بكتيريا

تتحدث هذه المقالة عن الجراثيم بمعنى محدد و هو البكتيريا ، إذا أردت الاطلاع على استخدام الجراثيم بشكل عام انظر جراثيم .

الجراثيم أو البكتيريا (Bacteria وباليونانية القديمة : bakterion عصيات) (تفرد احيانا على جرثوم أو جرثومة لكنها غالبا ما تستخدم بصيغة الجمع . ) كائنات حية دقيقة وحيدة الخلية منها المكورات و العصيات وهي تتجمع مع بعضها وتأخذ أشكالاً متعددة مثل عقد أو سبّحة فتسمى مكورات عقدية أو على شكل عنقود فتسمى مكورات عنقودية. أبعاد البكتريا تتاروح بين 0.5-5 ميكرومتر مع أن التنوع الواسع للبكتريا يمكن أن يظهر تعدد أشكال كبير جدا . تدرس البكتريا أو الجراثيم في ما يدعى علم الجراثيم او الباكتريولوجيا ، الذي يعتبر فرعا من فروع علم الأحياء الدقيقة أو علم الميكروبيولوجيا .

مساكن و بيئات البكتريا متنوعة جدا فهي قادرة على العيش في أي مسكن أو بيئة مناسبة على وجه الأرض و حتى التربة و المياه العميقة و قشرة الأرض حتى ضمن بيئات ذات نسب عالية بالفضلات النووية و الكبريتية الحمضية. عادة يوجد حوالي عشرة مليار خلية جرثومية في الغرام الواحد من التربة ، و مئات الآلاف من الخلايا في ملمتر مكعب من ماء البحر . ضمن دورات البيئة تلعب البكتريا دورا أساسيا و حيويا في تدوير المغذيات البيئية ، فالعديد من الخطوات المهمة في دورة التغذية nutrient cycle تتم بوساطة البكتريا ، أهم هذه الخطوات تثبيت النتروجين من الغلاف الجوي .

البكتريا أيضا تعتبر مكونات طبيعية من مكونات جسمنا البشري فهناك من الخلايا البكترية على أجسامنا ما يفوق عدد خلايانا نفسها ، فعليا مجمل الجلد عند الإنسان و الفم و الطريق الهضمي مليء بالجراثيم و هي بمقدار ما يشاع عن ضررها و تسببها بالأمراض ، مفيدة أيضا لصحتنا حيث تساعد على الهضم ضمن الطرق الهضمي ، لكنها أيضا تسبب أمراضا خطيرة مثل الكوليرا و السل .تاريخيا تسببت البكتريا بأمراض منقرضة خطيرة مثل الطاعون و leprosy لكن اكتشاف المصادات الحيوية قلص كثيرا من خطورة الأمراض الجرثومية و خفف الوفيات بها . للبكتريا أهمية صناعية حيث يستفاد من عملياتها البيولوجية لإجراء ما هو صعب إجراءه صناعيا ، مثل معالجة المياه الوسخة و مؤخرا إنتاج المضادات الحيوية و غيرها من الكيميائيات . هناك خلاف ضمن في استخدام المصطلح العربي بين من يستخدم كلمة جراثيم بشكل واسع كمقابل ل Germ و تبقى البكتريا مقابل ل Bacteria لكن البعض الآخر يستخدم مصطلح جراثيم كمقابل لكلمة Bacteria أيضا . في المصطلحات الغربية : مصطلح "بكتريا" استخدم تاريخيا لكل بدائيات النوى أحادية الخلية المجهرية ، و مع ان هذا ما زال شائعا في الحياة اليومية إلا أن تطور علم الحياء الدقيقة كشف عن تفصيلات تفرق بشكل واضح بين الفيروسات و البكتريا و الفطريات . و بشكل أكبر بين منحيين في التطور ضمن البكتريا نفسها أنتجا صنفين (انظر نظام ثلاثي النطاقات three-domain system ) : جراثيم حقيقية أو بكتيريا حقيقية Eubacteria و عواتق اي جراثيم قديمة Archaebacteria . حاليا يطلق عليهم اسم بكتريا التي نتحدث عنها هنا و أرخيا Archaea .

