طلب مساعدة في بحث للسنة 2 موديل Microbiologie

boutheina beto

:: عضو مُتميز ::
إنضم
21 أفريل 2013
المشاركات
803
نقاط التفاعل
1,096
النقاط
271
محل الإقامة
تبسة
الجنس
أنثى
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
اخواتي اخواني في الله
ارجوا منكم مساعدتي بمعلومات قيمة
في بحث عنوانه :
(طريقة التكاثر في البكتيريا )Le mode de reproduction chez les bactéries
 
تتميز البكتيريا بمقدرتها على التأقلم حسب الظروف المحيطة ومما تحتاجه البكتيريا :
1) الغذاء :
تقسم البكتيريا حسب طريقة تغذيتها إلى :


أ ) ذاتية التغذية: حيث تقوم بتجهيز احتياجاتها الغذائية من عناصر أو مركبات غير عضوية ومنها :
• ذاتية التغذية الضوئية تستخدم الطاقة الشمسية للقيام بعملية البناء الضوئي .
• ذاتية التغذية الكيمائية حيث تستخدم الطاقة الكيميائية الناتجة من أكسدة العناصر والمواد الكيميائية لتثبيت ثاني أكسيد الكربون وبناء احتياجاتها من المواد العضوية مثل اكسدة النيتروجين أو الكبريت أو مركباتهما .

ب) غير ذاتية التغذية :
أي عضوية التغذية وتحصل على الطاقة اللازمة لها عن طريق التحليل الكيميائي للمركبات العضوية كالكربوهيدرات والدهون والبروتينات كما يحدث في عملية التخمر (التنفس اللاهوائي) أو استخدام الاكسجين مباشرة كما في التنفس الهوائي للحصول على الطاقة اللازمة .

2) الماء :
يعد الماء وسطاً مناسباً لنشاط البكتيريا وتكاثرها حيث يشكل 80% من كتلتها الخلوية ولذلك فإن عملية التجفيف تساعد في حفظ الغذاء أطول فترة ممكنة حيث لا تتمكن البكتيريا من التكاثر بعيداً عن الرطوبة .

3) درجة الحرارة :
تزداد أنشطة البكتيريا الأيضية بازدياد درجة الحرارة إلى أن تصل إلى حد تعيق فيه نمو البكتيريا فتثبطه "درجة الحرارة العظمى" حيث تؤثر في الأنزيمات والحمض النووي DNA والرايبوسومات فتحد من نشاطها وتقتلها أما درجات الحرارة الصغرى فتحد من نمو البكتيريا ونشاطها دون أن تقتلها .

4) الرقم الهيدروجيني (pH):
تنمو غالبية أنواع البكتيريا في الوسط المتعادل إلا أن بعضها ينمو في أوساط حمضية فتسمى البكتيريا الحمضية ، وأنواع أخرى تنمو في أوساط قاعدية وتسمى البكتيريا القاعدية .

5) الأكسجين :
يمكن تقسيم البكتيريا إلى ثلاثة أنواع رئيسية حسب احتياجها للأكسجين .
أ. بكتيريا هوائية : تحتاج إلى وجود كمية من الأكسجين كعامل رئيسي في عمليات الأيض والتحول الغذائي لانتاج الطاقة.

ب. بكتيريا لاهوائية : ويعد الاكسجين ساماً لها – حيث تعتمد في انتاج طاقتها في عمليات التنفس اللاهوائية أما عند وجود الاكسجين فإنه ينتج مواد كيميائية مؤكسدة تتلف أجزاء الخلية وأنزيماتها وتؤدي إلى موتها .

ج. بكتيريا لاهوائية اختيارية : تستطيع العيش بجود الاكسجين أو عدمه .

6) تأثير المضادات الحيوية والمواد المطهرة :
وجود هذه المواد لها أثر فعّال في تثبيط نمو البكتيريا والقضاء عليها وكذلك بالنسبة للمواد الكيماوية المعقمة antiseptics

تكاثر البكتيريـا :
* تتكاثر البكتيريا بالانشطار الثنائي بنسب هندسية متصاعدة
* تتفاوت سرعة الانقسام من نوع إلى آخر .
* تتراوح المدة اللازمة لانقسام الخلية الواحدة بين 20 دقيقة واكثر من يوم واحد .
* يمر نمو الخلايا بمراحل يطلق عليها أطوار النمو وهي :
1) طور الركود : لا تنقسم فيه الخلية ولكنها تكون تراكيبها وعضياتها والمواد اللازمة للانقسام .
2) طور النمو : (الطور اللوغاريتمي) وتكون سرعة انقسام الخلايا بنسب هندسية متصاعدة .
3) طور التوقف أو الثبات "عدد الخلايا الناتجة = عدد الخلايا الميتة"
4) طور الهبوط أو الموت : تزداد نسبة الخلايا الميتة (وتكون سرعة الموت لوغاريتمية أيضاً).
في البكتيريا العصوية : تنقسم الخلايا في مستوى واحد وإذا بقيت متصلة شكلت سلسلة من الخلايا (مرض الجمرة الخبيثة) .
في البكتيريا الكروية : تنقسم الخلايا في مستويات مختلفة وينتج تجمعات بكتيرية مميزة .
وقد تنقسم في مستوى واحد وتبقى متصلة على شكل سلاسل (بكتيريا السبحية)
أو قد تنقسم في مستويين متعامدين يشكلان صفائح منتظمة (بكتيريا البيديوكوكس)
أو في ثلاثة مستويات متعامدة مع بعضها لتشكل مكعباً من ثماني خلايا (بكتيريا السارسينا)
أو ثلاثة مستويات غير متعامدة أو منتظمة لتشكل عنقوداً غير منتظم (بكتيريا المكورات العنقودية) .
ومما هو جدير بالذكر لا يوجد تكاثر جنسي في البكتيريا ولا يتم فيها انقسام منصف وذلك نظراً لأنها غير حقيقية النوى ولا تحتوي إلا على كروموسوم واحد فقط ولكن يوجد هناك انتقال للمادة الوراثية يتم بثلاث طرائق رئيسية هي :
أ) التحول :
وهو انتقال حمض DNA من البيئة المحيطة إلى داخل اخلية وقد يحدث عبور تتبادل فيه المواد والمعلومات الوراثية لتنشأ صفات جديدة في الخلية البكتيرية المستلمة (المستقبلة).
ب) الاقتران :
وهو انتقال العوامل الوراثية من خلية بكتيرية معطية إلى خلية مستقبلة عن طريق الاتصال المباشر بينهما بواسطة الشعيرات الجنسية .
ج) النقل :
حيث يتم انتقال العوامل الوراثية من فيروس (لاقم البكتيريا) إلى خلية بكتيرية
 
<!-- [if gte mso 10]> <mce:style><! /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt; mso-para-margin:0in; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} --><!-- [endif]-->
تشكل البكتيريا مجموعة الكائنات الحية بدائية النوى التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، تعامل معها الإنسان من خلال آثارها أولاً دون أن يراها فقد عرف أنها تسبب المرض واستعمل بعضها في عمليات تخمر مختلفة . و كان لاكتشاف المجهر الأثر الكبير في التعرف عليها .
أول من اكتشف وجود البكتيريا العالم الكيميائي الفرنسي "باستير" حيث اكتشف البكتيريا الهوائية واللاهوائية من خلال تجاربه على التخمر واكتشف أيضاً طعومها وارتبط اسمه بعملية البسترة لقتل الكائنات الحية المجهرية التي يمكن ان توجد بالسوائل وخاصة الحليب . أما العالم الألماني روبرت كوخ فقد أسهم في اكتشاف علاقة البكتيريا بالمرض وأول من عمل مزارع نقية للبكتيريا . ولقد ارتبط اسم البكتيريا كثيراً بالأمراض التي تسببها للإنسان ولكن الاكتشافات الحديثة والتقدم السريع الذي حدث في العلوم التطبيقية أظهرت أن البكتيريا تلعب دوراًهاماً في كثير من الصناعات الغذائية والدوائية والتخلص من المواد العضوية وغير العضوية وكذلك معالجة المياه العادمة والمعالجة الحيوية لمخلفات المزارع واستخدامها في إنتاج الطاقة وغاز الميثان .
تشتمل هذه المملكة على مخلوقات حية كثيرة تتميز بخصائص مشتركة جعلت العلماء يضعونها في هذه المجموعة من هذه الخصائص أنها :


إذ تتركب من جدار وغشاء خلويين يحيطان بالسيتوبلازم الذي يحوي كروموسوماً حلقياً واحد DNA ولا يحتوي على بروتين الهستون وقد يحتوي على واحد أو اكثر من جزيئات DNA على شكل دوائر صغيرة تسمى البلازميدات وتتكاثر بصورة مستقلة عن الكروموسوم ، والرايبوسومات وبعض الأجسام التخزينية .

تنتشر على سطح خلايا أنواع من البكتيريا سالبة الغرام تراكيب تسمى الشعيرات وهي مشابهة للأسواط ، إلا أنها أقصر ومن وظائفها :
* تساعد البكتيريا في الالتصاق بالسطح .
* هناك نوع منها يسمى الشعيرات الجنسية يساعد على نقل المواد الوراثية أثناء عملية الاقتران .

