحنية رفيعة للغاية ؛ وكذلك في شكل نجمة سداسية.

حجم البكتيريا صغير جدًا: من أعشار ميكرومتر (ميكرومتر) إلى بضعة ميكرومتر. في المتوسط ​​، يبلغ حجم الجسم لمعظم البكتيريا 0.5-1 ميكرون ، ويبلغ متوسط ​​طول البكتيريا على شكل قضيب 2-5 ميكرون. هناك بكتيريا ، أكبر بكثير من الحجم المتوسط ​​، وبعضها على وشك الرؤية في المجاهر الضوئية التقليدية. يمكن أن يختلف شكل جسم البكتيريا ، وكذلك حجمها ، تبعًا للعمر وظروف النمو. ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة مستقرة نسبيًا ، تحتفظ البكتيريا بحجمها وشكلها المتأصل. كتلة الخلية البكتيرية صغيرة جدًا ، حوالي 4-10-1:! ج.

هيكل الخلية البكتيرية . تتمتع خلية الكائنات بدائية النواة ، والتي تشمل البكتيريا ، بميزات أساسية فائقة الدقة. يعد جدار الخلية (الغشاء) عنصرًا هيكليًا مهمًا لمعظم البكتيريا. يمثل جدار الخلية 5 إلى 20٪ من المادة الجافة للخلية. لها مرونة ، وتعمل كحاجز ميكانيكي بين البروتوبلاست والبيئة ، وتعطي الخلية شكلاً معينًا. يحتوي جدار الخلية على مركب غير متجانس خاص بالخلايا بدائية النواة - ببتيدوغليكان (مورين) ، وهو غائب في جدران الخلايا للكائنات حقيقية النواة. وفقًا لطريقة التلوين التي اقترحها الفيزيائي الدنماركي H. Gram (1884) ، تنقسم البكتيريا إلى مجموعتين: موجبة الجرام وسالبة الجرام. تحتفظ الخلايا الموجبة للجرام بالصبغة ، بينما الخلايا سالبة الجرام لا تحتفظ بها ، وذلك بسبب الاختلافات في التركيب الكيميائي والبنية التحتية لجدرانها الخلوية. في البكتيريا موجبة الجرام ، تكون جدران الخلايا أكثر سمكًا وغير متبلورة وتحتوي على كمية كبيرة من المرين (من 50 إلى 90٪ من الكتلة الجافة لجدار الخلية) وأحماض تيشويك. تكون جدران الخلايا للبكتيريا سالبة الجرام أرق وطبقات وتحتوي على الكثير من الدهون وقليل من المرين (5-10٪) ولا توجد أحماض تيكويك.

غالبًا ما يُغطى جدار الخلية من البكتيريا بالمخاط. يمكن أن تكون الطبقة المخاطية رقيقة ، وبالكاد يمكن تمييزها ، ولكنها قد تكون مهمة ، ويمكن أن تشكل كبسولة. غالبًا ما تكون الكبسولة أكبر بكثير من الخلية البكتيرية. أحيانًا يكون الوحل في جدران الخلايا قويًا لدرجة أن كبسولات الخلايا الفردية تندمج في كتل مخاطية (zoogels) ، حيث تتخلل الخلايا البكتيرية. لا يتم الاحتفاظ بالمواد المخاطية التي تشكلها بعض البكتيريا ككتلة مدمجة حول جدار الخلية ، ولكنها تنتشر في البيئة. عندما تتكاثر بسرعة في ركائز سائلة ، يمكن للبكتيريا المكونة للمخاط أن تحولها إلى كتلة مخاطية مستمرة. تُلاحظ هذه الظاهرة أحيانًا في المستخلصات السكرية من البنجر في إنتاج السكر. في وقت قصير ، يمكن أن يتحول شراب السكر إلى كتلة مخاطية لزجة. اللحوم والنقانق والجبن القريش تخضع للوحل ؛ لوحظ لزوجة الحليب والمخللات والخضروات المخللة والبيرة والنبيذ. تعتمد شدة تكوين المخاط والتركيب الكيميائي للمخاط على نوع البكتيريا وظروف الزراعة. تحتوي الكبسولة على خصائص مفيدة ، حيث يحمي المخاط الخلايا من الظروف غير المواتية - في العديد من البكتيريا ، يزيد إنتاج المخاط في ظل هذه الظروف. تحمي الكبسولة الخلية من التلف الميكانيكي والجفاف ، وتخلق حاجزًا تناضحيًا إضافيًا ، وتعمل كعقبة أمام تغلغل العاثيات والأجسام المضادة ، وأحيانًا تكون مصدرًا للمغذيات الاحتياطية. يفصل الغشاء السيتوبلازمي محتويات الخلية عن جدار الخلية. هذا هيكل إلزامي لأي خلية. إذا تم انتهاك سلامة الغشاء السيتوبلازمي ، تفقد الخلية صلاحيتها. يمثل الغشاء السيتوبلازمي 8-15٪ من المادة الجافة للخلية. يحتوي الغشاء على ما يصل إلى 70-90٪ من دهون الخلية ، سمكها 7-10 نانومتر 1. على أقسام الخلية في المجهر الإلكتروني ، يمكن رؤيتها في شكل هيكل ثلاثي الطبقات - طبقة دهنية واحدة وطبقتان بروتين متجاورتان على كلا الجانبين. يغزو الغشاء السيتوبلازمي الخلية في بعض الأماكن ، ويشكل جميع أنواع الهياكل الغشائية. يحتوي على إنزيمات مختلفة. شبه منفذ ، يلعب دورًا مهمًا في تبادل المواد بين الخلية والبيئة. السيتوبلازم في الخلية البكتيرية هو نظام شبه سائل ، لزج ، غرواني. في بعض الأماكن تتخللها هياكل الغشاء - الميزوزومات ، التي نشأت من الغشاء السيتوبلازمي واحتفظت بالاتصال به. الميزوسومات لها وظائف مختلفة. فيها وفي الغشاء السيتوبلازمي المرتبط بها توجد إنزيمات تشارك في عمليات الطاقة - في إمداد الخلية بالطاقة. توجد الميزوسومات المتطورة جيدًا فقط في البكتيريا موجبة الجرام ، أما في حالة سالبة الجرام فهي ضعيفة التطور ولها بنية أبسط. يحتوي السيتوبلازم على ريبوسومات وجهاز نووي ومحتويات مختلفة. تنتشر الريبوسومات في السيتوبلازم على شكل حبيبات بحجم 20-30 نانومتر ؛ الريبوسومات هي حوالي 60٪ حمض نووي الريبي (RNA) و 40٪ بروتين. الريبوسومات مسؤولة عن تخليق بروتين الخلية. في الخلية البكتيرية ، اعتمادًا على عمرها وظروفها المعيشية ، قد يكون هناك أو قد يكون هناك 5-50 ألف ريبوسوم. يسمى الجهاز النووي للبكتيريا بالجهاز النووي. أتاح الفحص المجهري الإلكتروني للمقاطع شديدة الرقة للخلية البكتيرية إثبات أن الناقل للمعلومات الجينية للخلية هو جزيء من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA). يكون الحمض النووي على شكل خيط حلزوني مزدوج ، مغلق في حلقة ؛ ويسمى أيضًا "الكروموسوم البكتيري". يقع في منطقة معينة من السيتوبلازم ، لكن لا يفصله عنه غشاءه الخاص.

السيتوبلازم الادراج تتنوع الخلايا البكتيرية ، وبشكل أساسي تخزين العناصر الغذائية التي تترسب في الخلايا عندما تتطور في ظروف المغذيات الزائدة في البيئة ، ويتم استهلاكها عندما تكون الخلايا في ظروف الجوع. في الخلايا البكتيرية ، تترسب السكريات: الجليكوجين ، مادة تشبه النشا من الحبيبات ، والتي تستخدم كمصدر للكربون والطاقة. توجد الدهون في الخلايا على شكل حبيبات وقطرات. الدهون مصدر جيد للكربون والطاقة. تتراكم العديد من البكتيريا متعددة الفوسفات. وهي موجودة في حبيبات فولوتين وتستخدمها الخلايا كمصدر للفوسفور والطاقة. يترسب الكبريت الجزيئي في خلايا بكتيريا الكبريت.

