البكتيريا عالم ضخم وغير معروف تمامًا يحيط بالإنسان في كل مكان. هم أولئك الذين لديهم هيكل وأداء خاص بهم وظائف مختلفة. إذا حكمنا من خلال الصور المتاحة ، يمكن أن تشكل التكوينات البكتيرية مستعمرات أشكال متعددة. يعتقد الكثير من الناس أنهم من مسببات الأمراض. امراض عديدةمثل الفيروسات ، ولا فائدة منها. ومع ذلك ، هذا رأي خاطئ ، لأن هناك ما يسمى بالبكتيريا الحية ، وأسمائها مبتذلة ومعروفة.
أسماء الكائنات الحية في البكتيريا المعوية
بالإضافة إلى البكتيريا الموجودة في الطعام ، هناك فئة من البكتيريا وحيدة الخلية التي لا تترك الأمعاء البشرية أبدًا. إذا نظرت إلى صورهم التي تم التقاطها تحتها ميكروسكوب الكتروني، يمكنك أن ترى سلاسل مرتبة بطريقة فوضوية وخلايا فردية بأشكال مختلفة.
يميز العلماء فئتين عريضتين ، تتكون كل منهما من عدة سلالات وأنواع. هذه بكتيريا حية للأمعاء - تسمياتها باللغة الروسية تبدو مثل "bifidobacterium" و "lactobacillus". في الصورة التي تم التقاطها بالتكبير ، يمكنك التعرف عن قرب على سكان المعدة والأمعاء هؤلاء.
- عصا بلغارية
- لاكتوباسيللي كاسي.
- العقدية الحرارية.
- لاكتيس Leuconostok.
- عصية اسيدوفيلوس.
في مجموعة منفصلةيعزل العلماء العصيات اللبنية المسماة reuteri - والتي تعد جزءًا لا يتجزأ من الجهاز الهضمي للثدييات ، بما في ذلك البشر. يتم التعرف عليها مع العصيات اللبنية. في صورة مكبرة تحت المجهر ، يمكنك رؤية أشكال مثيرة للاهتمام مع الأسواط ، والتي تكاد لا تكون في حالة راحة.
تنقسم بكتيريا Bifidobacteria إلى الأنواع التالية:
- أنغولاتوم.
- الحيوان.
- المشقوق.
- لونغوم.
- كويكب.
- رقيق.
- ماغنوم.
في المجموع ، يتم تمييز حوالي 35 اسمًا من أنواع هذه الفئة من البكتيريا الحية. غالبًا ما يستخدم ما سبق في تصنيع منتجات الألبان المخمرة للبالغين والأطفال.
يستحق Animalis و bifidum اهتمامًا خاصًا. يحتوي الكائن الدقيق الأول على العديد من السلالات ، في الصورة يمكنك رؤية شكلها - على شكل قضيب ، منحني قليلاً. البكتيريا الثانية هي مضادات قوية يمكنها أن تثبط نشاط الأدوية.
البروبيوتيك: خصائصها وتأثيراتها على الجسم
البكتيريا الحية هي فئة واسعة ، وأحد أنواعها يسمى البروبيوتيك. في بعض الحالات ، البروبيوتيك هو اسم لعدد من منتجات حمض اللاكتيك ، الزبادي ، المشبعة بهذه الكائنات الحية الدقيقة. لكي تحتفظ الميكروبات الحية بخصائصها ، فهي بحاجة إليها بيئة حمضية. تتطابق التكوينات أحادية الخلية ، التي يمكنك التعرف عليها بشكل أفضل في الصورة ، مع العديد من المستوطنين الطبيعيين في معدة الإنسان.
وهي بعيدة كل البعد عن ذلك القائمة الكاملةما تقدمه صناعة الأدوية الحديثة. تقليديا ، هذه هي الأدوية ، لأن لديهم تأثير علاجيعلى جسم الإنسان ، وتطبيع البكتيريا وتقويتها الجهاز المناعي. في الوقت نفسه ، إذا تم فحص هذه المستحضرات تحت المجهر ، يمكن رؤية الكائنات على شكل قضيب وبيضاوي في الصورة. الخلايا في حالة حركة مستمرة، الغالبية السائدة منهم لديها سوط لحرية الحركة في وسط سائل.
الجميع الأدويةمع البكتيريا لها غلاف بحيث لا تبدأ الكائنات الحية الدقيقة نشاطها الحيوي حتى تدخل الأمعاء. إنه غير ضار بالصحة ويذوب بسرعة ويتفتت إلى جزيئات. اختيار هذه الأدوية انتباه خاصعليك الانتباه إلى موانع الاستعمال. يجب عدم تناول بعض أنواع البكتيريا النشطة من قبل النساء الحوامل أو اللاتي يعانين من الحساسية أثناء الرضاعة. لا ينصح أيضًا بتجاوز الجرعة: تعيش ملايين الميكروبات في المعدة وقد تتعارض مع "الوافدين الجدد".
نطاق إضافي للبكتيريا الحية
يواجه جميع أصحاب الأراضي الخاصة مشكلة انسداد البالوعة. في السابق كان يستخدم المبيض لتنظيفه والقضاء على الروائح الكريهة. حقًا، رائحة كريهةاختفى ، ولكن في مكانه تم ترسيخ روح أقوى من الكلور.
مستخدم حديثا الطريقة البيولوجيةتنظيف البالوعة - البكتيريا الحية. تحتوي المادة أيضًا على إنزيمات (ليباز ، سليلوز) وغيرها. مكونات نشطة. لا تسبب أي ضرر لصحة الإنسان ، ولا توجد أبخرة ضارة. الكائنات الحية بدائية النواة الصغيرة المتحركة تؤدي وظيفتها فقط - فهي تكسر المادة العضوية ، وتقلل من حجمها. سيحتوي خزان الصرف الصحي على عدد أقل من العصيات والكائنات الدقيقة المسببة للأمراض ، ولن يطارد الناس في الموقع برائحة كريهة.
البكتيريا الحية هي مخزن للفوائد لكل من جسم الإنسان وحياته. تكلفتها منخفضة (حتى في المنتجات النهائية) وتقييمها خبرة شخصيةيمكن تحقيق الفعالية في غضون ساعات.
صحيح ، البكتيريا) ، كائنات دقيقة ذات نوع بدائي النواة من بنية الخلية: جهازها الوراثي غير مغلق في نواة خلية معزولة بواسطة غشاء.
أحجام الخلايا وأشكالها.معظم البكتيريا الكائنات الحية وحيدة الخلية 0.2-10.0 ميكرومتر في الحجم. هناك أيضًا "أقزام" بين البكتيريا ، ما يسمى بالبكتيريا النانوية (حوالي 0.05 ميكرون) ، و "عمالقة" ، على سبيل المثال ، بكتيريا أجناس Achromatium و Macromonas (يصل طولها إلى 100 ميكرون) ، والتي تعيش في أمعاء سمكة الجراح Epulopiscium fishelsoni (بطول يصل إلى 600 ميكرون) ومعزولة عن الساحل مياه البحرناميبيا وشيلي Thiomargarita namibiensis (حتى 800 ميكرومتر). في كثير من الأحيان ، يكون للخلية البكتيرية شكل قضيب ، كروي (cocci) أو ملتف (vibrios ، spirilla و spirochetes). تم العثور على أنواع ذات خلايا مثلثة ومربعة ونجمية ومسطحة (على شكل لوحة). تحتوي بعض البكتيريا على نواتج حشوية - بدائل. يمكن أن تكون البكتيريا مفردة ، أزواجًا ، سلاسل قصيرة وطويلة ، مجموعات ، حزم مكونة من 4 أو 8 خلايا أو أكثر (سراطين) ، وريدات ، وشبكات ، وفطريات (أكتينوميسيتات). معروف ايضا أشكال متعددة الخلايا، وتشكيل trichomes مستقيم ومتفرعة (مستعمرات دقيقة). هناك بكتيريا متحركة وغير متحركة. غالبًا ما يتحرك الأول بمساعدة الأسواط ، أحيانًا عن طريق انزلاق الخلايا (البكتيريا المخاطية ، البكتيريا الزرقاء ، اللولبيات ، إلخ). ومن المعروف أيضا حركة "القفز" ، والتي لم يتم توضيح طبيعتها. بالنسبة للأشكال المتحركة ، يتم وصف ظاهرة الحركة النشطة استجابةً لعمل العوامل الفيزيائية أو الكيميائية.
التركيب الكيميائي وهيكل الخلايا. تتكون الخلية البكتيرية عادة من 70-80٪ ماء. في المخلفات الجافة ، يمثل البروتين 50 ٪ من المكونات جدار الخلية 10-20٪ ، رنا 10-20٪ ، دنا 3-4٪ ، دهون 10٪. في نفس الوقت ، في المتوسط ، تكون كمية الكربون 50٪ ، والأكسجين 20٪ ، والنيتروجين 14٪ ، والهيدروجين 8٪ ، والفوسفور 3٪ ، والكبريت والبوتاسيوم 1٪ لكل منهما ، والكالسيوم والمغنيسيوم 0.5٪ لكل منهما ، والحديد 0.2٪.
مع استثناءات قليلة (الميكوبلازما) ، فإن الخلايا البكتيرية محاطة بجدار خلوي يحدد شكل البكتيريا ويؤدي وظائف ميكانيكية وهامة. وظائف فسيولوجية. مكونه الرئيسي هو بوليمر حيوي معقد مورين (ببتيدوجليكان). اعتمادًا على تكوين جدار الخلية وبنيته ، تتصرف البكتيريا بشكل مختلف عند تلطيخها وفقًا لطريقة H.K.Gram (عالم دنماركي اقترح طريقة تلطيخ) ، والتي كانت بمثابة أساس لتقسيم البكتيريا إلى موجبة الجرام وسالبة الجرام. وخالية من جدار الخلية (على سبيل المثال ، الميكوبلازما). تتميز الأولى بمحتوى مورين كبير (حتى 40 مرة) وجدار سميك ؛ في سلبيات الجرام ، يكون أرق بكثير ويتم تغطيته من الخارج بغشاء خارجي يتكون من البروتينات والفوسفوليبيد وعديدات السكاريد الدهنية ويشارك ، على ما يبدو ، في نقل المواد. تحتوي العديد من البكتيريا الموجودة على السطح على زغب (fimbriae ، pili) وسواط يضمن حركتها. غالبًا ما تكون جدران الخلايا البكتيرية محاطة بكبسولات مخاطية متفاوتة السماكة ، تتكون أساسًا من عديد السكاريد (أحيانًا بروتينات سكرية أو عديد ببتيدات). وجد عدد من البكتيريا أيضًا ما يسمى بطبقات S (من السطح الإنجليزي - السطح) ، البطانة السطح الخارجي جدار الخليةتراكيب بروتينية معبأة بالتساوي بالشكل الصحيح.
