بحث عن البكتريا في البنية الداخلية والعمليات الفيزيولوجية

ما هي البكتيريا؟ وما هي بنيتها وعملياتها الفيزيولوجية؟

تعتبر البكتريا عالمًا من عوالم الكائنات الحية التي خلقها الله سبحانه وتعالى على وجه الأرض، فهي تتمتع بخواص مختلفة عن عالم الحيوان والنبات وعالم الكائنات الفطرية وغيرها، ولهذه الكائنات مقدرة خاصة في الحفظ والبقاء وتحمل الظروف الجوية المختلفة فهناك على سبيل المثال أنواع من البكتريا تعيش في الينابيع الحارة.

سنقوم بعملية بحث عن البكتريا بشكل خاص حيث لها تصنيف دقيق مختلف عن الجراثيم، فهناك بعض الجراثيم لها خواص الكائنات الحيوانية وتُصنف مع عالم الحيوان كالجرثومة المسببة لمرض الملاريا أو الليشمانيا أو التريبانوسوما المسببة لمرض النوم وجرثومة الطاعون وغيرها.

بحث عن البكتريا

يطلق اسم “الكائنات الميكروبية” على تلك الأحياء الدقيقة التي لا تُرى بالعين المجردة وتحتاج إلى المجهر كي تُشاهد، وتُقسم هذه الكائنات إلى: كائنات طلائعية النواة Prokaryotes، كائنات حقيقية النواة Eukaryotes، الأريشيا. إن البكتريا واحدة من هذه الكائنات الميكروبية والتي تنضم إلى مجموعة الكائنات طلائعية النواة التي لا تملك غلاف نووي وتكون مكونات خليتها بسيطة.

ما هي البكتريا؟

تعتبر البكتريا كائنات حية ميكروبية عضوية ذات خلية واحدة لا تحوي على نواة ولا على غلاف نووي، ومستعمراتها تحوي على عدد هائل من الخلايا يصل إلى الملايين، لا تُرى بالعين المجردة ونحتاج إلى المجهر لكي نتمكن من رؤيتها، أما المستعمرات فمن الممكن مشاهدتها بالعين المجردة وهي من أوائل الكائنات الموجودة على سطح الأرض. تعيش البكتريا على الأوساط البيئية المختلفة بشقيها الحي كالنباتات والحيوانات وغيرها من الكائنات، والأوساط الغير حية كالصخور والمياه والينابيع الحارة وغيرها، منها الكروي ومنها العصوي ومنها ما يملك أهداب أو سياط ومنها لا يملك، ومنها ما هو بحاجة إلى الهواء لإكمال دورة الحياة ومنها ما هو غير هوائي وتموت عند تعرضها للهواء، وتلعب بعض أنواع البكتريا دورًا كبيرًا في السلاسل الغذائية، وبعض أنواعها تثبت الآزوت الجوي ومنها ما هو ممرض للإنسان والحيوان والنبات.

أبعاد البكتريا

تتميز البكتريا بالأبعاد الصغيرة لذلك فهي تُقاس بالميكرونات، فالخلايا البكتيرية العصوية الصغيرة قطرها حوالي 0.3 إلى 0.4 ميكرونًا، ويوجد خلايا عصوية كبيرة يصل قياسها لأكثر من الأبعاد السابقة، والخلايا البكتيرية المكورة لا يتجاوز قطرها 0.05- 1ميكرون أما طولها يساوي عددًا من الميكرونات.

البنية الداخلية للبكتريا

البنية الداخلية للبكتريا

ذكرنا سابقًا أن طلائعيات النوى ذات بنية بسيطة إذا ما قُورنت مع حقيقيات النوى، ولكن البكتريا بشكل خاص تتميز بالبنية المعقدة في المكونات الداخلية لخليتها، وبالقدرة الفائقة للعمليات الفيزيولوجية التي تقوم بها، ومن أهم هذه المكونات:

الكبسولة البكتيرية

وهي طبقة من المواد المخاطية بشقيها الببتيدي الدهني والسكري المتعدد تُحيط بالخلية البكتيرية، وتُسمى “بالميكروكابسول” إذا كانت سماكتها أقل من 0.5 ميكرون، وتسمى “بالماكروكابسول” إذا كانت سماكتها أكثر من 0.5 ميكرون، تحمي الكبسولة البكتيرية البكتريا من الصدمات الميكانيكية، وكذلك تحميها من الجفاف بسبب احتوائها على نسبة من الماء تصل إلى 98%.