حركة البكتيريا . عادة ما تكون البكتيريا الكروية غير متحركة. البكتيريا على شكل قضيب متحركة وغير متحركة. البكتيريا المنحنية والملفوفة متحركة. تتحرك بعض البكتيريا عن طريق الانزلاق. تتحرك معظم البكتيريا بواسطة الأسواط. الأسواط عبارة عن خيوط رفيعة ملتوية حلزونيًا ذات طبيعة بروتينية يمكنها أداء حركات دورانية. يختلف طول السوط ، والسمك صغير جدًا (10-20 نانومتر) بحيث لا يمكن رؤيته في المجهر الضوئي إلا بعد معالجة خاصة للخلية. يعد وجود السوط وعدده وموقعه علامات ثابتة للأنواع ولها قيمة تشخيصية. تسمى البكتيريا ذات السوط الواحد في نهاية الخلية monotrichs. مع حزمة من الأسواط - lophotrichs "، مع حزمة من الأسواط على طرفي الخلية - أمفيتريش ؛ تسمى البكتيريا التي يقع فيها الأسواط على السطح الكامل للخلية peritrichous. سرعة حركة البكتيريا عالية: في في الثانية ، يمكن للخلية ذات الأسواط أن تسافر 20-50 مرة أكثر من طول جسمها. في ظل الظروف المعيشية غير المواتية ، مع شيخوخة الخلية ، مع الحركة الميكانيكية ، يمكن أن تفقد الحركة بالإضافة إلى الأسواط ، على سطح يوجد في بعض البكتيريا عدد كبير من التكوينات الخيطية ، أرق بكثير وأقصر من سوط - خميرة (أو شرب) ...

تكاثر البكتيريا. بالنسبة للخلايا بدائية النواة ، فإن الانقسام البسيط للخلية إلى قسمين هو سمة مميزة. يبدأ انقسام الخلية ، كقاعدة عامة ، بعض الوقت بعد الانقسام النووي. تنقسم البكتيريا على شكل قضيب ، كروية الشكل في مستويات مختلفة. اعتمادًا على اتجاه مستوى التقسيم وعددها ، تظهر أشكال مختلفة: كوتش واحد ، مزدوج ، سلاسل ، في شكل حزم ، عناقيد. من سمات تكاثر البكتيريا سرعة العملية. يعتمد معدل الانقسام على نوع البكتيريا وظروف الزراعة: تنقسم بعض الأنواع كل 15-20 دقيقة ، والبعض الآخر - بعد 5-10 ساعات ، مع هذا التقسيم ، يصل عدد الخلايا البكتيرية في اليوم إلى عدد كبير. غالبًا ما يلاحظ هذا في المنتجات الغذائية: تحمض سريع للحليب بسبب تطور بكتيريا حمض اللاكتيك ، والتلف السريع للحوم والأسماك بسبب تطور البكتيريا المتعفنة ، إلخ.

تشكيل بوغ. عادة ما تتشكل الأبواغ في البكتيريا في ظل ظروف غير مواتية للنمو: مع نقص العناصر الغذائية ، والتغيرات في درجة الحرارة ، ودرجة الحموضة ، مع تراكم المنتجات الأيضية فوق مستوى معين. تمتلك البكتيريا على شكل قضيب القدرة على تكوين الأبواغ. يتم تكوين بوغ واحد فقط (endospore) في كل خلية.

تكوين البوغ هو عملية معقدة ، تتميز بعدة مراحل: أولاً ، لوحظ إعادة هيكلة الجهاز الجيني للخلية ، يتغير مورفولوجيا النواة. يتوقف تخليق الحمض النووي في الخلية. يُسحب الحمض النووي كخيط ، ثم ينقسم ؛ يتركز جزء منه في أحد أقطاب الخلية. يسمى هذا الجزء من الخلية المنطقة البوغية. في المنطقة البوغية ، يثخن السيتوبلازم ، ثم يتم فصل هذه المنطقة عن بقية المحتويات الخلوية بواسطة الحاجز (الحاجز). المنطقة المقطوعة مغطاة بغشاء من الخلية الأم ، يتم تشكيل ما يسمى بروسفورا. المنقب هو هيكل يقع داخل الخلية الأم ، ويفصل بينها غشاءان: خارجي وآخر داخلي. تتشكل طبقة قشرية (قشرة) بين الأغشية ، والتي تشبه في التركيب الكيميائي جدار الخلية للخلية النباتية. بالإضافة إلى الببتيدوغليكان ، تحتوي القشرة على حمض ديبيكولينك (C 7 H 8 O 4 Mg) ، وهو غائب في الخلايا الخضرية. بعد ذلك ، يتم تشكيل قشرة بوغ على قمة الحفرة ، تتكون من عدة طبقات. يختلف عدد الطبقات وسمكها وبنيتها باختلاف أنواع البكتيريا. يمكن أن يكون سطح الغلاف الخارجي أملسًا أو به نواتج بأطوال وأشكال مختلفة. على قمة قشرة البوغ ، غالبًا ما يتشكل غطاء رقيق يحيط بالبوغ في شكل غمد - إكسبوريوم.

عادة ما تكون الجراثيم مستديرة أو بيضاوية الشكل. يتجاوز قطر أبواغ بعض البكتيريا عرض الخلية ، ونتيجة لذلك يتغير شكل الخلايا الحاملة للبوغ. تأخذ الخلية شكل المغزل (المطثية) إذا كان البوغ يقع في مركزه ، أو شكل أفخاذ (بكتريديوم)عندما تكون الجراثيم بالقرب من نهاية الخلية.

بعد نضج البوغ ، تموت الخلية الأم ، ويتلف غشاءها ، ويتم إطلاق البوغ. تستغرق عملية تكوين البوغ عدة ساعات.

وجود غشاء كثيف وغير منفذ في الجراثيم البكتيرية ، ومحتوى مائي منخفض فيه ، وكمية كبيرة من الدهون ، فضلاً عن وجود الكالسيومو حمض ديبيكولينكتسبب مقاومة عالية للجراثيم للعوامل البيئية. يمكن أن تكون الجراثيم قابلة للحياة لمئات أو حتى آلاف السنين. على سبيل المثال ، تم عزل الأبواغ القابلة للحياة من جثث الماموث والمومياوات المصرية التي يعود تاريخها إلى آلاف السنين. الأبواغ مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة: في حالة الجفاف ، تموت بعد التسخين عند 165-170 درجة مئوية لمدة 1.5-2 ساعة ، وبخار شديد الحرارة (في الأوتوكلاف) - عند 121 درجة مئوية لمدة 15-30 دقيقة.

في الظروف المواتية ، تنمو البوغ في خلية نباتية ؛ تستغرق هذه العملية عادة عدة ساعات.

تبدأ الجراثيم النابتة في امتصاص الماء بفاعلية ، ويتم تنشيط إنزيماتها ، وتكثيف العمليات الكيميائية الحيوية التي تؤدي إلى النمو. أثناء إنبات البوغ ، تتحول القشرة إلى جدار خلية لخلية نباتية شابة ؛ يتم إطلاق حمض الديبيكولينك والكالسيوم في البيئة. يتمزق الغلاف الخارجي للبوغ ، من خلال الفواصل ينبثق "برعم" لخلية جديدة تتشكل منها بعد ذلك خلية بكتيرية نباتية.

يحدث تلف الطعام بسبب الخلايا الخضرية فقط. معرفة العوامل التي تساهم في تكوين الأبواغ في البكتيريا ، والعوامل التي تسبب إنباتها في الخلايا الخضرية ، أمر مهم في اختيار طريقة لمعالجة المنتجات من أجل منع تلفها الميكروبي.

تميز المعلومات الواردة أعلاه بشكل أساسي ما يسمى بالبكتيريا الحقيقية. هناك آخرون مختلفون إلى حد ما عنهم ، والتي تشمل ما يلي.

الخيطية (البكتيريا الخيطية). هذه كائنات متعددة الخلايا على شكل خيوط ذات أطوال مختلفة ، يبلغ قطرها من 1 إلى 7 ميكرون ، متحركة أو متصلة بركيزة. خيوط في الغالب مع غمد غروي. قد تحتوي على أكسيد المغنيسيوم أو أكاسيد الحديد. إنهم يعيشون في المسطحات المائية الموجودة في التربة.

البكتيريا المخاطية. هذه بكتيريا على شكل قضيب تتحرك بالانزلاق. إنهم يشكلون أجسامًا مثمرة - مجموعات من الخلايا المحاصرة في المخاط. تنتقل الخلايا الموجودة في الأجسام الثمرية إلى حالة نائمة - ميكسوسبوريس. تعيش هذه البكتيريا في التربة ، على بقايا النباتات المختلفة.