الغشاء السيتوبلازمي ، الذي يفصل السيتوبلازم عن جدار الخلية ، يعمل كحاجز تناضحي للخلية ، وينظم نقل المواد ؛ تتم فيه عمليات التنفس وتثبيت النيتروجين والتركيب الكيميائي وما إلى ذلك ، وغالبًا ما تشكل غزوات - ميزوسومات. يرتبط أيضًا التركيب الحيوي لجدار الخلية ، والتكوُّن ، وما إلى ذلك بالغشاء السيتوبلازمي ومشتقاته. الأسواط ، الحمض النووي الجيني مرتبطة به.
يتم تنظيم الخلية البكتيرية بكل بساطة. توجد شوائب في السيتوبلازم للعديد من البكتيريا أنواع مختلفةحويصلات (حويصلات) تكونت نتيجة الانغماس تذكر الذكريات. تتميز البكتيريا المؤكسدة للميثان والنترة والضوئية بشبكة متطورة من الأغشية السيتوبلازمية في شكل حويصلات غير مجزأة تشبه جرانا البلاستيدات حقيقية النواة. في خلايا بعض البكتيريا التي تعيش في الماء ، توجد فجوات غازية (إيروسومات) تعمل كمنظم للكثافة ؛ تحتوي العديد من البكتيريا على مواد احتياطية - عديد السكاريد ، بولي-بيتا هيدروكسي بوتيرات ، متعدد الفوسفات ، الكبريت ، إلخ. هناك أيضًا ريبوسومات في السيتوبلازم (من 5 إلى 50 ألفًا). تحتوي بعض البكتيريا (على سبيل المثال ، العديد من البكتيريا الزرقاء) على الكربوكسيسومات - وهي أجسام تحتوي على إنزيم مشارك في تثبيت ثاني أكسيد الكربون. تحتوي الأجسام الشبحية المزعومة لبعض البكتيريا المكونة للأبواغ على مادة سامة تقتل يرقات الحشرات.
يتم تمثيل الجينوم البكتيري (نوكليويد) بجزيء دنا دائري ، والذي يُسمى غالبًا الكروموسوم البكتيري. يتميز الجينوم البكتيري بربط العديد من الجينات المرتبطة وظيفيًا بما يسمى الأوبراونات. بالإضافة إلى ذلك ، قد توجد عناصر وراثية خارج الصبغيات في الخلية - بلازميدات الحمض النووي التي تحمل العديد من الجينات المفيدة للبكتيريا (بما في ذلك الجينات المقاومة للمضادات الحيوية). يمكن أن توجد بشكل مستقل أو يتم تضمينها مؤقتًا في الكروموسوم. لكن في بعض الأحيان ، نتيجة للطفرات ، يفقد هذا الحمض النووي قدرته على ترك الكروموسوم ويصبح مكونًا دائمًا للجينوم. يمكن أن يكون ظهور جينات جديدة أيضًا بسبب النقل الجيني نتيجة النقل أحادي الاتجاه للحمض النووي من خلية متبرع إلى خلية متلقية (مشابه للعملية الجنسية). يمكن أن يحدث هذا النقل من خلال الاتصال المباشر بين خليتين (الاقتران) ، بمشاركة العاثيات (التنبيغ) ، أو عن طريق إدخال الجينات في الخلية من بيئة خارجيةبدون اتصال بين الخلايا. كل هذا له أهمية كبيرة للتطور الجزئي للبكتيريا واكتساب خصائص جديدة بها.
التكاثر. تتكاثر معظم البكتيريا عن طريق الانقسام إلى قسمين ، في كثير من الأحيان عن طريق التبرعم ، وبعضها (على سبيل المثال ، الفطريات الشعاعية) - باستخدام exospores أو شظايا من الفطريات. طريقة معروفة للتقسيم المتعدد (مع تكوين خلايا تكاثرية صغيرة في عدد من البكتيريا الزرقاء). يمكن أن تتكاثر بدائيات النوى متعددة الخلايا عن طريق فصل خلية واحدة أو أكثر من الخلايا ثلاثية الألوان. تتميز بعض البكتيريا بدورة معقدة من التطور ، والتي قد يتغير خلالها مورفولوجيا الخلية وقد تتشكل أشكال الراحة: الأكياس ، الأبواغ الداخلية ، الأكينات. البكتيريا المخاطية قادرة على تكوين أجسام ثمرية ، غالبًا بتكوينات وألوان غريبة.
السمة المميزة للبكتيريا هي القدرة على التكاثر بسرعة. على سبيل المثال ، وقت مضاعفة الخلية القولونية (الإشريكية القولونية) 20 دقيقة. لقد تم حساب أن ذرية خلية واحدة في حالة النمو غير المحدود ستتجاوز كتلة الأرض بمقدار 150 مرة بالفعل بعد 48 ساعة.
الظروف المعيشية. تكيفت البكتيريا مع ظروف مختلفةوجود. يمكن أن تتطور في نطاق درجة الحرارة من -5 (وأقل) إلى 113 درجة مئوية. من بينها ، هناك: نباتات نفسية تنمو في درجات حرارة أقل من 20 درجة مئوية (على سبيل المثال ، Bacillus psichrophilus ، درجة حرارة النمو المحدودة هي -10 درجة مئوية) ، mesophiles (النمو الأمثل عند 20-40 درجة مئوية) ، الحرارة (50-60) درجة مئوية) ، وعوامل حرارة شديدة (70 درجة مئوية) ومحبون للحرارة (80 درجة مئوية وما فوق). تتحمل أبواغ بعض الأنواع البكتيرية التسخين قصير المدى إلى 160-180 درجة مئوية والتبريد طويل الأمد حتى -196 درجة مئوية وأقل. بعض البكتيريا شديدة المقاومة إشعاعات أيونيةويعيشون حتى في مياه دوائر التبريد المفاعلات النووية(Deinococcus radiodurans). يتحمل عدد من البكتيريا (محاربات الباروفيل أو piezophiles) ضغطًا هيدروستاتيكيًا يصل إلى 101 ألف كيلو باسكال جيدًا ، و أنواع معينةلا تنمو تحت ضغوط أقل من 50000 كيلو باسكال. في الوقت نفسه ، هناك بكتيريا لا يمكنها تحمل حتى زيادة طفيفة في الضغط الجوي. لا تتطور معظم الأنواع البكتيرية إذا تجاوز تركيز الأملاح (NaCl) في الوسط 0.5 مول / لتر. الظروف المثلىمن أجل تطوير الهالوفيلات المعتدلة والمتطرفة لوحظت في الأوساط بتركيزات كلوريد الصوديوم بنسبة 10 و 30 ٪ على التوالي ؛ يمكن أن تنمو حتى في المحاليل الملحية المشبعة.
كقاعدة عامة ، تفضل البكتيريا الظروف البيئية المحايدة (درجة الحموضة حوالي 7.0) ، على الرغم من وجود كل من الحموضة الشديدة القادرة على النمو عند درجة الحموضة 0.1-0.5 والألكاليفيل التي تتطور عند درجة الحموضة حتى 13.0.
الغالبية العظمى من البكتيريا التي تمت دراستها هي عبارة عن أيروب. يمكن أن ينمو بعضها فقط بتركيز منخفض من O 2 - ما يصل إلى 1.0-5.0٪ (microaerophiles). تنمو اللاهوائية الاختيارية في وجود O 2 وفي غيابها ؛ إنهم قادرون على تحويل عملية التمثيل الغذائي من التنفس الهوائي إلى التخمير أو التنفس اللاهوائي (البكتيريا المعوية). لا يتم منع نمو اللاهوائية الهوائية في وجود كمية صغيرة من O 2 ، لأن لا يستخدمونها في عملية الحياة (على سبيل المثال ، بكتيريا حمض اللاكتيك). بالنسبة إلى اللاهوائية الصارمة ، حتى آثار O 2 في البيئة ضارة.
تعيش العديد من البكتيريا الظروف غير المواتيةالبيئة ، وتشكيل أشكال الراحة.
تستخدم معظم البكتيريا التي تستخدم مركبات النيتروجين ، كقاعدة عامة ، أشكالها المختصرة (غالبًا أملاح الأمونيوم) ، وبعضها يحتاج إلى أحماض أمينية جاهزة ، بينما يستوعب البعض الآخر أيضًا أشكاله المؤكسدة (النترات بشكل أساسي). عدد كبير من البكتيريا التي تعيش بحرية وتكافل قادرة على تثبيت النيتروجين الجزيئي (انظر مقالة تثبيت النيتروجين). يتم الحصول على الفوسفور ، وهو جزء من الأحماض النووية ومركبات الخلايا الأخرى ، عن طريق البكتيريا بشكل رئيسي من الفوسفات. غالبًا ما يكون مصدر الكبريت ، الضروري للتخليق الحيوي للأحماض الأمينية وبعض العوامل المساعدة للإنزيمات ، هو الكبريتات ؛ تحتاج بعض أنواع البكتيريا إلى مركبات كبريتية مخفضة.
النظاميات. لا يوجد تصنيف مقبول رسميًا للبكتيريا. في البداية ، تم استخدام تصنيف مصطنع لهذه الأغراض ، بناءً على تشابهها المورفولوجي و علامات فسيولوجية. يجمع التصنيف (الطبيعي) الأكثر كمالًا بين الأشكال ذات الصلة بناءً على القواسم المشتركة لأصلها. أصبح هذا النهج ممكنًا بعد اختيار جين الرنا الريباسي 16S كعلامة عالمية وظهور طرق لتحديد ومقارنة متواليات النوكليوتيدات. الجين المشفر 16S rRNA (جزء من الوحدة الفرعية الصغيرة للريبوسوم بدائية النواة) موجود في جميع بدائيات النوى ويتميز بـ بدرجة عاليةالمحافظة على تسلسل النوكليوتيدات ، الاستقرار الوظيفي.
