??????? ?????? ??????? Obligate aerobic ??? ????????? Bacillus by 203x8y1

VIEWS: 87 PAGES: 12

									                    ‫األسس المستخدمة في تعريف البكتيريا‬



                      ‫أهم األسس المستخدمة في تعريف وتصنيف البكتيريا هي:‬
                 ‫1-الصفات الظاهرية النظرية ‪Macroscopic morphology‬‬
  ‫ومنها: الشكل العام للمستعمرة البكتيرية (الحجم – القوام- الصبغات- سرعة وطبيعة‬
                                                              ‫النمو في البيئة).‬

                 ‫2- الصفات الظاهرية المجهرية ‪Microscopic morphology‬‬
            ‫ومنها - الشكل العام للخلية البكتيرية (عصوية، كروية، حلزونية...الخ)‬
                                                       ‫- صبغة جرام.‬
                                         ‫- صبغة الصمود لألحماض.‬
‫- باإلضافة الى وجود األسواط وموضعها، األهداب، سمك الجدار (عن طريق‬
                                                         ‫الـ .‪.)E.M‬‬

                                         ‫3- الخصائص البيوكيميائية والفسيولوجية:‬
                                                 ‫وتشمل الخصائص اإلنزيمية مثل:‬
                                                        ‫- تحليل السكريات‬
               ‫- القدرة على تحليل بعض المركبات الكيميائية و البروتينات.‬
                  ‫- اإلستجابة لتأثير المضادات الحيوية (حساسة، مقاومة).‬

              ‫4- التحليل الكيميائي: كتحليل مكونات الجدار الخلوي والغشاء الخلوي.‬

    ‫5- التحليل المصلي (السيرولوجي): التفاعل بين األجسام المضادة ‪Antibodies‬‬
                              ‫واألنتجين ‪ Antigens‬لتعريف األنواع البكتيرية.‬

‫6- تحليل الحمض النووي: دراسة تعاقب وترتيب النيوكليوتيدات في الحمض النووي.‬
                             ‫تقسيم البكتيريا‬

                                                              ‫الهدف من التقسيم:‬
                                                      ‫- لتسهيل الدراسة.‬
                               ‫- للتعريف والتمييز بين األنواع واألجناس.‬
                                 ‫- لإلستفادة منها في المجاالت التطبيقية.‬

  ‫1 -تقسيم (نظام بيرجي) وهو مفتاح تقسيمي...(شكل البكتيريا الظاهري، صبغة‬
                                                  ‫جرام، األهداب....الخ).‬
                     ‫ا‬
 ‫2 -النظام المبني على تقسيم البكتيريا الى مجموعات اعتمادً على مقارنة وترتيب‬
    ‫القواعد النيتروجينية للحمض النووي ‪ RNA‬وفي هذا التقسيم فقد تم تقسيم‬
        ‫البكتيريا الى احدى عشر فرع مستقل في شجرة ‪ Eubacteria‬ومنها:‬
‫أ- البكتيريا الحقيقية الموجبة لصبغة جرام )‪(Bacillus, Actinomycetes‬‬
           ‫= )‪(Pseudomonous‬‬             ‫= السالبة =‬               ‫ب- =‬
 ‫جـ - البكتيريا التمثيلية المحتوية على صبغة الكلوروفيل أ ‪Cyanobacteria‬‬
                                    ‫د- البكتيريا الحلزونية ‪Spirochetes‬‬
                                                 ‫هـ ـ البكتيريا المتبرعمة.‬

‫3 -التقسيم المبني على تحليل الحمض النووي الريبوسومي ‪ rRNA‬حيث تم تقسيم‬
                                   ‫البكتيريا الى ثالث مجموعات هي:‬
                               ‫- البكتيريا القادرة على تخليق الميثان.‬
                                          ‫- البكتيريا المحبة للملوحة.‬
                                   ‫- البكتيريا المحبة للحرارة العالية.‬