السياط أو الأهداب

كما ذكرنا سابقًا أن لبعض البكتريا أهداب أو سياط، فإن هذه السياط توجد عند البكتريا العصوية والحلزونية والمكورة. تساعد هذه الأهداب أو السياط على انتقال البكتريا من مكان إلى مكان آخر يسمى هذا بالانتقال السباحي في حركة البكتريا، وهُناك نموذج آخر للانتقال سنتحدث عنه لاحقًا. من بعض تصنيفات البكتريا حسب اتجاه وعدد السياط التي تملكها:

Monotrichous:

وهي البكتريا التي تملك سوط واحد.

Lophitrichous:

وهي البكتريا التي لها عدد من السياط في أحد جهاتها، ولا يوجد سياط فيما تبقى من الجهات الأخرى لسطح خليتها.

Anphitrichous:

وهي البكتريا التي لها عدد من السياط في جهتين متقابلتين من جسم خليتها.

Peretrichous:

وهي البكتريا التي لها عدد من السياط بشكل متوزع على كامل محيط جسم خليتها.

الأوبار

وهي أهداب تتكون وحدتها الأساسية من مواد بروتينية، تتصف بأنها دقيقة وقصيرة وبشكل مستقيم وتتواجد بأعداد كبيرة بالمئات وقد تصل إلى الآلاف، ويتراوح طولها من 0.3 – 4 ميكرون وعرضها من 0.5 – 10 نانو ميكرون، وهي موجودة عند البكتريا المتحركة وغير المتحركة، ووظيفتها الأساسية تثبيت البكتريا على السطوح البيئية المختلفة بشقيها الحية والغير حية.

الجدار الخلوي البكتيري

يتميز الجدار الخلوي عند البكتريا بشكل خاص بقدرته الفائقة على الانحناء، وهو مؤلف من وحدات من الغلوكوببتيدات تؤلف ما يُسمى شبكة المورين، والتي تعتبر الهيكل الأساسي للجدار الخلوي الذي يتخلله بعض القنوات التي تصله مع غشاء موجود تحته وهو الغشاء السيتوبلاسمي، يلعب الجدار الخلوي دورًا في تصنيف البكتريا، فهو يقسمها إلى قسمين وهما:

البكتريا السالبة الغرام:

وهي البكتريا التي يكون جدارها الخلوي رقيق ونسبة الليبيدات فيه مرتفعة.

البكتريا الموجبة الغرام:

وهي البكتريا التي يكون جدارها الخلوي سميك ونسبة الليبيدات فيه منخفضة.

الغشاء السيتوبلاسمي عند البكتريا

وهو عبارة عن طبقة مضاعفة من الليبيدات، يؤلف سطحها الخارجي الملامس للجدار الخلوي جزيئات من البروتينات، ويتجلى دوره في تنظيم دخول وخروج المواد إلى البكتريا، كما يعمل الغشاء السيتوبلاسمي على تكوين الجدار الخلوي والكبسولة البكتيرية، ويلعب دورًا هامًا في الانقسامات الخلوية البكتيرية وتكوين الأبواغ، كما يفرز بعض أنواع الأنزيمات إلى خارج البكتريا.

