بحث عن البكتيريا

البكتيريا

تعد البكتيريا كائنات حية مجهرية، وحيدة الخلية، تعيش بأعداد كبيرة في كل البيئات على سطح الأرض، بدءاً من الفتحات العميقة في البحار، إلى أعماق الأرض، وحتى في الجهاز الهضمي لجسم الإنسان،^[١] وهي لا تنتمي إلى الحيوانات ولا إلى النباتات، ولا تتجاوز في طولها الميكروميترات القليلة، وتعيش في مجموعات كبيرة تصل في أعدادها إلى الملايين.^[٢]

تفتقر البكتيريا إلى النواة المحاطة بالغشاء، وغيرها من التراكيب الداخلية، لذلك يتم تصنيفها من ضمن بدائيات النوى (بالإنجليزيّة: Prokaryotes)، التي تعد الكائنات الحية الأكثر انتشاراً على سطح الأض.^[١]

الأعداد

يحتوي مقدار غرام واحد من التربة، على نحو 40 مليون خلية بكتيرية، ويحتوي المليلتر الواحد من المياه العذبة نحو مليون واحد من الخلايا البكتيرية، وتقدر كمية البكتيريا الموجودة في الأرض بنحو 5 نونليون، ويعتقد أنها تشكل معظم الكتلة الحيوية للكرة الأرضية.^[٢]

الأنواع

قد تسبب بعض أنواع البكتيريا الأمراض للإنسان، والحيوان، والنباتات، لكن معظمها غير ضار، وقد تكوّن بعض العلاقات التكافيلة مع الكائن المضيف؛ مثل: تثبيت النيتروجين (بالإنجليزيّة: nitrogen fixation)، وتحليل السيليلوز (بالإنجليزية:cellulose degradation)^[١]، ويمكن تصنيف البكتيريا حسب شكلها إلى ثلاثة أنواع رئيسية هي:^[٢]

• الشكل الكروي: يُطلق عليها اسم البكتيريا المكورة (بالإنجليزيّة: cocci)، ومن الأمثلة عليها البكتيريا العقدية، أو السبحية، أو المكورة العقدية (بالإنجليزيّة: Streptococcus)، المسؤولة عن التهاب الحلق العقدي (بالإنجليزيّة: Strep throat).
• شكل العصا: يُطلق عليها اسم البكتيريا العصوية (بالإنجليزيّة: Bacillus)، وبعض هذه الانواع منثنً، ويُطلق عليها اسم بكتيريا الضمة (بالإنجليزيّة: vibrio)، ومن الأمثلة عليها البكتيريا العصوية الجمرية (بالإنجليزيّة: Bacillus anthracis).
• الشكل الحلزوني: يُطلق عليها اسم البكتيريا الحلزونية (بالإنجليزيّة: Spiral)، وتُعرف باسم الملتويات (بالإنجليزيّة: spirilla)، وهي تعد سبباً لداء البريميات (بالإنجليزيّة: leptospirosis)، وداء لايم (بالإنجليزيّة: Lyme Disease)، ومرض الزهري (بالإنجليزيّة: syphilis).

التركيب الخلوي

تتكون الخلية في البكتيريا من المكونات الآتية:^[٣]

• الجدار الخلوي (بالإنجليزيّة: Cell Wall): وهو الغطاء الخارجي لها، والذي يحميها، ويعطيها شكلها.
• السيتوبلازم (بالإنجليزيّة: Cytoplasm): وهو عبارة عن مادة شبه هلامية، تتكون من الماء بشكل رئيسي، بالإضافة إلى الإنزيمات، والأملاح، وعضيات الخلية، والعديد من الجزيئات العضوية.
• الغشاء البلازمي أو الغشاء الخلوي (بالإنجليزيّة: Plasma Membrane): غشاء يحيط بالسيتوبلازم، وينظم مرور المواد من الخلية وإليها.
• الأسواط (بالإنجليزيّة: Flagella): وهو بروز يشبه السوط، يساعد الخلية على الحركة.
• الريبوسومات (بالإنجليزيّة: Ribosomes): وهي المسؤولة عن إنتاج البروتين.
• البلازميدات (بالإنجليزيّة: Plasmids): وهي حلقات الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الدائرية التي تحمل الجينات.
• منطقة النوواني (بالإنجليزيّة: nucleoid): وهي منطقة من السيتوبلازم تحتوي على جزئ الحمض النوي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) الوحيد.

طريقة التغذية

تتغذى البكتيريا بطريقتين هما:^[٢]

• بكتيريا غيرية التغذية (بالإنجليزيّة: heterotrophs): تتغذى عن طريق استهلاك الكربون العضوي، عن طريق امتصاص المواد العضوية الميتة؛ مثل اللحم المتحلل.
• بكتيريا ذاتية التغذية (بالإنجليزيّة: Autotrophic): وهي تصنع غذاءها بنفسها، عن طريق إحدى الطريقتين الآتيتين:
  • البناء الضوئي (بالإنجليزيّة: photosynthesis) باستخدام ضوء الشمس، والماء، وثاني أكسيد الكربون؛ مثل البكتيريا الزرقاء (بالإنجليزيّة: cyanobacteria) التي تنتج الأكسجين.
  • التمثيل الكيميائي (بالإنجليزيّة: chemosynthesis) باستخدام الماء، وثاني أكسيد الكربون، والمواد الكيميائية؛ مثل الأمونيا، والنيتروجين، والكبريت، وغيرها، وتتواجد هذه الأنواع عادة في فتحات المحيطات، وعلى جذور البقوليات؛ مثل العدس، والبازيلاء، والفول السوداني، والفاصولياء.