                                                             ‫التغذية في البكتيريا‬
                                   ‫الصور الغذائية للميكروبات..........قراءة!!!!.‬
                         ‫النمو والتكاثر في البكتيريا‬
                                              ‫يتم النمو في البكتيريا بطريقتين هما:‬
                                    ‫- نمو الخلية (زيادة كمية البروتوبالزم)‬
   ‫- االنقسام والتكاثر ← زيادة عدد الخاليا ← تكوين المستعمرات البكتيرية.‬

  ‫فالخلية البكتيرية عند تواجدها في بيئة غذائية مناسبة وظروف بيئية مالئمة يتم التكاثر‬
      ‫واالنقسام بسرعة متزايدة وفي وقت قصير قد يصل إلى 11-51 بليون خلية/ ملم.‬

 ‫بعض األنواع البكتيرية تختلف في نوعية التكاثر فالبكتيريا ‪ Actinomycetes‬يتم ذلك‬
                                                      ‫بالتفتت أو بتكوين البراعم.‬


              ‫منحنى النمو البكتيري ‪Bacterial Growth Curve‬‬

   ‫يقصد بمنحنى النمو البكتيري األطوار (المراحل) التي تمر بها البكتيريا (المستعمرة)‬
                                                               ‫أثناء النمو واالنقسام.‬

  ‫الزمن الجيلي (زمن المضاعفة) ‪ :Doubling generation time‬وهو الزمن الالزم‬
                           ‫إلتمام دورة االنقسام من خلية أبوية إلى خليتين بنويتين.‬

‫يستدل من طول الزمن الجيلي على معدل النمو للكائن، حيث يتراوح طول الزمن الجيلي‬
   ‫للخاليا البكتيرية تحت الظروف المناسبة من 13-16 دقيقة بينما في بعض األنواع قد‬
                           ‫يصل الى ساعات الى أيام، والبعض يصل الى خمس دقائق.‬
    ‫لذا يعزى فساد األغذية وتسممها في فترة قصيرة نوعا ما الى نشاط البكتيريا بفترات‬
                                             ‫قصيرة مثال ذلك بكتيريا ‪Salmonella‬‬

                                    ‫العوامل المحددة لطبيعة نمو المستعمرة البكتيرية:‬
                                                                      ‫أهم العوامل هي:‬
      ‫- العناصر الغذائية في الوسط الغذائي للمستعمرة البكتيرية والمساحة التي‬
                                                ‫تستطيع البكتيريا استغاللها.‬
                    ‫- تراكم الفضالت الناتجة من آالف الخاليا في المستعمرة.‬
 ‫يمكن حساب معدل النمو للمستعمرة البكتيرية عن طريق (بواسطة) رسم بياني يوضح‬
        ‫العالقة بين أعداد البكتيريا (النمو للمستعمرة) والوقت الالزم لذلك (الزمن).‬

                   ‫ما هي مراحل (أطوار) ‪ Phases‬النمو البكتيري في منحنى النمو؟‬
‫يقسم منحنى النمو البكتيري واألطوار التي تمر بها البكتيريا أثناء النمو الى أربع مراحل‬
                     ‫رئيسة تتمايز كل مرحلة (طور) عن األخرى بعدة خواص وهي:‬
                                      ‫1 -الطور التمهيدي: ‪ Lag Phase‬ويتميز بـ :‬
                                          ‫- مرحلة األقلمة على الظروف الجديدة‬
                                                               ‫- بداية التغذية‬
                                           ‫ً‬
                  ‫- قد يكون النمو طولي أو ينحدر قليال ( ماذا يعني ذلك؟؟).‬

            ‫2 -الطور النشيط ‪ Exponential (Log) Phase‬ومن أهم مميزاته:‬
                                                              ‫- أنشط األطوار‬
      ‫- توفر الغذاء والبكتيريا متأقلمة على الظروف وفي قمة النشاط والتكاثر.‬
                                    ‫- المنحنى تصاعدي رأسي بسرعة تزايدية.‬
                       ‫- عدد الخاليا الجديدة أكبر بكثير من عدد الخاليا الميته.‬