التصنيف الأكثر شيوعًا هو التصنيف المنشور في الطبعة الدورية لمُحدد برجي (Bergi) ؛ انظر أيضا الموقع على الإنترنت - http: // 141. 150.157.117: 8080 / prokPUB / index.htm. وفقا لواحد من الأنظمة الموجودةالكائنات الحية ، تشكل البكتيريا مع العتائق مملكة بدائيات النوى. يعتبرها العديد من الباحثين مجالًا (أو مملكة عظمى) ، جنبًا إلى جنب مع المجالات (أو الملكات الفائقة) للعتائق وحقيقيات النوى. ضمن المجال ، أكبر أصناف البكتيريا هي الشعب التالية: Proteobacteria ، والتي تشمل 5 فئات و 28 أمرًا ؛ Actinobacteria (5 فئات و 14 رتبة) و Firmicutes (3 فئات و 9 أوامر). بالإضافة إلى ذلك ، يتم تمييز الفئات التصنيفية ذات الرتبة الأدنى: العائلات والأجناس والأنواع والأنواع الفرعية.
بواسطة الأفكار الحديثة، أحد الأنواع يشتمل على سلالات بكتيرية حيث تتطابق تسلسلات النيوكليوتيدات في الجينات المشفرة للرنا الريباسي 16S بأكثر من 97٪ ، ومستوى التماثل لتسلسل النوكليوتيدات في الجينوم يتجاوز 70٪. لم يتم وصف أكثر من 5000 نوع من البكتيريا ، والتي تمثل جزءًا صغيرًا منها فقط بين أولئك الذين يسكنون كوكبنا.
تشارك البكتيريا بنشاط في الدورات البيوجيوكيميائية على كوكبنا (بما في ذلك دورة معظمها العناصر الكيميائية). النشاط الجيوكيميائي الحديث للبكتيريا له أيضًا طابع عالمي. على سبيل المثال ، من أصل 4.3 10 10 أطنان (جيجا طن) من الكربون العضوي المثبت أثناء عملية التمثيل الضوئي في المحيط العالمي ، يتم تمعدن حوالي 4.0 10 10 أطنان في عمود الماء ، و 70-75٪ منها عبارة عن بكتيريا وبعض الكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، و يصل إجمالي إنتاج الكبريت المختزل في رواسب المحيطات إلى 4.92 · 10 8 طن سنويًا ، وهو ما يقرب من ثلاثة أضعاف إجمالي الإنتاج السنوي لجميع أنواع المواد الخام المحتوية على الكبريت التي يستخدمها الجنس البشري. الجزء الرئيسي من غازات الاحتباس الحراري - الميثان ، الذي يدخل الغلاف الجوي ، يتكون من البكتيريا (الميثانوجينات). تعد البكتيريا عاملاً رئيسياً في تكوين التربة ، ومناطق أكسدة رواسب الكبريتيد والكبريت ، وتكوين صخور رسوبية من الحديد والمنغنيز ، إلخ.
تسبب بعض البكتيريا مرض شديدفي البشر والحيوانات والنباتات. غالبًا ما تسبب أضرارًا للمنتجات الزراعية وتدمير أجزاء تحت الأرض من المباني وخطوط الأنابيب ، الهياكل المعدنيةمناجم ، هياكل تحت الماء ، إلخ. إن دراسة خصائص النشاط الحيوي لهذه البكتيريا تجعل من الممكن التطور طرق فعالةالحماية من الضرر الذي تسببه. في نفس الوقت دور إيجابيلا يمكن المبالغة في تقدير البكتيريا للبشر. بمساعدة البكتيريا والنبيذ ومنتجات الألبان والعجين المخمر وغيرها من المنتجات والأسيتون والبيوتانول والأسيتيك و حمض الستريكوبعض الفيتامينات وعدد من الإنزيمات والمضادات الحيوية والكاروتينات. تشارك البكتيريا في التحول هرمونات الستيرويدواتصالات أخرى. يتم استخدامها للحصول على البروتين (بما في ذلك الإنزيمات) وعدد من الأحماض الأمينية. يتيح استخدام البكتيريا لمعالجة النفايات الزراعية وتحويلها إلى غاز حيوي أو إيثانول إمكانية إنشاء موارد طاقة متجددة جديدة بشكل أساسي. تُستخدم البكتيريا لاستخراج المعادن (بما في ذلك الذهب) ، وزيادة استخلاص الزيت (انظر المقالات النض البكتيري ، والتكنولوجيا الحيوية الحيوية). بفضل البكتيريا والبلازميدات ، التطوير الممكن الهندسة الوراثية. لعبت دراسة البكتيريا دورًا كبيرًا في تطوير العديد من مجالات علم الأحياء والطب والهندسة الزراعية ، وما إلى ذلك ، فإن أهميتها في تطوير علم الوراثة كبيرة ، لأن لقد أصبحوا كائنًا كلاسيكيًا لدراسة طبيعة الجينات وآليات عملها. ترتبط البكتيريا بإنشاء مسارات التمثيل الغذائي لمختلف المركبات ، وما إلى ذلك.
إمكانات البكتيريا من الناحية العملية لا تنضب. إن تعميق المعرفة حول نشاط حياتهم يفتح اتجاهات جديدة استخدام فعالالبكتيريا في التكنولوجيا الحيوية والصناعات الأخرى.
مضاء: شليغل جي. علم الأحياء الدقيقة العام. م ، 1987 ؛ بدائيات النوى: الإصدار الإلكتروني 3.0-3.17-. نيويورك ، 1999-2004- ؛ Zavarzin G. A.، Kolotilova N.N مقدمة في علم الأحياء الدقيقة الطبيعي. م ، 2001 ؛ Madigan M. T. ، Martinko J. ، Parker J. Brock بيولوجيا الكائنات الحية الدقيقة. الطبعة العاشرة. نهر السرج العلوي ، 2003 ؛ علم البيئة من الكائنات الحية الدقيقة. م ، 2004.
تحديد الإمراضية الخاصة بهم. على سبيل المثال ، يكون احتمال الإصابة بالمرض عند وجود المكورات العنقودية الذهبية في الدم أعلى بكثير مما هو عليه عند وجود Staphylococcus epidermidis. تسبب بعض البكتيريا (مثل الوتدية الخناقية و Vibrio cholerae) أمراض خطيرةولديها القدرة على انتشار الوباء. تعتمد طرق التعرف على البكتيريا على خصائصها الفيزيائية المناعية أو الجزيئية.
غرام وصمة عار: تختلف حساسية الجرام الموجبة والسالبة للجرام لعمل المضادات الحيوية. تتطلب بعض الكائنات الحية الدقيقة الأخرى (مثل المتفطرات) طرق تلطيخ أخرى لتحديدها.
تصنيف البكتيريا بصمة الجراماستمارة: cocci أو قضبان أو حلزونات.
الإندوسبورات، وجودها وموقعها في الخلية البكتيرية (طرفية أو تحت الأرض أو مركزية).
العلاقة بالأكسجين: الأكسجين ضروري لوجود الكائنات الدقيقة الهوائية ، بينما البكتيريا اللاهوائيةقادر على البقاء في بيئة ذات محتوى منخفض منه أو الغياب التام. يمكن أن تعيش اللاهوائية الاختيارية في وجود الأكسجين وبدونه. تتكاثر الكائنات الحية الدقيقة بسرعة عند الضغط الجزئي المنخفض للأكسجين ، والكابنوفيل - في بيئة بها محتوى عاليثاني أكسيد الكربون.
الدقة: لنمو بعض البكتيريا ضرورية شروط خاصةزراعة.
تصنيف البكتيريا بالنسبة للأكسجين
إنزيمات أساسية(نشاط إنزيمي): على سبيل المثال ، يشير نقص اللاكتوز في الوسط إلى وجود السالمونيلا ، ويساعد اختبار اليورياز في التعرف على بكتيريا هيليكوباكتر.
التفاعلات المصلية تنشأ عندما تتفاعل الأجسام المضادة مع التراكيب السطحية للبكتيريا (بعض أنواع السالمونيلا ، والمستدمية ، والمكورات السحائية ، وما إلى ذلك).
تسلسل القواعد في الحمض النووي: العنصر الأساسي في تصنيف البكتيريا هو الحمض النووي المكون من 168 ريبوسوم. على الرغم من عالمية المعلمات المذكورة أعلاه ، يجب أن نتذكر أنها نسبية إلى حد معين وفي الممارسة العملية تظهر في بعض الأحيان تباينًا كبيرًا (على سبيل المثال ، الاختلافات بين الأنواع ، وأوجه التشابه بين الأنواع). وبالتالي ، فإن بعض سلالات الإشريكية القولونية تسبب أحيانًا أمراضًا تشبه سريريًا العدوى التي تسببها الشيغيلة سوني. أ الصورة السريريةالأمراض التي تسببها السلالات السامة من المطثية الخناقية تختلف عن تلك الموجودة في العدوى التي تسببها الأشكال غير السامة.
أنواع بكتيرية مهمة في الطب
المكورات موجبة الجرام:
- المكورات العنقودية (إيجابية الكاتلاز): المكورات العنقودية الذهبية ، إلخ ؛
- المكورات العقدية (سلبية الكاتلاز): العقدية المقيحة التي تسبب التهاب الحلق والتهاب البلعوم و الحمى الروماتيزمية؛ Streptococcus agalactiae ، الذي يسبب التهاب السحايا والالتهاب الرئوي عند الأطفال حديثي الولادة.
المكورات سالبة الجرام: Neisseria meningitidis (العامل المسبب لالتهاب السحايا وتسمم الدم) و N. Gonorrhoeae [العامل المسبب لالتهاب الإحليل (السيلان)].
العصيات سالبة الجرام: مسببات الأمراض أمراض الجهاز التنفسي(جنس المستدمية والبورديتيلا) ، وكذلك الأمراض الحيوانية المنشأ (جنس البروسيلا والبستوريلا).
عصيات إيجابية الجرامتنقسم إلى بكتيريا مكونة للأبواغ وغير بوغية. تنقسم البكتيريا المكونة للبوغ إلى الهوائية ( جنس العصوية، مثل عصيات الجمرة الخبيثة التي تسبب الجمرة الخبيثة) واللاهوائية (Clostridium spp. ، والأمراض مثل الغرغرينا الغازيةوالتهاب القولون الغشائي الكاذب والتسمم الغذائي). تشمل البكتيريا غير المكونة للجراثيم أجناس الليستريا والوتدية.