السيتوبلاسم

وسط غروي داخل الخلية البكتيرية يحوي ماء ودهون وبروتينات وفحوم وأملاح معدنية وغيرها من المواد، كما تحوي على أغشية سيتوبلاسمية تسمى بالجسيمات الريبية، وتحوي على جزيئات كبيرة الحجم تسمى بالحبيبات السيتوبلاسمية، وعند البكتريا التي تقوم بعملية التركيب الضوئي يحوي السيتوبلاسم الخاص بها على بروتينات وليبيدات داخلها أصبغة اليخضور، كما يحوي السيتوبلاسم على مواد غذائية احتياطية تُعتبر مصدرًا للطاقة وذلك عندما تكون البكتريا متواجدة في أوساط فقيرة بالمواد الغذائية، فهي تستهلك النشاء المدخر في البيئات الفقيرة بالمواد السكرية، وتستهلك البولي فوسفور في البيئات الفقيرة بهذا العنصر.

النواة البكتيرية

ما تمت ملاحظته في المجهر الإلكتروني أن المنطقة الحاوية على المادة الوراثية البكتيرية مؤلفة من خيوط دقيقة أقل كثافة من بقية السيتوبلاسم، وتبين أن هذه الخيوط الدقيقة هي عبارة عن جزيئات الDNA، كما أن هذه المادة الوراثية يحدث انقسامها قبل انقسام الخلية البكتيرية ككل، ولم يلاحظ وجود أي أغلفة أو أغشية لهذه الصيغة الوراثية، ولذلك اتُسمت البكتريا على أنها لا تحوي نواة، وذلك لعدم وجود نواة واضحة بأغشيتها النووية.

العمليات الفيزيولوجية التي تقوم بها البكتريا

العمليات الفيزيولوجية للبكتريا

طبعًا ليس كل أنواع البكتريا تقوم بكل هذه العمليات، فهي كائنات شديدة التنوع ولذا فهي مختلفة عن بعضها في العمليات الفيزيولوجية التي تقوم بها، ومن أهم هذه العمليات:

إنتاج الضوء:

وهي خاصة فيزيولوجية توجد عند البكتريا التي تعيش في الماء لأغراض دفاعية أو أغراض أخرى معينة تجاه الأحياء الأخرى.

إنتاج موادًا كيماوية:

وهي من أهم الخواص الفيزيولوجية التي تقوم بها البكتريا، وتكون هذه المواد ذات طبيعة أنزيمية بروتينية وذو قدرة حالة للمواد الموجودة في الوسط المحيط، حيث يتم عن طريق ذلك التحكم بهذا الوسط بالشكل الأمثل الذي يناسب البكتريا لإكمال دورة حياتها.

القدرة على الحركة:

كما ذكرنا سابقًا أن البكتريا تحوي على أهداب أو سياط تساعدها على الحركة والانتقال من مكان إلى آخر، وأنواعًا أخرى من البكتريا تستفيد من خاصية الارتجاج للانتقال من مكان إلى مكان آخر دون الحاجة إلى وجود أهداب أو سياط.

التواجد ضمن مستعمرات:

إن مستعمرات البكتريا ممكن أن تشاهد بالعين المجردة بخلاف خليتها الأحادية المفردة التي تحتاج إلى مجهر كي تُرى، إن المستعمرة تكون مؤلفة من عدد كبير من الخلايا تؤمن لها قدرة كبيرة على عمل الكثير من الوظائف الفيزيولوجية التي قد تعجز الخلية الأحادية البكتيرية على عملها.

تشكيل الأبواغ:

بعض أنواع البكتريا التابعة لفصيلة Bacilla ceae وبعض أنواع البكتريا المكورة لها القدرة على تشكيل الأبواغ، تتميز هذه الأبواغ بأنها ذات قدرة على تحمل درجات الحرارة العالية، حيث أن الخلية البكتيرية بحد ذاتها تموت عند درجة حرارة 80 درجة مئوية خلال 7-13 دقيقة، أما الأبواغ تتحمل درجة حرارة الغليان لعدة ساعات، وبسبب محتواها المائي العالي فهي قادرة أيضًا على تحمل الجفاف، وبالتالي فإن عملية تشكيل الأبواغ هي عملية فيزيولوجية تقوم بها البكتريا لزيادة مدة حفظها وبقائها على الوسط التي تعيش فيه.

اقرأ أيضًا:

قد يعجبك ايضا

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

تذكر أنه لا يلفظ من قول إلا لديه رقيب عتيد

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.