                              ‫3 -الطور الثابت ‪ Stationary Phase‬ويتميز بـ :‬
                                  ‫- عدد الخاليا الميتة = عدد الخاليا الجديدة.‬
                                 ‫- المنحنى يأخذ الشكل األفقي الثابت لماذا؟؟‬
                                     ‫- تدهور الظروف في المستعمرة نتيجة :‬
                             ‫‪ ‬قلة الغذاء نتيجة المنافسة‬
                                  ‫‪ ‬انخفاض األكسجين‬
                                     ‫‪ ‬تراكم اإلفرازات‬
                                        ‫‪ ‬تغيير الـ ‪pH‬‬

    ‫4 -الطور الهابط (الموت) ‪ Decline (Death) Phase‬ويتميز هذا الطور بـ :‬
                                                   ‫- المنحنى يتجه الى أسفل.‬
                           ‫- زيادة عدد الخاليا البكتيرية الميته في المستعمرة.‬
                                         ‫- زيادة سوء الظروف وقلة الغذاء.‬

   ‫يمكن إبطاء المرحلتين األخيرتين بوضع البكتيريا في البراد (الثالجة) 5-7‪º‬م لماذا؟؟‬
                                                       ‫أهمية دراسة منحنى النمو:‬
‫تفيد دراسة منحنى النمو البكتيري في التعامل مع البكتيريا ومعرفة أوج نشاطها وأطوار‬
                                                ‫نموها المختلفة حيث يفيد ذلك في :‬
                                        ‫- مجاالت المقاومة و/ أو المكافحة‬
                                                    ‫- اإلصابات المرضية‬
                                       ‫- فساد األغذية الميكروبي والتسمم.‬
    ‫**عامة الطور النشط هو أكثر األطوار حساسية وعرضة للموت بفعل الحرارة أو‬
                                                                 ‫المواد الكيميائية.‬

    ‫يمكن حساب عدد خاليا البكتيريا في أي مرحلة من مراحل النمو المختلفة باستخدام‬
                                                                   ‫المعادلة التالية:‬
                               ‫‪Ns = (Ni)2n‬‬
                                   ‫‪ =Ns‬العدد الكلي للخاليا في نقطة ما من المنحنى.‬
                                               ‫‪ =Ni‬العدد المبدئي للخاليا البكتيرية.‬
                                                                   ‫‪ = n‬عدد األجيال‬
                                                 ‫‪ = 2n‬عدد الخاليا في الجيل الواحد.‬

                                                                     ‫مثال تطبيقي:‬
    ‫لتقدير عدد خاليا بكتيريا ‪ Xanthomonus‬الموضوعة على طبق بتري يحوى بيئة‬
‫مالئمة للنمو، حيث ترك الطبق لمدة 4 ساعات في جو مناسب (حرارة، رطوبة) للتكاثر‬
    ‫وكان العدد المبدئي لها هو 11 خاليا والزمن الجيلي لها هو 12 دقيقة للجيل الواحد.‬

      ‫فإن عدد األجيال )‪ =(n‬الوقت/ الزمن الجيلي = 142 دقيقة/ 12 دقيقة =21 جي ً‬
      ‫ال‬
           ‫عدد الخاليا الكلي لخلية واحدة بعد 4 ساعات = ‪ 4096 = 212 = 2n‬خلية.‬
            ‫عدد الخاليا الكلي للعشر خاليا = 11 ‪ 41061 = 4106 X‬خلية بكتيرية.‬


                               ‫العوامل الفيزيائية المؤثرة على طبيعة نمو البكتيريا:‬
     ‫1- درجة الحرارة: تتفاوت من نوع آلخر، بعض األنواع ينمو بدرجات حرارة‬
            ‫منخفضة وهي المثلى لهذه األنواع (صفر- 51‪º‬م) ‪Psuedomonous‬‬
          ‫أما البكتيريا المسؤولة عن فساد األغذية فتنمو ما بين 12- 13‪º‬م...وهكذا‬
                  ‫ً‬
  ‫2- األكسجين (2‪ (O‬حيث تقسم البكتيريا الى خمس مجموعات اعتمادا على احتياجها‬
                                                                      ‫لألكسجين:‬
  ‫أ - بكتيريا هوائية إجبارية ‪ Obligate aerobic‬مثل البكتيريا ‪Bacillus‬‬
 ‫ب بكتيريا الهوائية اجبارية ‪ Obligate anaerobic‬مثل ‪Clostridium‬‬    ‫-‬
                                                                  ‫-‬
               ‫ت بكتيريا اختيارية هوائية تنمو أفضل بوجود األكسجين مثل‬
                                                   ‫‪Entrococcus‬‬
                                                                  ‫-‬
                                                   ‫ث ال تتأثر بوجوده‬
 ‫ج - تحتاج من 2-11% فقط من األكسجين بينما تموت في التراكيز العالية‬
                                                               ‫منه.‬