قضبان سالبة الجرام: اللاهوائية الاختيارية من عائلة Enterobacteriaceae (الممثلين الانتهازيين البكتيريا العاديةالبشر والحيوانات ، وكذلك الكائنات الحية الدقيقة التي توجد عادة في البيئة). أشهر ممثلي المجموعة هم بكتيريا أجناس السالمونيلا ، والشيغيلا ، والإشريكية ، والبروتيوس ، واليرسينيا. في مؤخراكمسببات الأمراض عدوى المستشفياتسلالات مقاومة للمضادات الحيوية من جنس Pseudomonas (نباتات رمية منتشرة في البيئة) تظهر بشكل متزايد. في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تصبح الليجيونيلا التي تعيش في البيئة المائية ممرضة للإنسان.
البكتيريا الحلزونية:
- الكائنات الدقيقة الصغيرة من جنس هيليكوباكتر ، التي تصيب الجهاز الهضميالإنسان ويسبب التهاب المعدة ، القرحة الهضميةالمعدة و الاثنا عشري(في بعض الحالات - سرطان المعدة) ؛
- العوامل المسببة للإسهال الحاد.
- بكتيريا من جنس Borrelia التي تسبب الحمى الوبائية الانتكاسية (B. duttoni ، B. recurrentis) ؛ الأمراض المزمنةالجلد والمفاصل والجهاز العصبي المركزي. داء لايم (ب. برغدورفيري) ؛
- الكائنات الحية الدقيقة من جنس Leptospira المرتبطة بالأمراض حيوانية المصدر المسببة التهاب السحايا الحاديرافقه التهاب الكبد والفشل الكلوي.
- جنس Treponema (العامل المسبب لمرض الزهري T. pallidum).
الريكتسيا والكلاميديا والميكوبلازما. لا يمكن استخدام وسائط المغذيات الاصطناعية إلا لنمو البكتيريا من الجنس الميكوبلازما، بينما لعزل الكائنات الدقيقة من جنس الريكتسي والكلاميديا ، من الضروري استخدام زراعة الخلايا أو الطرق الجزيئية والمصلية الخاصة.
بواسطة الاستيعابكربونيمكن تقسيم البكتيريا إلى نوعين:
ذاتية التغذية (قادرة على الحصول على الكربون من مركبات العضويةوحتى ثاني أكسيد الكربون. الطاقة اللازمة للاندماج المواد العضوية، يتم الحصول على ذاتية التغذية عن طريق أكسدة المركبات المعدنية. تشمل البكتيريا ذاتية التغذية الآزوتية (الموجودة في التربة) ، وبكتيريا الكبريت (التي تعيش في الينابيع الدافئة التي تحتوي على كبريتيد الهيدروجين) ، وبكتيريا الحديد (تتكاثر في الماء بالحديد الحديدية) ، إلخ.)
بالقدرة استيعابنتروجينتنقسم البكتيريا أيضًا إلى مجموعتين:
aminoautotrophs (استخدام النيتروجين الجزيئي من الهواء والتربة المثبتة للنيتروجين وبكتيريا العقيدات)
aminoheterotrophs. (يحصلون على النيتروجين من المركبات العضوية - البروتينات المعقدة. تشمل الكائنات العضوية المتغايرة جميع الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ومعظم الخلايا الرمية)
بواسطةمصادرطاقةيميز
التغذية الضوئية - البكتيريا التي تعتمد على ضوء الشمس للحصول على الطاقة
التغذية الكيميائية هي بكتيريا تحصل على الطاقة من الأكسدة الكيميائية للمواد.
آليةتَغذِيَةبكتيريا
أبسط طريقة هي سلبيانتشار، حيث يحدث دخول مادة إلى الخلية بسبب اختلاف في تدرج التركيز (اختلاف التركيز على جانبي الغشاء السيتوبلازمي).
واحدة من هذه الآليات هي وزن خفيفانتشار، والذي يحدث عند تركيز مادة خارج الخلية أكبر من داخلها. الانتشار الميسر هو عملية محددة ويتم تنفيذها بواسطة بروتينات غشائية خاصة وناقلات تسمى صهرمهأح، لأنها تؤدي وظيفة الإنزيمات ولها خصوصية. يربطون جزيء المادة وينقلونه دون تغيير إلى السطح الداخلي للغشاء السيتوبلازمي ويطلقونه في السيتوبلازم. نظرًا لأن حركة مادة ما تحدث من تركيز أعلى إلى تركيز أقل ، تستمر هذه العملية دون استهلاك للطاقة.
علمت الآلية الثالثة الممكنة لنقل المواد الاسم نشيطتحويل. لوحظ هذا الضغط عند تركيزات منخفضة من الركيزة في البيئة ، كما يحدث نقل المواد المذابة في شكل غير متغير مقابل تدرج التركيز. تشارك في النقل النشط للمواد التصاريح. نظرًا لأن تركيز مادة ما في الخلية يمكن أن يكون أعلى بعدة آلاف من المرات مما هو عليه في البيئة الخارجية ، فإن النقل النشط ضروري. مصحوبةيكلفطاقة. يتم استهلاك الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، المتراكم بواسطة الخلية البكتيرية أثناء عمليات الأكسدة والاختزال.
في الآلية الرابعة الممكنة لنقل المغذيات ، هناك النقلالراديكاليين- النقل النشط للجزيئات المعدلة كيميائيا ، والتي ككل غير قادرة على المرور عبر الغشاء. تشارك في النقل الجذري التصاريح.
رئيسيمبادئزراعةبكتيريا.
عالميأداة
فيإعادة البذرجرثوميثقافة
المحاصيل« العشب»
طرق زراعة اللاهوائية.
لزراعة اللاهوائيات ، من الضروري تقليل احتمالية الأكسدة في البيئة ، لخلق ظروف لداء اللاهوائية ، أي محتوى أكسجين منخفض في البيئة ومحيطها. يتم تحقيق ذلك باستخدام الطرق الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.
الطرق الفيزيائية. تعتمد على زراعة الكائنات الحية الدقيقة في بيئة خالية من الهواء ، والتي يتم تحقيقها من خلال: 1) التلقيح في وسط يحتوي على مواد مختزلة وتتأكسد بسهولة ؛ 2) تلقيح الكائنات الحية الدقيقة في عمق وسط المغذيات الكثيفة ؛ 3) الإزالة الميكانيكية للهواء من الأوعية التي تزرع فيها الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية ؛ 4) استبدال الهواء في الأوعية ببعض الغازات اللامبالية
الطرق الكيميائية. تعتمد على امتصاص الأكسجين الجوي في وعاء مغلق بإحكام (anaerostat ، مجفف) بواسطة مواد مثل pyrogallol أو sodium hydrosulfite Na2S204.
الطرق البيولوجية. بناءً على الزراعة المشتركة للأيروبس مع الأيروبس الصارم. للقيام بذلك ، يتم قطع شريط من أجار بعرض حوالي 1 سم من صفيحة أجار مجمدة على طول قطر الطبق بمشرط معقم ، ويتم الحصول على قرصين نصفي أجار في طبق واحد. يتم تلقيح الهوائي على جانب واحد من لوحة أجار ، على سبيل المثال ، غالبًا ما يتم استخدام S. aureus أو Serratia marcescens. اللاهوائية هي المصنفة على الجانب الآخر. تُحكم حواف الكوب بالبلاستيك أو تُسكب بالبارافين المصهور وتوضع في منظم الحرارة. في ظل الظروف المناسبة ، ستبدأ الأيروبس في التكاثر في الكوب. بعد استخدام كل الأكسجين الموجود في مساحة الكأس من قبلهم ، سيبدأ نمو اللاهوائية (بعد 3-4 أيام). من أجل تقليل مساحة الهواء في الكوب ، يُسكب وسط المغذيات بأكبر سمك ممكن.
صناعيمغذيالبيئات, هُمتصنيف. متطلبات, قدملمغذيالأربعاء.
الوسائط الغذائية هي أساس البحث البكتريولوجي. إنها تعمل على عزل الثقافات النقية للميكروبات من مادة الاختبار ، لدراسة خصائصها. تخلق الوسائط الغذائية الظروف المثلى لتكاثر الكائنات الحية الدقيقة.
متطلبات, قدملمغذيالأربعاء.
1. يجب أن تحتوي وسائط الثقافة على العناصر الغذائية الضرورية للتغذية الميكروبية. (مصادر النيتروجين والكربون والهيدروجين والأكسجين. الحاجة عوامل النمو، أي. في المواد التي لا يستطيعون تصنيعها بأنفسهم (الفيتامينات)
2. احصل على تفاعل الأس الهيدروجيني الأمثل لنوع الميكروب الذي يتم زراعته.
3. يجب أن تحتوي وسائط الثقافة على رطوبة ولزوجة كافية ، مثل تتغذى الميكروبات على قوانين الانتشار والتناضح.
4. تمتلك تساوي التوتر ولها بعض احتمالية الأكسدة والاختزال.
5. يجب أن تكون وسائل الإعلام الثقافية معقمة ، وبالتالي ضمان أن الثقافات النقية يمكن أن تنمو.
بواسطةتناسقيميز بين الوسائط الصلبة والسائلة. يتم تحضير المواد الكثيفة على أساس السوائل عن طريق إضافة مواد لاصقة إليها: أجار أجار أو الجيلاتين. أجار أجار هو منتج من أصل نباتي مستخرج من الأعشاب البحرية.
1.بواسطةتعبيريتم تقسيم الوسائط الغذائية إلى بسيطومعقد
هناك مجموعة من بيئات الأغراض العامة - بسيطة. تشمل هذه المجموعة مرق ببتون اللحم (مرق مغذٍ بسيط) ، أجار ببتون باللحم (أجار مغذٍ بسيط) ، جيلاتين مغذي. تُستخدم هذه الوسائط لنمو العديد من الميكروبات المسببة للأمراض.
أيضًا ، وفقًا للتكوين ، يميزون بروتين, خالي من البروتينوالمعدنيةالبيئات.
2. بواسطةأصلالبيئات مقسمة إلى صناعيوطبيعي (طبيعي).
قد تحتوي وسائط الاستنبات الطبيعي على مكونات من أصل حيواني (مثل الدم ، والمصل ، والصفراء) أو نباتي (مثل قطع الخضار والفاكهة).
