1. تشكل البكتيريا مجموعة الكائنات بدائية النوى ، تعامل
معها النسان دون أن يراها فقد عرف أنها تسبب
المرض واستعمل بعضها في عمليات تخمر مختلفة .
ولقد كان لكتشاف المجهر الثر الكبير في التعرف عليها
.
أول من اكتشف وجود البكتيريا العالم الكيميائي الفرنسي
"باستير" حيث اكتشف البكتيريا الهوائية واللهوائية من
خلل تجاربه على التخمر واكتشف أيضاً طعومها وارتبط
اسمه بعملية البسترة لقتل الكائنات الحية المجهرية التي
يمكن ان توجد بالسوائل وخاصة الحليب .
أما العالم اللماني روبرت كوخ فقد أسهم في اكتشاف
علقة البكتيريا بالمرض وأول من عمل مزارع نقية
للبكتيريا .
ولقد ارتبط اسم البكتيريا كثيراً بالمراض التي تسببها
للنسان ولكن الكتشافات الحديثة والتقدم السريع الذي
ا
حدث في العلوم التطبيقية أظهرت أن البكتيريا تلعب دورً
هام ً في كثير من الصناعات الغذائية والدوائية والتخلص
ا
من المواد العضوية وغير العضوية وكذلك معالجة المياه
العادمة والمعالجة الحيوية لمخلفات المزارع واستخدامها
في إنتاج الطاقة وغاز الميثان .
2. الخصائص العامة للبكتيريا :
1. كائنات دقيقة مجهرية بدائية النوى .
2. تتميز ببساطة التركيب :
إذ تتركب من جدار وغشاء خلويين يحيطان بالسيتوبلزم
الذي يحوي كروموسوماً حلقي ً واحد DNAول يحتوي
ا
على بروتين الهستون وقد يحتوي على واحد أو اكثر من
جزيئات DNAعلى شكل دوائر صغيرة تسمى
البلزميدات وتتكاثر بصورة مستقلة عن الكروموسوم ،
والرايبوسومات وبعض الجسام التخزينية .
3. تأتي صلبة جدارها لوجود متعدد الببتيد )ببتيد
وغليكان (peptedoglyconويكون هذا الجدار
ا
متعدد الطبقات في البكتيريا موجبة الغرام ، أو رقيق ً
محاط ً بغلف خارجي مكون من سكريات دهنية ا
وبروتينات في البكتيريا سالبة الغرام .
4. توجد أغلفة خارج الجدار الخلوي مثل الغمدة – وقد
تحاط بعض أنواعها بطبقة مخاطية تسمى المخفظة
Capsuleتشكل غطاء وتخزن المواد الغذائية وتزيد
من قدرة بعض أنواع البكتيريا في إحداث المرض .
5. يختلف حجم الخلية البكتيرية فمنها ما هو متناهي
الصغر كما في الميكوبلزما يتراوح قطر خليتها بين
3. 001-002 نانومتر – ومنها ما هو كبير قد يصل إلى
005 نانومتر . كما في بكتيريا القولون العصوية .
6. تتكاثر بالنشطار الثنائي البسيط
7. تتغذى على المواد العضوية وغير العضوية تحت
الظروف الهوائية واللهوائية وبعضها ذاتي التغذية .
8. تعد السواط وسيلة الحركة في كثير من أنواع
البكتيريا وهي تتركب من مادة الغلجين وقد يوجد عليها
سوط واحد في أحد قطبي الخلية أو سوط في كل قطب أو
مجموعة من السواط على أحد قطبي الخلية أو سوط في
كل قطب أو مجموعة من السواط على أحد القطبين أو
كلهما أو قد تحيط السواط بجسم الخلية .
9. تنتشر على سطح خليا أنواع من البكتيريا سالبة
الغرام تراكيب تسمى الش***ات وهي مشابهة للسواط ،
إل أنها أقصر ومن وظائفها :
* تساعد البكتيريا في اللتصاق بالسطح .
* هناك نوع منها يسمى الش***ات الجنسية يساعد على
نقل المواد الوراثية أثناء عملية القتران .
01. لكي تتم رؤية خليا البكتيريا بوضوح تحت المجهر
فنحتاج إلى استعمال أصباغ مختلفة وهي :
أ( الصباغ العادية :
مثل أزرق المثيلين وهو أكثرها استعمالً تظهر البكتيريا
4. مصبوغة باللون الزرق .
ب(صبغة غرام : Gram Stain
ـ وهي تتلخص في استعمال صبغتين مختلفتين هما :
البنفسج البلوري Crystal violetوالصفرانين
Safranin
ـ تأخذ بعض أنواع البكتيريا الصبغة البنفسجية فقط
وتسمى موجبة لصبغة الغرام .
ـ تأخذ أنواع أخرى صبغة الصفرانين وتظهر حمراء أو
زهرية وتسمى بكتيريا سالبة لصبغة الغرام وبذلك يمكن
تمييز هذين النوعين من البكتيريا وتصنيفها – ويعتمد
ذلك على تركيب الجدار الخلوي لكل نوع .