                                         ‫4 -درجة الحموضة ‪ pH‬حيث تقسم الى:‬
                                 ‫- محبة للحموضة (تتراوح من صفر – 5.5)‬
         ‫- محبة للحموضة المتعادلة (5.5- 8)...(أغلب البكتيريا والبروتوزوا)‬
                                            ‫- محبة للقلوية العالية (5.8-11).‬
                     ‫مالحظة: أغلب الفطريات تنمو في الوسط الحامضي ما بين 4-6.‬

                              ‫5 -الملوحة ...البلزمة...التراكيز...الضغط االسموزي.‬
                  ‫ً‬
‫6 -اإلشعاعات: األشعة ذات الموجات القصيرة هي األكثر ضررا على الخلية الحية.‬
                    ‫كلما قصر طول الموجة ← ↑ زيادة الضرر ← تأين الخلية.‬
                           ‫الوراثة في البكتيريا‬
                                             ‫تركيب المادة الوراثية في البكتيريا:‬
‫الكروموسوم: وهو ذلك التركيب الخلوي الذي يتكون من عدة جينات التي تحمل الصفات‬
                                                                        ‫الوراثية.‬

         ‫الجينات تتكون من الحمض النووي الريبوزي المنزوع ذرة األكسجين ‪.DNA‬‬
                               ‫الحمض النووي يتكون من تكرار النيوكليوتيدات.‬
                           ‫الحمض النووي داخل الخلية مزدوج الخيط ‪.dsDNA‬‬
                                           ‫الجنس وانتقال الصفات الوراثية في البكتيريا:‬
 ‫يتضاعف كروموسوم الخلية الى نسختين متماثلتين يفصل بينهما الحاجز العرضي وكل‬
                                           ‫منهما ينتقل للخلية الجديدة ( االنقسام البسيط).‬
                             ‫- حجم الكروموسوم يختلف من نوع بكتيري آلخر.‬
    ‫- بعض البكتيريا تختزن معلومات اضافية (وراثية) في تكوينات يطلق عليها‬
‫اسم البالزميد ‪ :Plasmid‬وهي أجزاء دائرية من الحمض النووي ‪ DNA‬لها‬
         ‫القدرة على التكاثر وتكرار نفسها بصورة مستقلة عن الخلية البكتيرية‬
                                             ‫(منفصلة عن كروموسوم الخلية).‬
                              ‫- البالزميد التعتبر هامة في تكاثر ونمو البكتيريا.‬
                                                                        ‫أهمية البالزميد:‬
              ‫1. تكسب الخلية البكتيرية القدرة على تكوين مركبات جديدة.‬
                       ‫2. قدرتها على اكساب البكتيريا صفات هامة ومنها:‬
                                     ‫‪ ‬مقاومة المضادات الحيوية‬
                   ‫- تكوين الزوائد السطحية كاألسواط والشعيرات...‬



      ‫انتقال الصفات الوراثية من خلية بكتيرية الى أخرى (ظاهرة التزاوج الجنسي في‬
                                                                 ‫السالالت البكتيرية):‬
    ‫- عامة البد من تالمس بين الخليتين المتزاوجتين حتى يتم انتقال‬
                                                ‫المادة الوراثية.‬
       ‫هناك ثالث طرق رئيسة يتم بها انتقال المادة الوراثية (الحمض النووي) من خلية‬
                                                              ‫بكتيرية الى أخرى هي:‬