3 . بواسطةميعادتخصيص مادة حافظةالبيئات(للبذر الأساسي والنقل) ، البيئاتتخصيب(لتراكم مجموعة معينة من البكتيريا) ، البيئاتلزراعة(عالمي بسيط ، معقد خاص وتشكيل السموم) ، وسائط للعزل والتراكم (مواد حافظة ، إثراء ، اختيارية) و البيئاتلتعريف(التفاضلية والاختيارية التفاضلية).
أيضا على ميعادالتمييز بين البيئات الاختيارية (يتم تهيئة الظروف لزراعة نوع معين من البكتيريا ، أولاً سوف تنمو الكائنات الحية الدقيقة التي ستكون هذه البيئة فيها اختيارية ، ويتم قمع نمو البكتيريا المصاحبة) , خاص (لأولئك الذين لا ينمون في بيئات حفرة بسيطة)وبشكل تفاضلي- التشخيص (تستخدم لتحديد نوع الميكروب قيد الدراسة ، بناءً على خصائص التمثيل الغذائي الخاص به. (إندو ، جيسا) .
1. بيئات الكشف بروتينقدراتالميكروبات التي تحتوي على الحليب والجيلاتين والدم وما إلى ذلك.
2. الوسائط التي تحتوي على الكربوهيدرات والكحولات متعددة الهيدروكسيل للكشف عن مختلف محلول للسكرياتالانزيمات.
جافالبيئات. يتم إنتاج أجار المغذيات ، وكذلك وسائط التشخيص التفاضلية الرئيسية ، حاليًا في شكل مستحضرات جافة تحتوي على جميع المكونات الضرورية. لمثل هذه المساحيق ، يجب إضافة الماء فقط وغليه ، وبعد ذلك ، بعد سكبه ، تعقيمه.
اعتمادًا على متطلبات نظام درجة الحرارة ، تنقسم البكتيريا إلى ثلاث مجموعات:
ميسوفيليكتنمو البكتيريا بشكل أفضل في حدود 20-40 درجة مئوية ؛ وتشمل هذه معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض للإنسان.
محبة للحرارةتنمو البكتيريا بشكل أفضل عند 50-60 درجة مئوية.
سيكروفيلكتفضل البكتيريا أن تنمو في درجات حرارة تتراوح من 0 إلى 10 درجة مئوية.
مبادئوطُرقتوزيعنقيالثقافاتبكتيريا.
نقيثقافةهي مجموعة من البكتيريا من نفس النوع ، نمت على وسط غذائي. يتم تقسيم العديد من أنواع البكتيريا وفقًا لخاصية واحدة إلى متغيرات بيولوجية - البيوفارز. تسمى البيوفارز التي تختلف في خصائصها البيوكيميائية الكيماويات، وفقًا لخصائص المستضدات - السيروفار، حسب الحساسية للعاثية - فاجوفارس.
تسمى ثقافات الكائنات الحية الدقيقة من نفس النوع ، أو البيوفار ، المعزولة من مصادر مختلفة أو في أوقات مختلفة من نفس المصدر سلالات. يتم الحصول على المزارع النقية للبكتيريا في المختبرات البكتريولوجية التشخيصية من المستعمرات المعزولة عن طريق لفها في أنابيب اختبار مع وسائط مغذية صلبة أو سائلة في حالات نادرة.
مستعمرةيكوننفسكتراكم معزول مرئي لأفراد من نوع واحد من الكائنات الحية الدقيقة ، يتكون نتيجة تكاثر خلية بكتيرية واحدة على وسط مغذي كثيف (على السطح أو في العمق). تختلف مستعمرات البكتيريا من الأنواع المختلفة عن بعضها البعض في شكلها ولونها وخصائصها الأخرى.
نقيثقافةبكتيريايستلمللدراسات التشخيصية - تحديد , والتي يتم تحقيقها من خلال تحديد الخصائص المورفولوجية والثقافية والكيميائية الحيوية وغيرها من الخصائص للكائن الدقيق.
شكلية و تلويني علاماتيتم دراسة البكتيريا عن طريق الفحص المجهري للمسحات المصبوغة بطرق مختلفة ، والمستحضرات المحلية.
ثقافي ملكياتتتميز بالمتطلبات الغذائية والظروف ونوع النمو البكتيري على وسط المغذيات الصلبة والسائلة. تم إنشاؤها وفقًا لتشكل المستعمرات وخصائص نمو الثقافة.
البيوكيميائية علاماتيتم تحديد البكتيريا من خلال مجموعة من الإنزيمات التأسيسية والمحفزة المتأصلة في جنس أو نوع أو متغير معين. في الممارسة البكتريولوجية ، غالبًا ما تكون إنزيمات البكتيريا المحللة للسكريات والمحللة للبروتين ، والتي يتم تحديدها على وسائط التشخيص التفاضلية ، ذات أهمية تصنيفية.
في تعريف بكتيريابالنسبة للجنس والأنواع ، يتم الاهتمام بالأصباغ التي تلون المستعمرات ووسط الاستزراع في مجموعة متنوعة من الألوان. على سبيل المثال ، تتكون الصبغة الحمراء من Serratia marcescens ، وتتكون الصبغة الذهبية بواسطة Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) ، والصباغ الأزرق والأخضر هو Pseudomonas aeruginosa.
ل تأسيس بيوفار(chemovar ، serovar ، phagotype) إجراء دراسات إضافية لتحديد العلامة المقابلة - تعريف الإنزيم ، المستضد ، الحساسية للمراوح.
طُرق توزيع نقي الثقافات جرثومة ري .
عالميأداةلإنتاج المحاصيل عبارة عن حلقة بكتيرية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام إبرة بكتيرية خاصة للتلقيح بالحقن ، وتستخدم ملاعق معدنية أو زجاجية للتلقيح في أطباق بتري. لتلقيح المواد السائلة ، يتم استخدام ماصات Pasteur والمتدرجة جنبًا إلى جنب مع الحلقة. الأول مصنوع مسبقًا من أنابيب زجاجية معقمة قابلة للانصهار ، يتم سحبها على لهب على شكل شعيرات دموية. يتم إغلاق نهاية الشعيرات الدموية على الفور للحفاظ على العقم. بالنسبة للماصات باستور والمتدرجة ، يتم تغطية النهاية العريضة بصوف قطني ، وبعد ذلك يتم وضعها في حالات خاصة أو لفها بالورق وتعقيمها.
فيإعادة البذرجرثوميثقافةخذ أنبوب الاختبار في اليد اليسرى ، وباستخدام اليد اليمنى ، أمسك السدادة القطنية IV و V بأصابعك ، ثم أخرجها ، ثم مررها فوق لهب الموقد. يمسكون الحلقة بأصابع اليد الأخرى ، ويجمعون اللقاح بها ، ثم يغلقون أنبوب الاختبار بسدادة. بعد ذلك ، يتم إدخال حلقة مع لقاح في أنبوب الاختبار باستخدام أجار مائل ، وخفضه إلى المكثف في الجزء السفلي من الوسط ، ويتم توزيع المادة بحركة متعرجة على السطح المائل للأجار. بعد إزالة الحلقة ، احرق حافة أنبوب الاختبار وأغلقه بفلين. يتم تعقيم الحلقة في شعلة الموقد وتوضع في حامل ثلاثي القوائم. تتم كتابة أنابيب الاختبار مع التطعيمات فوق r ، مع الإشارة إلى تاريخ التلقيح وطبيعة مادة التلقيح (رقم الدراسة أو اسم الثقافة).
المحاصيل« العشب» تنتج بملعقة على أجار المغذيات في طبق بتري. للقيام بذلك ، بعد فتح الغطاء قليلاً باليد اليسرى ، يتم تطبيق اللقاح على سطح أجار المغذيات بحلقة أو ماصة. ثم يتم تمرير الملعقة من خلال شعلة الموقد ، ويتم تبريدها من الداخل من الغطاء وفرك المادة على كامل سطح الوسط. بعد حضانة التلقيح ، يظهر نمو مستمر موحد للبكتيريا.
الانزيماتبكتيريا.
جيودرالأحس, التسبب في انهيار البروتينات والكربوهيدرات والدهون عن طريق ربط جزيئات الماء ؛
أوكسيدوروكتاز، تحفيز تفاعلات الأكسدة والاختزال ؛
تحويلحس، إجراء نقل الذرات الفردية ، من جزيء إلى جزيء ؛
لوأحس، والتي تفصل المجموعات الكيميائية بطريقة غير مائية ؛
ايزوميرازتشارك في التمثيل الغذائي للكربوهيدرات.
لوجيأحستسهيل تفاعلات التخليق الحيوي للخلية.
تصنف الإنزيمات البكتيرية إلى الإنزيمات الخارجيةوالإنزيمات الداخلية. الإنزيمات الخارجيةتطلقها الخلية البكتيرية في البيئة للهضم خارج الخلية. يتم تنفيذ هذه العملية باستخدام هيدروليسات, التي تحلل الجزيئات الكبيرة من المغذيات إلى مركبات بسيطة - الجلوكوز والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية. يمكن لمثل هذه المركبات أن تمر بحرية عبر غشاء الخلية وبمساعدة تصريحإلى سيتوبلازم الخلية للمشاركة في التمثيل الغذائي ، كونها مصادر للكربون والطاقة. تؤدي بعض الإنزيمات الخارجية محميوظيفة، على سبيل المثال، البنسليناز, تفرزها العديد من البكتيريا ، مما يجعل الخلية غير قابلة للوصول إلى المضاد الحيوي - البنسلين.
الإنزيمات الداخليةتحفيز التفاعلات الأيضية التي تحدث داخلالخلايا.
يتم تصنيف الإنزيمات البكتيرية أيضًا إلى التأسيسيو محرض. الإنزيمات التأسيسية هي تلك التي يتم تصنيعها بواسطة الخلية بغض النظر عن وجود ركيزة في الوسط ، تتشكل الإنزيمات المحفزة بواسطة البكتيريا فقط إذا كان المركب المحفز المقابل ، أي الركيزة لهذا الإنزيم ، موجودًا في الوسط. على سبيل المثال ، يمتلك جينوم الإشريكية القولونية القدرة على تحلل اللاكتوز ، ولكن فقط في حالة وجود اللاكتوز في البيئة ، تصنع الخلية إنزيمًا يحفز التحلل المائي.
