رسالة عن البكتيريا في جسم الإنسان. البكتيريا النافعة. من أين تأتي البكتيريا الموجودة في البول؟

مجمل البكتيريا التي تعيش في جسم الإنسان لها اسم شائع - الميكروبات. يوجد في البكتيريا البشرية الطبيعية والصحية عدة ملايين من البكتيريا. يلعب كل واحد منهم دورًا مهمًا في الأداء الطبيعي لجسم الإنسان.

في غياب أي نوع من البكتيريا المفيدة، يبدأ الشخص بالمرض، وتعطل عمل الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي. وتتركز البكتيريا المفيدة للإنسان على الجلد، وفي الأمعاء، وعلى الأغشية المخاطية للجسم. يتم تنظيم عدد الكائنات الحية الدقيقة عن طريق جهاز المناعة.

عادة، يحتوي جسم الإنسان على البكتيريا المفيدة والمسببة للأمراض. يمكن أن تكون البكتيريا مفيدة أو مسببة للأمراض.

هناك العديد من البكتيريا المفيدة. وهي تشكل 99٪ من إجمالي عدد الكائنات الحية الدقيقة.

في هذه الحالة، يتم الحفاظ على التوازن اللازم.

ومن بين أنواع البكتيريا المختلفة التي تعيش على جسم الإنسان:

• البكتيريا المشقوقة.
• العصيات اللبنية.
• المكورات المعوية.
• القولونية.

البيفيدوبكتريا

هذا النوع من الكائنات الحية الدقيقة هو الأكثر شيوعًا ويشارك في إنتاج حمض اللاكتيك والأسيتات. إنه يخلق بيئة حمضية، وبالتالي تحييد معظم الميكروبات المسببة للأمراض. تتوقف النباتات المسببة للأمراض عن التطور وتسبب عمليات التعفن والتخمير.

تلعب البيفيدوبكتريا دورًا مهمًا في حياة الطفل، لأنها مسؤولة عن وجود رد فعل تحسسي تجاه أي منتج غذائي. بالإضافة إلى ذلك، فإن لها تأثير مضاد للأكسدة وتمنع تطور الأورام.

لا يكتمل تخليق فيتامين C بدون مشاركة البيفيدوبكتريا. بالإضافة إلى ذلك، هناك معلومات تفيد بأن البيفيدوبكتريا تساعد على امتصاص الفيتامينات D وB الضرورية لكي يعمل الشخص بشكل طبيعي. إذا كان هناك نقص في البيفيدوبكتريا، فحتى تناول الفيتامينات الاصطناعية لهذه المجموعة لن يحقق أي نتائج.

العصيات اللبنية

هذه المجموعة من الكائنات الحية الدقيقة مهمة أيضًا لصحة الإنسان. بفضل تفاعلهم مع سكان الأمعاء الآخرين، يتم حظر نمو وتطور الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ويتم قمع مسببات الأمراض من الالتهابات المعوية.

تشارك العصيات اللبنية في تكوين حمض اللاكتيك واللايسوسين والبكتيريا. هذه مساعدة كبيرة لجهاز المناعة. إذا كان هناك نقص في هذه البكتيريا في الأمعاء، فإن دسباقتريوز يتطور بسرعة كبيرة.

لا تملأ العصيات اللبنية الأمعاء فحسب ، بل تملأ أيضًا الأغشية المخاطية. لذا فإن هذه الكائنات الحية الدقيقة مهمة لصحة المرأة. أنها تحافظ على حموضة البيئة المهبلية وتمنع تطور التهاب المهبل الجرثومي.

الإشريكية القولونية

ليست كل أنواع الإشريكية القولونية مسببة للأمراض. معظمهم، على العكس من ذلك، يؤدون وظيفة وقائية. تكمن فائدة جنس E. coli في تركيب الكوسيلين، الذي يقاوم بنشاط الجزء الأكبر من البكتيريا المسببة للأمراض.

هذه البكتيريا مفيدة لتخليق مجموعات مختلفة من الفيتامينات وحمض الفوليك والنيكوتينيك. ولا ينبغي التقليل من دورهم في الصحة. على سبيل المثال، حمض الفوليك ضروري لإنتاج خلايا الدم الحمراء والحفاظ على مستويات الهيموجلوبين الطبيعية.

المكورات المعوية

هذا النوع من الكائنات الحية الدقيقة يستعمر الأمعاء البشرية مباشرة بعد الولادة.

أنها تساعد على امتصاص السكروز. تعيش بشكل رئيسي في الأمعاء الدقيقة، وهي، مثل غيرها من البكتيريا المفيدة غير المسببة للأمراض، توفر الحماية ضد الانتشار المفرط للعناصر الضارة. في الوقت نفسه، تعتبر المكورات المعوية بكتيريا آمنة نسبيا.

إذا بدأت في تجاوز الحدود المسموح بها، تتطور الأمراض البكتيرية المختلفة. قائمة الأمراض طويلة جدا. بدءا من الالتهابات المعوية، وانتهاء بالمكورات السحائية.

الآثار الإيجابية للبكتيريا على الجسم

الخصائص المفيدة للبكتيريا غير المسببة للأمراض متنوعة للغاية. وطالما يوجد توازن بين سكان الأمعاء والأغشية المخاطية، فإن جسم الإنسان يعمل بشكل طبيعي.