                ‫1- ظاهرة اإلنتقال (التحويل) ‪Transformation‬‬

 ‫يقصد به انتقال الحمض النووي ‪ DNA‬الحامل للصفات الوراثية من خلية بكتيرية الى‬
                       ‫خلية أخرى وبالتالي ← يحدث تغير وراثي في الخلية الجديدة.‬
     ‫- تم مالحظة هذه الظاهرة في بعض السالالت البكتيرية من قبل‬
 ‫العالم قريفث ‪ Griffith‬في عام 8201م. مما فتح المجال في علم‬
                                         ‫وتقنية الهندسة الوراثية.‬

 ‫تتم عملية التحويل (االنتقال) عن طريق التصاق خليتين متوافقتين (متقاربتين من الناحية‬
    ‫التقسيمية) وفي أماكن محددة من الجدار الخلوي يتم خروج جزيء من الـ ‪ DNA‬من‬
      ‫الخلية المانحة ‪ Donner bacteria‬عن طريق تحلل الجدار الخلوي ويحدث تكسير‬
 ‫(تفتت) للحمض النووي الـ ‪ DNA‬الى قطع صغيرة (11-12 جين) ومن ثم اإلنتقال الى‬
‫أماكن اإلستقبال ‪ Receptores‬في الخلية المستقبلة حيث يتم استقبال هذه القطع الصغيرة‬
                     ‫من الحمض النووي ومن ثم تسهل عملية الدخول الى الخلية الجديدة.‬
 ‫عامة الحمض النووي األحادي الخيط ‪ ssDNA‬أسرع في الدخول من المزدوج السلسلة‬
                                                                         ‫‪.dsDNA‬‬
 ‫- عند دخول القطعة من الحمض النووي الى الخلية المستقبلة، يحدث‬
 ‫للحمض النووي الخاص بها استئصال وتحل القطعة الجديدة مكانها‬
                   ‫وبعد عملية التكرار تعطي صفات وراثية جديدة.‬

                       ‫‪ Compatible‬عندما تكون كال الخليتين متوافقتين (متوائمتين)‬
                                            ‫‪ Incompatible‬عدم التوافق (الموائمة).‬




                      ‫2- ظاهرة التوصيل ‪Transduction‬‬

                                                       ‫ً‬
              ‫تشبه ظاهرة التحويل تماما اال انها تتم بواسطة عامل مساعد (فيروس).‬
    ‫عندما تصاب الخلية البكتيرية بالفيروس (‪ )Bacteriophage‬وتحلل جدار الخلية‬
  ‫تتحرر الفيروسات الى خلية بكتيرية أخرى ويتم نقل المادة الوراثية (جزء من الحمض‬
     ‫النووي) الى الخلية األخرى ويتم اتحاد (التصاق) الحمض النووي المنقول مع المادة‬
                  ‫الوراثية في الخلية الجديدة ومن ثم يحدث اعادة تشكيل للحمض النووي‬
                 ‫‪ Recombination‬وبعد التكرار تظهر صفات جديدة للخلية البكتيرية.‬




                             ‫3- ظاهرة اإلقتران ‪Conjugation‬‬

  ‫في هذه الظاهرة يتم التصاق خليتين بكتيريتين ويتم انتقال الحمض النووي من خلية الى‬
   ‫ا‬
   ‫أخرى عبر قناة خاصة، حيث تلعب األهداب الجنسية (الزوائد الشعرية) ‪ Pilies‬دورً‬
                                                                              ‫ا‬
                                ‫هام ً في ربط الخليتين مع بعض أثناء عملية اإلقتران.‬
  ‫- يتم انتقال المادة الوراثية (الحمض النووي) من خلية ألخرى عبر‬
                             ‫القناة وال يعتبر ذلك عملية تكاثرية.‬
       ‫- دور األهداب الجنسية ‪ Pilies‬هام في النقل للحمض النووي.‬




‫‪ ‬استتتتخدام العوامتتتل الفيزيائيتتتة والكيميائيتتتة فتتتي مقاومتتتة‬
                                                  ‫األحياء الدقيقة.‬
‫‪ ‬العوامل المؤثرة على كفاءة المواد المستعملة في مقاومتة‬
    ‫الميكروبات (األيض..اإلنزيمات البكتيرية وأنواعها).‬

                     ‫في الكتاب (صـ 123-133) قراءة فقط.‬
‫ظاهرة اإلقتران‬

								
To top