ج( الصبغة المقاومة للحمض : acid fast stain
كالمستخدمة في بكتيريا السل .
د( أصباغ خاصة تساعد على اظهار بعض التراكيب
الخلوية : مثل البواغ ، السواط أو المحفظة
أشكال البكتيريا :
أ( بكتيريا كروية :
وقد تكون مفردة أو على شكل سلسل مثل بكتيريا
5. التهاب الرئة أو تجمعات ثنائية أو رباعية أو أكثر بأشكال
غير منتظمة .
ب( بكتيريا عصوية :
وقد تكون مفردة أو على شكل سلسل أو واوية الشكل
مثل بكتيريا الكوليرا .
ج( بكتيريا لولبية :
وهي أكبرها حجم ً مثل بكتيريا مرض الزهري .
ا
الظروف الملئمة لتكاثر البكتيريا ونموها
تتميز البكتيريا بمقدرتها على التأقلم حسب الظروف
المحيطة ومما تحتاجه البكتيريا :
1( الغذاء :
تقسم البكتيريا حسب طريقة تغذيتها إلى :
أ ( ذاتية التغذية: حيث تقوم بتجهيز احتياجاتها الغذائية
من عناصر أو مركبات غير عضوية ومنها :
• ذاتية التغذية الضوئية تستخدم الطاقة الشمسية للقيام
بعملية البناء الضوئي .
• ذاتية التغذية الكيمائية حيث تستخدم الطاقة الكيميائية
الناتجة من أ**دة العناصر والمواد الكيميائية لتثبيت ثاني
أ**يد الكربون وبناء احتياجاتها من المواد العضوية مثل
6. ا**دة النيتروجين أو الكبريت أو مركباتهما .
ب( غير ذاتية التغذية : أي عضوية التغذية وتحصل على
الطاقة اللزمة لها عن طريق التحليل الكيميائي للمركبات
العضوية كالكربوهيدرات والدهون والبروتينات كما
يحدث في عملية التخمر )التنفس اللهوائي( أو استخدام
ال**جين مباشرة كما في التنفس الهوائي للحصول على
الطاقة اللزمة .
2( الماء : يعد الماء وسطاً مناسباً لنشاط البكتيريا
وتكاثرها حيث يشكل 08% من كتلتها الخلوية ولذلك
فإن عملية التجفيف تساعد في حفظ الغذاء أطول فترة
ممكنة حيث ل تتمكن البكتيريا من التكاثر بعيداً عن
الرطوبة .
3(درجة الحرارة : تزداد أنشطة البكتيريا اليضية
بازدياد درجة الحرارة إلى أن تصل إلى حد تعيق فيه نمو
البكتيريا فتثبطه "درجة الحرارة العظمى" حيث تؤثر في
النزيمات والحمض النووي DNAوالرايبوسومات
فتحد من نشاطها وتقتلها أما درجات الحرارة الصغرى
فتحد من نمو البكتيريا ونشاطها دون أن تقتلها .
4( الرقم الهيدروجيني ):(pH
تنمو غالبية أنواع البكتيريا في الوسط المتعادل إل أن
7. بعضها ينمو في أوساط حمضية فتسمى البكتيريا
الحمضية ، وأنواع أخرى تنمو في أوساط قاعدية
وتسمى البكتيريا القاعدية .
5( ال**جين :
يمكن تقسيم البكتيريا إلى ثلثة أنواع رئيسية حسب
احتياجها لل**جين .
أ. بكتيريا هوائية : تحتاج إلى وجود كمية من ال**جين
كعامل رئيسي في عمليات اليض والتحول الغذائي لنتاج
الطاقة.
ب. بكتيريا لهوائية : ويعد ال**جين سام ً لها – حيث
ا
تعتمد في انتاج طاقتها في عمليات التنفس اللهوائية أما
عند وجود ال**جين فإنه ينتج مواد كيميائية مؤ**دة
تتلف أجزاء الخلية وأنزيماتها وتؤدي إلى موتها .
ج. بكتيريا لهوائية اختيارية : تستطيع العيش بجود
ال**جين أو عدمه .
6(تأثير المضادات الحيوية والمواد المطهرة :
وجود هذه المواد لها أثر ف ّال في تثبيط نمو البكتيريا
ع
والقضاء عليها وكذلك بالنسبة للمواد الكيماوية المعقمة
. antiseptics
8. تكاثر البكتيريا :
* تتكاثر البكتيريا بالنشطار الثنائي بنسب هندسية
متصاعدة
)1 ، 2 ، 4 ، 8 ، 61 ، 23 , ...( .
* تتفاوت سرعة النقسام من نوع إلى آخر .
* تتراوح المدة اللزمة لنقسام الخلية الواحدة بين 02
دقيقة واكثر من يوم واحد .