وتشارك معظم البكتيريا في تركيب وتكسير الفيتامينات. وبدون وجودها لا تمتص الأمعاء فيتامينات ب، مما يؤدي إلى اضطرابات في الجهاز العصبي، وأمراض جلدية، وانخفاض الهيموجلوبين.

يتم تقسيم الجزء الأكبر من مكونات الطعام غير المهضومة التي تصل إلى الأمعاء الغليظة بدقة بواسطة البكتيريا. بالإضافة إلى ذلك، تضمن الكائنات الحية الدقيقة ثبات استقلاب الماء والملح. يشارك أكثر من نصف النباتات الدقيقة في تنظيم امتصاص الأحماض الدهنية والهرمونات.

تشكل البكتيريا المعوية مناعة محلية. ومن هنا يتم تدمير الجزء الأكبر من الكائنات المسببة للأمراض ويتم حظر الميكروب الضار.

وبناء على ذلك، لا يشعر الإنسان بالانتفاخ وانتفاخ البطن. تؤدي الزيادة في الخلايا الليمفاوية إلى تحفيز الخلايا البالعة النشطة لمحاربة العدو، مما يحفز إنتاج الجلوبيولين المناعي أ.

الكائنات الحية الدقيقة المفيدة غير المسببة للأمراض لها تأثير إيجابي على جدران الأمعاء الدقيقة والغليظة. إنهم يحافظون على مستوى ثابت من الحموضة هناك، ويحفزون الجهاز اللمفاوي، وتصبح الظهارة مقاومة لمختلف المواد المسرطنة.

يعتمد التمعج المعوي أيضًا إلى حد كبير على الكائنات الحية الدقيقة الموجودة فيه. يعد قمع عمليات التحلل والتخمير أحد المهام الرئيسية للبكتيريا bifidobacteria. تتطور العديد من الكائنات الحية الدقيقة لسنوات عديدة في تعايش مع البكتيريا المسببة للأمراض، وبالتالي السيطرة عليها.

التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تحدث باستمرار مع البكتيريا تطلق الكثير من الطاقة الحرارية، مما يحافظ على التوازن الحراري العام للجسم. تتغذى الكائنات الحية الدقيقة على المخلفات غير المهضومة.

دسباقتريوز

دسباقتريوزهو تغير في التركيب الكمي والنوعي للبكتيريا في جسم الإنسان . في هذه الحالة، تموت الكائنات الحية المفيدة، وتتكاثر الكائنات الضارة بنشاط.

لا يؤثر دسباقتريوز على الأمعاء فحسب، بل يؤثر أيضًا على الأغشية المخاطية (قد يكون هناك دسباقتريوز في تجويف الفم والمهبل). الأسماء التي ستسود في التحليلات هي: المكورات العقدية، المكورات العنقودية، المكورات الدقيقة.

في الظروف العادية، تنظم البكتيريا المفيدة تطور البكتيريا المسببة للأمراض. عادة ما يكون الجلد وأعضاء الجهاز التنفسي تحت حماية موثوقة. عندما يختل التوازن يعاني الشخص من الأعراض التالية: انتفاخ البطن، الانتفاخ، آلام البطن، الإحباط.

وفي وقت لاحق، قد يبدأ فقدان الوزن وفقر الدم ونقص الفيتامينات. من الجهاز التناسلي هناك إفرازات وفيرة، وغالبا ما تكون مصحوبة برائحة كريهة. ظهور التهيج والخشونة والتشققات على الجلد. دسباقتريوز هو أحد الآثار الجانبية بعد تناول المضادات الحيوية.

إذا لاحظت مثل هذه الأعراض، فمن الضروري استشارة الطبيب الذي سيصف مجموعة من التدابير لاستعادة البكتيريا الطبيعية. وهذا غالبا ما يتطلب تناول البروبيوتيك.

يتكون الميكروبيوم، أو الكائنات الحية الدقيقة، أو البكتيريا البشرية من مجموعة كاملة من الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الجسم وعلى الجسم. في الواقع، يوجد في أجسامنا بكتيريا أكثر بعشر مرات من تلك الموجودة على بشرتنا. تغطي دراسة الميكروبيوم البشري مجمل جميع الميكروبات وجينومات المجتمعات الميكروبية في جسم الإنسان.

توجد هذه الميكروبات في أماكن مختلفة في النظام البيئي لجسم الإنسان وتؤدي وظائف مهمة ضرورية لصحتنا. على سبيل المثال، تسمح لنا بكتيريا الأمعاء بهضم وامتصاص العناصر الغذائية من الأطعمة التي نتناولها بشكل صحيح.

يؤثر النشاط الجيني للميكروبات المفيدة التي تستعمر الجسم على فسيولوجيا الإنسان ويحمي منها. ويرتبط ضعف نشاط الميكروبيوم بتطور عدد من أمراض المناعة الذاتية، بما في ذلك مرض السكري والألم العضلي الليفي.

الميكروبيوم البشري

تشمل الكائنات المجهرية التي تعيش في الجسم العتائق والبكتيريا والفطريات والطلائعيات والفيروسات. تبدأ الميكروبات في استعمار أجسادنا منذ لحظة ولادتنا. تتغير الكائنات الحية الدقيقة البشرية في عدد ونوع الكائنات الحية الدقيقة طوال الحياة، مع زيادة عدد الأنواع من الولادة إلى مرحلة البلوغ وانخفاضها في سن الشيخوخة. تختلف هذه الجراثيم من شخص لآخر ويمكن أن تتأثر ببعض الأنشطة مثل غسل اليدين أو تناول المضادات الحيوية. البكتيريا هي الكائنات الحية الدقيقة الأكثر عددًا في الميكروبيوم البشري.