الإنزيمات معروفة أيضًا ، والتي تسمى خيفي. بالإضافة إلى المركز النشط ، لديهم مركز تنظيمي أو خيفي ، والذي يتم فصله مكانيًا عن المركز النشط في جزيء الإنزيم. يطلق عليه اسم allosteric (من الكلمة اليونانية allos - مختلف ، غريب) لأن الجزيئات التي ترتبط بهذا المركز لا تشبه (بشكل مجمعي) الركيزة في الهيكل ، ولكنها تؤثر على ارتباط وتحويل الركيزة في المركز النشط ، مما يؤدي إلى تغيير تكوينها .
البكتيريا المسببة للأمراض ، إلى جانب الإنزيمات الأيضية ، لها أيضًا الانزيماتعدوان، وهي عوامل ضراوة. وتشمل هذه الإنزيمات
هيالورونيداز ،
ديوكسي ريبونوكلياز ،
كولاجيناز ،
النيورامينيداز ، إلخ.
الخصائصعلم وظائف الأعضاءالفطر.
الفطرتنتمي إلى مملكة الفطريات (Mycetes ، Mycota). هذه كائنات دقيقة حقيقية النواة متعددة الخلايا أو أحادية الخلية غير ضوئية (خالية من الكلوروفيل) مع جدار خلوي.
الفطربواسطةيكتبتَغذِيَة- الكائنات غيرية التغذية ، فيما يتعلق بالأكسجين - الهوائية واللاهوائية الاختيارية. تنمو في نطاق واسع من درجات الحرارة (درجة الحرارة المثلى 25-30 درجة مئوية) ، ولديها تكاثر جنسي ولاجنسي. لذلك تنتشر الفطريات على نطاق واسع في البيئة وخاصة في التربة. الفطريات مع الطحالب الخضراء المزرقة تكافل في شكل حزاز. في هذا التكافل ، تمتص الفطريات الماء والمواد القابلة للذوبان فيه ، وتزود الطحالب الخضراء المزرقة مركبات عضوية للفطريات. نوع آخر من العلاقات الفطريات - تكافل الفطريات وجذور النباتات العليا.
الفطر له نواةمع المغلف النووي، السيتوبلازم مع العضيات ، غشاء السيتوبلازم وجدار خلوي صلب متعدد الطبقات ، يتكون من عدة أنواع من السكريات (جلوكان ، كيتين) ، بالإضافة إلى البروتين والدهون ، إلخ. تشكل بعض الفطريات كبسولة. يحتوي الغشاء السيتوبلازمي على البروتينات السكرية والفوسفوليبيدات والإرجوستيرول (على عكس الكوليسترول ، الستيرول الرئيسي لأنسجة الثدييات). يصبغ الفطر بشكل إيجابي (العديد من الخمائر) أو سلبًا (خيوط العفن) وفقًا لجرام.
الفطرمزروعةلعدة أيام على نبتة أجار أو نبتة سائلة ، Sabouraud ، Czapek ، إلخ. لهذا الغرض ، يمكن استخدام حيوانات المختبر.
بعضالفطريمتلكانخلطا , أي القدرة على تكوين الأشكال الخيطية والخميرة ، حسب ظروف النمو. غالبًا ما تتشكل الأشكال الشبيهة بالخميرة في فيفو, أي عند إصابة الإنسان بالفطريات.
التكاثرالفطريحدث جنسيا ولا جنسيا (نباتيا).
جنسي التكاثرتحدث الفطريات مع تكوين الأمشاج والجراثيم الجنسية والأشكال الجنسية الأخرى. تسمى أشكال الجنس تيليومورفيس.
عديم الجنس (نباتي) يحدث تكاثر الفطريات مع تكوين الأشكال المقابلة ، تسمى صورة بصرية مشوهة.
أنواعالفطر. هناك 3 أنواع من الفطريات التي لها وضع جنسي للتكاثر (ما يسمى ب ملتزم الفطريات): الفطريات الفطرية (Zygomycota) ، الفطريات الزائدة (Ascomycota) والفطريات القاعدية (Basidiomycota). بشكل منفصل ، يتم تمييز نوع / مجموعة رسمية مشروطة من الفطريات - deuteromycetes (Deiteromycota) ، والتي لها تكاثر لاجنسي فقط (ما يسمى غير تام الفطر).
الخصائصعلم وظائف الأعضاءالكائنات الاوليه.
الكائنات الاوليه- الكائنات الحية الدقيقة أحادية الخلية حقيقية النواة التي تشكل المملكة الفرعية البروتوزوا في مملكة الحيوان (Animalia) ؛ حيوانات وحيدة الخلية.
الخارجالكائنات الاوليهمحاطالغشاء (الحبيبات) - التناظرية للغشاء السيتوبلازمي للخلايا الحيوانية. وهي تحتوي على: نواة ذات غشاء نووي ونواة ؛ السيتوبلازم ، يتكون من الشبكة الإندوبلازمية ، الميتوكوندريا ، الجسيمات الحالة ، العديد من الريبوسومات ، إلخ.
أبعادالكائنات الاوليهتتقلب في المتوسط من 2 إلى 100 ميكرون. في الخارج محاطون بغشاء (قشرة) - التناظرية للغشاء السيتوبلازمي للخلايا الحيوانية.
يتم تمثيل الأبسط بـ 7 أنواع ، منها أربعة أنواع ( ساركوماستيغوفورا , Apicomplexa , سيليوبكورا , ميكروسبورا ) تشمل مسببات الأمراض في البشر.
الكائنات الاوليهيملك: جثثحركات(سوط ، أهداب ، أرجل كاذبة) ، تغذية (فجوات هضمية) وإفراز (فجوات مقلصة) ؛ يمكن أن تتغذى نتيجة البلعمة أو تكوين هياكل خاصة. تحتوي بعض البروتوزوا على ألياف داعمة. يتكاثرون لاجنسيًا - عن طريق الانقسام المزدوج أو الانقسام المتعدد (الفصام) ، وبعضها جنسيًا (البوغ). كثير منهم يشكلون أكياسًا في ظل ظروف معاكسة - مراحل الراحة التي تقاوم التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة وما إلى ذلك. عند تلطيخها وفقًا لـ Romanovsky-Giemsa ، تكون نواة البروتوزوا ملطخة باللون الأحمر والأزرق السيتوبلازم.
بواسطةيكتبتَغذِيَةقد تكون غيرية التغذية أو ذاتية التغذية. يمكن أن تنمو العديد من البروتوزوا (الأميبا الزحارية والجيارديا والتريكوموناس والليشمانيا وبالانتيديا) على وسائط مغذية تحتوي على بروتينات أصلية وأحماض أمينية. كما تستخدم مزارع الخلايا وأجنة الدجاج وحيوانات المختبر لزراعتها.
أنواعالتفاعلاتفايروسمعخلية. مراحلالنسخالفيروسات.
هناك ثلاثة أنواع من التفاعل بين الفيروس والخلية: منتج ، فاشل ، وتكاملي.
النوع المنتج - ينتهي بتكوين جيل جديد من الفيروسات وموت (تحلل) الخلايا المصابة (الشكل الخلوي). تخرج بعض الفيروسات من الخلايا دون تدميرها (شكل غير حال للخلايا).
النوع المجهض - لا ينتهي بتكوين فيريونات جديدة ، لأن العملية المعدية في الخلية تنقطع في إحدى المراحل.
يتسم النوع التكاملي ، أو الوراثة الفيروسية ، بإدماج (تكامل) الحمض النووي الفيروسي في شكل طليلي في كروموسوم الخلية وتعايشهما (التكاثر المشترك). اختراق الفيروس في الخلية والتكاثر من نوعه الخاص تتم على عدة مراحل:
مرحلةأنا - الامتزازفيريونعلىالأسطحالخلايا.
تتم على مرحلتين: أولاً- غير محددعندما يتم احتجاز الفيروس على سطح الخلية بمساعدة القوى الكهروستاتيكية ، أي بسبب ظهور شحنات متعاكسة بين أقسام فردية من غشاء الخلية والفيروس. هذه المرحلة من تفاعل الفيروس مع الخلية قابلة للعكس ، وتتأثر بعوامل مثل الأس الهيدروجيني وتكوين الملح في الوسط.
ثانيةمنصة- محددعندما تتفاعل مستقبلات فيروسية معينة ومستقبلات خلوية مكملة لبعضها البعض. بطبيعتها الكيميائية ، يمكن أن تكون مستقبلات الخلايا عبارة عن بروتينات مخاطية (أو عديدات السكاريد المخاطية) وبروتينات دهنية.
مرحلةثانيًا - اختراقفايروسالخامسقفص. أظهرت ملاحظات التنظير الإلكتروني لعملية تغلغل الفيروسات في الخلايا الحساسة لها أنها تتم من خلال آلية تشبه كثرة الخلايا الصنوبرية ، أو كما يطلق عليها أكثر شيوعًا ، viropexis. في موقع امتزاز الفيروس ، يتم سحب جدار الخلية إلى الخلية ، وتشكيل فجوة ، حيث توجد الفيروس. في موازاة ذلك ، تتسبب الإنزيمات الخلوية (الليباز والبروتياز) في نزع البروتين من الفيريون - انحلال قشرة البروتين وإطلاق الحمض النووي.
مرحلةثالثا - مختفيفترة (فترةكسوف- اختفاء). خلال هذه الفترة ، من المستحيل تحديد وجود فيروس معدي في الخلية إما بالطرق الكيميائية أو المجهرية الإلكترونية أو المصلية. في المرحلة الكامنة ، يخترق الحمض النووي للفيروس كروموسومات الخلية ويدخل في علاقات وراثية معقدة معها.
مرحلةرابعا - توليفعناصرفيريون. في هذه المرحلة ، يكون الفيروس والخلية كلاً واحدًا ، ويقوم الحمض النووي الفيروسي بوظيفة وراثية ، ويحث على تكوين البروتينات المبكرة ويغير وظيفة الريبوسومات. تنقسم البروتينات المبكرة إلى:
أ) السناجب- مثبطات(مثبطات) تثبط استقلاب الخلية
ب) السناجب- الانزيمات(بوليميراز) ، مما يوفر تخليق الأحماض النووية الفيروسية.