أولاً- شعبة البكتيريا السيانية (البكتيريا الخضراء المزرقة ).
ثانياً- شعبة البكتيريا .
أولاً : شعبة البكتيريا السيانية (البكتيريا الخضراء المزرقة )

• تضم هذه الشعبة أنواعا كثيرة من البكتيريا متنوعة في طرق المعيشة وكذلك في تركيبها الخلوي ، فبعضها ذات تركيب بسيط وبعضها الأخر معقد.

• ومن أمثلة هذه الشعبة : البكتيريا السيانية وكانت تسمى بالطحالب الخضراء المزرقة لاحتوائها على صبغة زرقاء وصبغة الكلوروفيل الخضراء لذا فإن لها القدرة على القيام بعملية البناء الضوئي ، توجد في البيئات المائية العذبة والمالحة وعلى اليابسة ، ومن أمثلتها ( نوستك ، أوسيلاتوريا ) ، ويستفاد منها في مقدرتها على تثبيت النتيروجين حيث في جنوب شرق أسيا يمكن أن يعيش نبات الأرز لعدة سنوات بدون تسميد (علل ) وذلك لأن البيئة التي يزرع فيها الأرز غنية بهذه البكتيريا السيانية التي تقوم بتثبيت النتروجين الحيوي .

ثانياً : شعبة البكتيريـا
تتركب الخلية البكتيرية من :
أ- الأسواط : وتوجد بعض أنواع البكتريا وتنشأ من الغشاء السيتوبلازمى وتستخدمها البكتريا في الحركة .
ب- النتوءات : وتوجد غالبا في البكتريا الممرضة لتساعدها في الالتصاق بخلايا العائل .

أ - الجدار الخلوي : وهو الذي يعطي الخلية البكتيرية شكلها المحدد
ب- الغشاء السيتوبلازمى : وهو غشاء رقيق يحيط بمحتويات الخلية ويتحكم في مرور المواد من وإلي سيتوبلازم الخلية .

بيئة البكتيريا:
تصنيف البكتيريا
تؤكد الدراسات الحديثة على وجود اختلافات وتنوع بين البكتيريا وقد تصنف إلى أكثر من مجموعة اعتمادا على صفات محددة منها :
أ) الأصباغ العادية : مثل أزرق المثيلين وهو أكثرها استعمالاً تظهر البكتيريا مصبوغة باللون الأزرق .
ب) صبغة غرام Gram Stain : ( نسبة إلي مكتشفها كريستيان غرام )
ـ وهي تتلخص في استعمال صبغتين مختلفتين هما : البنفسج البلوري Crystal violet والصفرانين Safranin
ـ تأخذ بعض أنواع البكتيريا الصبغة البنفسجية ( الأزرق ) فقط وتسمى موجبة لصبغة الغرام .
ـ تأخذ أنواع أخرى صبغة الصفرانين وتظهر حمراء أو زهرية وتسمى بكتيريا سالبة لصبغة الغرام، وبذلك يمكن تمييز هذين النوعين من البكتيريا وتصنيفها ،ويعتمد ذلك على تركيب الجدار الخلوي لكل نوع .
ج) الصبغة المقاومة للحمض acid fast stain : كالمستخدمة في بكتيريا السل .
د) أصباغ خاصة تساعد على اظهار بعض التراكيب الخلوية : مثل الأبواغ ، الأسواط أو المحفظة.

فعلى سبيل المثال لو أردناً تصنيف البكتريا على حسب الشكل والتجمع فأننا سنجد التصنيف التالي :
النوع
الشكل
الوجود - التجمع
مثال
البكتيريا الكروية
كروية الشكل
أحادية أو ثنائية أو رباعية أو سبحية أو عنقودية .
بكتيريا الالتهاب الرئوي والسحايا
عصوية
شبيهة بالعصا
احادية او ثنائية او سبحية
بكتيريا التيفوئيد والدفتيريا
حلزونية
حلزونية الشكل
أحادية فرضاً
بكتيريا التيفوئيد والدفتيريا


الظروف الملائمة لتكاثر البكتيريا ونموها

تتميز البكتيريا بمقدرتها على التأقلم حسب الظروف المحيطة ومما تحتاجه البكتيريا :


تقسم البكتيريا حسب طريقة تغذيتها إلى :
أ ) ذاتيــة التغذيـــــــــة : حيث تقوم بتجهيز احتياجاتها الغذائية من عناصر أو مركبات غير عضوية ومنها :
• ذاتية التغذية الضوئية تستخدم الطاقة الشمسية للقيام بعملية البناء الضوئي .
• ذاتية التغذية الكيمائية حيث تستخدم الطاقة الكيميائية الناتجة من أكسدة العناصر والمواد الكيميائية لتثبيت ثاني أكسيد الكربون وبناء احتياجاتها من المواد العضوية مثل اكسدة النيتروجين أو الكبريت أو مركباتهما .
ب) غير ذاتية التغذية : أي عضوية التغذية وتحصل على الطاقة اللازمة لها عن طريق التحليل الكيميائي للمركبات العضوية كالكربوهيدرات والدهون والبروتينات كما يحدث في عملية التخمر (التنفس اللاهوائي) أو استخدام الاكسجين مباشرة كما في التنفس الهوائي للحصول على الطاقة اللازمة . ويتم هذا النمط في عدة صور وهي :
أ – التغذية الرمية : وتقوم البكتيريا التي تتغذى بهذه الطريقة بالهضم خارج الخلية ليتم تحليل بقايا المخلوقات الحية وكذلك الجثث ثم يتم امتصاصها لتحصل منها على حاجتها من المركبات الغذائية.
ب – التغذية التطفلية : وتقوم البكتيريا التي تتغذي بهذه الطريقة بالالتصاق بخلايا العائل سواء الداخلية أو الخارجية لتحصل على غذائها من هذا العائل الحي وغالباً تسبب له المرض كالبكتيريا المسببة لمرض الزهري ( السفلس ) والسيلان اللذان يصيبان الجهاز التناسلي .
ج – التغذية التكافلية : ويحدث هذا النمط من التغذية في البكتريا التي تعيش متكافلة مع مخلوقات حية أخري كالتي تعيش في أمعاء الإنسان أو التي تعيش في جذور النباتات البقولية .

يعد الماء وسطاً مناسباً لنشاط البكتيريا وتكاثرها حيث يشكل 80% من كتلتها الخلوية ولذلك فإن عملية التجفيف تساعد في حفظ الغذاء أطول فترة ممكنة حيث لا تتمكن البكتيريا من التكاثر بعيداً عن الرطوبة .

تزداد أنشطة البكتيريا الأيضية بازدياد درجة الحرارة إلى أن تصل إلى حد تعيق فيه نمو البكتيريا فتثبطه "درجة الحرارة العظمى" حيث تؤثر في الأنزيمات والحمض النووي DNA والرايبوسومات فتحد من نشاطها وتقتلها أما درجات الحرارة الصغرى فتحد من نمو البكتيريا ونشاطها دون أن تقتلها.

تنمو غالبية أنواع البكتيريا في الوسط المتعادل إلا أن بعضها ينمو في أوساط حمضية فتسمى البكتيريا الحمضية ، وأنواع أخرى تنمو في أوساط قاعدية وتسمى البكتيريا القاعدية .

يمكن تقسيم البكتيريا إلى ثلاثة أنواع رئيسية حسب احتياجها للأكسجين .
أ. بكتيريــا هوائيـة : تحتاج إلى وجود كمية من الأكسجين كعامل رئيسي في عمليات الأيض والتحول الغذائي لانتاج الطاقة.
ب.بكتيريــا لاهوائيـــة: ويعد الاكسجين ساماً لها – حيث تعتمد في انتاج طاقتها في عمليات التنفس اللاهوائية أما عند وجود الاكسجين فإنه ينتج مواد كيميائية مؤكسدة تتلف أجزاء الخلية وأنزيماتها وتؤدي إلى موتها.
ج. بكتيريا لاهوائية اختياريــــــة : تستطيع العيش بجود الاكسجين أو عدمه .

وجود هذه المواد لها أثر فعّال في تثبيط نمو البكتيريا والقضاء عليها وكذلك بالنسبة للمواد الكيماوية المعقمة (antiseptics ) .

