1. ‫تأثير العوامل البيئة على نمو‬
‫األحياء الدقيقة‬
‫دكتور يوسف الشريك‬
‫‪shrekym@yahoo.com‬‬

2. ‫تأثير العوامل البيئة على نمو‬
‫األحياء الدقيقة‬

3. ‫تأثير األكسجين على تكاثر البكتيريا‬
‫• تقسم األحياء الدقيقة غالبا إلى خمسة مجموعات‬
‫على حسب احتياجها لألكسجين وهي كالتالي:-‬
‫1.هوائية ‪ ،Aerobic‬تنمو في وجود األكسجين.‬
‫2.غير هوائية ‪ ، Anaerobic‬تنمو في عدم وجود‬
‫األكسجين.‬
‫3.اختيارية ‪ ،Facultative anaerobic‬تنمو في‬
‫وجود أو عدم وجود األكسجين.‬

4. ‫5. شحيحة لألكسجين ‪ ،Microaerophilic‬تحتاج‬
‫إلى كميات قليلة جدا من األكسجين‬
‫6. شحيحة جدا لألكسجين، وغير‬
‫هوائية ‪ ،Aerotolerant anaerobic‬وتستطيع‬
‫النمو في وجود نسبة ضئيلة جدا من األكسجين‬
‫( جدول 4).‬

6. ‫• يمكن التحكم في تكاثر األحياء الدقيقة غير الهوائية بأحد‬
‫الطرق التالي:‬
‫النمو في مرق ثايو جالكوليت الذي يحتوي على صوديوم‬
‫جالكوليت كمختزل‬
‫• ويساعد على التخلص من األكسجين في المرق‬
‫• كما أنه يحتوي على دليل المثيلين األزرق.‬
‫طرد األكسجين آليا، واستبداله بغاز أخر مثل: هيليوم أو‬
‫نيتروجين أو خليط من النيتروجين وثاني أكسيد الكربون.‬

7. ‫النمو في برطمان غير هوائي.‬
‫الهدف من نمو البكتيريا في برطمان غير هوائي:- يستعمل‬ ‫•‬
‫البرطمان غير هوائي، إلحداث بيئة غير هوائية اصطناعية، التي‬
‫تسمح بنمو البكتيريا غير الهوائية.‬
‫ويمكن إحداث مثل هذه البيئة غير هوائية داخل البرطمان كالتالي:-‬ ‫•‬
‫يوجد داخل الجهاز غالفان، يحتويان على مواد كيمائية، إلنتاج‬ ‫•‬
‫الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون،‬
‫وفي الوقت نفسه، يحدث تفاعل كيمائي في البرطمان، بين‬ ‫•‬
‫األكسجين والهيدروجين، لتكوين الماء في وجود مركب كيميائي‬
‫باالديوم ‪ ،Palladium catalyst‬وإحداث بيئة غير هوائية، شكل‬
‫(35 أ).‬

8. ‫أو بواسطة إشعال شمعة بداخله ، لخفض األكسجين‬ ‫•‬
‫وإنتاج ثاني أكسيد الكربون، وإحداث بيئة غير هوائية،‬
‫ويحضن غالبا ما بين 53 - 73‪ º‬س شكل(35 ب).‬

10. ‫درجة الحرارة المثلى: هي درجة الحرارة التي تسمح‬ ‫•‬
‫بالنمو بأسرع ما يمكن، ويصحب ذلك أغزر إنتاج للخاليا.‬
‫درجة الحرارة القصوى: فهي أعلى درجة حرارة التي‬ ‫•‬
‫يمكن أن يحدث عندها النمو، وهي في العادة تزيد بضع‬
‫درجات عن الحرارة المثلى‬
‫ويكون معدل النمو عندها سريعا ولمدة قصيرة‬ ‫•‬
‫وكمية النمو قليلة عند مقارنتها بدرجة الحرارة المثلى.‬ ‫•‬
‫درجة الحرارة الصغرى: وهي أقل درجة يحدث النمو‬ ‫•‬
‫عندها‬
‫وهي في العادة تقل بضع درجات عن الحرارة المثلى،‬ ‫•‬
‫ويكون معدل النمو عندها بطيئا ولمدة طويلة، وكمية‬
‫النمو فيها أكثر عند مقارنتها بدرجة الحرارة المثلى شكل‬
‫( 65 و 75 ).‬