يشمل الميكروبيوم البشري أيضًا حيوانات مجهرية مثل العث. عادة ما تستعمر هذه المفصليات الصغيرة الجلد.

ميكروبيوم الجلد

يسكن جلد الإنسان عدد من الكائنات الحية الدقيقة المختلفة التي تعيش على سطح الجلد، وكذلك في الغدد والشعر. بشرتنا على اتصال دائم بالبيئة الخارجية وهي بمثابة خط الدفاع الأول للجسم ضد الالتهابات المحتملة. تساعد الكائنات الحية الدقيقة في الجلد على منع مسببات الأمراض من استعمار الجلد. كما أنه يساعد في تدريب جهاز المناعة لدينا عن طريق تنبيه الخلايا المناعية إلى وجود مسببات الأمراض وبدء الاستجابة المناعية.

النظام البيئي لجلد الإنسان متنوع للغاية، حيث تختلف طبقات الجلد ومستويات الحموضة ودرجة الحرارة والسمك والتعرض لأشعة الشمس. وبالتالي فإن الميكروبات التي تعيش في مكان معين على الجلد أو داخله تختلف عن الميكروبات الموجودة في أجزاء أخرى من الجسم. على سبيل المثال، تختلف الكائنات الحية الدقيقة التي تستعمر الأجزاء الرطبة والساخنة من الجسم (تحت الذراعين) عن تلك التي تستعمر الأسطح الجافة والباردة من الجلد على الذراعين والساقين. تشمل الكائنات الحية الدقيقة المتعايشة التي تعيش عادة في جلدنا البكتيريا والفيروسات والفطريات والحيوانات المجهرية مثل العث.

تزدهر البكتيريا التي تستعمر الجلد في أحد أنواع البشرة الثلاثة: الدهنية والرطبة والجافة. تشمل الأنواع الثلاثة الرئيسية من البكتيريا التي تسكن أنواع البشرة هذه ما يلي: بكتيريا حمض البروبيونيك ( بروبيونيباكتيريوم) - توجد بشكل رئيسي في المناطق الدهنية؛ البكتيريا الوتدية ( الوتدية) - موجود في المناطق الرطبة؛ المكورات العنقودية ( المكورات العنقودية) - تسكن المناطق الجافة .

وعلى الرغم من أن معظم هذه الأنواع من البكتيريا ليست خطيرة، إلا أنها يمكن أن تصبح ضارة للإنسان في ظل ظروف معينة. على سبيل المثال، حب الشباب بروبيونيباكتيريوم ( حب الشباب بروبيونيباكتيريوم) يعيش على أسطح البشرة الدهنية مثل الوجه والرقبة والظهر. عندما ينتج الجسم الدهون الزائدة، تتكاثر هذه البكتيريا بمعدل مرتفع، مما قد يؤدي إلى ظهور حب الشباب. أنواع أخرى من البكتيريا، مثل المكورات العنقودية الذهبية (Staphylococcus aureus). المكورات العنقودية الذهبية) والمكورات العقدية المقيحة ( الأبراج العقدية) يمكن أن يسبب مشاكل أكثر خطورة مثل تسمم الدم والتهاب الحلق.

لا يُعرف الكثير عن الفيروسات الجلدية المتعايشة، حيث أن الأبحاث في هذا المجال لا تزال محدودة. تم العثور على الفيروسات على أسطح الجلد، والغدد الدهنية، وداخل بكتيريا الجلد.

أنواع الفطريات التي تستعمر جلد الإنسان تشمل داء المبيضات ( المبيضات)، الملاسيزية ( الملاسيزية)المكورات الخفية ( الكريبتوكوكوس) ، ديباريوميسيس ( ديباريوميسيس) و ميكروسبوريا ( ميكروسبورم). كما هو الحال مع البكتيريا، تتكاثر الفطريات بمعدل مرتفع بشكل غير عادي ويمكن أن تسبب مشاكل وأمراض. يمكن أن تسبب فطريات الملاسيزية قشرة الرأس والأكزيما التأتبية.

وتشمل الحيوانات المجهرية التي تعيش في الجلد العث. على سبيل المثال، عث ديموديكس ( ديموديكس) تستعمر الوجه وتعيش داخل بصيلات الشعر. تتغذى على الزهم والخلايا الميتة وحتى بعض البكتيريا.

الميكروبيوم المعوي

إن ميكروبيوم الأمعاء البشرية متنوع وفير. ويشمل تريليونات من البكتيريا مع الآلاف من الأنواع المختلفة. تزدهر هذه الميكروبات في بيئة الأمعاء القاسية وتشارك بنشاط في دعم عملية الهضم والتمثيل الغذائي الطبيعي ووظيفة المناعة المناسبة. فهي تساعد في هضم الكربوهيدرات غير القابلة للهضم، واستقلاب الأحماض الصفراوية والأدوية، وتخليق الأحماض الأمينية والعديد من الفيتامينات.