تتكاثر البكتيريا التي تعيش في مهدها وساقها عن طريق التبرعم أو المطاردة أو كليهما. هناك أنواع ذات نواتج - غرز. إنهم يعيشون في التربة والأجسام المائية.

أكتينوميسيتيس. البكتيريا متفرعة. بعضها عبارة عن قضبان متفرعة قليلاً (انظر الشكل 2 ، هـ) ، والبعض الآخر على شكل خيوط رفيعة متفرعة تشكل أفطورة أحادية الخلية. الفطريات الشعاعية الفطرية ، تسمى "الفطريات المشعة" ، تتكاثر بواسطة الأبواغ التي تتطور على الفروع الهوائية للفطر. الأكتينوميسيتيس ملونة. هم منتشرون في الطبيعة. توجد أيضًا في الطعام ويمكن أن تسبب التلف. المنتج له رائحة ترابية مميزة. تنتج العديد من الفطريات الشعاعية المضادات الحيوية. هناك أنواع ممرضة للإنسان والحيوان.

الميكوبلازما. الكائنات الحية التي ليس لها جدار خلوي مغطاة فقط بغشاء من ثلاث طبقات. الخلايا صغيرة جدًا ، وأحيانًا فائقة الدقة في الحجم (حوالي 200 نانومتر) ، متعددة الأشكال (بأشكال مختلفة) - من الكروانية إلى الخيطية. بعضها يسبب أمراضًا للإنسان والحيوان والنبات.

أساسيات التصنيف البكتيري الأنظمة الحديثة لتصنيف البكتيريا هي في الأساس أنظمة اصطناعية ، حيث تقوم بتجميع البكتيريا في مجموعات معينة بناءً على تشابهها في مجموعة معقدة من الخصائص المورفولوجية والفسيولوجية والكيميائية الحيوية والجينية. ولهذا الغرض ، تم استخدام إرشادات بيرجي لتعريف البكتيريا (1974 ، الإصدار الثامن و 1984. - الطبعة التاسعة). وفقًا للإصدار الثامن ، يتم تقسيم جميع بدائيات النوى إلى قسمين - البكتيريا الزرقاء والبكتيريا. القسم الأول - البكتيريا الزرقاء (الطحالب الخضراء المزرقة) - هي كائنات دقيقة ضوئية. القسم الثاني البكتيريا. ينقسم هذا القسم إلى 19 مجموعة. المجموعة السابعة عشر تشمل الفطريات الشعاعية. وفقًا للإصدار التاسع ، تنقسم مملكة بدائيات النوى إلى أربعة أقسام ، اعتمادًا على وجود أو عدم وجود جدار خلوي وتكوينه الكيميائي: القسم الأول - ذو بشرة رقيقة ، ويشمل مجموعات من البكتيريا ، سالبة الجرام ، والتغذية الضوئية و البكتيريا الزرقاء. في القسم الثاني - تم تضمين مجموعات البكتيريا ذات البشرة القاسية ذات الصلة بإيجابية صبغة الجرام ؛ القسم الثالث يشمل الميكوبلازما - البكتيريا التي ليس لها جدار خلوي ؛ يتضمن القسم الرابع البكتيريا المكونة للميثان والبكتيريا الأثرية (مجموعة خاصة من البكتيريا تعيش في ظروف بيئية قاسية وتعتبر من أقدم أشكال الحياة).

علم مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة هو العلم الذي يدرس شكلها وبنيتها وأنماط حركتها وتكاثرها.

تصنف الميكروبات الأكثر شيوعًا في تحضير الطعام على أنها بكتيريا وعفن وخمائر وفيروسات. معظم الميكروبات كائنات وحيدة الخلية ، يقاس حجمها بالميكرومتر - ميكرون (1/1000 مم) والنانومتر - نانومتر (1/1000 ميكرون).

بكتيريا.

البكتيريا أحادية الخلية ، وهي الكائنات الحية الدقيقة الأكثر دراسة بحجم 0.4-10 ميكرون. في الشكل ، تكون البكتيريا كروية ، على شكل قضيب ومعقدة (الشكل 1). تسمى البكتيريا الكروية cocci.

اعتمادًا على حجم وموقع الخلايا ، هناك مكورات صغيرة (خلايا مفردة) ، مكورات ثنائية (مجموعة من خليتين) ، عقديات (على شكل سلسلة من الخلايا) ، المكورات العنقودية (مجموعات من الخلايا في شكل مجموعة من العنب). أحجام خلايا البكتيريا الكروية هي 0.2-2.5 ميكرون.

توجد البكتيريا على شكل قضيب في شكل قضبان مفردة ، وكذلك في شكل مزدوج ومتصل في سلسلة.

يتميز تنوع أشكال الخلايا بالبكتيريا الملتفة ، والتي لها أطوال وسمك مختلفة. وتشمل هذه vibrios ، spirillae ، spirochetes.

يتراوح طول البكتيريا على شكل قضيب وملفوف من 1 إلى 5 ميكرون.

يمكن أن يختلف حجم وشكل البكتيريا تبعًا لعوامل بيئية مختلفة.

هيكل الخلية البكتيرية.

يتم فصل الخلية عن البيئة الخارجية بواسطة غشاء كثيف - جدار الخلية. يمثل جدار الخلية 5 إلى 20٪ من المادة الجافة للخلية. جدار الخلية هو الهيكل العظمي للخلية ، ويمنحها شكلاً معينًا ، ويحميها من التأثيرات الخارجية الضارة ، ويشارك في عملية التمثيل الغذائي للخلية مع البيئة.

يمكن أن تصبح الطبقة الخارجية للقشرة في العديد من البكتيريا مخاطية ، وتشكل غلافًا واقيًا - كبسولة.

الجزء الرئيسي من الخلية هو السيتوبلازم - وهو عبارة عن كتلة بروتينية لزجة شفافة وشبه سائلة مغمورة في نسغ الخلية. يحمي السيتوبلازم الخلية من التلف الميكانيكي والجفاف. يحتوي السيتوبلازم على العناصر الغذائية الاحتياطية (حبوب النشا ، وقطرات الدهون ، والجليكوجين ، والبروتين) وغيرها من الهياكل الخلوية. يحتوي السيتوبلازم على هياكل غشائية - ميزوسومات. توجد إنزيمات في الميزوزومات. يحتوي السيتوبلازم على الجهاز النووي للخلية البكتيرية ، والذي يسمى nucleoid. إنه حلزون مزدوج من الحمض النووي على شكل حلقة مغلقة.

بعض البكتيريا لها سوط. فلاجيلا هي خيوط رفيعة ملتوية حلزونيا. بمساعدة الأسواط ، يمكن لبعض أنواع البكتيريا أن تتحرك بنشاط. البكتيريا الكروية (cocci) بلا حراك. بعض أنواع البكتيريا على شكل قضيب متحركة وكلها معقوص. يمكن أن تتحرك البكتيريا بمساعدة الأهداب.

يفصل الغشاء السيتوبلازمي محتويات الخلية عن جدار الخلية. إنه شبه منفذ ويلعب دورًا مهمًا في تبادل المواد بين الخلية والبيئة الخارجية.

يحتوي السيتوبلازم أيضًا على ريبوسومات ومحتويات مختلفة. يتم تقديم الريبوسومات في السيتوبلازم في شكل حبيبات صغيرة. تتكون من حوالي نصف الحمض النووي الريبي (RNA) والبروتين. يشارك الحمض النووي الريبي في تخليق البروتين.

التكاثر. تتكاثر البكتيريا لاجنسيًا ، وذلك عن طريق تقسيم الخلية إلى قسمين بشكل أساسي.

يتم الاستنساخ في ظل ظروف مواتية. السمة المميزة لتكاثر البكتيريا هي سرعة العملية. مدة تكاثر البكتيريا من 30 دقيقة إلى عدة ساعات. تتكون أسماء الكائنات الحية الدقيقة من كلمتين لاتينيتين ، الأولى تعني الجنس ، والثانية - النوع.

تشكل بعض البكتيريا على شكل قضيب جراثيم في ظل ظروف غير مواتية (السيتوبلازم السميك ، المغطى بغشاء كثيف). لا تحتاج الأبواغ إلى الغذاء ، ولا تستطيع التكاثر ، ولكنها تحتفظ بقابليتها للحياة في درجات حرارة عالية ، وتجفيفها ، وتجميدها لعدة أشهر (عصية البوتولينوس) أو حتى سنوات عديدة (عصية الجمرة الخبيثة). تموت الأبواغ أثناء التعقيم (التسخين إلى 120 درجة مئوية لمدة 29 دقيقة). في ظل ظروف مواتية ، تنبت لتصبح خلية بكتيرية عادية (نباتية). تسمى البكتيريا المكونة للأبواغ العصيات.