التكاثـــر عند البكتيريا

تتكاثر البكتيريا بالانشطار الثنائي بنسب هندسية متصاعدة: 1 ، 2 ، 4 ، 8 ، 16 ، 32.......... وتتفاوت سرعة الانقسام من نوع إلى آخر ،وتتراوح المدة اللازمة لانقسام الخلية الواحدة بين 20 دقيقة واكثر من يوم واحد .
يمر نمو الخلايا بمراحل يطلق عليها أطوار النمو وهي :

( في البكتيريا العصوية : تنقسم الخلايا في مستوى واحد وإذا بقيت متصلة شكلت سلسلة من الخلايا مرض الجمرة الخبيثة) .
(في البكتيريا الكروية : تنقسم الخلايا في مستويات مختلفة وينتج تجمعات بكتيرية مميزة، وقد تنقسم في مستوى واحد وتبقى متصلة على شكل سلاسل (بكتيريا السبحية ،(أو قد تنقسم في مستويين متعامدين يشكلان صفائح منتظمة (بكتيريا البيديوكوكس ) ، أو في ثلاثة مستويات متعامدة مع بعضها لتشكل مكعباً من ثماني خلايا (بكتيريا السارسينا ، ( أو ثلاثة مستويات غير متعامدة أو منتظمة لتشكل عنقوداً غير منتظم (بكتيريا المكورات العنقودي)

ومما هو جدير بالذكر لا يوجد تكاثر جنسي في البكتيريا ولا يتم فيها انقسام منصف وذلك نظراً لأنها غير حقيقية النوى ولا تحتوي إلا على كروموسوم واحد فقط ولكن يوجد هناك انتقال للمادة الوراثية يتم بثلاث طرائق رئيسية هي :

طرق انتقال المادة الوراثية في البكتيريا
أ) التحـول : وهو انتقال حمض DNA من البيئة المحيطة إلى داخل اخلية وقد يحدث عبور تتبادل فيه المواد والمعلومات الوراثية لتنشأ صفات جديدة في الخلية البكتيرية المستلمة (المستقبلة).
ب الاقتـران : وهو انتقال العوامل الوراثية من خلية بكتيرية معطية إلى خلية مستقبلة عن طريق الاتصال المباشر بينهما بواسطة الشعيرات الجنسية.
ج) النقـل : حيث يتم انتقال العوامل الوراثية من فيروس (لاقم البكتيريا) إلى خلية بكتيرية .

سؤال :هل يعتبر تكوين الجراثيم في البكتريا نوع من التكاثر ؟
للبكتيـريا طريقــــة تساعدها على حفظ الفرد مــن الظــروف البيئية غير المناسبــة وهــي تكـــوين الجراثيم ولا يتم فيــه زيـــادة عدديــة بل تقوم الخلية البكتيرية بإحاطة نفسها بغلاف سميك يتحمل الظروف البيئة غير المناسبة لعدة سنوات وعندما تكون الظروف البيئية مناسبة للبكتيريا فإن الجراثيم تتحرر لتكون خلايا بكتيرية نشطة .

أهمية البكتيريـا:
اقترن اسم البكتيريا عادة عند عامة الناس بالمرض ، ولكن ينبغي عدم التغافل عن فوائد البكتيريا فقد خلقها الله سبحانه وتعالي لتسهم في المحافظة على توازن النظام الحيوي . ولها أهمية كبيرة على سطح الأرض . فكما أن بعضها ضار للمخلوقات الحية ، كذلك لبعضها الآخر فوائد جمة في الصناعات والبيئة ولولا وجود البكتيريا لأصبحت الحياة غير ممكنة على وجه الأرض، فهي كائن أساسي في دور الحياة والتوازن الأحيائي في الطبيعة .

فوائد البكتيريا
أضرار البكتيريا
البكتيريا.............. قد تكون بديلا للمضادات الحيوية
أفاد باحثون بأن بعض البكتيريا التي تتغذى على مثيلاتها من الكائنات الدقيقة قد تستخدم كبديل للمضادات الحيوية.
فقد خلص باحثون بريطانيون وألمان إلى أن البكتيريا المعروفة باسم "بدلوفيبريو" قد تكون بديلا مفيدا للمضادات الحيوية التي تضعف فاعليتها وقدرتها على القضاء على الأمراض مع الوقت، فهذا النوع من البكتيريا يسبح بسرعات فائقة حيث يستشعر وجود أجسام أخرى غريبة ويقتحمها ويقضي عليها.
وقد أشار الباحثون الذين نشروا دراستهم الأخيرة في دورية "ساينس" (العلم) إلى أنهم يعكفون في الوقت الراهن على دراسة جينات هذه البكتيريا لمعرفة كيف تشن هجماتها على الأجسام الغريبة .
الخريطة الجينية للبكتيريا
يذكر أن العديد من الأمراض الشائعة بدأت تكتسب مناعة ضد المضادات الحيوية التقليدية. وفي الوقت الذي يتم فيه تطوير أنواع جديدة أكثر قوة من المضادات الحيوية يجري البحث عن بدائل لهذه المضادات.
وجدير بالذكر أن بكتريا "بدلوفيبريو" Bdellovibrio bacteriovorus معروفة لدى العلماء منذ فترة، إلا أن قدراتها على محاربة العدوى لم تخضع لدراسة كافية حتى الآن. غير أن فريق الباحثين الذين يضم علماء من معهد ماكس بلانك لعلوم البيولوجيا الارتقائية وجامعة نوتنجهام، انتهى مؤخرا من وضع الخريطة الجينية لهذه البكتريا.
ومبدئيا يأمل العلماء أن يتمكنوا من تطوير دواء قادر على القيام بنفس التفاعلات الكيميائية التي تقوم بها البكتريا لاختراق الكائنات الدقيقة الأخرى والقضاء عليها، ولكن هدفهم الأبعد هو أن يتمكنوا يوما من تجنيد تلك البكتريا نفسها داخل جسم الإنسان للقضاء على الميكروبات التي تصيبه.

دورة حياة معقدة

تمتاز البكتيريا محل الدراسة بدورة حياة معقدة حيث تستشعر أول الأمر "فريستها" من الكائنات الدقيقة الأخرى عن طريق المواد الكيماوية التي تفرزها، ثم تندفع نحوها بسرعة فائقة. وبمجرد أن تصطدم البكتريا بالخلية المستهدفة للكائن الدقيق فإنها تتعلق بها وتمد أليافا تشدها إليها ، وبإمكان البكتريا عندئذ إفراز مواد كيماوية تمكنها من ثقب الجدار الخلوي للجسم المستهدف، ثم تقوم بدفع نفسها داخل هذا الجسم لتبدأ في التهام الخلية الأخرى من الداخل ، وتستخدم البكتريا ما تستمده من فريستها في النمو والتكاثر، قبل أن تنطلق مستهدفة خلايا أخرى. ولا يمكن لبكتريا "بدلوفيبريو" عدوى خلايا الثدييات لذا يفترض أمانا في حالة وجودها داخل جسم الإنسان، وإن كان يلزم إجراء الكثير من التجارب للتحقق من تلك النظرية معمليا ، كما أن هذه البكتيريا لا تستحث عادة استجابة مناعية قوية في 2- تتميز بصلابة جدارها الغني بمتعدد الببتيد :( ببتيد وغلايكان peptedoglycon ) ويكون هذا الجدار متعدد الطبقات في البكتيريا موجبة الغرام ، أو رقيقاً محاطاً بغلاف خارجي مكون من سكريات دهنية وبروتينات في البكتيريا سالبة الغرام . 7- بعضها ذاتي التغذية وبعضها الآخر تتغذى على المواد العضوية وغير العضوية تحت الظروف الهوائية واللاهوائية . 2- تعيش على عمق يزيد عن 400 متر في الثلوج . 3- بعضها يعيش في أعماق البحار. 6- داخل أمعاء الإنسان وفي أجهزة الهضم لبعض الحيوانات المجترة . 5) الأكسجين : 2).طور النمو : الطور اللوغاريتمي) وتكون سرعة انقسام الخلايا بنسب هندسية متصاعدة . 4). طور الهبوط أو الموت : تزداد نسبة الخلايا الميتة (وتكون سرعة الموت لوغاريتمية أيضاً. 3- تتحرك بواسطة الأسواط وهي وسيلة الحركة في كثير من أنواع البكتيريا وهي تتركب من مادة الغلاجين وقد يوجد عليها سوط واحد في أحد قطبي الخلية أو سوط في كل قطب أو مجموعة من الأسواط على أحد قطبي الخلية أو سوط في كل قطب أو مجموعة من الأسواط على أحد القطبين أو كلاهما أو قد تحيط الاسواط بجسم الخلية قد . 4- تمتلك أغلفة( أغمدة ) خارج الجدار الخلوي ، وقد تحاط بعض أنواعها بطبقة مخاطية تسمى المحفظة Capsule تشكل غطاء وتخزن المواد الغذائية وتزيد من قدرة بعض أنواع البكتيريا في إحداث المرض . 8- بدائية النواة حيث لا يوجد غشاء نووي يحيط بالمادة الوراثية فتكون على شكل كتل صغيرة مبعثرة في السيتوبلازم تضم هذه المملكة البكتريا التي تعتبر أكثر المخلوقات الحية انتشارا على سطح الأرض وتنقسم البكتيريا إلي شعبتين : 4- بعضها يعيش بالقرب من فوهات البراكين حيث درجة الحرارة العالية . 3). طور التوقف أو الثبات : "عدد الخلايا الناتجة = عدد الخلايا الميتة" . 5- تدخل في كثير من الصناعات مثل : صناعة الجلود - تعطين ألياف الكتان وجعلها صالحة للنسيج - استخراج النشا البدائي من جذور النباتات . 8- البكتيريا والحشرات :تنتج بعض أنواع البكتيريا العضوية بلورات سامة مرافقة للأبواغ الداخلية تستخدم في القضاء على كثير من الحشرات الممرضة التي تتخذ من هذه البكتيريا غذاء لها. 5- أحجام الخلية البكتيرية مختلفة لدرجة كبيرة نسبياً فمنها ما هو متناهي الصغر كما في الميكوبلازما يتراوح قطر خليتها بين 100-200 نانومتر – ومنها ما هو كبير قد يصل إلى 500 نانومتر،كما في بكتيريا القولون العصوية . 5- توجد في الهواء والماء والتربة . 6) تأثير المضادات الحيوية والمواد المطهرة : 1- تتميز ببساطة التركيب : 6- تتكاثرفي الحالة العامة بالانشطار الثنائي البسيط . 1- الزوائــــــد: ويوجد نوعان من الزوائد هما : 2- الطبقة السطحية : وتوجد في جميع الخلايا البكتيرية ويصعب رؤيتها أثناء الفحص المجهري في بعض أجناس البكتريا لرقتها وتهتكها . 3- الغلاف الخلـوي : ويتكون من : 4- السيتوبلازم : وهو الجزء الهلامي الموجود داخل الغشاء الخلوي وتوجد فيه التراكيب الخلوية المختلفة . 1- توجد في كل مكان تقريبا حتى في البيئات ذات الظروف القاسية . 1-الاستجابة لصبغة غرام : نظراً لاختلاف التركيب الكيميائي بين جدار الخلايا في بعض أنواع البكتريا أمكن التعرف على هذه الأنواع باستخدام الصباغ الملونة . ولكي تتم رؤية خلايا البكتيريا بوضوح تحت المجهر فنحتاج إلى استعمال أصباغ مختلفة وهي : 2- طريقة تكوين الجراثيم : 3- نمط التغذية (تطفلية ، ترمميه ، تكافلية) 4- وجود أسواط للخلية أو عدم وجودها . 5- الشكل الخارجي للخلية وتجمعها : 1) الغــذاء : 2) الماء : 3)درجة الحرارة : 4) الرقم الهيدروجيني ( PH ): 1).