12. ‫األحياء الدقيقة المحبة للبرودة ‪ ،Psychrophiles‬التي تستطيع‬ ‫•‬
‫النمو عند درجة الحرارة الصفر المئوي، أو أقل‬
‫وبالرغم ذلك تستطيع أن تنمو ما بين 51 - 02° م.‬ ‫•‬
‫البكتيريا وسطية الحرارة ‪ :Mesophiles‬قد وجد أن درجة‬ ‫•‬
‫حرارة المثلى لنمو ، ما بين 52 – 04 ° م.‬
‫األحياء الدقيقة المحبة للحرارة: قد وجد أن أحسن درجة حرارة‬ ‫•‬
‫مناسبة لنموها، هي درجة حرارة ما بين 54 - 06° م،‬
‫وقد قسمت إلى مجموعتين وهما:‬ ‫•‬
‫المجموعة األولى : تنمو عن درجة حرارة وسطية وعالية ، وقد‬ ‫•‬
‫سميت ‪. Facultative thermopiles‬‬
‫المجموعة الثانية: تنمو عند درجات حرارة أعلى من 06° م ، وقد‬ ‫•‬
‫سميت باسم ‪Obligate thermopiles‬‬

14. ‫تركيز أيون األس الهيدروجيني ‪pH‬‬
‫• يستخدم األس الهيدروجيني في تقدير تركيز أيونات‬
‫األيدروجين الموجودة في البيئة، ويعبر عنه بالمعادلة‬
‫التالية:‬
‫• الرقم الناتج ، عبارة عن األس السالب لعدد أيونات‬
‫الهيدروجين، أو أيونات الهيدروكسيل في البيئة ، وتتراوح‬
‫القراءة بين 0 – 41، وعند رقم 7 يكون المحلول متعادال‬
‫(+‪، ) OH - = H‬‬

15. ‫• وإذا زادت أيونات الهيدروجين يقل الرقم عن 7 ، وتكون‬
‫البيئة حامضية ، وإذا زادت أيونات الهيدروكسيل ، يزداد‬
‫الرقم عن 7، وتكون البيئة قلوية.‬
‫البكتيريا حساسة للتغيرات في درجة األس الهيدروجيني‬ ‫•‬
‫مثل:- ينتج من عملية هدم أو تحليل النشا الحيواني‬
‫‪ Glycolysis‬تكوين حامض الالكتيك, وانخفاض درجة‬
‫األس الهيدروجيني في العضالت بعد عملية ذبح الحيوان،‬
‫ومن ثم تثبيط البكتيريا المسببة للفساد الداخلي، ولقد لوحظ‬
‫بأن انخفاض درجة األس الهيدروجيني من 7 إلى 6 يقلل‬
‫معدل نمو كلوستريديوم بيرفرنجين إلى 05%. ويمكن‬
‫تقسيم األحياء الدقيقة إلى مجموعات بناء على درجة األس‬
‫الهيدروجيني التي تنمو فيه بسرعة وهي:‬

16. ‫المحبة للحموضة ‪Acidophiles‬التي تنمو عند درجة األس‬ ‫•‬
‫الهيدروجيني ما بين 2 – 5، وقد تنمو عند درجة األيون‬
‫الهيدروجيني القريبة من 0.1.‬
‫المحبة للقلوية ‪ Alkalinophiles‬التي تنمو عند درجة األس‬ ‫•‬
‫الهيدروجيني ما بين 5.8 – 01 وقد ال تنمو عند درجة األس‬
‫الهيدروجيني 7.‬
‫المحبة لدرجات الحموضة المتعادلة ‪Neutrophiles‬التي‬ ‫•‬
‫تنمو عند درجة األس الهيدروجيني 7.‬
‫هناك بعض األحياء الدقيقة تتحمل تركيزات منخفضة أو عالية‬ ‫•‬
‫أليونات األس الهيدروجيني تعرف باسم ‪ Acidoduric‬أو‬
‫‪،Alkalotolerant(Alkaloduric) Acidotolerant‬‬
‫أغلب أنواع البكتيريا ال تستطيع النمو في البيئات الحامضية،‬
‫وهذا عكس الفطريات.‬