تشكل الفطريات مجموعة كبيرة من الكائنات الحية المعزولة في مملكة منفصلة من ميكوتا. الفطر منتشر في الطبيعة. الفطريات حقيقيات النوى. تضم مملكة الفطريات الفطريات الخيطية المجهرية (القوالب).

بنية. تكون خلايا القوالب على شكل خيوط متشابكة ممدودة - خيوط بسمك يتراوح من 1 إلى 15 ميكرون ، وتشكل جسم القالب - فطيرة (mycelium) ، تتكون من خلية واحدة أو عدة خلايا. على سطح الفطريات ، تتطور الأجسام الثمرية ، حيث تنضج الأبواغ.

بنية. خلايا الفطريات المجهرية لها شكل ممدود وتسمى خيوط. تشكل الخيوط المتشابكة والخيطية جسم الفطر على شكل صوف قطني وزغب وتشكيلات أخرى مماثلة ، والتي تسمى الفطريات ، أو الفطريات. يتكون الميسليوم من جزأين: الثمر العلوي والسفلي ، والذي يعمل على الارتباط بوسط المغذيات - الركيزة - وإطعام الفطريات. يمكن رؤية الفطر بالعين المجردة.

تحتوي الخلايا الفطرية على جدار خلوي له خصائص وقائية. يحدد جدار الخلية أيضًا شكل الخلية. داخل الخلية مليء بالسيتوبلازم ، والذي يحتوي على نوى ، ريبوسومات ، ميتوكوندريا وفجوات.

تنظم النوى عملية التمثيل الغذائي والتكاثر ونقل الصفات الوراثية. الريبوسومات هي مركز تخليق البروتين ، وتحدث عمليات الطاقة في الميتوكوندريا. الفجوات هي تجاويف دائرية مملوءة بعصارة الخلية ، حيث يتم ترسيب العناصر الغذائية الاحتياطية (الجليكوجين ، والدهون ، والفولوتين).

التكاثر. تتكاثر الفطريات المجهرية بطريقتين: اللاجنسي (نباتيًا) والجنس.

مع التكاثر اللاجنسي ، تتشكل الجراثيم.

أثناء التكاثر الجنسي ، تندمج خليتان قريبتان أولاً. ثم تتم عملية التكاثر في أنواع مختلفة من الفطر بطرق مختلفة. يطور البعض خلية تسمى الزيجوت ، والتي تنبت بعد ذلك. في الفطريات الأخرى ، يتشكل جسم مثمر ، تتطور داخله أكياس (أسكي) مع جراثيم. بمجرد أن تكون في ظروف مواتية ، تنضج الجراثيم ، وتنفجر الحقيبة. الجراثيم الفطرية شديدة المقاومة للتأثيرات الخارجية ، ويمكن أن تظل قابلة للحياة لعدة سنوات.

تتطلب الفطريات المجهرية الأكسجين لتنميتها ، أي أنها عبارة عن أيروبس ولا تتكاثر إلا عندما يتوفر الهواء! الظروف المثلى لتكاثرها هي درجات حرارة 25-35 درجة مئوية ورطوبة نسبية 70-80٪.

من حيث التركيب ، تختلف خلايا القوالب عن الخلايا البكتيرية في أنها تحتوي على نواة واحدة أو أكثر وفجوات (تجاويف مملوءة بسائل الخلية).

الخميرة تنتمي إلى الكائنات الحية الدقيقة حقيقية النواة. يشكلون مجموعة كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة أحادية الخلية غير المتحركة المنتشرة في الطبيعة. تنتمي معظم الخميرة إلى فئة الفطريات الزائدة ، وتكون الخميرة في الشكل مستديرة وبيضاوية وبيضاوية الشكل وممدودة. تتراوح أحجام خلايا الخميرة من 2 إلى 12 ميكرون.

الخميرة منتشرة في الطبيعة. فهي قادرة على تكسير (تخمير) السكريات إلى كحول وثاني أكسيد الكربون.

هيكل الخلية. يتم فصل خلايا الخميرة عن البيئة الخارجية بواسطة جدار الخلية. يحمي الخلية من التأثيرات السلبية ويحدد شكلها. يوجد غشاء سيتوبلازمي تحت جدار الخلية يلعب دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي. تمتلئ الخلية بالسيتوبلازم ، الذي يحتوي على النواة ، الميتوكوندريا ، الريبوسومات ، الفجوات.

اللب محاط بغشاء مزدوج. وظائف النواة هي تنظيم عمليات التمثيل الغذائي والعمليات الكيميائية الأخرى في الخلية ، ونقل الصفات الوراثية.

الميتوكوندريا هي جزيئات صغيرة من مختلف الأشكال. تحدث عمليات الطاقة فيها ويتم تخزين الطاقة.

الريبوسومات هي أجسام صغيرة جدًا تشكل مركز تخليق البروتين. الفجوات هي حويصلات مملوءة بعصارة الخلايا. يوجد داخل الفجوات مواد احتياطية - الدهون والكربوهيدرات (الجليكوجين) والفولوتين.

التكاثر. تتكاثر الخميرة في ظل ظروف مواتية بطريقتين: اللاجنسي ، أو الخضري (في مهدها) ، والجنسية (الأبواغ).

يستمر التكاثر الخضري على النحو التالي. أولاً ، تتشكل درنة صغيرة على الخلية الأصلية (الأم) - الكلية ، التي يزداد حجمها مع نموها. في الوقت نفسه ، تنقسم النواة إلى قسمين. تمر إحدى النوى التي تحتوي على جزء من السيتوبلازم وعناصر أخرى من الخلية إلى خلية شابة (ابنة).

مع نمو الخلية البنت ، يضيق الانقباض الذي يربطها بالخلية الأم ، وبالتالي ، فإن الخلية الابنة ، كما كانت ، منفصلة ، ثم يتمزق وينفصل عن الأم. تستغرق هذه العملية عدة ساعات.

يمكن أن تحدث الأبواغ أيضًا عن طريق اندماج خليتين نباتيتين لتشكيل الزيجوت ، حيث تتشكل الأبواغ التي تنمو إلى خلايا نباتية. ثم يتكاثرون عن طريق التبرعم.

الفيروسات كائنات دقيقة صغيرة جدًا يتراوح حجمها من 35 إلى 125 نانومتر ، لذلك لا يمكن اكتشافها إلا باستخدام المجهر الإلكتروني.

في الشكل ، تكون الفيروسات مستديرة ولولبية وأيضًا في شكل قضبان ومتعددة السطوح. لها هيكل بسيط وتختلف في التركيب الكيميائي.

الفيروسات ليس لها بنية خلوية. إنها مقاومة للتجفيف ودرجات الحرارة المنخفضة. يحدث تدميرها عند تسخينها إلى 60-80 درجة مئوية.

تسبب الفيروسات عددًا من الأمراض الخطيرة: الجدري ، والحصبة ، وشلل الأطفال ، والإنفلونزا ، وما إلى ذلك. اختراق الخلايا المضيفة ، يتكاثر الفيروس ، مسبباً موتهم.

أسئلة لضبط النفس

1. البكتيريا. بنية. تصنيف. التكاثر.

2. الفطر. بنية. تصنيف. التكاثر.

3. الخميرة. بنية. تصنيف. التكاثر.

4. الفيروسات. بنية. تصنيف. التكاثر.

الغالبية العظمى من البكتيريا أحادية الخلية. في شكل الخلية ، يمكن أن تكون مستديرة (cocci) ، على شكل قضيب (عصيات ، كلوستريديا ، pseudomonads) ، ملتوية (vibrios ، spirillae ، spirochetes) ، في كثير من الأحيان - نجمي ، رباعي السطوح ، مكعب ، C- أو على شكل O. يحدد الشكل قدرة البكتيريا مثل التعلق بالسطح ، والتنقل ، وامتصاص العناصر الغذائية. من الملاحظ ، على سبيل المثال ، أن قلة التغذية ، أي البكتيريا التي تعيش مع محتوى منخفض من العناصر الغذائية في الوسط ، تميل إلى زيادة نسبة السطح إلى الحجم ، على سبيل المثال ، من خلال تكوين النواتج (ما يسمى الأطراف الاصطناعية ).