طور الركود: لا تنقسم فيه الخلية ولكنها تكون تراكيبها وعضياتها والمواد اللازمة للانقسام .

1- البكتيريا والبيئة : تنظيف البيئة ومعالجة المياه العادمة والتخلص من المواد العضوية وغير العضوية من مخلفات المصانع والمنازل بما فيها من عناصر ثقيلة سامة كالرصاص والزئبق ومعالجة المخلفات لانتاج الطاقة من غاز الميثان ومعالجة التلوث بالبقع النفطية وفي دورات العناصر في الطبيعة كدورة الكربون والكبريت والنيتروجين ، وكذلك تسهم مع الفطريات في تحليل الأجسام الميتة مما يساعد في خصوبة التربة، فعندما تقوم بتحليل جثث المخلوقات الميتة لتتغذى عليها تعمل البكتيريا عندها على تحويل المركبات العضوية المعقدة إلى مركبات بسيطة يستفيد منها النبات لتصنع مواد غذائية جديدة وبذلك تتخلص البيئة من الجثث المتراكمة .

2- تقوم بتثبيت النيتروجين الجوي (البكتريا السيانية) في خلايا جذور بعض النباتات الفول والبرسيم .

3- تستخدم في صناعة الكثير من المواد الغذائية ومنها على سبيل المثال : صناعة الخل - وتحويل الحليب إلي لبن رائب - صناعة بعض أنواع الجبن ، وانتاج الحموض العضوية مثل حمض الخليك وحمض اللبن وانتاج بروتين الخلية الواحدة الذي يستعمل كغذاء للماشية والدواجن .

4- تستخدم في إنتاج العديد من المركبات الطبية ومنها إنتاج فيتامين B وفيتامين K وإنتاج هرمون الأنسولين عن طلريق هندسة الجينات ، وأنتاج مادة الآنترفيرون ، وأنتاج حامض اللاكتيك وإنتاج الأنزيمات الهاضمة للسليلوز والبروتينات ،وصناعة المضادات الحيوية الحديثة.

5- البكتيريا والانسان: تستخدم بعض أنواع البكتيريا في المكافحة البيولوجية أي أنها تستخدم للقضاء على بعض المخلوقات الحية التي تفتك بمقدرات الإنسان الحيوية ، وبالمقابل تعيش بعض أنواع البكتيريا معيشة تكافلية في أمعاء الانسان والحيوان فهي تساعد في هضم بعض المواد الدهنية وهضم السليلوز كما تساعد في بناء فيتاميني K , B في أمعائه .

6- بعض أنواع البكتيريا لها القدرة على التهام بقع الزيت والتغذي عليه وبذلك تخلص البيئة من التلوث بآثار النفط وخاصة في البحار والمحيطات:

1- تسبب (البكتيريا الطفيلية ) العديد من الأمراض للإنسان.

2- البكتيريا والطعام : الطعام يمثل بيئة جيدة لنمو البكتيريا وتكاثرها وتسبب حالات من التسمم الغذائي مثل : السالمونيلا ( تسبب الاسهالات)، والكلوستريديوم ) تسبب التسمم الغذائي البوتيوليني بالإضافة الى أنها تسبب فساد الكثير من الأطعمة .

3- تسهم في تسوس الأسنان حيث تحول بقايا المواد السكرية على سطوح الأسنان إلى حمض اللبن الذي يعمل على تحليل وإتلاف الكالسيوم.
 
افتراضي نمو و تكاثر البكتيريا و ادق تعريف لاسمدة الحيوية
من المعلوم أن كلمة نمو تطلق على الزيادة فى الكتلة الخلوية Cell mass لخلية و احدة أو لمجموعة من الخلايا كالمستعمرة Colony ، بينما كلمة Reproduction(التكاثر) تدل على الزيادة فى عدد الخلايا Cell numberنتيجة الانقسام، الا أنه فى الكائنات الدقيقة وحيدة الخلية كالبكتريا فان كلمة النمو تساوى كلمة التكاثر فى المعنى حيث يقصد بها زيادة فى أعداد الميكروبات.
هذا النمو البكتيرى مثل غيره يتأثر بالظروف المحيطة به من:-
1- عوامل طبيعية: الحرارة- الرطوبة- الضوء...
2- عوامل كيماوية: كتوافر الغذاء القابل للتمثيل – و وجود مواد سامة...
3- عوامل بيولوجية: مثل التنافس بين الكائنات الحية- التطفل- الافتراس- المعيشة التعاونية.
هذه العوامل تؤثر على درجة نمو و تأقلم الكائنات الدقيقة لذا يجب معرفتها و دراستها بكل دقة حتى نتمكن من التحكم فى معدل نمو هذه الميكروبات اما بالزيادة أو النقصان حسب ما نحتاجه منها.
التكاثر اللاجنسى للبكتريا:
تتكاثر البكتريا الحقيقية لاجنسيا بطريقة الانقسام الثنائى البسيط Binary fission or Simple transverse fission حيث يتم:
1- زيادة فى المحتويات البروتوبلازمية و زيادة فى طول الخلية0
2- انقسام المحتويات النووية ( الكروموسومات)0
3- تكون غشاء سيتوبلازمى عرضى Transverse membrane بظهور بروزان جانبيان فى منطقتين متقابلتين من السطح الداخلى للغشاء السيتوبلازمى، و ينموان معا فى اتجاه مركز الخلية على طول المحور العرضى ثم يلتحم هذان البروزان.
4- ينشق الغشاء السيتوبلازمى الى غشائين منفصلين نتيجة لتكوين جدار خلوى بينهما و يتكون هذا الجدار أيضا من الخارج الى الداخل.
5- يعقب ذلك انشقاق الجدار الخلوى العرضى المتكون بدوره طوليا الى قسمين.
6- بذلك تصبح الخلية خليتين، هاتان الخليتان الجديدتان اما تنفصلا عن بعضهما مباشرة أو يحدث الانفصال بعد مدة، أو تظلا ملتصقتين ليكونا سلسلة من الخلايا أو التجمعات حسب النوع.
و الخلية الجديدة الناتجة تحمل الصفات الاصلية للخلية الام، كما أن النظام الوراثى هو الذى يتحكم فى عملية الانقسام.
ونلاحظ أن البكتريا غير الحقيقية تتكاثر بطرق أخرى بالاضافة الى طريقة الانقسام السابقة مثل التبرعم و تجزء الخيوط و تكون الكونيديا.
التكاثر الجنسى: Sexual Reproduction
التكاثر اللاجنسى بطر يقة الانقسام الثنائى البسيط هو الطريقة الشائعة لتكاثر البكتريا الحقيقية، و لقد أمكن حديثا اثبات حدوث تكاثر جنسى فى البكتريا و ذلك عن طريق مشاهدة انتقال صفات الآباء الى الأجيال المتعاقبة، و قد أمكن وراثيا اثبات حدوث من الالتحام أو التزاوج Fusionبين الخلايا حيث تعتبر أحد الخلايا الملتحمة موجبة و الأخرى سالبةو على ذلك فانه يمكن عن طريق التكاثر الجنسى انشاء هجن جديدة لهاخواص ذات أهمية.
منحنى النمو للبكتريا: Bacterial growth curve
من المعلوم ان معدل التكاثر لأغلب أنواع البكتريا سريع، فاذا لقحت خلية واحدة من E.coliفى بيئة غذائية ملائمة فانها تنقسم لتصبح خليتين بعد 20 دقيقة و تستمر الخلايا الناتجة فى الأنقسام المتكرر، و اذا استمر هذا المعدل فى التكاثر ثابتا، فان الخلية الواحدة ستعطى مليار ميكروب بعد 10 ساعات و لكن هذا المعدل لايستمر هكذا الى مالا نهاية، نتيجة لاستهلاك مكونات البيئة الغذائية و تراكم نواتج تمثيل الميكروبات و موت العذيد منها.. و قد لوحظ أن معدل الموت يزداد بتقدم عمر المزرعة.
و تتفاوت أنواع البكتريا فى سرعة تكاثرها فعمر الجيل Generation timeو هى الفترة التى تمر بين انقسامين متتاليين يختلف من ميكروب لاخر فى كثير من الأنواع حيث تتراوح مابين 20-30 دقيقة، أما الأنواع البطيئة فقد يصل عمر الجيل الى عدة ساعات.
و نلاحظ أن معدل تكاثر Growth rateالميكروب فى البيئة المغذية لا يكون ثابتا حيث يحدث فى هذه المراحل المختلفة تغيرات فى الشكل و الحجم و العدد، و يمكن معرفة ذلك بعد البكتريا بالمزرعة على فترات، و بتسجيل هذه القرءات على منحنى يمثل معدل الزيادة فى أعداد البكتريا مع الوقت تظهر لدينا الأطوار المختلفة من سرعة نمو الميكروب و يسمى هذا المنحنى الناتج منحنى النمو Growth curve و يمثله هذا الرسم المبين:
وهذا المنحنى ينقسم الى أربع أطوار:
1- الطور اللاجى( طور الركود) Lag phase
2- طور النمو الوغاريتمى (طور التكاثر السريع) Logarithmic phase
3- الطور الثابت Stationary phase
4- طور الهبوط Decline phase