17. ‫الرطوبة‬
‫تحتاج األحياء الدقيقة للماء لألغراض التالية:-‬ ‫•‬
‫نقل الغذاء في صورة دائبة إلى داخل الخلية.‬ ‫•‬
‫التخلص من الفضالت في صورة ذائبة إلى خارج‬ ‫•‬
‫الخلية.‬
‫حفظ المائي للبروتوبالزم.‬ ‫•‬
‫وتحسب النسبة المئوية للرطوبة كاآلتي:‬ ‫•‬
‫الرطوبة الكلية في العينة (مليجرام) = وزن العينة‬ ‫•‬
‫قبل التجفيف × 0001 × الرطوبة %‬
‫يمكن التعبير عن الرطوبة % بالمعادلة التالية:‬ ‫•‬

19. ‫1. ماء الحر هو المااء المتااح التاي تساتفيد مناه البكتيرياا فاي‬
‫عملية النمو‬
‫ماء المرتبط % = 001 ــــ ماء الحر%‬
‫ماء اإلدمصاص % = ماء المرتبط % ـــ ماء الحر%‬

20. ‫ضغط اإلسموزي ( التناضحي )‬
‫:‪Osmotic Pressure‬‬

21. ‫ضغط اإلسموزي ( التناضحي )‬
‫‪Osmotic Pressure‬‬
‫يعتبر الضغط اإلسموزي أحد العوامل الهامة التي تؤثر مدى •‬
‫استفادة األحياء الدقيقة من الرطوبة، ويمكن تقسيم إلى‬
‫المجموعات التالية”‬
‫محلول متعادل اإلسموزية:- إذا كان الضغط اإلسموزي .1‬
‫للبيئة المحيطة مماثال ( مساويا) لضغط السائل الموجود‬
‫داخل الخلية ( سوي اإلسموزية).‬
‫محلول زائد اإلسموزية ، هو الضغط اإلسموزي للبيئة .2‬
‫المحيطة الذي يزيد عن ضغط سائل الخلية‬
‫محلول منخفض اإلسموزية : هو الضغط اإلسموزي للبيئة .3‬
‫المحيطة أقل من ضغط سائل الخلية 3‬

22. 1
3
2

23. ‫1. فإذا وضعت الخلية في محلول ناقص‬
‫اإلسموزية‬
‫• يندفع الماء إلى داخل الخلية،‬
‫• ليعمل على تعادل تركيز المواد الذائبة في‬
‫المحلول على جانبي غشاء الخلية.‬
‫• ومن الطبيعي أن تنفد بعض المواد‬
‫الدائبة في نفس الوقت من داخل الخلية‬
‫إلى المحلول الخارجي‬
‫وقد يكون اندفاع الماء إلى داخل الخلية‬
‫سريعا، لدرجة تصبح الخلية منتفخة‬
‫• ( ‪ ،)Plasmotysis‬وتصبح الخلية‬
‫معرضة لالنفجار،‬
‫• إذا لم يكن غشائها شديد الصالبة، أو‬
‫مرنا، ولذا فإن المحاليل منخفضة‬
‫اإلسموزية تسبب في تثبط نمو األحياء‬
‫الدقيقة ،‬
‫• وربما قد يسبب موتها،‬

24. ‫2. أما في حالة المحلول زائد‬
‫اإلسموزية ، فإن الماء المندفع إلى‬
‫خارج الخلية عبر غشائها‬
‫• ، بينما يتجه إلى داخل الخلية المواد‬
‫الذائبة حتى يتم التوازن الضغط‬
‫اإلسموزي بين جانبي غشاء الخلية،‬
‫• وعند ذلك ينكمش البروتوبالزم‬
‫داخل الخلية وهذا ما يعرف باسم‬
‫البلزمة )‪،(Plasmolysis‬‬
‫• تعوق البلزمة نمو الخلية ونشاطها‬
‫وقد تؤدي إلى موتها.‬
‫• هناك أنواع من األحياء الدقيقة التي‬
‫تستطيع أن تقاوم الضغط اإلسموزي‬
‫العالي،‬
‫• مثل التي تعيش في البحيرات‬
‫المالحة، أو الذي تتواجد على جلود‬
‫المعاملة بالملح.‬