تنتج العديد من الكائنات الحية الدقيقة المعوية مواد مضادة للميكروبات تحمينا من البكتيريا المسببة للأمراض. إن تكوين الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء فريد لكل فرد ويتغير باستمرار. ويتغير مع عوامل مثل العمر والتغيرات في النظام الغذائي والتعرض للمواد السامة (المضادات الحيوية) والتغيرات في الحالة الصحية. ارتبطت الانحرافات في تكوين الكائنات الحية الدقيقة المتعايشة في القناة الهضمية بتطور أمراض الجهاز الهضمي مثل مرض التهاب الأمعاء ومرض الاضطرابات الهضمية ومتلازمة القولون العصبي.

الغالبية العظمى من البكتيريا (حوالي 99٪) التي تعيش في الأمعاء تتكون بشكل رئيسي من نوعين: العصوانيات ( العصوانيات) و الثابت ( فيرميكوتيس). تشمل الأمثلة على الأنواع الأخرى من البكتيريا الموجودة في الأمعاء البكتيريا البروتينية (مثل الإشريكية (Escherichia)). الإشريكية) ، السالمونيلا ( السالمونيلا) والاهتزازات ( الضمة)))، الأكتينوباكتريا ( الأكتينوباكتريا) والبكتيريا الميلانية ( الميليناكتيريا).

يحتوي الميكروبيوم المعوي أيضًا على العتائق والفطريات والفيروسات. العتائق الأكثر شيوعًا في القناة الهضمية هي الميثانوجينات ميثانوبريفيباكتر سميثيو Methanosphaera Stadtmanae. أنواع الفطريات الموجودة في الأمعاء البشرية تشمل داء المبيضات ( المبيضات) ، السكريات ( السكريات) و cladospory ( كلادوسبوريوم). ارتبطت التغيرات في التركيب الطبيعي للفطريات المعوية بتطور أمراض مثل مرض كرون والتهاب القولون التقرحي. الفيروسات الأكثر شيوعًا في ميكروبيوم الأمعاء هي العاثيات، التي تصيب بكتيريا الأمعاء.

الميكروبيوم عن طريق الفم

يحتوي الميكروبيوم الفموي على ملايين الكائنات الحية الدقيقة التي توجد عادةً في علاقة متبادلة المنفعة مع المضيف. في حين أن معظم الميكروبات مفيدة، حيث تمنع الكائنات الحية الدقيقة الضارة من استعمار تجويف الفم، إلا أن بعضها يمكن أن يصبح ممرضًا في ظل ظروف معينة.

البكتيريا هي أكثر الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الفم وتشمل المكورات العقدية ( العقدية) ، الشعيات ( الشعيات) ، العصيات اللبنية ( بكتيريا ملبنة) ، المكورات العنقودية ( المكورات العنقودية) والبروبيونية ( بروبيونيباكتيريوم). تحمي البكتيريا نفسها من الظروف المسببة للضغط في الفم عن طريق إنتاج مادة لزجة تسمى البيوفيلم. يحمي البيوفيلم البكتيريا من المضادات الحيوية، أو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى، أو المواد الكيميائية، أو تنظيف الأسنان، أو المواد الضارة بالجراثيم. تشكل الأغشية الحيوية لأنواع مختلفة من البكتيريا لوحة على الأسنان، والتي تلتصق بأسطح الأسنان ويمكن أن تسبب تسوس الأسنان.

غالبًا ما تتفاعل الميكروبات الفموية لتفيد بعضها البعض. على سبيل المثال، تتعايش البكتيريا والفطريات أحيانًا في علاقات يمكن أن تكون ضارة للمضيف. بكتيريا العقدية الطافرة ( العقدية الطافرة) والفطر المبيضات البيضاء ( المبيضات البيضاء)، العمل معًا، يسبب مشاكل خطيرة في الأسنان، غالبًا ما توجد عند الأطفال في مرحلة ما قبل المدرسة.

العتائق في تجويف الفم، وتشمل الميثانوجينات ميثانوبريفيباكتر عن طريق الفمو ميثانوبريفيباكتر سميثي. تشتمل الطلائعيات الفموية على الأميبا الفموية ( المتحولة اللثوية) والتريكوموناس عن طريق الفم ( المشعرة ليناكس). تتغذى هذه الكائنات الحية الدقيقة المتعايشة على البكتيريا أو جزيئات الطعام وتوجد بأعداد أكبر بكثير لدى الأشخاص المصابين بأمراض اللثة. تتكون الفيروسات الفموية في الغالب من العاثيات.

أرز. 12. تظهر الصورة العقدية عند الطفل.

أرز. 13. تظهر الصورة الحمرة في أسفل الساق بسبب البكتيريا العقدية.

أرز. 14. يوجد في الصورة باناريتيوم.

أرز. 15. تظهر الصورة جمرة في جلد الظهر.

المكورات العنقودية على الجلد

الفطريات من جنس Microsporum تسبب مرض microsporia.مصدر العدوى هو القطط المصابة بداء المشعرات، وفي حالات أقل شيوعًا، ينتقل المرض من الكلاب. الفطر مستقر للغاية في البيئة الخارجية. يعيشون على قشور الجلد والشعر لمدة تصل إلى 10 سنوات. يمرض الأطفال في كثير من الأحيان، لأنهم أكثر عرضة للاتصال بالحيوانات الضالة المريضة. في 90% من الحالات، تؤثر الفطريات على الشعر الزغبي. في كثير من الأحيان، يؤثر الميكروسبوروم على المناطق المفتوحة من الجلد.