الطور اللاجى(الركود) Lag phase:
عقب تلقيح البيئة الغذائية بالميكروبات فانها تتوقف عن الانقسام لفترة ثم تبدأ فى الانقسام و لكن ببطء شديد. ثم يسرع معدل الانقسام حتى يصل الى درجة يثبت عليها.و رغم أن الخلايا لاتنقسم فى هذا الطور أو تنقسم ببطء شديد الا أن عملية التخليق البرؤوتوبلازمى بداخلها تكون مستمرة فتزداد البكتريا فى الحجم حتى تصل الى ضعف أو 3 أضعاف حجمها الأصلى ويزداد تنفسها و تمثيلها الغذائى ، و يظهر البروتوبلازم متجانسا، و مدة هذا الطور تطول أو تقصر تبعا لعوامل كثيرة منها:
- كمية اللقاح البادىء. - عمر المزرعة. - الوسط المناسب.
فتقصر مدة هذا الطور بزيادة كمية اللقاح المضاف و بصغر عمرها و نشاطها و تشابه الوسط الجديد بالسابق الذى كانت نامية فيه.
و تطول المدة اذا كانت كمية اللقاح قليلة أو من خلايا مسنة أو متجرثمة أو أن البيئة الجديدة مختلفة عن القديمة. و هذه العوامل هامة جدا فى الصناعات الغذائية و التخميرية.
2- الطور اللوغاريتمى Logarithmic phase:
سمى بهذا الاسم لأن معدل التكاثر فيه يكون لوغاريتمى، بمعنى لو رسم لوغاريتم العدد مع الزمن يكون خطا مستقيما و هو طور التكاثر السريع للميكروب. و يكون عمر الجيل ثابتا و يحدده العوامل الوراثية و الظروف البيئية السائدة.
فعلى سبيل المثال يكون عمر الجيل 20 دقيقة لبكتريا E. coli تحت الظروف المناسبة بينما تزيد الى عدة ساعات لجنس Mycobacterium و تصل الى حوالى 18 ساعة فى جنس Azospirillumوفى هذا الطور تظهر الخلايا صغيرة الحجم، ويبقى البروتوبلازم متجانسا و قرب نهاية هذا الطور تظهر الحبيبات فى البروتوبلازم.
و طول مدة هذا الطور تتوقف على الظروف التى تؤثر على البكتريا فيصل لأقصاه عند توفرالغذاء و فى صورة ملائمة و عند درجة الحرارة المثلى المناسبة و عدم حدوث تراكم كبير فى نواتج التمثيل الغذائى، و يمكن اطالة هذا الطور باضافة مواد غذائية جديدة الى المزرعة و معادلة المواد السامة الناتجة عن التمثيل الغذائى.
تقدير عدد الأجيال و طول عمر الجيل:
وفى هذا الطور يمكن تقدير عدد الأجيال (ن) و طول عمر الجيل (ج) عمليا بتلقيح البيئة بعدد معلوم من الخلايا ثم التحضين على درجة حرارة مناسبة ثم يقدر عدد البكتريا، و بمعرفة العدد فى البداية(أ) و العدد فى النهاية(ب) و المدة ما بين التقديرين (ت) يمكن معرفة عمر الجيل و عدد الأجيال.
و الزيادة فى عدد الخلايا يمكن أن يعبر عنه بالطريقة التالية:
عدد الخلايا: 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 - .............. (ب)
عدد الأجيال: 0 - 1 – 2- 3 – 4 – 5 – ................ (ن)
فيكون العدد الكلى للبكتريا فى النهاية (ب) لعدد (ن) من الأجيال = 1 x 2ن بفرض أننا بدأنا بخلية واحدة.
و اذا بدأنا بعدد (أ) من الخلايا فان:
العدد النهائى (ب) = أ x2ن
و بأخذ لوغاريتم الأعداد لو ب = لوأ + ن لو2
اذن:
ن = لو ب - لوأ = لو ب - لوأ
لو2 0.3010
طول الجيل (ج) = الوقت الذى يمر بين تقديرين بالدقيقة(ت)
عدد الأجيال (ن)
ج = ت
ن
و بذلك يمكن معرفة عدد الأجيال (ن) و طول عمر الجيل (ج).
3- الطور الثابت: Stationary phase
عند نهاية الطور الوغاريتمى ينخفض معدل التكاثر حتى يصبح عدد الخلايا البكتيرية فى المزرعة ثابت تقريبا، وبذلك تكون الخلايا الجديدة مساوية لعدد الخلايا الميتة، أى أن الخلايا تستمر فى نشاطها و لكن تكاثرها يكون بطيئا.
و فى هذا الطور تظهر الخلايا متجانسةالحجم و الشكل و تبدأ المواد المخزنة فى الظهوربوضوح فى الخلايا، كما تظهر الجراثيم فى الأنواع المتجرثمة، وحدوث هذا الطور الثابت و عدم استمرار الطور اللوغاريتمى ينتج من نفاذ المواد المغذية و تراكم نواتج التمثيل الغذائى فى البيئة بدرجة تضر بالميكروبات و بزيادة أثر هذه العوامل الضارة يمكن أن ينتهى هذا الطور و يبدأ ما يسمى بطور الهبوط و بالتالى فانه يمكن اطالة هذا الطور باضافة مواد مغذية جديدة او بمعادلة المواد التالفة أو جفاف المزرعة أو بالتخزين على درجة حرارة منخفضة لأن خفض درجة الحرارة يقلل سرعة التمثيل الغذائى، و كلما زادت أعداد الخلايا وكانت الظروف غير ملائمة كلما قصرت فترة الطور الثابت.
و يستفاد من خاصية تخزين الميكروبات فى الطور الثابت على درجة حرارة منخفضة عمليا لفائدة منتجى و موزعى مزارع البكتريا العقدية و مزارع البكتريا المستعملة كبادءات فى المنتجات اللبنية، و فى الخميرة المضغوطة و غيرها، اذ يجب الاحتفاظ بهذه الميكروبات فى الطور الثابت لأطول مدة ممكنة لحين استعمالها و فى بداية هذا الطور تجرى الاختبارات البكتريولوجية على الميكروب بالفحص الميكروسكوبى مثلا.
4- طور الهبوط Decline phase:
بعد الطور الثابت يزيد معدل موت الخلايا عن معدل تكاثرها، و يحدث تناقص مستمر فى عدد الخلايا، و يزداد معدل التناقص تدريجيا ويصبح معدل الموت لوغاريتميا و هو عكس معدل النمو اللوغاريتمى المميز للطور اللوغاريتمى وبعد طور الهبوط تموت كل الخلايا فى فترة تتراوح من عدة أيام الى عدة سنوات حسب نوع البكتريا و بموت الخلايا فانها تتحلل ذاتيا نتيجة للنشاط الانزيمى الموجودة بها عقب موتها و فى هذا الطور تظهر الخلايا بأشكال غريبة غير منتظمة غير متجانسة فى الحجم أو الشكل، و يرى التحبب فى البروتوبلازم واضحا، و تنفرد الجراثيم من الخلايا و تتحلل باقى الخلايا و اذا ما لقحت بيئة مناسبة للنمو بهذه الخلايا غير المتجرثمة، فانها تعيد دورة حياة الميكروب من جديد، و تظهر الصفات الثابتة للميكروب فى أوائل الطور الثابت.