مقدمة

وقد نشرت أول رسوم للجراثيم عام 1676 ، كائنات بدائية النواة(لاتحوي غشاء نووي ومكونات النواه مبعثره في الهيولى) جسمها يتكون فقط من خلية واحده تقوم بجميع الوظائف الحيوية. تنقسم إلى شعبتين: شعبة البكتيريا ، شعبة البكتيريا السيانية( البكتيريا الخضراء المزرقه) . تتبع مملكة البدائيات Monera ، توجد في الهواء و التربة و أمعاء الإنسان والفم وعلى سطح الجلد، كما توجد في معدة الحيوانات المجترة. نستدل على وجود البكتريا من خلال نشاطها المتباين حيث أن لها أنواع مختلفة وهي كالتالي:

• صناعة الغذاء(اللبن)
• إفساد الغذاء (التعفن)
• تخصيب التربة (الأسمدة)
• إهلاك الزرع( الأمراض)

من العلماء الذين كان لهم دور في اكتشاف البكتريا

• ليفنهوك
• لويس باستور
• روبرت كوخ

بيئة البكتيريا

نجدها في كل مكان تحت الأرض إلى مسافة400م- إرتفاعات شاهقة في الهواء ، في درجات حرارة عالية حول فوهات البراكين – في المناطق القطبيه ، داخل أجسام الكائنات ( الحيوانات في الجهاز الهضمي والتنفسي)

تصنيف البكتيريا

يمكن تصنيف البكتييريا اعتماداً على الخصائص التالية:

1. الشكل الخارجي للخلية و تجمعها
2. الاستجابة لصبغة جرام (سالبة جرام) أو (موجبة جرام)
3. طريقة التغذية (تكافلية ، مترممة، تطفلية)
4. اسواط: مسوطة (Flagella) أو غير مسوطة(non-flagellated)
5. تكوين الجراثيم.

تركيب خلية البكتيريا

1. الغلاف الخلوي:

و بتكون الغلاف الخلوي من

• الجدار الخلوي (Cell wall)، و يقوم بالوظائف التالية:

- تحديد شكل الخلية. - يوفر الصلابة للخلية البكتيرية. - يوفر القوة للخلية البكتيرية. - يوفر الحماية للخلية البكتيرية.

التركيب الكيميائي لجدار الخلية:-

يتكون جدار الخلية كميائياً ، من جزيئيات كبيرة معقدة التركيب يطلق عليها peptidoglycan. و نختلف سماكة جدار الخلية باختلاف سلاسة البكتيريا، فبعض أنواع البكتيريا التي يطلق عليها (البكتيريا موجبة صبغة جرام) تملك جدار خلية سميك ، بينما البكتيرياالتي يطلق سالبة صبغة جرام يكون الجدار الخلوي لديها رقيق و ذلك تبعاً لإختلاف كمية الـ peptidoglycan . ملاحظة: هناك بعض أنواع البكتيريا و التي يطلق عليها الـبكتيريا الفطرية (mycobactrium أو mycoplasm) لا تمتلك جدار خلية.

• الغشاء الهيولي (cytoplasmic membrane أو plasma membrane)

و هو غشاء رقيق يحيط بمحتويات الخلية البكتيرية و يتحكم بمرور المواد من و إلى ستوبلازم الخلية، و يتصل بالغشاء الخلوي الكثير من الانزيمات و التي تقوم بالمساعدة في عديد من عمليات الايض التي تتم في تلك المنطقة. و من خلال المجهر الالكتروني لاحظ العلماء و جود ثنيات باتجاه الداخل ، حيث يعتقد أن عملية التنفس تتم في تلك الاماكن. التركيب الكيميائي لغشاء الخلية: يتركب كميائياً من البروتين و فوسفاتيد (phospholipid ).

1. الهيولى:

شبه سائل و يتكون من ماء ، انزيمات، اكسجين مذاب، بروتين،كاربوهيدرات، و دهون.

1. الصبغيات:

و تعني الجسيمات الملونة، تتكون الصبغيات في الجراثيم من جزيئ دي.ان. ايه (DNA) واحد، طويل، كروي الشكل كثير الالتفاف حول نفسه، و حيث يعمل كمركز تحكم بالـ

• الانقسام الخلوي.
• مضاعفة الخلية.
• و مختلف وظائف الخلية الأخرى.

1. السياط (Flagella):

و تتكون السياط من بروتين، تكون بين (10 إلى 20 nm) في السمك، وظيفتها مساعدة خلية البكتيريا على الحركة.

روابط

• موقع عن البكتيريا والجهاز الدفاعي في جسم الإنسان