أرز. 22. صورة الفطريات من جنس Microsporum.

أرز. 23. تظهر الصورة فطريات فروة الرأس (microsporia). على فروة الرأس، تكون الآفة مغطاة بقشور الأسبستوس والقشور.

المرض شديد العدوى (معدي). الإنسان نفسه وأشياءه هي مصدر العدوى. مع هذا النوع من داء المشعرات، تتأثر المناطق المفتوحة من الجسم أيضًا، ولكن مع دورة طويلة، قد يتأثر جلد الأرداف والركبتين.

أرز. 24. تظهر الصورة فطريات فروة الرأس (داء المشعرات).

السعفة المبرقشة مرض شائع إلى حد ما. هذا المرض أكثر شيوعًا عند الشباب ومتوسطي العمر. ويعتقد أن سبب المرض هو تغير في التركيب الكيميائي للعرق بسبب التعرق الزائد. أمراض المعدة والأمعاء، ونظام الغدد الصماء، والأمراض العصبية النباتية ونقص المناعة هي الدافع لتطوير النخالية المبرقشة.

تصيب الفطريات جلد الجسم. غالبًا ما توجد الآفات على جلد الصدر والبطن. يكون جلد الرأس والأطراف والفخذ أقل تأثراً في كثير من الأحيان.

أرز. 25. الصورة تظهر جلد الظهر.

أرز. 26. تظهر الصورة الفطريات Malassezia furfur (نمو المستعمرات على وسط غذائي).

أرز. 27. تظهر الصورة التهاب الجلد الدهني. تتأثر فروة الرأس.

الفطريات Pityrosporum orbculare (P. orbculare) تصيب جلد الجسم.تتركز مسببات الأمراض في المناطق ذات التراكم الأكبر للزهم، الذي تنتجه الغدد الدهنية. العوامل المسببة لالتهاب الجلد الدهني تستخدم الزهم في عملية حياتهم. يتم تحفيز النمو السريع للفطريات عن طريق العوامل العصبية والهرمونية والمناعية.

مع داء المبيضات، تظهر التغييرات في المقام الأول على جلد الطيات الكبيرة والصغيرة من الجسم. مع تطور المرض، تنتشر الآفات إلى جلد الجسم.

في كثير من الأحيان، يتم ملاحظة الآفات على جلد الراحتين والأخمصين. تؤثر الفطريات من جنس المبيضات على الأغشية المخاطية للأعضاء الخارجية والداخلية. قادرة على التسبب في داء فطري جهازي.

غالبا ما يصيب المرض الرضع. المرضى الذين يعانون من داء السكري والأمراض الجسدية الشديدة معرضون لخطر الإصابة بداء المبيضات.
يستمر المرض لفترة طويلة. يتكرر في كثير من الأحيان.

أرز. 28. صورة الفطريات من جنس المبيضات (المبيضات البيضاء). عرض من خلال المجهر.

أرز. 31. تظهر الصورة مستعمرة من فطريات العفن.

البكتيريا في الأمعاء

يحتوي جسم الإنسان على ما بين 500 إلى 1000 نوع مختلف من البكتيريا أو تريليونات من هذه الكائنات المذهلة، والتي يصل وزنها إلى 4 كجم من الوزن الإجمالي. تم العثور على ما يصل إلى 3 كيلوغرامات من الأجسام الميكروبية في الأمعاء فقط. أما البقية فتوجد في الجهاز البولي التناسلي وعلى الجلد وتجويفات الجسم الأخرى.

يسكن جسم الإنسان البكتيريا المسببة للأمراض المفيدة والضارة. لقد تم تحسين التوازن الحالي بين جسم الإنسان والبكتيريا على مر القرون. عندما تنخفض المناعة، تسبب البكتيريا "السيئة" ضررا كبيرا لجسم الإنسان. بعض الأمراض تجعل من الصعب تجديد الجسم بالبكتيريا "الجيدة".

تملأ الميكروبات جسم المولود الجديد منذ الدقائق الأولى من حياته وتشكل أخيرًا تكوين البكتيريا المعوية في سن 10-13 عامًا.

يتكون ما يصل إلى 95٪ من التجمعات الميكروبية في الأمعاء الغليظة من البيفيدوبكتريا والبكتيرويدات. ما يصل إلى 5٪ عبارة عن عصيات حمض اللاكتيك والمكورات العنقودية والمكورات المعوية والفطريات وما إلى ذلك. تكوين هذه المجموعة من البكتيريا دائمًا ثابت ومتعدد. ينفذ الوظائف الأساسية. 1% منها عبارة عن بكتيريا انتهازية (بكتيريا مسببة للأمراض). البكتيريا Bifidobacteria، E. coli، العصيات الحمضية والمكورات المعوية تمنع نمو النباتات الانتهازية.

في الأمراض التي تقلل من مناعة الجسم، والأمراض المعوية، واستخدام الأدوية المضادة للبكتيريا على المدى الطويل وفي غياب اللاكتوز في جسم الإنسان، عندما لا يتم هضم السكر الموجود في الحليب ويبدأ بالتخمر في الأمعاء، مما يغير التوازن الحمضي. يحدث خلل في التوازن الميكروبي للأمعاء - ديسبيوسيس (ديسبيوسيس). ، المكورات المعوية، كلوستريديا، المكورات العنقودية، الفطريات الشبيهة بالخميرة والمتقلبات تبدأ في التكاثر بشكل مكثف. تبدأ الأشكال المرضية في الظهور بينهم.