************

افتراضي نمو و تكاثر البكتيريا و ادق تعريف لاسمدة الحيوية
من المعلوم أن كلمة نمو تطلق على الزيادة فى الكتلة الخلوية Cell mass لخلية و احدة أو لمجموعة من الخلايا كالمستعمرة Colony ، بينما كلمة Reproduction(التكاثر) تدل على الزيادة فى عدد الخلايا Cell numberنتيجة الانقسام، الا أنه فى الكائنات الدقيقة وحيدة الخلية كالبكتريا فان كلمة النمو تساوى كلمة التكاثر فى المعنى حيث يقصد بها زيادة فى أعداد الميكروبات.
هذا النمو البكتيرى مثل غيره يتأثر بالظروف المحيطة به من:-
1- عوامل طبيعية: الحرارة- الرطوبة- الضوء...
2- عوامل كيماوية: كتوافر الغذاء القابل للتمثيل – و وجود مواد سامة...
3- عوامل بيولوجية: مثل التنافس بين الكائنات الحية- التطفل- الافتراس- المعيشة التعاونية.
هذه العوامل تؤثر على درجة نمو و تأقلم الكائنات الدقيقة لذا يجب معرفتها و دراستها بكل دقة حتى نتمكن من التحكم فى معدل نمو هذه الميكروبات اما بالزيادة أو النقصان حسب ما نحتاجه منها.
التكاثر اللاجنسى للبكتريا:
تتكاثر البكتريا الحقيقية لاجنسيا بطريقة الانقسام الثنائى البسيط Binary fission or Simple transverse fission حيث يتم:
1- زيادة فى المحتويات البروتوبلازمية و زيادة فى طول الخلية0
2- انقسام المحتويات النووية ( الكروموسومات)0
3- تكون غشاء سيتوبلازمى عرضى Transverse membrane بظهور بروزان جانبيان فى منطقتين متقابلتين من السطح الداخلى للغشاء السيتوبلازمى، و ينموان معا فى اتجاه مركز الخلية على طول المحور العرضى ثم يلتحم هذان البروزان.
4- ينشق الغشاء السيتوبلازمى الى غشائين منفصلين نتيجة لتكوين جدار خلوى بينهما و يتكون هذا الجدار أيضا من الخارج الى الداخل.
5- يعقب ذلك انشقاق الجدار الخلوى العرضى المتكون بدوره طوليا الى قسمين.
6- بذلك تصبح الخلية خليتين، هاتان الخليتان الجديدتان اما تنفصلا عن بعضهما مباشرة أو يحدث الانفصال بعد مدة، أو تظلا ملتصقتين ليكونا سلسلة من الخلايا أو التجمعات حسب النوع.
و الخلية الجديدة الناتجة تحمل الصفات الاصلية للخلية الام، كما أن النظام الوراثى هو الذى يتحكم فى عملية الانقسام.
ونلاحظ أن البكتريا غير الحقيقية تتكاثر بطرق أخرى بالاضافة الى طريقة الانقسام السابقة مثل التبرعم و تجزء الخيوط و تكون الكونيديا.
التكاثر الجنسى: Sexual Reproduction
التكاثر اللاجنسى بطر يقة الانقسام الثنائى البسيط هو الطريقة الشائعة لتكاثر البكتريا الحقيقية، و لقد أمكن حديثا اثبات حدوث تكاثر جنسى فى البكتريا و ذلك عن طريق مشاهدة انتقال صفات الآباء الى الأجيال المتعاقبة، و قد أمكن وراثيا اثبات حدوث من الالتحام أو التزاوج Fusionبين الخلايا حيث تعتبر أحد الخلايا الملتحمة موجبة و الأخرى سالبةو على ذلك فانه يمكن عن طريق التكاثر الجنسى انشاء هجن جديدة لهاخواص ذات أهمية.
منحنى النمو للبكتريا: Bacterial growth curve
من المعلوم ان معدل التكاثر لأغلب أنواع البكتريا سريع، فاذا لقحت خلية واحدة من E.coliفى بيئة غذائية ملائمة فانها تنقسم لتصبح خليتين بعد 20 دقيقة و تستمر الخلايا الناتجة فى الأنقسام المتكرر، و اذا استمر هذا المعدل فى التكاثر ثابتا، فان الخلية الواحدة ستعطى مليار ميكروب بعد 10 ساعات و لكن هذا المعدل لايستمر هكذا الى مالا نهاية، نتيجة لاستهلاك مكونات البيئة الغذائية و تراكم نواتج تمثيل الميكروبات و موت العذيد منها.. و قد لوحظ أن معدل الموت يزداد بتقدم عمر المزرعة.
و تتفاوت أنواع البكتريا فى سرعة تكاثرها فعمر الجيل Generation timeو هى الفترة التى تمر بين انقسامين متتاليين يختلف من ميكروب لاخر فى كثير من الأنواع حيث تتراوح مابين 20-30 دقيقة، أما الأنواع البطيئة فقد يصل عمر الجيل الى عدة ساعات.
و نلاحظ أن معدل تكاثر Growth rateالميكروب فى البيئة المغذية لا يكون ثابتا حيث يحدث فى هذه المراحل المختلفة تغيرات فى الشكل و الحجم و العدد، و يمكن معرفة ذلك بعد البكتريا بالمزرعة على فترات، و بتسجيل هذه القرءات على منحنى يمثل معدل الزيادة فى أعداد البكتريا مع الوقت تظهر لدينا الأطوار المختلفة من سرعة نمو الميكروب و يسمى هذا المنحنى الناتج منحنى النمو Growth curve و يمثله هذا الرسم المبين:
وهذا المنحنى ينقسم الى أربع أطوار:
1- الطور اللاجى( طور الركود) Lag phase
2- طور النمو الوغاريتمى (طور التكاثر السريع) Logarithmic phase
3- الطور الثابت Stationary phase
4- طور الهبوط Decline phase



الطور اللاجى(الركود) Lag phase:
عقب تلقيح البيئة الغذائية بالميكروبات فانها تتوقف عن الانقسام لفترة ثم تبدأ فى الانقسام و لكن ببطء شديد. ثم يسرع معدل الانقسام حتى يصل الى درجة يثبت عليها.و رغم أن الخلايا لاتنقسم فى هذا الطور أو تنقسم ببطء شديد الا أن عملية التخليق البرؤوتوبلازمى بداخلها تكون مستمرة فتزداد البكتريا فى الحجم حتى تصل الى ضعف أو 3 أضعاف حجمها الأصلى ويزداد تنفسها و تمثيلها الغذائى ، و يظهر البروتوبلازم متجانسا، و مدة هذا الطور تطول أو تقصر تبعا لعوامل كثيرة منها:
- كمية اللقاح البادىء. - عمر المزرعة. - الوسط المناسب.
فتقصر مدة هذا الطور بزيادة كمية اللقاح المضاف و بصغر عمرها و نشاطها و تشابه الوسط الجديد بالسابق الذى كانت نامية فيه.
و تطول المدة اذا كانت كمية اللقاح قليلة أو من خلايا مسنة أو متجرثمة أو أن البيئة الجديدة مختلفة عن القديمة. و هذه العوامل هامة جدا فى الصناعات الغذائية و التخميرية.
2- الطور اللوغاريتمى Logarithmic phase:
سمى بهذا الاسم لأن معدل التكاثر فيه يكون لوغاريتمى، بمعنى لو رسم لوغاريتم العدد مع الزمن يكون خطا مستقيما و هو طور التكاثر السريع للميكروب. و يكون عمر الجيل ثابتا و يحدده العوامل الوراثية و الظروف البيئية السائدة.
فعلى سبيل المثال يكون عمر الجيل 20 دقيقة لبكتريا E. coli تحت الظروف المناسبة بينما تزيد الى عدة ساعات لجنس Mycobacterium و تصل الى حوالى 18 ساعة فى جنس Azospirillumوفى هذا الطور تظهر الخلايا صغيرة الحجم، ويبقى البروتوبلازم متجانسا و قرب نهاية هذا الطور تظهر الحبيبات فى البروتوبلازم.
و طول مدة هذا الطور تتوقف على الظروف التى تؤثر على البكتريا فيصل لأقصاه عند توفرالغذاء و فى صورة ملائمة و عند درجة الحرارة المثلى المناسبة و عدم حدوث تراكم كبير فى نواتج التمثيل الغذائى، و يمكن اطالة هذا الطور باضافة مواد غذائية جديدة الى المزرعة و معادلة المواد السامة الناتجة عن التمثيل الغذائى.
تقدير عدد الأجيال و طول عمر الجيل:
وفى هذا الطور يمكن تقدير عدد الأجيال (ن) و طول عمر الجيل (ج) عمليا بتلقيح البيئة بعدد معلوم من الخلايا ثم التحضين على درجة حرارة مناسبة ثم يقدر عدد البكتريا، و بمعرفة العدد فى البداية(أ) و العدد فى النهاية(ب) و المدة ما بين التقديرين (ت) يمكن معرفة عمر الجيل و عدد الأجيال.
و الزيادة فى عدد الخلايا يمكن أن يعبر عنه بالطريقة التالية:
عدد الخلايا: 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 - .............. (ب)
عدد الأجيال: 0 - 1 – 2- 3 – 4 – 5 – ................ (ن)
فيكون العدد الكلى للبكتريا فى النهاية (ب) لعدد (ن) من الأجيال = 1 x 2ن بفرض أننا بدأنا بخلية واحدة.
و اذا بدأنا بعدد (أ) من الخلايا فان:
العدد النهائى (ب) = أ x2ن
و بأخذ لوغاريتم الأعداد لو ب = لوأ + ن لو2
اذن:
ن = لو ب - لوأ = لو ب - لوأ
لو2 0.3010
طول الجيل (ج) = الوقت الذى يمر بين تقديرين بالدقيقة(ت)
عدد الأجيال (ن)
ج = ت
ن
و بذلك يمكن معرفة عدد الأجيال (ن) و طول عمر الجيل (ج).
3- الطور الثابت: Stationary phase
عند نهاية الطور الوغاريتمى ينخفض معدل التكاثر حتى يصبح عدد الخلايا البكتيرية فى المزرعة ثابت تقريبا، وبذلك تكون الخلايا الجديدة مساوية لعدد الخلايا الميتة، أى أن الخلايا تستمر فى نشاطها و لكن تكاثرها يكون بطيئا.
و فى هذا الطور تظهر الخلايا متجانسةالحجم و الشكل و تبدأ المواد المخزنة فى الظهوربوضوح فى الخلايا، كما تظهر الجراثيم فى الأنواع المتجرثمة، وحدوث هذا الطور الثابت و عدم استمرار الطور اللوغاريتمى ينتج من نفاذ المواد المغذية و تراكم نواتج التمثيل الغذائى فى البيئة بدرجة تضر بالميكروبات و بزيادة أثر هذه العوامل الضارة يمكن أن ينتهى هذا الطور و يبدأ ما يسمى بطور الهبوط و بالتالى فانه يمكن اطالة هذا الطور باضافة مواد مغذية جديدة او بمعادلة المواد التالفة أو جفاف المزرعة أو بالتخزين على درجة حرارة منخفضة لأن خفض درجة الحرارة يقلل سرعة التمثيل الغذائى، و كلما زادت أعداد الخلايا وكانت الظروف غير ملائمة كلما قصرت فترة الطور الثابت.
و يستفاد من خاصية تخزين الميكروبات فى الطور الثابت على درجة حرارة منخفضة عمليا لفائدة منتجى و موزعى مزارع البكتريا العقدية و مزارع البكتريا المستعملة كبادءات فى المنتجات اللبنية، و فى الخميرة المضغوطة و غيرها، اذ يجب الاحتفاظ بهذه الميكروبات فى الطور الثابت لأطول مدة ممكنة لحين استعمالها و فى بداية هذا الطور تجرى الاختبارات البكتريولوجية على الميكروب بالفحص الميكروسكوبى مثلا.
4- طور الهبوط Decline phase:
بعد الطور الثابت يزيد معدل موت الخلايا عن معدل تكاثرها، و يحدث تناقص مستمر فى عدد الخلايا، و يزداد معدل التناقص تدريجيا ويصبح معدل الموت لوغاريتميا و هو عكس معدل النمو اللوغاريتمى المميز للطور اللوغاريتمى وبعد طور الهبوط تموت كل الخلايا فى فترة تتراوح من عدة أيام الى عدة سنوات حسب نوع البكتريا و بموت الخلايا فانها تتحلل ذاتيا نتيجة للنشاط الانزيمى الموجودة بها عقب موتها و فى هذا الطور تظهر الخلايا بأشكال غريبة غير منتظمة غير متجانسة فى الحجم أو الشكل، و يرى التحبب فى البروتوبلازم واضحا، و تنفرد الجراثيم من الخلايا و تتحلل باقى الخلايا و اذا ما لقحت بيئة مناسبة للنمو بهذه الخلايا غير المتجرثمة، فانها تعيد دورة حياة الميكروب من جديد، و تظهر الصفات الثابتة للميكروب فى أوائل الطور الثابت.