25. ‫3. أما في حالة المحلول توازن اإلسموزية ، فإن الماء لن‬
‫يندفع إلى خارج الخلية عبر غشائها،والخلية كما هي‬

26. ‫وقد قسمت البكتيريا حسب تأثير‬ ‫•‬
‫الضغط اإلسموزي إلي :‬
‫الملوحة‬ ‫أليفة‬ ‫بكتيريا‬ ‫•‬
‫‪ Halophilic‬التي تنمو علي‬
‫األوساط ذات التركيز العالي‬
‫مثل‬ ‫الطعام‬ ‫ملح‬ ‫من‬
‫العنقودية الذهبية‬ ‫المكورة العنقودية الذهبية‬
‫( تركيز 7- 01% ) وترجع‬ ‫•‬
‫مقاومتها لوجود جدار خلوي‬
‫سميك.‬
‫بكتيريا غير أليفة الملوحة التي‬ ‫•‬
‫ال تستطيع النمو في محاليل ذات‬
‫تركيز تناضحية عالية .‬

27. ‫تأثير المضادات الحيوية على األحياء الدقيقة‬
‫• إن االستخدام السيئ للعقاقير الطبية‬
‫مثل المضادات الحيوية ومنشطات‬
‫النمو، يجعل من الضروري وضع‬
‫برنامج رقابي للوقوف على مدى‬
‫تلوث األغذية ومنها اللحوم‬
‫ومنتجاتها بهذه الملوثات، وذلك‬
‫للمحافظة على صحة المستهلك.‬
‫• إن االستخدام المتكرر للمضادات‬
‫الحيوية يحدث أثرا تراكميا في‬
‫أنسجة الحيوان وأعضائه الداخلية،‬
‫وال توثر درجة حرارة الطبخ على‬
‫المتبقيات بصورة جيدة.‬

28. ‫• ومن أهم دواعي استخدام المضادات الحيوية في تثبيط أو‬
‫السيطرة على التلف الميكروبي الذي يقاوم درجات الحرارة‬
‫التي قد تغير من المنتوج الغذائي النهائي.‬
‫• كما إنها تستخدم في عالج كثير من األمراض التي تصيب‬
‫اإلنسان والحيوان.‬

29. ‫وحدات قياس حجم األحياء الدقيقة‬
‫• يستعمل الميكرون ( ميكرومتر) ‪ Micron‬الذي يعادل‬
‫0001/1ملم كوحدة قياس لألجزاء الكبيرة في البكتيريا –‬
‫• وحدة النانومتر ‪ Nanometer‬التي تعادل 0001/1‬
‫من الميكرون‬
‫• ووحدة االنجستروم التي تعادل 01/1 من النانومتر‬
‫تستخدم في قياس أحجام الفيروسات واألجزاء الصغيرة‬
‫للخلية البكتيرية والتي يمكن رؤيتها بالمجهر االلكتروني .‬

30. ‫تركيب الخلية البكتيرية ووظيفتها‬
‫‪Bacterial Cell Structure and Function‬‬
‫• الخلية هي اصغر وابسط وحدة لبناء الكائن الحي والتي لها القدرة‬
‫على المعيشة الحرة والتكاثر الذاتي .‬
‫• أهم تقسيم أساسي لتصنيف األحياء الدقيقة أعتمد علي نسبة‬
‫النواة فيها حيث تم تصنيف البكتيريا والطحالب الخضراء المز رقة‬
‫بدائية النواة ‪ , Procaryotes‬أي أنها ال‬ ‫علي أنها خاليا‬
‫تحتوى علي نواة حقيقية منفصلة عن ‪ Cytoplasm‬بغشاء نووي‬
‫النووية من كر وموسوم واحد طويل دائري‬ ‫وتتكون المادة‬
‫ملفوف .‬
‫• بعكس الخاليا حقيقية النواة ‪ Eucaryotes‬فالنواة فيها تكون‬
‫حقيقية ومحاطة بغشاء نووي يفصلها عن السيتوبالزم وتشمل‬
‫الفطريات والحيوانات األولية وحيدات الخلية والطحالب. والجدول‬
‫يوضح مقارنة بين الخاليا حقيقية النواة وبدائية النواة .‬