يتميز دسباقتريوز بموت البكتيريا "الجيدة" وزيادة نمو الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض والفطريات. تبدأ عمليات التعفن والتخمير في الانتشار في الأمعاء. ويتجلى ذلك في الإسهال والانتفاخ والألم وفقدان الشهية ثم الوزن، ويبدأ الأطفال في التخلف عن النمو، ويتطور فقر الدم ونقص الفيتامين.

يصيب التسمم الغذائي فجأة شخصًا أو مجموعة من الأشخاص الذين تناولوا طعامًا، وغالبًا ما يكون مظهره حميدًا جدًا. وعلى الرغم من عدم تغير الطعم واللون والرائحة، إلا أن الطبق المسبب للتسمم يحتوي على عدد هائل من الميكروبات التي تكاثرت فيه وسمومها (السموم). تمثل حالات التسمم الميكروبي هذه 90 بالمائة من جميع حالات التسمم الغذائي. بعضها سهل والبعض الآخر ينتهي بشكل مأساوي. التسمم الغذائي البكتيري صعب بشكل خاص على الأطفال وكبار السن والذين يعانون من أمراض مزمنة في الجهاز الهضمي.

المركز الأول في الانتشار بين الأغذية البكتيريةتعد عدوى السالمونيلا حاليًا السبب الرئيسي للتسمم. وهي لا تؤثر على البشر فحسب، بل على الحيوانات أيضًا: الأبقار والخنازير والأغنام والماعز والخيول والبط والدجاج والإوز والديوك الرومية - المصدر الرئيسي لهذه العدوى. تصاب الحيوانات بالعدوى من بعضها البعض إذا تم الاحتفاظ بها في قلم مشترك. يحدث أن البط أو الإوز المريض يلوث الماء في البركة، وتشربه الأبقار والخيول وتمرض أيضًا بداء السلمونيلات. لحوم الحيوانات المريضة ملوثة حرفيا بالسالمونيلا. وينتهي بهم الأمر أيضًا في حليب الحيوانات وبيض الدواجن. علاوة على ذلك، فإن بيض الطيور المائية (البط والإوز) خطير بشكل خاص، حيث توجد السالمونيلا ليس فقط على السطح الخارجي للقشرة، ولكن أيضًا في الداخل.

بالإضافة إلى ما يسمى بالتلوث أثناء الحياة للحوم والبيض وحليب الحيوانات والطيور المريضة، يحدث التلوث الثانوي لهذه المنتجات أحيانًا بعد ذبح الماشية أو الدواجن. يحدث هذا عند قطع الذبيحة، وتخزينها ونقلها بشكل غير صحيح، عندما تتلامس مع لحوم الحيوانات والطيور المريضة. تعد اللحوم ومنتجاتها من الأسباب المتكررة (75-85%) للتسمم الغذائي من نوع السامبونيلا.

السالمونيلا في المنزلتقع على منتجات مختلفة عندما تستخدم ربة المنزل الأطباق ومفرمة اللحم والسكاكين ولوح التقطيع أولاً لتجهيز اللحوم النيئة ثم للأطعمة المطبوخة. التخزين غير السليم للأطعمة الجاهزة في الثلاجة يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تلوث السالمونيلا: في حاوية غير مغلقة بجوار اللحوم النيئة والأطعمة النيئة الأخرى.

تشكل الأطباق المصنوعة من اللحم المفروم، وخاصة الجيلي، خطراً كبيراً.
أقوى السموم البكتيرية المعروفةيفرز ميكروب البوتولينوس المنتشر في الطبيعة. ويوجد في التربة، وفي أمعاء الأسماك والحيوانات، ويشكل الجراثيم. إن تحويل جراثيم البوتولينوس إلى ميكروبات وتكاثرها وتدميرها، وبالتالي إطلاق السم، أمر ممكن فقط دون الوصول إلى الأكسجين. ولهذا السبب تخلق الأطعمة المعلبة الظروف الأكثر ملاءمة لإنبات الجراثيم وانتشار الميكروبات. البوتولينوس غير مستقر في البيئة الخارجية، ويموت عند درجات حرارة الغليان، ويتأخر تكاثره في بيئة حمضية، ولكن جراثيمه شديدة المقاومة للحرارة، وعمل المواد الكيميائية والمواد المبيدة للجراثيم.

يتحملون الغليان لعدة ساعات. إن تحضير الأطعمة المعلبة في المنزل في أوعية محكمة الغلق لا يؤدي إلى تدمير الجراثيم. الطريقة الوحيدة لتدميرهم— التسخين في الأوتوكلاف عند درجة حرارة 120 درجة وضغط معين، وهو أمر ممكن فقط في الإنتاج الصناعي للأغذية المعلبة.

من بين الأطعمة المعلبة محلية الصنع، فإن الفطر الأكثر خطورة هو في الجرار المغلقة بإحكام. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه من الصعب غسل الفطر جيدًا من جزيئات التربة، والتي قد تشمل أيضًا جراثيم البوتولينوس. الأطعمة المعلبة التالية محلية الصنع هي أيضًا أسباب التسمم الشديد: كافيار الباذنجان والكوسا والفلفل المحشو والخيار والرجلة والشبت والبقدونس وكومبوت المشمش الذي يحتوي على كمية صغيرة من الحمض الطبيعي.