************

طرق تقدير النمو البكتيرى Estimating methods of bacterial growth
يقدر النمو البكتيرى كميا بعدة طرق، و سنشير الى الفكرة الأساسية و مميزات بعض الطرق المستعملة.
1- العد المباشر بالميكروسكوب Direct microscopic count:
تعتبر هذه الطريقة من الطرق المباشرة، و التى تعطى العدد الكلى للبكتريا مباشرة بما فى ذلك الحى و الميت، و تمتاز هذه الطريقة بأنها من الطرق السريعة و لكن يعاب عليها أنها لا يمكن التمييز بين البكتريا الحية و الميتة فى الشريحة كما أنه يصعب التمييز بين مكونات البيئة و الميكروبات فى بعض الأحيان و من الصعب استخدامها لعد البكتريا النامية فى بيئات صلبة لتكتل البكتريا و صعوبة فرزها، كما أنه عند استعمال بيئات تحتوى على أعداد كثيفة أو خفيفة من الميكروبات فانه يلزم عمل تخفيفات أو تركيزات مناسبة هذا بالاضافة الى أن الطريقة اذا استخدمت بدقة و باستمرار تكون مجهدة للنظر.
و من الطرق الميكروسكوبية المباشرة:
أ- طريقة شريحة بريد Bread smear .
ب- غرفة العد Counting chamber .
2- العد بطريقى الأطباق Plate count :
و هذه الطريقة من الطرق غير المباشرة لاجراء العد البكتيرى و فيها يقدر عدد البكتريا الحى فقط، أى القادر على التكاثر، و لكن يعاب عليها أنها تحتاج لوقت طويل و الى أوات و أجهزة كما انها تعطى عدد أقل من العدد الحقيقى اذ أن البيئة المستخدمة و ظروف التحضين و النمو لا تناسب كل أنواع البكتريا الموجودة بالعينة الجارى دراستها، هذا بالاضافة الى أن المستعمرات المتكونة من ميكروب واحد أو من سلسلة أو من كتلة من الميكروبات، و تستعمل هذه الطريقة بكثرة لتقدير عدد البكتريا فى المياه و اللبن و الأغذية و التربة و غيرها.

3- طريقة التخفيف التقريبيةDilution frequency method:
و تعرف هذه الطريقة بطريق العدد الأكثر احتمالا Most Probable Number (MPN) و هى من الطرق غير المباشرة لاجراء عدد البكتريا الحية فقط فى مزرعة بطريقة تقريبية و تستعمل هذه الطريقة فى فحص عينات الماء و المجارى للكشف عن التلوث فى الأراضى. و عيوب هذه الطريقة مثل العيوب التى ذكرت فى الطريقة السابقة، بالاضافة الى أن هذه الطريقة تحتاج الى عدد كبير من الأنابيب، و تعطى نتائج تقريبية.
4- تقدير الوزن الجاف Dry weight :
و هى من الطرق المباشرة لتقدير الكتلة الخلوية، و تتميز هذه الطريقة بسرعة اجرائها و بساطتها، ولكن يعاب أنها تقدر الخلايا الحية و الميتة، و فى هذه الطريقة يؤخذ جزء من المزرعة المراد تقدير النمو فيها، ثم تفصل هذه الخلايا بترسيبها بالطرد المركزى، تجفف الخلايا على درجة 105 درجة مئوية لمدة 12 ساعة ثم تبرد و توزن و يقدر الوزن الجاف للخلايا.
5- تقدير محتويات الخلايا من النيتروجينNitrogen Content:
و هى مثل الطريقة السابقة فى كونها مباشرة كما يعاب عليها أيضا أنها تقدر الخلايا الحية و الميتة، علاوة على أنها طريقة معقدة و لا يمكن اجراؤها الا فى المزارع الكثيفة المغسولة جيدا، الخالية من أى مصدر نيتروجيى غير الخلايا البكتيرية.
و لتقدير النمو البكيترى بهذه الطريق، تجمع الخلايا أولا بالقوى الطاردة المركزية و تغسل عدة مرات لتخليصها من البيئة الغذائية، ثم يقدر فيها كمية النيتروجين كيماويا بطريقة الميكروكلداهل. و من الطبيعى فان كمية النيتروجين المقدرة ستكون متكافئة مع عدد و حجم الخلايا حيث أن النيتروجين من أهم مكونات البروتين الذى يكون غالبية محتويات الخلية البكتيرية، و فى أغلب أنواع البكتريا فان نسبة النيتروجين فى البروتين البكتيرى تكون حوالى 14% من الوزن الجاف للبروتوبلازم و ان كان ذلك يتغير ذلك النوع و الظروف البيئية.
6- استخدام القياسات البصرية Optical method:
و هذه من الطرق غير المباشرة لتقدير النمو، و تعتبر من الطرق الكثيرة الاستعمال لسرعتها و دقتها الا أنها يعاب عليها أنها تقدر الخلايا الحية و الميتة معا و لا يمكن استعمالعا فى حالة المواد الملونة بعمق كبير أو التى تحتوى على مواد أخلرى عالقة غير الخلايا البكتيرية.
و من الطرق المستخدمة طريقة الألوان Colorimetric و طريقة الاسبكتروفوتوميتر Spectrophotometric و طرق تقدير درجة التعكير Turbidimetric و الأساس فى هذه الطرق، أنه عندما يمر شعاع ضوئى فى معلق بكتيرى فان جزء منه يمتص بواسطة المعلق، و بذلك فان كمية الأشعة النافذة من المعلق Transmitted تتناسب عكسيا مع كثافة هذا المعلق، اى كلما زاد تعكيرالبيئة نتيجة زيادة النمو كلما قلت قراءة الجهاز، بمعنى أن القراءة تكون متناسبة عكسيا مع عدد الخلايا، و يقاس الضوء النافذ باستعمال وحدة ضوئية حساسةPhotometric cell فى جهاز مناسب مثل جهازTurbidimeter, Colorimeter, Spectrophotometer مع استعمال مرشحات ضوئية مناسبة بحيث يستعمل منها ما يمكن للمعلق البكتيرى أن يمتص أكبر كمية من الضوء النافذ، و تقدر درجة التعكير على موجة طولها 420 نانوميتر للمعلقات غير الملونة، و للمعلقات ذات اللون الأصفر أو الذى يميل الى البنى تستعمل موجة طولها 600 ملليميكرون و هكذا تقيم النتائج المتحصل عليها بطرق العد الأخرى المعروفة. و لسرعة اسخلاص النتائج تعمل منحنيات قياسية Standard curves تربط بين القراءات المأخوذة و البيانات الأخرى المطلوبة مثل عدد الخلايا، الوزن الجاف، المحتوى النيتروجينى...الخ.









