الكروموسوم البكتيري

ما هو علم الجراثيم أو علم الجراثيم؟

• إنه أحد فروع علم الأحياء الدقيقة ، ومن المعروف أن البكتيريا هي الشكل الأول للحياة التي ظهرت لنا على سطح الأرض.
• كما أنها موجودة بكثرة في معظم الموائل على كوكبنا ، بالإضافة إلى أنها تسكن المياه والتربة.
  • الينابيع الساخنة الكبريتية والحمضية ، والنفايات المشعة ، وأجزاء عميقة من قشرة الأرض.
• مثلما تعيش البكتيريا على الحيوانات والنباتات ، فإنها تزدهر أيضًا على المركبات الفضائية المأهولة.
• غرام واحد من التربة يحتوي على ما يقرب من أربعين مليون خلية بكتيرية.
  • يوجد ما يقرب من مليون خلية بكتيرية في مليلتر واحد من الماء العذب.
• من المعروف أن البكتيريا تلعب دورًا حيويًا في عملية إعادة تدوير المغذيات.
  • نظرًا لوجود العديد من الخطوات في عملية دورة الغذاء ، فهي تعتمد كليًا على هذه الكائنات الحية.
• على سبيل المثال ، عملية تثبيت النيتروجين في قشرة الغلاف الجوي.
  • وكذلك عملية الاضمحلال في البيئات الحيوية المحيطة بالتصدعات المائية الحرارية ، وكذلك الصدوع الباردة في المحيطات.
• توفر البكتيريا التي تحافظ على الحياة الغذاء اللازم.
  • يتم ذلك عن طريق تحويل بعض المركبات المذابة ، مثل الميثان وكبريتيد الهيدروجين ، إلى طاقة.

مواقع أنواع البكتيريا المختلفة.

للبكتيريا ثلاثة أشكال مختلفة ، وهذه الأشكال هي:

• الشكل الكروي: وهو أبسط أشكال البكتيريا وفي هذه الحالة يطلق عليه cocci.
• وشكل القضيب: تسمى البكتيريا المسماة بهذا الاسم العصيات.
  • هناك أيضًا بعض أنواع البكتيريا ذات الشكل المنحني وتسمى Vibrio.
• الشكل الحلزوني: يطلق عليه Spirilla ، وإذا كانت الحالة في البكتيريا ضيقة جدًا ، في هذه الحالة تسمى Spirochetes.

ومن المعروف أيضًا أن هناك اختلافات كثيرة في مجموعات من نفس أشكال البكتيريا ، وتوجد البكتيريا في العديد من الأماكن ، مثل:

• الماء والتربة.
• بعض النفايات المشعة.
• الحيوانات والنباتات
• في أعماق قشرة الأرض.
• بعض المواد العضوية.
• الانهيارات الجليدية والجليد في القطب الشمالي
• طبقات الستراتوسفير.
• في أعماق المحيطات.

ولا يمكننا أن نتجاهل أن البكتيريا لا توجد فقط في هذه الأماكن ، ولكن بعض علماء البكتيريا يشيرون إلى وجود البكتيريا في جميع الأماكن.

• ومع ذلك ، هناك بعض الاستثناءات ، وهي المناطق والأماكن التي يتعمق فيها الأشخاص.
  • من المعروف أن هذه الأماكن بها درجات حرارة منخفضة جدًا ومرتفعة جدًا.
• حتى أنها تحتوي على بعض المواد الكيميائية السامة ومن السهل العثور على البكتيريا فيها.
  • من المعروف أن أنواع البكتيريا الموجودة هناك تسمى البكتيريا الصلبة.
• ويرجع السبب في ذلك إلى قدرتهم على التعايش مع الظروف الصعبة والتكيف معها.

ما هي الخلايا البكتيرية؟

• تختلف الخلية البكتيرية اختلافًا كبيرًا عن الخلايا الحيوانية والنباتية في أن الخلايا البكتيرية لا تحتوي على نواة.
• بالإضافة إلى ارتباط العضيات ببعضها بواسطة الغشاء ، باستثناء الريبوسومات التي بدورها تحتوي أيضًا على بكتيريا وشعر على الشعر وبعض الأسواط.
• وأحيانًا كيس خلوي يميزها عن الخلايا النباتية والحيوانية.
  • مع العلم أن الكائن الحي لا يحتوي على نواة ، فإنه يسمى بدائيات النوى.