مرحلةالخامس - تشكيلناضجةvirions. تتم عملية "تجميع" الفيروس نتيجة اتصال مكونات جسيم الفيروس. في الفيروسات المعقدة ، تشارك الهياكل الخلوية في هذه العملية ويحدث إدراج مكونات الدهون والكربوهيدرات والبروتين للخلية المضيفة في الجسيم الفيروسي.
مرحلةالسادس - مخرجناضجةvirionsمنالخلايا. هناك آليتان رئيسيتان لإطلاق الفيروسات الناضجة من الخلية:
1) خروج الفيريون عن طريق التبرعم.
2) خروج الفيريونات الناضجة من الخلية عبر فجوات في الغشاء.
العاثيات. تفاعلفجمعجرثوميخلية. معتدلوخبيثالعاثيات. ليسوجيني.
حيويدورةخبيثالعاثيات
الامتزازعاثية
يحدث ارتباط العاثيات بالبكتيريا بمساعدة الهياكل السطحية للجدار البكتيري ، والتي تعمل كمستقبلات للفيروسات. على سبيل المثال ، توجد مستقبلات T3 و T4 في طبقة عديدات السكاريد الدهنية ، لـ T2 و T6 - في الغشاء الخارجي. تستخدم بعض العاثيات F pili كمستقبلات. بالإضافة إلى المستقبلات ، يعتمد امتصاص الملتهمة على الرقم الهيدروجيني للوسط ودرجة الحرارة ووجود الكاتيونات وبعض المركبات (على سبيل المثال ، التربتوفان لـ T2 phage). مع وجود فائض فائض ، يمكن امتصاص ما يصل إلى 200-300 جسيم فيروسي في خلية واحدة.
حقنةعاثية
بعد الامتزاز ، يحدث الانقسام الأنزيمي لجدار الخلية بواسطة الليزوزيم ، الموجود في الجزء البعيد من العملية. تحلل الصفيحة القاعدية للذيل الجزء المجاور لجدار الخلية ، وتطلق الليزوزيم الموجود في العملية. في نفس الوقت ، يتم إطلاق أيونات Ca2 + في الغلاف ، مما يؤدي إلى تنشيط ATPase ، مما يؤدي إلى تقلص الغمد ودفع عمود الذيل عبر CPM إلى داخل الخلية. ثم يتم حقن الحمض النووي الفيروسي في السيتوبلازم (إدخال الحمض النووي الفيروسي). نظرًا لأن قطر القناة أكبر بقليل من قطر جزيء الحمض النووي (حوالي 20 نانومتر) ، يمكن للحمض النووي أن يدخل السيتوبلازم فقط في شكل خيط.
التكاثرعاثية
بعد اختراق الخلية ، "يختفي" الحمض النووي للعاثية ؛ بعد بضع دقائق ، لا يمكن اكتشاف الفيروس. خلال ما يسمى بالفترة الكامنة (الكسوف) ، يتولى الفيروس السيطرة الجينية على الخلية ، وينفذ دورة كاملة من تكاثر العاثيات. بحلول نهايتها ، يتم دمج مكونات الملتهمة في فيريون ناضج.
توليففجالبروتينات.
بادئ ذي بدء ، يتم تصنيع الإنزيمات اللازمة لتشكيل نسخ من DNA phage. وتشمل هذه بوليميراز الدنا ، كينازات (لتشكيل نيوكليوزيد ثلاثي الفوسفات) ، وتيميديليت سينثيتاز. تظهر في الخلية بعد 5-7 دقائق من إصابتها. يقوم بوليميراز الحمض النووي الريبي الخلوي بنسخ الحمض النووي الفيروسي إلى mRNA ، والذي يترجم بواسطة الريبوسومات البكتيرية إلى بروتينات العاثية "المبكرة" ، بما في ذلك بوليميريز الحمض النووي الريبي الفيروسي والبروتينات القادرة على الحد من التعبير الجيني البكتيري من خلال آليات مختلفة. يقوم بوليميراز الحمض النووي الريبي الفيروسي بنسخ البروتينات "المتأخرة" (على سبيل المثال ، بروتينات الغلاف والإندوليسين) اللازمة لتجميع جزيئات الملتهمة من الجيل الوليدة. تقوم بعض الفيروسات بشق الحمض النووي للخلية المضيفة إلى نيوكليوتيدات من أجل استخدامها في تصنيع الأحماض النووية الخاصة بها.
مخرجالشركات التابعةالسكانعاثية
تشكل البروتينات المصنعة حديثًا مجموعة من السلائف في السيتوبلازم ، والتي تعد جزءًا من رؤوس وذيول الجسيمات الفيروسية الوليدة. البركة الأخرى تحتوي على الحمض النووي للنسل. تحث مناطق التقارب الخاصة في الحمض النووي الفيروسي على تجميع رؤوس السلائف حول تكتلات الحمض النووي وتشكيل رؤوس تحتوي على الحمض النووي. ثم يتفاعل الرأس المملوء مع الذيل ليشكل فجوة وظيفية. تستغرق العملية بأكملها (من الامتزاز إلى ظهور فيروسات مركبة حديثًا) حوالي 40 دقيقة. بعد تكوين النسل ("المحصول" ، أو محصول الملتهمة ، هو 10-200 من جسيم مُصاب واحد) ، تتحلل الخلية المضيفة ، وتحرر السكان الوليدين. هناك عوامل مختلفة متورطة في تدمير جدار الخلية: فج الليزوزيم ، زيادة الضغط داخل الخلايا. على ما يبدو ، يحفز الفيروس أيضًا تكوين autolysins أو يمنع الآليات التي تنظم تركيبها (تم العثور على عوامل تحلل مماثلة في phagolysates للعديد من البكتيريا).
وفقًا لطبيعة التفاعل مع الخلية البكتيرية ، تنقسم العاثيات إلى خبيثة ومتوسطة. العاثيات الخبيثة دائما تحلل الخلية البكتيرية. يمكن أن تسبب العاثيات المعتدلة تحلل الخلايا البكتيرية ، ولكنها قد تصبح أيضًا غير معدية. في هذه الحالة ، يتم ربط جزيء الحمض النووي للعاثية بالحمض النووي للبكتيريا ويتم نقله معه إلى الخلايا الوليدة. تسمى العاثية الموجودة في هذا النموذج ناموسية. تسمى الخلايا البكتيرية التي تحتوي على نفاذية في كروموسومها lysogenic ، وتسمى ظاهرة تعايش الحمض النووي للبكتيريا والنبضة اللايسوجينية.
طُرقزراعةالفيروسات.
زراعةالفيروساتالخامسجسممعملالحيوانات .
تستخدم القرود والأرانب وخنازير غينيا والهامستر والجرذان البيضاء والفئران للإصابة بالعدوى.
تُصاب حيوانات المختبر بعدة طرق ، اعتمادًا على مدار الفيروس في أنسجة معينة. لذلك ، على سبيل المثال ، بالنسبة لزراعة الفيروسات العصبية ، يتم إجراء العدوى بشكل رئيسي في الدماغ (فيروسات داء الكلب ، والتهاب الدماغ الذي ينتقل عن طريق القراد ، وما إلى ذلك) ، ويتم زراعة فيروسات الجهاز التنفسي بالعدوى الأنفية للحيوانات (فيروسات الأنفلونزا) ، جلدي (فيروس الجدري) - عن طريق عدوى الجلد والأدمة. الأكثر شيوعًا هي العدوى الجلدية ، والأدمة ، والعضلية ، وداخل الصفاق ، وداخل المخ.
أثناء الإصابة الأولية ، قد لا تمرض الحيوانات ، لذلك ، بعد 5-7 أيام ، يتم قتل الحيوانات السليمة على ما يبدو ، ويتم تحضير المعلقات من أعضائها ، والتي تصيب مجموعات الحيوانات التالية. وتسمى هذه العدوى المتتالية "ممرات".
إشارة, أولئك. يتم تحديد حقيقة تكاثر الفيروس على أساس تطور العلامات النموذجية للمرض ، والتغيرات المرضية في أعضاء وأنسجة الحيوانات ، أو إيجابية تفاعلاتالتراص الدموي(RGA). RGAيعتمد على قدرة بعض الفيروسات على التسبب في تراص (التصاق) كريات الدم الحمراء لأنواع مختلفة من الحيوانات والطيور والبشر بسبب البروتين الفيروسي السطحي - هيماجلوتينين.
زراعةالفيروساتالخامسفرخةالأجنة .
معظم الفيروسات المعروفة لديها القدرة على التكاثر في جنين الصيصان. يتم استخدام الأجنة في سن 8 إلى 14 يومًا ، اعتمادًا على نوع الفيروس وطريقة العدوى وأهداف الدراسة. تزرع فيروسات الإنفلونزا في سن 9-10 ، اللقاح - في 12 ، النكاف - في أجنة دجاج عمرها 7 أيام. يحدث تكاثر الفيروس في أجنة الدجاج في أجزاء مختلفة من الجنين ، وهو ما يرتبط بخصائص المنطقة المدارية للفيروس. تستخدم طريقة زراعة الفيروس في جنين الدجاج على نطاق واسع في الزراعة الصناعية.
هيكل جنين الدجاج وطرق العدوى: 1 - في السلى. 2 - في التجويف السقائي ؛ 3 - في كيس الصفار.
زراعةالفيروساتالخامسثقافةالخلايا .
الخلايا التي يتم الحصول عليها من أعضاء وأنسجة مختلفة من البشر أو الحيوانات أو الطيور أو غيرها من الكائنات البيولوجية قادرة على التكاثر خارج الجسم على وسائط المغذيات الاصطناعية في الأواني الزجاجية الخاصة بالمختبر (الفرش والقوارير وأنابيب الاختبار ، وما إلى ذلك) والأنسجة المتدهورة الخبيثة التي لديهم قدرة أكثر نشاطًا على النمو والتكاثر مقارنة بالخلايا الطبيعية للكائن البالغ.
اعتمادًا على تقنية التحضير ، هناك ثلاثة أنواع من مزارع الخلايا:
طبقة واحدة - خلايا قادرة على الالتصاق والتكاثر على سطح الزجاج المحايد كيميائيًا للأواني الزجاجية المختبرية في شكل أحادي الطبقة ؛
التعليق - الخلايا التي تتكاثر في الحجم الكامل لوسط المغذيات مع التحريك المستمر ؛
العضو - قطع كاملة من الأعضاء والأنسجة التي تحتفظ بالهيكل الأصلي خارج الجسم (استخدام محدود).