تتميز ثلاثة هياكل خلوية أساسية: * نوكليويد * ريبوسومات * غشاء سيتوبلازمي (CPM)

يوجد في الجزء الخارجي من CPM عدة طبقات (جدار الخلية ، كبسولة ، غشاء مخاطي) ، تسمى غشاء الخلية ، بالإضافة إلى الهياكل السطحية (سوط ، الزغب). يتم تجميع CPM والسيتوبلازم معًا في مفهوم البروتوبلازم.

2. علم الوراثة من الفيروسات.الفيروسات الممرضة للإنسان لها خاصيتان رئيسيتان - الوراثةو تقلبية، التي تعتبر دراستها موضوع تخصص علمي خاص - علم الوراثة للفيروسات. التركيب السكاني للفيروساتوتتحدد طبيعة العمليات التي تحدث فيها من خلال العوامل التالية. ارتفاع حجم السكانمما يزيد من احتمالية حدوث طفرات يمكن أن يلتقطها الانتقاء الطبيعي عندما تتغير ظروف وجود الفيروسات. التغيير السريع للأجياليسمح لك بدراسة تنوع الفيروسات ليس فقط في التجربة ، ولكن أيضًا لمراقبة تطورها الطبيعي في الطبيعة. التكاثر اللاجنسي و Haploidتحديد: النقاء الجيني للسكان (بدون هجينة) ؛ استحالة الحفاظ على احتياطيات التباين بسبب ثنائية الصبغيات ؛ الدخول الفوري للطفرات تحت سيطرة الاختيار.

قدرة الجينوم الصغيرة وغياب الجينات المتكررة... لتنفيذ الدورة المعدية ، مطلوب السلامة الوظيفية لجميع الجينات.

يمكن أن يؤدي تغيير طفيف في أحدها إلى تأثير مميت أو قاتل مشروط على الفيروس.

الاستمرارية في ديناميات عملية الوباء، حيث أن شرطًا أساسيًا للحفظ في الطبيعة هو الانتقال إلى مضيفات حساسة جديدة. التجمعات الفيروسيةتتكيف جيدًا مع الظروف الخارجية ولا تخضع لتغييرات كبيرة على مدار فترة زمنية طويلة. عندما تتغير الظروف من أجل بقاء السكان ، يصبح ذلك ضروريًا إعادة هيكلة الهيكل الوراثي، توفير التكيف مع البيئة الجديدة. إعادة الهيكلة هذه ممكنة فقط إذا كان هناك مجموعة من الجينات المعدلة في مجموعة الجينات العامة. تجمع الجينات للتعدادات الفيروسيةيتم إنشاؤه وتجديده من أربعة مصادر رئيسية: العوامل الداخلية: الطفرات ، إعادة التركيب. خارجي: إدراج المادة الوراثية للخلية المضيفة في الجينوم (ظهور الجينوم الذي يحتوي على مادة جديدة) ، والاختلاط الظاهري (إثراء مجموعة الجينات بسبب تدفق الجينات من مجموعات فيروسية أخرى).

3. مسببات الكوليرا. التصنيف. صفة مميزة. التشخيص الميكروبيولوجي. الوقاية والعلاج النوعي. أسرة Vibrionaceae ، جنسفيبريو ، عرضضمة الكوليرا الكوليرا - الانثروبونات القديمة. منذ زمن أبقراط يُعرف باسم "Magi mara" - "الوباء العظيم". أودى بحياة الملايين. عدوى الحجر الصحي.

علم التشكل المورفولوجيا.جرام (-) ، قضبان منحنية قليلاً (نوع من الفواصل ، لا تتشكل الكبسولات والكبسولات (باستثناء سلالة البنغال) ؛ تشكل سلالة البنغال كبسولة في الجسم. 2-3 أضعاف طول سوما ، مما يسبب حركية عالية. الممتلكات الثقافية.تنمو جيدًا على وسائط مغذية بسيطة مع تفاعل قلوي (درجة الحموضة 8.5 - 9.5). تشغيل 1٪ ماء ببتونيشكل فيلم دقيق (الهوائية). تشغيل أجار قلوي- غالبًا ما تكون المستعمرات الشفافة الملساء ذات الصبغة الزرقاء أقل شيوعًا (في عملية التفكك) - المستعمرات الخشنة والمطوية. الخصائص البيوكيميائية.في الممارسة المعملية ، يتم استخدامه التصنيف البيوكيميائي حسب Heiberg(لكامل جنس الضمة). هناك 8 مجموعات تنتمي إليها العوامل المسببة للكوليرا المجموعة الأولى(مانوز ك ، سكروز ك ، أرابينوز -). شكل إندول. هيكل الأنتيجين:(1. عامة عرضمحدد H-AG - سوط (2) مثلمحددة O-AG - تتميز 80 مجموعة مصلية جسدية بـ O-AG ؛ ضمة الكوليرا ، الطور - مجموعة مصلية 01 (02 يسبب التهاب الأمعاء والتهاب المعدة والأمعاء). يتكون O1-AG من الكسور A و B و C ، وتشكل مجموعاتها السيروفارس. 3 السيروفار : Inaba (AS) ، Ogawa (AB) (مسببات الأمراض الرئيسية) ، Gikoshima (ABC) (متوسط). سلالة البنغال - المصلي 0-139. عوامل الإمراضية:(1) الأسواط- الترويج الفعال للبكتيريا إلى الخلايا المعوية في طبقة المخاط ؛ (2) التصاق- شربوا؛ (3) كبسولةفي سلالة البنغال. (4) السموم: نوع واحد - الذيفان الداخلي(O-AG) ، نوعان - exoenterotoxin- الكوليروجين ، الأعراض الرئيسية. متطابقة في جميع مسببات الأمراض الثلاثة. وحدتان فرعيتان: B - غير سام ، يعزز التصاق السم في الخلايا المعوية ؛ أ - السم نفسه ، يخترق الخلايا المعوية ، حيث ينشط AC ، مما يؤدي إلى تراكم cAMP ، مما يعزز إفراز الماء والصوديوم والكلور من الخلايا ويعطل امتصاص البوتاسيوم ؛ 3 أنواع - السم الحرارىيؤثر على الصوديوم والبوتاسيوم ATPase. نتيجة لذلك - الإسهال والجفاف الشديد. (5) نورامينيداز- يعزز التصاق الضمات على الخلايا المعوية والاختراق في الخلية ؛ مرض.مصدر- مريض ، حاملة الاهتزازات. خزان- هيدروبيونتس. مسار العدوى- غذاء عند شرب المياه الملوثة (خضروات ، كائنات مائية ، إلخ). الأشكال السريرية الرئيسية- التهاب الأمعاء الكوليرا ، التهاب المعدة والأمعاء. فترة الحضانة- عدة ساعات - 6 أيام. العَرَض الأول- إسهال، العَرَض الثاني- القيء المتكرر الغزير بسبب النافورة ، والجفاف ، وتحلية الجسم ، وضعف العضلات ، والدوخة ، وبحة في الصوت ، وفقدان حاد في انتفاخ الجلد. التشخيص الميكروبيولوجي: (1) طرق صريحة: لتحديد ارتفاع ضغط الدم لمسببات الأمراض: RIF ، RNGA وفقًا لـ Rytsay ، طريقة تجميد الضمات باستخدام مصل O-cholera ؛ المحاسبة في مجهر المجال المظلم وتباين الطور. (2) الطريقة الرئيسية - جرثومي.(3) إضافي- السيرولوجي: تحديد الأجسام المضادة القاتلة للاهتزازات في مصل المريض باستخدام تفاعل تحلل الجراثيم (في حالات النقاهة). (4) وراثي- استخدام المجسات الجينية الجزيئية للسموم + جينات مسببات الأمراض السامة. علاج او معاملة... بادئ ذي بدء - استعادة استقلاب الماء والملح ، وبعد ذلك - استخدام المضادات الحيوية والعلاج الكيميائي. يجب أن تتم استعادة استقلاب الماء والملح عن طريق إدخال المحاليل الملحية في نظام التشغيل أو عن طريق الوريد: KCl ، NaCl ، NaHCO3 ، الجلوكوز إلخ. يجب التحكم بدقة في حجم السائل الذي يتم حقنه وإزالته. الوقاية.حصانة لمدة 6 أشهر ، لا تمنع سلالة البنغال. 1) لقاح الكوليرا المعطل من ضمة الكوليرا V. el-tor ؛ 2) لقاح الكوليرا الكيميائي - أحادي (يحتوي على ذوفان الكوليروجين و O-AG من المصل إينابا) ؛ 3) لقاح الكوليرا الكيميائي - ثنائي (السيروفارس أوغاوا ، إينابا).