32. ‫الخصائص الشكلية‬
‫دراسة األحياء الدقيقة باستخدام‬ ‫•‬
‫المجهر والتلوين من األساسيات‬
‫الهامة للتعرف علي األشكال‬
‫المختلفة للبكتيريا وتصنيفها‬
‫إلي مجموعات .‬
‫هذا وقد أمكن تقسيم األحياء‬ ‫•‬
‫موجبة الجرام‬ ‫الدقيقة ألي ثالثة أشكال رئيسية‬
‫وهي :‬
‫المكورات ‪ Cocci‬ويتراوح قطر‬ ‫1.‬
‫المكورة ما بين 5.0 – 2.1‬
‫ميكرون ومعظم أجناس المكورات‬
‫تكون موجبة الجرام باستثناء‬
‫جنسي ‪ Neisseria‬و‬
‫‪ Veillonell‬فانهما سالبة الجرام‬
‫سالبة الجرام‬ ‫‪Neisseria‬‬

33. ‫• . تأخذ المكورات ترتيبات مختلفة اعتمادا علي مستويات انقسامها‬
‫وهي مميزة ألجناس معينة وتساعدها علي التشخيص والتعرف عليها‬
‫وهي :‬
‫• المكورات المزدوجة أو الثنائية ‪ Diplococci‬ويكون االنقسام فيها‬
‫علي نفس المستوي .‬
‫• المكورات العقدية ( السبحية ) ‪ Streptococci‬والتي تكون علي‬
‫هيئة سلسلة قصيرة أو طويلة ويحدث االنقسام بها علي نفس‬
‫المستوي .‬

34. ‫• المكورات الرباعية ‪ Tetracocci‬ويحدث االنقسام بها في‬
‫اتجاهين متعامدين ومنتظم .‬
‫• المكورات الرزمية أو المكعبة ‪ Sarcinae‬ويحدث االنقسام‬
‫بها بزوايا ومنتظم .‬
‫• المكورات العنقودية ‪ Staphylococci‬ويحدث االنقسام بها‬
‫في ثالثة مستويات مختلفة وغير منتظمة‬

35. ‫• 2- العصيات ‪ Bacilli‬وتكون متطاولة اسطوانية‬
‫مستقيمة أو قليلة االنحناء أو واوية الشكل أو‬
‫منتفخة األطراف أو مغزلية الشكل أو متعددة‬
‫األشكال أو علي هيئة عصورة ‪ Coccobacilli‬وتكون‬
‫ذات نهايات دائرية أو مربعه .‬

36. ‫• بينما العصيات الصغيرة مثل إشيريشيا كوالي‬
‫ما بين 2-3 ‪ 1-0.5 x‬ميكرون .‬
‫إشيريشيا كوالي‬

37. ‫الخبيثة‬ ‫• ويتراوح حجم العصيات الكبيرة مثل عصيات الجمرة‬
‫والكلوستيريديوم ما بين 3-01 ‪ 1.5-1 x‬ميكرون‬
‫كلوستيريديوم‬
‫اإلصابة الجمرة الخبيثة‬ ‫عصيات الجمرة الخبيثة‬

38. ‫• الوتديات الخناقة‬
Corynebacterium Diphtheria •
.‫موجبة لصبغة الجرام‬
Corynebacterium Diphtheria is a •
non motile species of bacteria
that causes diphtheria (Bacterial
Respiratory Infections) in
humans.
It is also known as •
.( Klebs-Loeffler bacillus)

39. ‫• معظم العصيات سالبة الجرام باستثناء بعض األجناس‬
‫مثال العصويات الكلوستيريديوم (المطثيات) سالبة‬
‫للجرام‬
‫كلوستيريديوم‬

40. ‫3. الحلزونيات أو اللولبيات ‪ Spiral‬والتي يتراوح طولها‬
‫ما بين 3-05 ‪ 1-0.2 x‬ميكرون . بعض هذه البكتيريا‬
‫تكون شديدة االلتفاف مثل البريميات ‪Leptospirae‬‬
‫والبعض األخر ذات لفات كبيرة مثل البوريلة ‪. Borrelia‬‬