البكتيريا الطبيعية لجسم الإنسان وأهميتها.
يحتوي جسم الإنسان عادة على مئات الأنواع من الكائنات الحية الدقيقة. تسود البكتيريا بينهم. يتم تمثيل الفيروسات والأوليات بعدد أقل بكثير من الأنواع.
يشمل مصطلح "البكتيريا الطبيعية" الكائنات الحية الدقيقة المعزولة بشكل أو بآخر عن جسم الشخص السليم.
الدم والأعضاء الداخليةالشخص السليم والحيوانات عقيمة عمليا. لا تحتوي على الميكروبات وبعض التجاويف الملامسة للبيئة الخارجية - الرحم والمثانة. يتم تدمير الميكروبات في الرئتين بسرعة.
ولكن في الفم والأنف والأمعاء والمهبلهناك خاصية ميكروفلورا طبيعية ثابتة لكل منطقة من الجسم (أصلي).في الوقت نفسه ، يعمل الشخص كمصدر للدخل في بيئةالعديد من الكائنات الحية الدقيقة.
خلال فترة داخل الرحم ، يتطور الكائن الحي في الظروف المعقمة لتجويف الرحم ، ويحدث البذر الأولي عند المرور عبر قناة الولادة وفي اليوم الأول عند ملامسته للبيئة. بعد ذلك ، لعدة سنوات بعد الولادة ، يتم تكوين "منظر طبيعي" جرثومي مميز لبعض البيئات الحيوية لجسمه. من بين البكتيريا الطبيعية ، هناك مقيم(دائم) تلزم البكتيريا و عابر(غير دائمة) البكتيريا ، غير قادرة على الوجود على المدى الطويل في الجسم.
تجويف الفم
يعتبر تجويف الفم مكانًا مناسبًا لتطور الكائنات الحية الدقيقة. الرطوبة والوفرة العناصر الغذائية، درجة الحرارة المثلى ، تفاعل قلوي طفيف للوسط هي عوامل مواتية لتطوير الكائنات الحية الدقيقة. لذلك ، فإن البكتيريا الدقيقة في تجويف الفم وفيرة للغاية ومتنوعة.
من بين البكتيريا ، تهيمن المكورات العقدية ، وتشكل 30-60 ٪ من البكتيريا الكاملة في البلعوم الفموي. يتم استعمار المناطق الأقل تهوية من قبل اللاهوائية - الفطريات الشعاعية ، والبكتيريا ، والبكتيريا المغزلية ، و veillonella. تعيش أيضًا اللولبيات ، والميكوبلازما ، والفطريات من جنس المبيضات والعديد من البروتوزوا في تجويف الفم.
البكتيريا العادية تجويف الفميمكن أن يكون السبب العمليات الالتهابيةوتسوس الأسنان ، مع وجود عدد كبير من الميكروبات في تجويف الفم ، نادرًا ما تحدث العمليات الالتهابية. قيمة الحماية لها وظيفة حاجز للغشاء المخاطي ومينا الأسنان ، البلعمة.
الجهاز الهضمي (GIT)
تستعمر البكتيريا الجهاز الهضمي بشكل أكثر نشاطًا ؛ في الوقت نفسه ، يتم الاستعمار "بالطوابق".
لا يوجد عمليًا أي ميكروبات في معدة الشخص السليم ، والتي تسببها عمل العصارة المعدية. ومع ذلك ، فقد تكيفت بعض الأنواع (على سبيل المثال ، هيليكوباكتر بيلوري) للعيش على الغشاء المخاطي في المعدة.
التقسيمات العلياالأمعاء الدقيقة خالية نسبيًا من البكتيريا بسبب الآثار الضارة لدرجة الحموضة القلوية والإنزيمات الهضمية. ومع ذلك ، يمكن العثور على المبيضات والعقديات والعصيات اللبنية في هذه الأقسام.
تعتبر الأجزاء السفلية من الأمعاء الدقيقة ، وخاصة الأمعاء الغليظة ، خزانًا ضخمًا للبكتيريا. يمكن أن يصل محتواها إلى 10 12 لكل 1 غرام من البراز (30٪ من الكتلة الجافة للبراز).
يتم تمثيل البكتيريا المعوية بثلاث مجموعات رئيسية.
ل المجموعة الأولىاللاهوائية غير البوغية موجبة الجرام - البكتيريا المشقوقة والبكتيريا سالبة الجرام ، والتي تشكل 95٪ من التكاثر الميكروبي.
المجموعة الثانية(الميكروفلورا المصاحبة) يتم تمثيلها بشكل أساسي عن طريق الأيروبس (العصيات اللبنية ، النباتات المكورات ، الإشريكية القولونية) ، جاذبيتها النوعية صغيرة ولا تتجاوز 5 ٪. Lactobacilli و E. coli الطبيعي هما عاملان متآزرين مع bifidobacteria.
في المجموعة الثالثةتشمل البكتيريا النادرة الانتهازية أو الاختيارية). لا تتجاوز جاذبيتها النوعية 0.01-0.001٪ من العدد الإجمالي للميكروبات. ممثلو البكتيريا الاختيارية هم Proteus و Pseudomonas aeruginosa و Staphylococcus aureus و Candida و Serracina و Citro- و Entero- و Campylobacter.
ممثلو المجموعتين الثانية والثالثة في ظل الظروف الفسيولوجية هم متعايشون مع المجموعة الأولى ، ويتعايشون معها تمامًا ، دون التسبب في ضرر ، ويظهرون خصائص عدوانية فقط في ظل ظروف معينة.
الجهاز التنفسي
تدخل جزيئات الغبار المحملة بالكائنات الدقيقة إلى الجهاز التنفسي العلوي ، ويتم الاحتفاظ بمعظمها في البلعوم الأنفي والبلعوم الفموي. هنا تنمو البكتيريا ، البكتيريا الوتدية ، المستدمية النزلية ، المكورات العقدية ، العصيات اللبنية ، المكورات العنقودية ، العقديات ، النيسرية غير المسببة للأمراض ، وما إلى ذلك ، وعادة ما تكون القصبة الهوائية والشعب الهوائية معقمة.
نظام الجهاز البولى التناسلى
يعد التكاثر الحيوي الميكروبي لأعضاء الجهاز البولي التناسلي أكثر ندرة. عادة ما تكون المسالك البولية العلوية معقمة. في الأقسام السفلية ، تهيمن المكورات العنقودية البشروية ، العقديات غير الانحلالية ، الخناقات ؛ غالبًا ما يتم عزل الفطريات من جنس المبيضات. وتهيمن المتفطرة اللطحية على الأقسام الخارجية.
في التكاثر الميكروبي المهبليتم تضمين بكتيريا حمض اللاكتيك ، المكورات المعوية ، المكورات العقدية ، المكورات العنقودية ، الوتدية ، عصيات دودرلين.
جلد
على الجلد ، تخضع الكائنات الحية الدقيقة لعمل عوامل مبيد للجراثيم للإفراز الدهني ، مما يزيد من الحموضة. تعيش في الغالب المكورات العنقودية البشروية والمكورات الدقيقة والسرسينات والخناقات الهوائية واللاهوائية في مثل هذه الظروف. يمكن أن يؤدي الالتزام بقواعد النظافة الأساسية إلى تقليل عدد البكتيريا بنسبة 90٪.
قيمة البكتيريا من الجسم للبشر
حاجز.تستعمر البكتيريا المعوية الجدارية الغشاء المخاطي في شكل مستعمرات دقيقة ، وتشكل نوعًا من الفيلم البيولوجي. في الوقت نفسه ، تمنع البكتيريا تغلغل الميكروبات الضارة ومنتجاتها الأيضية في الجسم.
حماية.البكتيريا الطبيعية هي واحدة من العوامل الحاسمةالمقاومة الطبيعية (الاستقرار) للجسم ، حيث تظهر تأثيرًا عدائيًا للغاية فيما يتعلق بالآخرين ، بما في ذلك البكتيريا المسببة للأمراضمنع تكاثرها في الجسم.
الاسْتِقْلاب.تشارك البكتيريا الدقيقة ، وخاصة الأمعاء الغليظة ، في عمليات الهضم ، بما في ذلك تبادل الكوليسترول والأحماض الصفراوية. دور مهمتكمن البكتيريا الدقيقة أيضًا في حقيقة أنها تزود جسم الإنسان بالفيتامينات المختلفة التي يتم تصنيعها من قبل ممثليها (فيتامين B1 ، B2 ، B6 ، B12 ، K ، النيكوتين ، البانتوثينيك ، حمض الفوليكالخ) توفر هذه الفيتامينات معظم احتياجات الجسم لهم. الميكروفلورا ينظم تبادل الماء والملحوتكوين غازات الأمعاء.
إزالة السموم.تمنع الكائنات الدقيقة إطلاق السم من قبل بعض الكائنات الحية الدقيقة ، وتشارك في إزالة السموم من الكائنات الحية الدقيقة (المواد الغريبة) التي تدخل الجسم من البيئة الخارجية والمنتجات الأيضية السامة الناتجة عن طريق تحويلها إلى منتجات غير سامة ، وتدمير المواد المسرطنة.
تحفيز جهاز المناعة. تحفز البكتيريا الدقيقة مع عواملها المستضدية تطور الأنسجة اللمفاوية في الجسم ، وتشكيل الأجسام المضادة ، وبالتالي تساعد في الحفاظ على التوازن في الأغشية المخاطية.
عدوى.ومع ذلك ، فإن ممثلي البكتيريا العادية لا يجلبون دائمًا الفوائد فقط. في ظل ظروف معينة ، على وجه الخصوص ، عند التعرض لعوامل تقلل المقاومة الطبيعية ، خاصةً نتيجة للإشعاع المؤين ، يمكن أن يصبح جميع ممثلي البكتيريا العادية تقريبًا ، باستثناء البكتيريا المشقوقة ، المذنبين في العديد من الالتهابات الداخلية، في أغلب الأحيان مع أمراض التهابات قيحية توطين مختلف: التهاب اللوزتين ، التهاب السحايا ، التهاب المثانة ، التهاب الأذن الوسطى ، التهاب الكلية ، التهاب الزائدة الدودية ، الخراجات ، الفلغمون ، إلخ.