1- مبادئ تصنيف البكتريا. للبكتيريايوصى بالفئات التصنيفية التالية: الفئة ، التقسيم ، الترتيب ، الأسرة ، الجنس ، الأنواع. يتوافق اسم النوع مع التسمية الثنائية ، أي أنه يتكون من كلمتين. على سبيل المثال ، العامل المسبب لمرض الزهري مكتوب على شكل اللولبية الشاحبة. الكلمة الأولى هي اسم الجنس وهي مكتوبة بحرف كبير ، والكلمة الثانية تشير إلى نوع ومكتوبة بحرف صغير. عند ذكر الأنواع مرة أخرى ، يتم اختصار الاسم العام إلى حرف أولي ، على سبيل المثال: ت.الشاحبة. بكتيرياتنتمي إلى بدائيات النوى ، أي الكائنات قبل النواة ، حيث تحتوي على نواة بدائية بدون قشرة ونواة وهستونات ، ولا توجد عضيات عالية التنظيم في السيتوبلازم تنقسم البكتيريا إلى مجالين:« بكتيريا" و "العتيقة". في المجال "بكتيريا"يمكن تمييز البكتيريا التالية:

1) البكتيريا ذات جدار الخلية الرقيق ، غرام (-) ؛

2) البكتيريا ذات جدار الخلية السميك ، غرام (+) ؛

3) جرثومة. بدون CS (فئة Mollicutes - Mycoplasma)

العتائقلا تحتوي على ببتيدوغليكان في جدار الخلية. لديهم ريبوسومات خاصة و RNA الريبوسوم (الرنا الريباسي). بين الجرام رقيقة الجدران من (-) eubacteriaفرق بين:

الأشكال الكروية ، أو المكورات (المكورات البنية ، المكورات السحائية ، الحجاب الحاجز) ؛

أشكال ملتوية - spirochetes و spirilla.

أشكال على شكل قضيب ، بما في ذلك الريكتسيا.

للجرام سميكة الجدران (+) eubacteriaيشمل:

الأشكال الكروية ، أو المكورات (المكورات العنقودية ، العقديات ، المكورات الرئوية) ؛

أشكال على شكل قضيب ، وكذلك الفطريات الشعاعية (المتفرعة ، والبكتيريا الخيطية) ، والبكتيريا الوتدية (البكتيريا الترقوية) ، والمتفطرات والبكتيريا المشقوقة.

البكتيريا رقيقة الجدران (-):المكورات السحائية ، Gonococci ، Veilonella ، Rods ، Vibrios ، Campylobacter ، Helicobacter ، Spirilla ، Spirochete ، الريكتسيا ، الكلاميديا.

الجرام السميكة الجدران (+) البكتيريا:المكورات الرئوية ، المكورات العقدية ، المكورات العنقودية ، العصي ، العصيات ، كلوستريديا ، Corinebacteria ، Mycobacteria ، Bifidobacteria ، Actinomycetes.

2. آليات مقاومة الأدوية لمسببات الأمراض المعدية. طرق التغلب عليها. مقاومة المضادات الحيوية هي مقاومة الميكروبات لأدوية العلاج الكيميائي المضادة للميكروبات. يجب اعتبار البكتيريا مقاومة إذا لم يتم تحييدها بواسطة تركيزات الدواء التي يتم إنشاؤها بالفعل في الكائن الحي. يمكن أن تكون المقاومة طبيعية أو مكتسبة.

المرونة الطبيعية... بعض أنواع الميكروبات تقاوم بشكل طبيعي عائلات معينة من المضادات الحيوية ، إما نتيجة عدم وجود هدف مناسب (على سبيل المثال ، الميكوبلازما ليس لها جدار خلوي ، وبالتالي فهي ليست حساسة لجميع الأدوية التي تعمل على هذا المستوى) ، أو نتيجة عدم نفاذية البكتيريا لدواء معين (على سبيل المثال ، الميكروبات سالبة الجرام أقل نفاذية للمركبات الجزيئية الكبيرة من البكتيريا موجبة الجرام ، لأن غشاءها الخارجي به مسام "صغيرة").

المرونة المكتسبة.اكتساب المقاومة هو نمط بيولوجي مرتبط بتكيف الكائنات الحية الدقيقة مع الظروف البيئية. هذا صحيح ، على الرغم من بدرجات متفاوتة ، لجميع البكتيريا وجميع المضادات الحيوية. لا تتكيف البكتيريا مع أدوية العلاج الكيميائي فحسب ، بل تتكيف أيضًا مع الميكروبات الأخرى - من الأشكال حقيقية النواة (الكائنات الأولية ، الفطريات) إلى الفيروسات. تعتبر مشكلة تكوين وانتشار مقاومة الميكروبات للأدوية مهمة بشكل خاص للعدوى في المستشفيات التي تسببها ما يسمى "سلالات المستشفى" ، والتي ، كقاعدة عامة ، لديها مقاومة متعددة للمضادات الحيوية (ما يسمى مقاومة الأدوية المتعددة).

الأساس الجيني للمقاومة المكتسبة. يتم تحديد مقاومة المضادات الحيوية والحفاظ عليها بواسطة جينات المقاومة (جينات r) والظروف التي تسهل انتشارها في التجمعات الميكروبية. مقاومة الأدوية المكتسبةيمكن أن تنشأ وتنتشر في مجموعة بكتيرية نتيجة لما يلي:

الطفرات في كروموسوم الخلية البكتيرية مع الاختيار اللاحق (أي الاختيار) للطفرات. يكون الاختيار سهلاً بشكل خاص في وجود المضادات الحيوية ، لأنه في ظل هذه الظروف ، تكتسب الطفرات ميزة على بقية الخلايا في المجموعة السكانية الحساسة للدواء. تنشأ الطفرات بغض النظر عن استخدام المضاد الحيوي ، أي أن الدواء نفسه لا يؤثر على تواتر الطفرات وليس سببها ، ولكنه يعمل كعامل اختيار. علاوة على ذلك ، تؤدي الخلايا المقاومة إلى تكوين نسل ويمكن نقلها إلى العائل التالي (بشري أو حيواني) ، وتشكل سلالات مقاومة وتنشرها. يمكن أن تكون الطفرات: 1) مفردة (إذا حدثت طفرة في خلية واحدة ، ونتيجة لذلك يتم تصنيع البروتينات المتغيرة فيها) و 2) متعددة (سلسلة من الطفرات ، ونتيجة لذلك ليست واحدة ، ولكن مجموعة كاملة تغيرات البروتينات ، على سبيل المثال ، البروتينات المرتبطة بالبنسلين في المكورات الرئوية المقاومة للبنسلين) ؛

نقل بلازميدات المقاومة المعدية (R- بلازميدات). عادة ما تقوم بلازميدات المقاومة (القابلة للانتقال) بتشفير المقاومة المتصالبة للعديد من عائلات المضادات الحيوية. لأول مرة ، وصف باحثون يابانيون هذه المقاومة المتعددة ضد البكتيريا المعوية. وقد ثبت الآن أنه يوجد أيضًا في مجموعات أخرى من البكتيريا. يمكن أن تنتقل بعض البلازميدات بين بكتيريا من أنواع مختلفة ، لذلك يمكن العثور على جين المقاومة نفسه في البكتيريا البعيدة تصنيفيًا عن بعضها البعض. على سبيل المثال ، بيتا لاكتاماز ، المشفر بواسطة بلازميد TEM-1 ، منتشر في البكتيريا سالبة الجرام ويوجد في الإشريكية القولونية والبكتيريا المعوية الأخرى ، وكذلك في المكورات البنية المقاومة للبنسلين والمستدمية النزلية المقاومة للأمبيسيلين ؛

نقل الينقولات الحاملة للجينات r (أو التسلسلات الجينية المهاجرة). يمكن أن تهاجر الينقولات من الكروموسوم إلى البلازميد والعكس صحيح ، وكذلك من البلازميد إلى بلازميد آخر. بهذه الطريقة ، يمكن للجينات المقاومة أن تنتقل إلى الخلايا الوليدة أو عن طريق إعادة التركيب مع البكتيريا المتلقية الأخرى.

