تعد حياة جسم الإنسان ظاهرة معقدة للغاية وفريدة من نوعها ، ومع ذلك ، فإن لديها مثل هذه الآليات التي تدعم وجودها وفي نفس الوقت يمكن تفكيكها إلى أبسط المكونات التي يمكن للجميع الوصول إليها. هنا ، أولاً وقبل كل شيء ، يجب أن يقال عن عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا ، والتي هي معقدة فقط ، في الواقع ، مثل عملية التمثيل الغذائي للبكتيريا بسيطة للغاية. يساعد علم الأحياء الدقيقة في التعرف بالتفصيل على عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة. تساعد العمليات التي تتم دراستها في تشكيل أشكال جديدة من العلاج لمجموعة متنوعة من الأمراض.
إذا تحدثنا عن الصورة العامة للعملية البكتيرية الأيضية ، فإننا نتحدث عن دورة تفاعل معينة ، وبعض التفاعلات مسؤولة عن تزويد جسم الإنسان بالطاقة ، وأما بالنسبة للآخرين ، فهي طرق لتجديد الجسم بالمادة. ، وهذا في الواقع نوع من مواد البناء. إذا تحدثنا عن عملية التمثيل الغذائي للخلايا البكتيرية ، فمن المستحيل العثور على اختلافات عن المبادئ البيولوجية للنوع العام. البكتيريا هي أساس الآلية الداعمة لعملية حياة الخلايا الحية.
هناك نوعان من هذه العملية التي تعتمد على المنتجات الأيضية:
- الهدمالنوع المدمر أو رد الفعل المدمر. يمكن توفير هذا النوع من التمثيل الغذائي عن طريق التنفس التأكسدي. الحقيقة هي أنه عند إجراء عملية التنفس ، تتدفق عناصر من النوع المؤكسد إلى جسم الإنسان ، والتي تبدأ في أكسدة المركبات الكيميائية من نوع معين عند إطلاق طاقة ATP. هذه الطاقة متوفرة في الخلايا في شكل روابط من نوع الفوسفات.
- بناءنوع بناء أو رد فعل إبداعي. نحن نتحدث عن عملية التخليق الحيوي ، التي تخضع لها الجزيئات العضوية ، فهي ضرورية للحفاظ على الحياة في الخلية. تتم العملية برمتها كتفاعلات من النوع الكيميائي ، وتشارك المواد والمنتجات من النوع داخل الخلايا في مثل هذه التفاعلات. تستقبل مثل هذه التفاعلات الطاقة بسبب حقيقة أن الطاقة المخزنة في ATP يتم استهلاكها.
تحدث معظم عمليات النوع الأيضي في خلية من النوع بدائيات النواة ، وهذه العملية ذات طبيعة لمرة واحدة ، كل هذا له شكل دورة مغلقة من النوع. عندما تحدث عملية التمثيل الغذائي ، تبدأ المنتجات في التكوين ، والتي تكون مصحوبة بهياكل من النوع الخلوي ، ثم يبدأ تفاعل حيوي حيوي ، تشارك فيه إنزيمات معينة ، وتنفذ عملية تخليق طبيعة الطاقة. هذه الأنواع من الأيض الميكروبي ليست هي الوحيدة ، فهناك أنواع أخرى.
يشير استقلاب الكائنات الحية الدقيقة إلى الركيزة ، وهنا نتحدث عن عدة مراحل:
- المرحلة المحيطيةعندما تتم معالجة الركيزة بواسطة إنزيمات تنتجها البكتيريا ؛
- المرحلة المتوسطةعندما يبدأ تصنيع منتجات من النوع الوسيط في الخلية ؛
- المرحلة الأخيرة- تبدأ عملية إطلاق المنتجات النهائية في البيئة المحيطة بها.
ترجع جميع ميزات هذه العملية إلى حقيقة أن هناك نوعين من الإنزيمات (نحن نتحدث عن جزيئات بروتينية يمكنها تسريع التفاعلات في البنية الخلوية:
- بادئ ذي بدء ، يجب أن يقال عن الإنزيمات الخارجية ، وهي جزيئات من نوع البروتين ، عندما تبدأ الخلية في الإنتاج في الخارج ، وتبدأ الركيزة الخارجية في عملية تدمير جزيئات من النوع الأصلي.
- بشكل منفصل ، نتحدث عن الإنزيمات الداخلية ، وهي أيضًا جزيئات بروتينية تعمل داخل الخلية ، ثم يبدأ التفاعل المشترك مع جزيئات الركيزة التي تأتي من الخارج.
وتجدر الإشارة إلى أن هناك عددًا من الإنزيمات التي ينتجها الهيكل الخلوي على أساس مستمر (ذات طبيعة تأسيسية) ، وهناك أيضًا تلك التي تقوم بالإنتاج في شكل تفاعل عند ظهور ركيزة معينة .
نوع الطاقة التمثيل الغذائي
تتم هذه العملية في البكتيريا بطرق معينة من النوع البيولوجي:
- الطريقة الأولى هي التغذية الكيميائية ، عندما يتم الحصول على الطاقة في سياق التفاعلات الكيميائية.