* يمر نمو الخليا بمراحل يطلق عليها أطوار النمو وهي
:
1. طور الركود : ل تنقسم فيه الخلية ولكنها تكون
تراكيبها وعضياتها والمواد اللزمة للنقسام .
2.طور النمو : )الطور اللوغاريتمي( وتكون سرعة
انقسام الخليا بنسب هندسية متصاعدة .
3. طور التوقف أو الثبات "عدد الخليا الناتجة = عدد
الخليا الميتة"
4. طور الهبوط أو الموت : تزداد نسبة الخليا الميتة
)وتكون سرعة الموت لوغاريتمية أيض ً( .
ا
في البكتيريا العصوية : تنقسم الخليا في مستوى واحد
وإذا بقيت متصلة شكلت سلسلة من الخليا )مرض
الجمرة الخبيثة( .
في البكتيريا الكروية : تنقسم الخليا في مستويات
مختلفة وينتج تجمعات بكتيرية مميزة .
9. وقد تنقسم في مستوى واحد وتبقى متصلة على شكل
سلسل )بكتيريا السبحية(
أو قد تنقسم في مستويين متعامدين يشكلن صفائح
منتظمة )بكتيريا البيديوكو**(
أو في ثلثة مستويات متعامدة مع بعضها لتشكل مكعباً
من ثماني خليا )بكتيريا السارسينا(
ا
أو ثلثة مستويات غير متعامدة أو منتظمة لتشكل عنقودً
غير منتظم )بكتيريا المكورات العنقودية( .
ومما هو جدير بالذكر ل يوجد تكاثر جنسي في البكتيريا
ول يتم فيها انقسام منصف وذلك نظرً لنها غير حقيقية
ا
النوى ول تحتوي إل على كروموسوم واحد فقط ولكن
يوجد هناك انتقال للمادة الوراثية يتم بثلث طرائق
رئيسية هي :
أ( التحول : وهو انتقال حمض DNAمن البيئة
المحيطة إلى داخل اخلية وقد يحدث عبور تتبادل فيه
المواد والمعلومات الوراثية لتنشأ صفات جديدة في
الخلية البكتيرية المستلمة )المستقبلة( .
ب( القتران : وهو انتقال العوامل الوراثية من خلية
بكتيرية معطية إلى خلية مستقبلة عن طريق التصال
المباشر بينهما بواسطة الش***ات الجنسية .
ج( النقل : حيث يتم انتقال العوامل الوراثية من فيروس
)لقم البكتيريا( إلى خلية بكتيرية )راجع تكاثر
الفيروسات( .
10. الثار القتصادية للبكتيريا :
ليست البكتيريا كلية مسببة للمراض أو مضرة بالكائنات
الحية وإنما للبكتيريا فوائد جمة في الصناعات والبيئة
ولول وجود البكتيريا لصبحت الحياة غير ممكنة على
وجه الرض .
1. البكتيريا والطعام :
الطعام يمثل بيئة جيدة لنمو البكتيريا وتكاثرها وتسبب
حالت من التسمم الغذائي مثل :
• السالمونيل : تسبب السهالت
• الكلوستريديوم : تسبب التسمم الغذائي البوتيوليني
. botulism
2. البكتيريا والصناعات الغذائية :
تلعب البكتيريا دوراً هام ً في الصناعات الغذائية مثل :
ا
اللبان / الجبان / الزبدة / المخللت / انتاج الحموض
العضوية مثل حمض الخليك وحمض اللبن وانتاج
بروتين الخلية الواحدة الذي يستعمل كغذاء للماشية
والدواجن .
3. البكتيريا والصناعة : ـ انتاج بعض الهرمونات مثل
النسولين عن طريق هندسة الجينات .
ـ صناعة المضادات الحيوية الحديثة .
ـ صناعة بعض المواد العضوية )الستيرويدات –
11. الفيتامينات( .
4. البكتيريا والبيئة :
تنظيف البيئة ومعالجة المياه العادمة والتخلص من
المواد العضوية وغير العضوية من مخلفات المصانع
والمنازل بما فيها من عناصر ثقيلة سامة كالرصاص
والزئبق ومعالجة المخلفات لنتاج الطاقة من غاز
الميثان ومعالجة التلوث بالبقع النفطية وفي دورات
العناصر في الطبيعة كدورة الكربون والكبريت
والنيتروجين وكذلك تسهم مع الفطريات في تحليل
الجسام الميتة مما يساعد في خصوبة التربة .
5. البكتيريا والنسان :
تعيش بعض أنواع البكتيريا معيشة تكافلية في أمعاء
النسان والحيوان فهي تساعد في هضم بعض المواد
الدهنية وهضم السليلوز كما تساعد في بناء فيتاميني
K , Bفي أمعائه .
6.البكتيريا والحشرات :
تنتج بعض أنواع البكتيريا العضوية بلورات سامة
مرافقة للبواغ الداخلية تستخدم في القضاء على كثير
من الحشرات الممرضة التي تتخذ من هذه البكتيريا غذاء
لها.