إدراك المرونة المكتسبة. تؤدي التغييرات في جينوم البكتيريا إلى حقيقة أن بعض خصائص الخلية البكتيرية تتغير أيضًا ، ونتيجة لذلك تصبح مقاومة للأدوية المضادة للبكتيريا. عادة ، يتم تنفيذ التأثير المضاد للميكروبات للدواء بهذه الطريقة: يجب أن يتصل العامل بالبكتيريا ويمر عبر غشاءها ، ثم يجب توصيله إلى موقع التأثير ، وبعد ذلك يتفاعل الدواء مع الأهداف داخل الخلايا. من الممكن تحقيق مقاومة الأدوية المكتسبة في كل من المراحل التالية:

تعديل الهدف... يمكن تغيير الإنزيم المستهدف بطريقة لا تضعف وظائفه ، ولكن القدرة على الارتباط بعقار العلاج الكيميائي (التقارب) تقل بشكل حاد أو يمكن تشغيل مسار "الالتفافية" لعملية التمثيل الغذائي ، أي إنزيم آخر ينشط في الخلية التي لا تخضع لتأثير هذا الدواء ...

الهدف "عدم إمكانية الوصول"بسبب انخفاض نفاذية جدار الخلية وأغشية الخلية ، أو "آلية التدفق" ، عندما "تدفع" الخلية ، كما كانت ، المضاد الحيوي بعيدًا عن نفسها.

تعطيلالتحضير بالأنزيمات البكتيرية. بعض البكتيريا قادرة على إنتاج إنزيمات معينة تجعل الأدوية غير نشطة (على سبيل المثال ، بيتا لاكتامازات ، والإنزيمات المعدلة للأمينوغليكوزيد ، وكلورامفينيكول أسيتيل ترانسفيراز). إن إنزيمات بيتا لاكتامازات هي إنزيمات تعمل على تكسير حلقة بيتا لاكتام لتشكيل مركبات غير نشطة. تنتشر الجينات المشفرة لهذه الإنزيمات بين البكتيريا ويمكن أن تكون في كل من الكروموسوم والبلازميد.

لمكافحة تأثير تثبيط بيتا لاكتامازات ، يتم استخدام مواد مثبطة (على سبيل المثال ، حمض الكلافولانيك ، سولباكتام ، تازوباكتام). تحتوي هذه المواد على حلقة بيتا لاكتام وهي قادرة على الارتباط ببيتا لاكتامازات ، مما يمنع تأثيرها المدمر على بيتا لاكتام. في نفس الوقت ، يكون النشاط الجوهري المضاد للبكتيريا لمثل هذه المثبطات منخفضًا. يثبط حمض Clavulanic معظم بيتا لاكتامازات المعروفة. يتم دمجه مع البنسلين: أموكسيسيلين ، تيكارسيلين ، بيبيراسيلين.

يكاد يكون من المستحيل منع تطور مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية ، ولكن من الضروري استخدام العقاقير المضادة للميكروبات بطريقة لا تعزز تطوير المقاومة وانتشارها (على وجه الخصوص ، استخدام المضادات الحيوية بدقة وفقًا للإشارات ، لتجنب استخدامها للأغراض الوقائية ، بعد 10-15 يومًا من العلاج بالمضادات الحيوية ، قم بتغيير الدواء ، واستخدام الأدوية ذات النطاق الضيق إن أمكن ، واستخدام المضادات الحيوية في الطب البيطري إلى حد محدود وعدم استخدامها كعامل نمو).

علم مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة هو علم يتعامل مع دراسة شكلها وهيكلها وطرق تكاثرها وحركتها.

الأساسيات والاكتشاف

هذا العلم واسع جدًا ويتعامل مع دراسة العديد من القضايا. على الرغم من حقيقة أن جميع الكائنات الحية الدقيقة غير مرئية للعين البشرية ، إلا أنها لا تزال موجودة وهي "جيدة" للجسم والسيئة.

يمكن العثور على الميكروبات في جميع مجالات الحياة: في الماء والتربة والهواء ، وكذلك في الكائنات الحية الأخرى.

لأول مرة ، تعرف العالم الشهير Leeuwenhoek ، الذي كان يعمل في تصنيع العدسات الأولى التي جعلت من الممكن تكبير الأشياء حتى مائتي مرة ، عن البكتيريا. وما رآه أذهله تمامًا. علم العالم أن الميكروبات موجودة في كل مكان ، وكلها مختلفة عن بعضها البعض. وهكذا ، أصبح Leeuwenhoek مكتشف الكائنات الحية الدقيقة.

بدأ لويس باستير في دراسة سؤال مثل مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة ، ووجد أنها لا تمتلك فقط هيكلًا وشكلًا مختلفين ، ولكنها تختلف أيضًا في طريقة حركتها وتكاثرها. وجد أن بعضها لجسم الإنسان ، وبعضها على العكس من ذلك مفيد. اكتشف أيضًا أن الميكروبات مثل الخميرة يمكن أن تؤدي إلى عمليات التخمير.

مكنت مورفولوجيا الكائنات الحية العديد من العلماء من ابتكار لقاحات مختلفة للمساعدة في التعامل مع الأمراض البشرية الفتاكة.

تصنيف

تعتبر الكائنات الحية الدقيقة أصغر الممثلين الذين يعيشون على كوكب الأرض. غالبًا ما تكون أحادية الخلية ولا يمكن رؤيتها إلا تحت مجهر قوي جدًا.

يقاس حجم شكل حياة معين بالميكرومتر والنانومتر. هناك عدد كبير منهم في الطبيعة ، لذلك لديهم اختلافات كبيرة في الهيكل وأنماط الوجود والحركة.

وفقًا لما تم تأسيسه ، فهي مقسمة إلى غير خلوية وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا. علاوة على ذلك ، يتم تقسيمها إلى الفئات التالية: الفطريات والخميرة والعاثيات والبكتيريا والفيروسات.

قليلا عن البكتيريا

عند دراسة موضوع مثل مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة ، ينبغي إيلاء الكثير من الاهتمام للبكتيريا. غالبًا ما تكون كائنات وحيدة الخلية (على الرغم من وجود استثناءات) وتختلف في الحجم. يصل بعضها إلى 500 ميكرون.

هناك عدة أنواع من البكتيريا تختلف في شكلها. وتشمل هذه الكائنات على شكل قضيب ، وكروية ، ومعقدة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل نوع.

في الطب ، يطلق عليهم اسم "cocci". غالبًا ما تكون مستديرة الشكل ، على الرغم من وجود كائنات دقيقة بيضاوية وشبيهة بالفول في بعض الأحيان. يمكن أن توجد ليس فقط منفردة ، ولكن أيضًا في أزواج ، في شكل سلاسل أو كروم.

كثير منهم له تأثير سلبي على جسم الإنسان. على سبيل المثال ، تسبب المكورات العقدية الحساسية ، وتتسبب المكورات العنقودية في تكوين عمليات قيحية والتهابات.

تعتبر البكتيريا على شكل قضيب هي الأكثر شيوعًا. وتشمل هذه الكائنات الحية الدقيقة التي تؤدي إلى مرض السل وحمى التيفود والدوسنتاريا.

تشكل بعض أنواع العصي جراثيم في ظل ظروف بيئية سيئة. تسمى هذه البكتيريا العصيات.

يعد تكوين البوغ عملية معقدة ومثيرة للاهتمام للغاية ، لأن هذا النوع من الخلايا نفسه يختلف تمامًا عن العصيات المعتادة. كل بوغ لديه قشرة كثيفة وصلبة ، مع وجود كمية ضئيلة من الماء. مثل هذه الخلية لا تحتاج إلى أي مغذيات على الإطلاق ؛ فهي تتوقف عن الحركة والتكاثر. في هذه الحالة ، يمكن أن تكون الجراثيم في ظروف رهيبة للحياة ، مثل درجات الحرارة المرتفعة جدًا أو المنخفضة. ولكن بمجرد أن تأتي البيئة المواتية لهم ، يبدأون على الفور نشاط حياتهم.

غالبًا ما توجد البكتيريا الملتوية في شكل فواصل أو تجعيد الشعر. عادةً ما تسبب هذه الكائنات الدقيقة أمراضًا مثل الزهري والكوليرا.

العديد من البكتيريا قادرة على الحركة ، وتقوم بذلك بمساعدة سوط من مختلف الأشكال والأطوال.