سيكون أمرا رائعا إذا كتبت تعليقا.

بكتيريا
مجموعة كبيرة من الكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية تتميز بعدم وجود نواة الخلية محاطة بغشاء. وفي الوقت نفسه، تحتل المادة الوراثية للبكتيريا (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين أو DNA) مكانًا محددًا للغاية في الخلية - منطقة تسمى النواة النووية. تسمى الكائنات الحية ذات البنية الخلوية بدائيات النوى ("ما قبل النووية")، على عكس جميع الكائنات الأخرى - حقيقيات النوى ("النووية الحقيقية")، التي يقع حمضها النووي في النواة المحاطة بقشرة. البكتيريا، التي كانت تعتبر في السابق نباتات مجهرية، تم تصنيفها الآن ضمن مملكة مونيرا المستقلة - وهي واحدة من خمس مملكة في نظام التصنيف الحالي، إلى جانب النباتات والحيوانات والفطريات والطلائعيات.

الأدلة الأحفورية. ربما تكون البكتيريا أقدم مجموعة معروفة من الكائنات الحية. الهياكل الحجرية ذات الطبقات - الستروماتوليت - تعود في بعض الحالات إلى بداية العصر الأركيوزوي (Archean)، أي. نشأت منذ 3.5 مليار سنة - نتيجة النشاط الحيوي للبكتيريا، عادة ما تكون عملية التمثيل الضوئي، ما يسمى. طحلب اخضر مزرق. لا تزال هياكل مماثلة (أغشية بكتيرية مشبعة بالكربونات) تتشكل حتى اليوم، خاصة قبالة سواحل أستراليا وجزر البهاما وفي كاليفورنيا والخليج الفارسي، لكنها نادرة نسبيًا ولا تصل إلى أحجام كبيرة، لأن الكائنات العاشبة، مثل بطنيات الأقدام ، تتغذى عليهم. في الوقت الحاضر، تنمو الستروماتوليت بشكل رئيسي حيث تغيب هذه الحيوانات بسبب ارتفاع ملوحة المياه أو لأسباب أخرى، ولكن قبل ظهور الأشكال العاشبة أثناء التطور، كان من الممكن أن تصل إلى أحجام هائلة، لتشكل عنصرًا أساسيًا في المياه الضحلة المحيطية، مقارنة بالحديثة. الشعاب المرجانية. وفي بعض الصخور القديمة، تم العثور على كرات صغيرة متفحمة، والتي يعتقد أيضًا أنها بقايا بكتيريا. النووية الأولى، أي. حقيقية النواة، تطورت الخلايا من البكتيريا منذ حوالي 1.4 مليار سنة.
علم البيئة.تتواجد البكتيريا بكثرة في التربة، وفي قاع البحيرات والمحيطات - أينما تتراكم المواد العضوية. إنهم يعيشون في البرد، عندما يكون مقياس الحرارة أعلى بقليل من الصفر، وفي الينابيع الحمضية الساخنة مع درجات حرارة أعلى من 90 درجة مئوية. وتتحمل بعض البكتيريا الملوحة العالية جدًا؛ وعلى وجه الخصوص، فهي الكائنات الحية الوحيدة الموجودة في البحر الميت. وهي موجودة في الغلاف الجوي في قطرات الماء، وعادةً ما ترتبط وفرتها هناك بغبار الهواء. وبالتالي، تحتوي مياه الأمطار في المدن على بكتيريا أكثر بكثير من تلك الموجودة في المناطق الريفية. يوجد عدد قليل منهم في الهواء البارد للجبال العالية والمناطق القطبية، ومع ذلك، يتم العثور عليهم حتى في الطبقة السفلى من الستراتوسفير على ارتفاع 8 كم. الجهاز الهضمي للحيوانات مكتظ بالبكتيريا (عادةً ما تكون غير ضارة). وقد أظهرت التجارب أنها ليست ضرورية لحياة معظم الأنواع، على الرغم من أنها تستطيع تصنيع بعض الفيتامينات. ومع ذلك، في الحيوانات المجترة (الأبقار والظباء والأغنام) والعديد من النمل الأبيض، يشاركون في هضم الأغذية النباتية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الجهاز المناعي للحيوان الذي يتم تربيته في ظروف معقمة لا يتطور بشكل طبيعي بسبب نقص التحفيز البكتيري. تعد النباتات البكتيرية الطبيعية في الأمعاء مهمة أيضًا لقمع الكائنات الحية الدقيقة الضارة التي تدخل هناك.