التكاثر

من الطرق التي تتكاثر بها البكتيريا ما يلي:

• الانشطار الثنائي (بالإنجليزيّة: binary fission): يعد الانشطار الثنائي الطريقة الأكثر شيوعاً للتكاثر في البكتيريا، وهي تحدث عن طريق نسخ الكتيريا لجميع المكونات بداخلها، ثم نقل هذه المكونات ومن ضمنها الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين إلى الاتجاه الآخر منها، ثم البدء بتكوين جدار في المنتصف للفصل بين المكونات، ليبدأ النصفان بعد ذلك بالابتعاد عن بعضهما، حتى ينقصلان تماماً، وتكون البكتيريا الناتجة مطابقة تماماً للبكتيريا الأم.^[٤]
• التبرعم (بالإنجليزيّة: Budding): يتشكل في هذا النوع برعم صغير على أحد أجزاء الخلية الأم، يستمر بالنمو مع بقاء حجم الخلية الأم ثابتاً، وينفصل عنها عندما يصبح حجمه مساوياً لحجم الخلية الأم، وهو يختلف عن الانشطار الثنائي من ناحية أن الخلية الأم تختلف في خصائصها عن الخلايا الناتجة عن التكاثر.^[٥]
• إعادة التركيب البكتيري (بالإنجليزيّة: Bacterial recombination): تستخدم البكتيريا إعادة التركيب لإجراء بعض التغييرات الجينية، عن طريق نقل الجينات بين الخلايا؛ حيث يعد الانشطار الثنائي طريقة فعّالة لتكاثر البكتيريا، إلا أنّ الخلايا الناتجة تكون متماثلة، وبالتالي تكون عرضة للتأثر بنفس نوع التهديدات التي قد تقضي عليها؛ مثل: التغيرات البيئية، والمضادات الحيوية، والتي قد تكون مسؤولة عن تدمير مستعمرة منها بأكملها، وتتم عملية إعادة التركيب البكتيري عن طريق إحدى الطرق الآتية:^[٣]
  • الاقتران (بالإنجليزيّة: Conjugation): حيث تمتلك بعض أنواع البكتيريا القدرة على نقل بعض الجينات منها إلى خلية بكتيرية أخرى، عن الطريق الاتصال بها بواسطة الأشعار البكتيريّة (بالإنجليزيّة: Pilus) وهو أنبوب بروتيني تنتقل الجينات عبره.
  • التحوّل (بالإنجليزيّة: Transformation): حيث تمتلك بعض أنواع البكتيريا القدرة على أخذ الحمض النووي من بيئتها، وتكون بقايا الحمض النووي هذه عادة من الخلايا البكتيرية الميتة، وتتم هذه العملية عن طريق ارتباط البكتيريا بالحمض النووي، ونقله عبر غشاء خليتها، ليتحد الحمض النووي الجديد بعد ذلك مع الحمض النووي الحالي للخلية البكتيرية.
  • التنبيغ (بالإنجليزيّة: Transduction): يتم في هذا النوع تبادل الحمض النووي عن طريق نوع من الفيروسات التي تصيب البكتيريا، يُطلق عليها اسم العاثية (بالإنجليزيّة: Bacteriophages).

بعض فوائدها للإنسان

تكسّر البكتيريا الموجودة في الجهاز الهضمي للإنسان العناصر الغذائية؛ مثل السكر المعقّد إلى أشكال يمكن للجسم استخدامها، كما تساعد البكتيريا غير الخطرة في الوقاية من الأمراض؛ وذلك عن طريق احتلال الأماكن التي يمكن للبكتيريا المسببة للأمراض الارتباط بها، كما يمكن لبعض أنواعها مهاجمة مسببات الأمراض، كما يمكن استخدامها مع الفطريات لتصنيع بعض الأطعمة؛ مثل الجبنة، وصلصة الصويا، والخل، واللبن، والمخللات.^[٢]

المراجع

1. ^ ^{أ ب ت} Kara Rogers Robert J. Kadner (24-10-2018), "Bacteria"، www.britannica.com, Retrieved 23-11-2018. Edited.
2. ^ ^{أ ب ت ث ج} Yvette Brazier (31-10-2017), "What are bacteria and what do they do?"، www.medicalnewstoday.com, Retrieved 23-11-2018. Edited.
3. ^ ^{أ ب} Regina Bailey (3-9-2018), "Bacterial Reproduction and Binary Fission"، www.thoughtco.com, Retrieved 23-11-2018. Edited.
4. ↑ Lindsey Spencer, "How does Bacteria Reproduce? "، study.com, Retrieved 23-11-2018. Edited.
5. ↑ Kara Rogers Robert J. Kadner (24-10-2018), "Bacteria"، www.britannica.com, Retrieved 23-11-2018. Edited.