تتكاثر البكتيريا بالانشطار. هذه العملية سريعة جدًا (كل خمسة عشر إلى عشرين دقيقة). يمكن رؤية التكاثر بشكل أسرع على الطعام والوسائط الأخرى كثيفة المغذيات.

الفيروسات

يمكن أن تنسب الفيروسات إلى مجموعة خاصة من الكائنات الحية الدقيقة التي ليس لها بنية خلوية. أشكال الحياة هذه صغيرة للغاية ، لذا لا يمكن رؤيتها إلا تحت المجهر الإلكتروني. يمكن أن تتكون بعض أنواع الفيروسات فقط من البروتينات والحمض النووي.

لقد واجه كل شخص مرة واحدة على الأقل في حياته الأمراض التي تسببها هذه الكائنات الدقيقة. وهذا يشمل الإنفلونزا والتهاب الكبد والحصبة والعديد من الأمراض الأخرى.

الفطر

هذه المجموعة من الكائنات الحية الدقيقة خاصة أيضًا. لا يحتوي الفطر على الكلوروفيل ، كما أنه لا يصنع مواد عضوية. إنهم بحاجة إلى منتجات غذائية جاهزة. هذا هو السبب في أن الفطر غالبًا ما يوجد في التربة الخصبة أو على الطعام.

الفطريات لها طرق مختلفة للتكاثر. لا يشمل هذا الوضع اللاجنسي والجنس فحسب ، بل يشمل أيضًا الوضع الخضري.

خميرة

الخمائر هي كائنات أحادية الخلية غير متحركة لها مجموعة متنوعة من الأشكال. هناك أنواع مستديرة وبيضاوية ، وكذلك على شكل قضيب ومنجل.

هذا النوع من الكائنات الحية الدقيقة واسع الانتشار. يمكن العثور عليها في النباتات والتربة والأطعمة التي تفسد. بعضها قادر على تحويل السكريات إلى ثاني أكسيد الكربون وكحول الإيثيل. هذه العملية تسمى التخمير. هناك طلب كبير عليه في صناعة المواد الغذائية.

مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة: البكتيريا

تجدر الإشارة إلى أن البكتيريا هي الشكل الأول للحياة التي ظهرت على كوكبنا. تكمن ميزتها الرئيسية في هيكل الخلية. على عكس حقيقيات النوى (الخلايا التي تحتوي على نواة) ، لا تحتوي بدائيات النوى (البكتيريا) على نواة.

تعيش هذه الكائنات الدقيقة في جميع مجالات الحياة وتؤثر بشكل مباشر على حياة الإنسان أيضًا.

يصنف العلماء أيضًا البكتيريا بناءً على فائدتها. هناك أنواع مفيدة وأنواع ضارة. وتشارك العناصر المفيدة في عملية التمثيل الضوئي ، ولها تأثير إيجابي على الجهاز الهضمي البشري ، وغالبًا ما تستخدم أيضًا في الصناعة.

تعطي دراسة مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة فكرة عامة عن وجودها ، كما تتيح معرفة فوائدها وأضرارها في مواقف معينة.

تتكون الخلية البكتيرية القياسية من المكونات التالية:

غشاء بلازمي. لا يختلف عنصر الخلية هذا عن غشاء حقيقيات النواة.

الميزوسوم هو مكون خاص يمكن من خلاله ربط مادة وراثية بالخلية.

نوكليوتيد. إنها نواة غير مكتملة التكوين. يحتوي على جميع الكروموسومات.

الريبوسومات هي عضيات خاصة تشغل حوالي أربعين في المائة من الفضاء الخلوي.

بالإضافة إلى العناصر المذكورة أعلاه ، يشمل تكوين الخلية بدائية النواة أيضًا: كبسولة وجدار خلوي وغشاء مخاطي. يمكن للعديد من البكتيريا أن تتحرك بشكل مستقل وتتشبث بالأسطح. يفعلون ذلك بمساعدة الأسواط والزغابات الخاصة.

مورفولوجيا الكائنات الدقيقة: ميكروبيولوجيا الفيروسات والفطريات والخمائر

الفيروس كائن حي خاص ليس له بنية خلوية. يتكون كل جزء من جزيئاته من غلاف ، بالإضافة إلى جوهر المعلومات الموجود في المركز.

لكن الهيكل أكثر تعقيدًا من بنية الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. تحتوي خلاياها أيضًا على نوى وفجوات. من حيث الهيكل ، فهي متشابهة جدًا مع النباتات ، لكن لها شكل مختلف. تبدو مثل خيوط طويلة ومتفرعة تسمى خيوط. عادة ، تشكل هذه الواصلة أفطورة.

تحتوي خلايا الخميرة على جميع عناصر حقيقيات النوى ، ولكن إلى جانب ذلك ، تحتوي أيضًا على مكونات أخرى. يكمن تفردهم في حقيقة أن لديهم صفات كل من الحيوانات والنباتات.

عمليات الصرف

يسمح مورفولوجيا ووظائف الأعضاء الدقيقة للكائنات الدقيقة بفهم المراحل الرئيسية من حياتهم. تصنع البكتيريا ، تمامًا مثل أشكال الحياة الأكثر تعقيدًا ، الدهون والدهون والكربوهيدرات. لكن في الوقت نفسه ، تختلف العمليات التي تحدث في خلاياهم.

يميز العلماء نوعين من حقيقيات النوى: ذاتية التغذية وغيرية التغذية.

النوع الأول قادر على تصنيع المواد العضوية من المركبات غير العضوية ، بينما ينتج النوع الثاني عمليات تحويل المكونات العضوية.

هناك أيضا نباتات رمية. تتغذى على المواد المركبة من الكائنات الحية الميتة.

يعتبر مورفولوجيا بنية الكائنات الحية الدقيقة عنصرًا مهمًا إلى حد ما في دراسة حياة البكتيريا. ومع ذلك ، بالإضافة إلى بنية الخلية ، يجدر أيضًا التفكير في أنواع التمثيل الغذائي. تمت مناقشة النوع البناء أعلاه. هناك أيضا تبادل للطاقة.

يحدد العلماء الأنواع التالية من إنتاج الطاقة:

البناء الضوئي. يمكن تنفيذ هذا الإجراء بالأكسجين أو بدونه.

التخمير. يرجع هذا التفاعل النشط إلى انفصال الجزيئات التي تحمل حمض الفوسفوريك إلى ADP.

يتنفس. يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تتنفس ليس فقط بالأكسجين ، ولكن أيضًا بالمركبات العضوية والمعدنية.

نقل المعلومات الوراثية

هناك عدة طرق لنقل المعلومات الوراثية عن طريق بدائيات النوى (تم وصف مورفولوجيا وتصنيف الكائنات الحية الدقيقة أيضًا في هذه المقالة). دعونا نفكر في كل منهم بالتفصيل:

الاقتران هو طريقة لنقل المعلومات الوراثية من كائن حي دقيق إلى آخر فقط من خلال طريقة الاتصال المباشر بينهما ؛

التحويل - نوع من التحويل يتبادل خلاله المانحون المعلومات مع المتلقين ؛

التنبيغ هو طريقة للانتقال المباشر للمواد الوراثية باستخدام العاثيات.

طرق دراسة مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة

للدراسة الأكثر دقة لهيكل بدائيات النوى ، يتم استخدام طرق مثل الفحص المجهري والتلطيخ.

يتم إنتاج أشكال الكائنات الحية الدقيقة بواسطة المجاهر الإلكترونية والضوئية. طور الخبراء عدة طرق للحصول على أدق النتائج.

تسمح طريقة البحث المورفولوجية باستخدام المجهر لفحص بنية الخلية ، بالإضافة إلى حركتها وقدرتها على التكاثر.

تسمح لنا الطريقة الفسيولوجية بالنظر في تفاعل الكائنات الحية الدقيقة مع المحفزات المختلفة ، وكذلك القدرة على التكيف مع الظروف المختلفة.

بمساعدة طريقة الاستزراع ، من الممكن إجراء دراسات على الكائنات الحية الدقيقة في وسط غذائي. تسمح لك هذه التقنية بتحديد القدرة على النمو والتكاثر.

علم التشكل الميكروبي (علم الأحياء الدقيقة) هو علم مهم للغاية في دراسة البكتيريا والكائنات وحيدة الخلية الأخرى. لا تعتقد أن البكتيريا تضر الطبيعة وجسم الإنسان فقط. بعيد عنه. بدونهم ، ستكون الحياة على كوكب الأرض مستحيلة.