تدري يالقلب الحنون and دموعى وسعادتى like this.
طرق تقدير النمو البكتيرى Estimating methods of bacterial growth
يقدر النمو البكتيرى كميا بعدة طرق، و سنشير الى الفكرة الأساسية و مميزات بعض الطرق المستعملة.
1- العد المباشر بالميكروسكوب Direct microscopic count:
تعتبر هذه الطريقة من الطرق المباشرة، و التى تعطى العدد الكلى للبكتريا مباشرة بما فى ذلك الحى و الميت، و تمتاز هذه الطريقة بأنها من الطرق السريعة و لكن يعاب عليها أنها لا يمكن التمييز بين البكتريا الحية و الميتة فى الشريحة كما أنه يصعب التمييز بين مكونات البيئة و الميكروبات فى بعض الأحيان و من الصعب استخدامها لعد البكتريا النامية فى بيئات صلبة لتكتل البكتريا و صعوبة فرزها، كما أنه عند استعمال بيئات تحتوى على أعداد كثيفة أو خفيفة من الميكروبات فانه يلزم عمل تخفيفات أو تركيزات مناسبة هذا بالاضافة الى أن الطريقة اذا استخدمت بدقة و باستمرار تكون مجهدة للنظر.
و من الطرق الميكروسكوبية المباشرة:
أ- طريقة شريحة بريد Bread smear .
ب- غرفة العد Counting chamber .
2- العد بطريقى الأطباق Plate count :
و هذه الطريقة من الطرق غير المباشرة لاجراء العد البكتيرى و فيها يقدر عدد البكتريا الحى فقط، أى القادر على التكاثر، و لكن يعاب عليها أنها تحتاج لوقت طويل و الى أوات و أجهزة كما انها تعطى عدد أقل من العدد الحقيقى اذ أن البيئة المستخدمة و ظروف التحضين و النمو لا تناسب كل أنواع البكتريا الموجودة بالعينة الجارى دراستها، هذا بالاضافة الى أن المستعمرات المتكونة من ميكروب واحد أو من سلسلة أو من كتلة من الميكروبات، و تستعمل هذه الطريقة بكثرة لتقدير عدد البكتريا فى المياه و اللبن و الأغذية و التربة و غيرها.

3- طريقة التخفيف التقريبيةDilution frequency method:
و تعرف هذه الطريقة بطريق العدد الأكثر احتمالا Most Probable Number (MPN) و هى من الطرق غير المباشرة لاجراء عدد البكتريا الحية فقط فى مزرعة بطريقة تقريبية و تستعمل هذه الطريقة فى فحص عينات الماء و المجارى للكشف عن التلوث فى الأراضى. و عيوب هذه الطريقة مثل العيوب التى ذكرت فى الطريقة السابقة، بالاضافة الى أن هذه الطريقة تحتاج الى عدد كبير من الأنابيب، و تعطى نتائج تقريبية.
4- تقدير الوزن الجاف Dry weight :
و هى من الطرق المباشرة لتقدير الكتلة الخلوية، و تتميز هذه الطريقة بسرعة اجرائها و بساطتها، ولكن يعاب أنها تقدر الخلايا الحية و الميتة، و فى هذه الطريقة يؤخذ جزء من المزرعة المراد تقدير النمو فيها، ثم تفصل هذه الخلايا بترسيبها بالطرد المركزى، تجفف الخلايا على درجة 105 درجة مئوية لمدة 12 ساعة ثم تبرد و توزن و يقدر الوزن الجاف للخلايا.
5- تقدير محتويات الخلايا من النيتروجينNitrogen Content:
و هى مثل الطريقة السابقة فى كونها مباشرة كما يعاب عليها أيضا أنها تقدر الخلايا الحية و الميتة، علاوة على أنها طريقة معقدة و لا يمكن اجراؤها الا فى المزارع الكثيفة المغسولة جيدا، الخالية من أى مصدر نيتروجيى غير الخلايا البكتيرية.
و لتقدير النمو البكيترى بهذه الطريق، تجمع الخلايا أولا بالقوى الطاردة المركزية و تغسل عدة مرات لتخليصها من البيئة الغذائية، ثم يقدر فيها كمية النيتروجين كيماويا بطريقة الميكروكلداهل. و من الطبيعى فان كمية النيتروجين المقدرة ستكون متكافئة مع عدد و حجم الخلايا حيث أن النيتروجين من أهم مكونات البروتين الذى يكون غالبية محتويات الخلية البكتيرية، و فى أغلب أنواع البكتريا فان نسبة النيتروجين فى البروتين البكتيرى تكون حوالى 14% من الوزن الجاف للبروتوبلازم و ان كان ذلك يتغير ذلك النوع و الظروف البيئية.
6- استخدام القياسات البصرية Optical method:
و هذه من الطرق غير المباشرة لتقدير النمو، و تعتبر من الطرق الكثيرة الاستعمال لسرعتها و دقتها الا أنها يعاب عليها أنها تقدر الخلايا الحية و الميتة معا و لا يمكن استعمالعا فى حالة المواد الملونة بعمق كبير أو التى تحتوى على مواد أخلرى عالقة غير الخلايا البكتيرية.
و من الطرق المستخدمة طريقة الألوان Colorimetric و طريقة الاسبكتروفوتوميتر Spectrophotometric و طرق تقدير درجة التعكير Turbidimetric و الأساس فى هذه الطرق، أنه عندما يمر شعاع ضوئى فى معلق بكتيرى فان جزء منه يمتص بواسطة المعلق، و بذلك فان كمية الأشعة النافذة من المعلق Transmitted تتناسب عكسيا مع كثافة هذا المعلق، اى كلما زاد تعكيرالبيئة نتيجة زيادة النمو كلما قلت قراءة الجهاز، بمعنى أن القراءة تكون متناسبة عكسيا مع عدد الخلايا، و يقاس الضوء النافذ باستعمال وحدة ضوئية حساسةPhotometric cell فى جهاز مناسب مثل جهازTurbidimeter, Colorimeter, Spectrophotometer مع استعمال مرشحات ضوئية مناسبة بحيث يستعمل منها ما يمكن للمعلق البكتيرى أن يمتص أكبر كمية من الضوء النافذ، و تقدر درجة التعكير على موجة طولها 420 نانوميتر للمعلقات غير الملونة، و للمعلقات ذات اللون الأصفر أو الذى يميل الى البنى تستعمل موجة طولها 600 ملليميكرون و هكذا تقيم النتائج المتحصل عليها بطرق العد الأخرى المعروفة. و لسرعة اسخلاص النتائج تعمل منحنيات قياسية Standard curves تربط بين القراءات المأخوذة و البيانات الأخرى المطلوبة مثل عدد الخلايا، الوزن الجاف، المحتوى النيتروجينى...الخ.









تدري يالقلب الحنون and دموعى وسعادتى like this.
 
جزاك الله خيرا عاشق الاقصى
اذا توجد عندك هذه المعلومات بالفرنسية فدني بها وان لم يوجد لا بأس ?
 
السلام عليكم أختي
حنا قرينا nutrition bactériénne
حيث كاين des besoins énergétique وأخرى spécéfique تحتاجها البكتيريا بش تتكاثر
ماحكيناش يعني كيفاش تتكاثر بالذات
إذا تحتاجي نصورلك البوليكوب تشوفي مي مش تع الأستاذ
هو يشرح وحنا نكتبو يعني نبعتلك ملخص الشرح فقط​
 
السلام عليكم أختي
حنا قرينا nutrition bactériénne
حيث كاين des besoins énergétique وأخرى spécéfique تحتاجها البكتيريا بش تتكاثر
ماحكيناش يعني كيفاش تتكاثر بالذات
إذا تحتاجي نصورلك البوليكوب تشوفي مي مش تع الأستاذ
هو يشرح وحنا نكتبو يعني نبعتلك ملخص الشرح فقط​

جزاكي الله خيرا اخيتي عذرا شفت الرد متأخر جدا لاني كنتةفي فترة دراسة وماندخلش للمة
الله يحفظك على مرورك ??
 
لإعلاناتكم وإشهاراتكم عبر صفحات منتدى اللمة الجزائرية، ولمزيد من التفاصيل ... تواصلوا معنا
العودة
Top