تحتوي الخلية البكتيرية على:

• الجسم الرئيسي الذي يحمل قاعدة الصوت ، والذي بدوره يسمح له بالالتفاف والانعطاف.
• كيس الخلية هو الطبقة الخارجية لجدار الخلية ، مع العلم أن هذا الكيس غير موجود في أنواع البكتيريا الأخرى.
• قد يقع جدار الخلية ، وهو طبقة خارجية خفيفة من غشاء البلازما ، داخل حدود كيس الخلية ، إن وجد.
• الحمض النووي ، أي حمض الديوكسي ريبونوكلييك ، والذي يشمل جميع المكونات الجينية.
  • والتي تستخدم في عمل وتطور البكتيريا حيث توجد في سيتوبلازم الخلية.
• حمض السيتوبلازميك هو مادة هلامية توجد داخل غشاء البلازما ، حيث توجد جميع المكونات الجينية والريبوزومات.
• السوط هو الذي تعتمد عليه البكتيريا في عملية الدفع والحركة ، مع العلم أن هناك بعض أنواع البكتيريا التي لها أكثر من سوط.
• الشعر الذي يساعد البكتيريا في عملية الالتصاق بالأسطح وفي عملية نقل المركبات الجينية إلى خلايا أخرى.
  • كما أظهرت الدراسات أن هذه الشعيرات مسؤولة عن مشكلة إسهال السفر.
• غشاء البلازما يولد هذا الغشاء الطاقة وينقل المواد الكيميائية ، حيث أن هذه المواد لها القدرة على عبور الغشاء.
• الريبوسومات ، الموقع الذي تصنع فيه البروتينات ، هي عضيات صغيرة مصنوعة من الحمض النووي الريبي (RNA).

كيف تتغذى البكتيريا وتتكاثر؟

هناك العديد من الطرق التي تساعد في عملية تغذية البكتيريا ، ومن هذه الطرق:

تغيير النظام الغذائي

• ما يعنيه ذلك هو أنها تتغذى على الكائنات الحية الأخرى ، فبعض أنواع هذه البكتيريا تقتل الكائنات الحية التي تتغذى عليها ، بينما تساعدها أنواع أخرى.

تلقائية التغذية

يتغذى هذا النوع من البكتيريا عن طريق صنع الطعام من تلقاء نفسه ، ويتم ذلك من خلال طريقتين:

• التمثيل الضوئي: في هذه الحالة ، يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون وضوء الشمس والماء في عملية صنع الغذاء للبكتيريا.
• التخليق الكيميائي: تعتمد هذه الطريقة على استخدام البكتيريا لثاني أكسيد الكربون.
  • وعنصر الماء بالإضافة إلى بعض المواد الكيميائية مثل الأمونيا ، والهدف من وراءه هو صنع الطعام.

طرق التكاثر البكتيرية.

هناك العديد من الطرق التي تتكاثر بها البكتيريا ، مثل:

الانقسام الثنائي

• وهذا الانتصاب لا يتطلب وجود جنسين مختلفين ، أي ذكر وأنثى ، ولكنه يتكاثر بنفسه.
  • من خلال نمو جدار الخلية عبر المركز ، فإنها تشكل خليتين صغيرتين تنقسمان بعد ذلك.

إعادة التركيب الثنائي

• هنا تتم عملية التكاثر لحل مشكلة الانقسام الثنائي ، كما في عملية الانقسام الثنائي ، تكون البكتيريا الجديدة متطابقة تمامًا مع البكتيريا القديمة.

لذلك من السهل القضاء عليها من خلال استخدام العوامل المضادة للبكتيريا ، وهنا تتم عملية التكاثر عن طريق:

• الاقتران: عن طريق نقل الجينات من خلية بكتيرية إلى خلية أخرى عن طريق التواصل فيما بينها.
• التحول: حيث أن بعض الخلايا البكتيرية لديها القدرة على استخراج الحمض النووي من البيئة المحيطة.
• التنبيغ: في هذه المرحلة ، تصاب البكتيريا بنوع معين من الفيروسات يسمى العاثية ، والذي يقوم بإدخال جميع الجينات التي تحملها في البكتيريا ، بحيث تتكاثر جينات البكتيريا.