- الطريقة الثانية هي التغذية الضوئية (هنا نتحدث عن طاقة التمثيل الضوئي).
إذا تحدثنا عن كيفية تنفس البكتيريا بطريقة التغذية الكيميائية ، فيمكن أن يكون هناك 3 طرق:
- أكسدة طابع الأكسجين
- أكسدة بدون استخدام الأوكسجين.
- عملية التخمير.
ملامح التمثيل الغذائي البكتيري
- تتميز هذه العمليات بالسرعة الشديدة والشدة. في غضون يوم واحد فقط ، تستطيع بكتيريا واحدة معالجة مثل هذه الكمية من العناصر الغذائية التي تتجاوز وزنها 40 مرة!
- مع جميع الظروف الخارجية ، حتى البكتيريا غير المواتية تتكيف بسرعة كبيرة.
- أما بالنسبة لعملية التغذية ، فهي تحدث من خلال سطح الخلية بأكمله. من الجدير بالذكر أن بدائيات النوى لا يمكنها ابتلاع العناصر الغذائية ، ولا يمكن هضمها داخل الهيكل الخلوي ، ويتم تقسيمها خارج الخلية ، ويلاحظ أيضًا التركيب الكيميائي للبكتيريا الزرقاء.
كيف تنمو الكائنات الدقيقة وتتكاثر؟
تجدر الإشارة إلى أن النمو هو العملية التي يزداد فيها الفرد في الحجم ، أما بالنسبة لعملية التكاثر نفسها ، فهذا هو الوقت الذي يبدأ فيه السكان في الزيادة.
من الجدير بالذكر أن البكتيريا قادرة على التكاثر بطريقة يتم فيها الانشطار الثنائي ببساطة ، ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة بعيدة كل البعد عن الطريقة الوحيدة ، فهناك أيضًا تبرعم. إذا كان للبكتيريا شكل موجب الجرام ، فهناك تكوين لقسم من جدار من النوع الخلوي وغشاء من النوع السيتوبلازمي ، وهو قادر على النمو إلى الداخل. إذا كانت البكتيريا سالبة الجرام ، فإن انقباض يبدأ في التكون ، وبعد ذلك تنقسم الخلية إلى شخصين.
سرعة عملية التكاثر جديرة بالملاحظة ، يمكن أن تكون مختلفة. إذا تحدثنا عن الغالبية العظمى من البكتيريا ، فإنها تنقسم كل نصف ساعة. وهناك المتفطرات السلية ، وعملية تقسيمها أبطأ ، ويكفي أن نقول إن القسم الواحد قد يستغرق 18 ساعة على الأقل. لا تنقسم اللولبيات أيضًا بسرعة ، حوالي 10 ساعات ، لذلك يمكنك أن ترى كيف يختلف التمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة.
إذا زرعت البكتيريا في وسط مغذي سائل ، وأخذت حجمًا معينًا ، ثم أخذت عينة كل ساعة ، فإن النمو البكتيري يكون على شكل خط منحني.
تنمو هذه المواد على عدة مراحل:
- المرحلة الكامنة ، حيث يكون للبكتيريا القدرة على التكيف بسرعة مع البيئة الغذائية ، ولا يزيد عددها من حيث عددها ؛
- مرحلة النمو اللوغاريتمي ، عندما يبدأ العد البكتيري في الزيادة أضعافا مضاعفة ؛
- مرحلة النمو لنوع ثابت ، عندما تظهر العديد من المواد الجديدة أثناء موتها ، وتبقى الكائنات الحية الدقيقة ثابتة ، كل هذا يمكن أن يصل إلى الحد الأقصى. يتم استخدام مصطلح مثل تركيز M هنا ، وهذه قيمة مميزة لجميع أنواع البكتيريا ؛
- مرحلة الاحتضار هي عملية يصبح فيها عدد الخلايا الميتة أكبر من عدد الخلايا القابلة للحياة. يحدث هذا بسبب تراكم منتجات التمثيل الغذائي في الجسم واستنفاد البيئة.
في الختام ، تجدر الإشارة إلى أن عملية التمثيل الغذائي لجميع البكتيريا والميكروبات قد يكون لها اختلافات معينة ؛ قد تحدث مجموعة متنوعة من العوامل هنا. الخصائص الفردية لجسم الإنسان ذات أهمية كبيرة. أما بالنسبة لعملية مثل تنظيم التمثيل الغذائي ، فقد بدأت في دراستها حتى في بدائيات النوى ، وعلى وجه التحديد في بدائيات النوى (هذه هي أوبرا كولاي المعوية).
حتى الآن ، هناك مجموعة متنوعة من طرق البحث. إذا تمت دراسة بكتيريا الكبريت ، فإن الدراسة لها خصائصها الخاصة ، ويمكن استخدام طرق أخرى لدراسة التغيرات البكتيرية. وتستحق بكتيريا الحديد اهتمامًا خاصًا ، حيث تتمتع بميزة فريدة في أكسدة الحديدوز.