هيكل ونشاط حياة البكتيريا

البكتيريا أصغر بكثير من خلايا النباتات والحيوانات متعددة الخلايا. يبلغ سمكها عادة 0.5-2.0 ميكرون، وطولها 1.0-8.0 ميكرون. بعض الأشكال بالكاد تكون مرئية بدقة المجاهر الضوئية القياسية (حوالي 0.3 ميكرون)، لكن الأنواع معروفة أيضًا بطول يزيد عن 10 ميكرون وعرض يتجاوز أيضًا الحدود المحددة، ويمكن لعدد من البكتيريا الرقيقة جدًا يتجاوز طولها 50 ميكرون. على السطح المقابل للنقطة المميزة بقلم رصاص، سيتناسب ربع مليون ممثل متوسط ​​الحجم لهذه المملكة.
بناء.بناءً على خصائصها المورفولوجية، يتم تمييز المجموعات التالية من البكتيريا: المكورات (أكثر أو أقل كروية)، والعصيات (قضبان أو أسطوانات ذات نهايات مستديرة)، والحلزونية (اللوالب الصلبة) واللولبيات (أشكال رقيقة ومرنة تشبه الشعر). يميل بعض المؤلفين إلى الجمع بين المجموعتين الأخيرتين في مجموعة واحدة - الحلزونية. تختلف بدائيات النوى عن حقيقيات النوى بشكل رئيسي في عدم وجود نواة مشكلة والوجود النموذجي لكروموسوم واحد فقط - وهو جزيء DNA دائري طويل للغاية متصل عند نقطة واحدة بغشاء الخلية. لا تحتوي بدائيات النوى أيضًا على عضيات داخل الخلايا محاطة بغشاء تسمى الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء. في حقيقيات النوى، تنتج الميتوكوندريا الطاقة أثناء التنفس، ويحدث التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء (انظر أيضًا الخلية). في بدائيات النوى، تؤدي الخلية بأكملها (وبشكل أساسي غشاء الخلية) وظيفة الميتوكوندريا، وفي أشكال التمثيل الضوئي، فإنها تأخذ أيضًا وظيفة البلاستيدات الخضراء. مثل حقيقيات النوى، يوجد داخل البكتيريا هياكل بروتينية نووية صغيرة - الريبوسومات، اللازمة لتخليق البروتين، لكنها غير مرتبطة بأي أغشية. مع استثناءات قليلة جدًا، لا تستطيع البكتيريا تصنيع الستيرويدات، وهي مكونات مهمة في أغشية الخلايا حقيقية النواة. خارج غشاء الخلية، معظم البكتيريا مغطاة بجدار خلوي، يذكرنا إلى حد ما بجدار السليلوز للخلايا النباتية، ولكنه يتكون من بوليمرات أخرى (لا تشمل الكربوهيدرات فقط، ولكن أيضًا الأحماض الأمينية والمواد الخاصة بالبكتيريا). يمنع هذا الغشاء الخلية البكتيرية من الانفجار عندما يدخل الماء إليها عن طريق التناضح. غالبًا ما توجد على قمة جدار الخلية كبسولة مخاطية واقية. تم تجهيز العديد من البكتيريا بأسواط تسبح بها بنشاط. يتم تنظيم الأسواط البكتيرية بشكل أبسط ومختلف إلى حد ما عن الهياكل المماثلة لحقيقيات النوى.

خلية بكتيرية "نموذجية".وهياكلها الأساسية.

الوظائف الحسية والسلوكية.تمتلك العديد من البكتيريا مستقبلات كيميائية تكتشف التغيرات في حموضة البيئة وتركيز المواد المختلفة، مثل السكريات والأحماض الأمينية والأكسجين وثاني أكسيد الكربون. ولكل مادة نوعها الخاص بها من هذه المستقبلات "الذوقية"، وفقدان أحدها نتيجة الطفرة يؤدي إلى "عمى التذوق" الجزئي. تستجيب العديد من البكتيريا المتحركة أيضًا لتقلبات درجات الحرارة، وتستجيب الأنواع التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي للتغيرات في شدة الضوء. تدرك بعض البكتيريا اتجاه خطوط المجال المغناطيسي، بما في ذلك المجال المغناطيسي للأرض، بمساعدة جزيئات الماجنتيت (خام الحديد المغناطيسي - Fe3O4) الموجودة في خلاياها. وفي الماء، تستخدم البكتيريا هذه القدرة على السباحة على طول خطوط القوة بحثًا عن بيئة مناسبة. ردود الفعل المشروطة في البكتيريا غير معروفة، لكن لديها نوع معين من الذاكرة البدائية. أثناء السباحة، قاموا بمقارنة شدة المنبه بقيمته السابقة، أي. وتحديد ما إذا كان قد أصبح أكبر أم أصغر، وبناءً على ذلك يتم الحفاظ على اتجاه الحركة أو تغييره.
التكاثر وعلم الوراثة.تتكاثر البكتيريا لا جنسيًا: حيث يتضاعف الحمض النووي الموجود في خليتها، وتنقسم الخلية إلى قسمين، وتتلقى كل خلية وليدة نسخة واحدة من الحمض النووي الأصلي. يمكن أيضًا نقل الحمض النووي البكتيري بين الخلايا غير المنقسمة. وفي الوقت نفسه، لا يحدث اندماجها (كما هو الحال في حقيقيات النوى)، ولا يزيد عدد الأفراد، وعادةً ما يتم نقل جزء صغير فقط من الجينوم (مجموعة الجينات الكاملة) إلى خلية أخرى، على عكس الجينات. عملية جنسية "حقيقية"، يتلقى فيها السليل مجموعة كاملة من الجينات من كل من الوالدين. يمكن أن يحدث نقل الحمض النووي بثلاث طرق. أثناء التحول، تمتص البكتيريا الحمض النووي "العاري" من البيئة، والذي وصل إلى هناك أثناء تدمير البكتيريا الأخرى أو "انزلق" عمدا من قبل المجرب. تسمى هذه العملية بالتحول لأنه في المراحل الأولى من دراستها تم إيلاء الاهتمام الرئيسي لتحويل (تحويل) الكائنات غير الضارة إلى كائنات ضارة بهذه الطريقة. يمكن أيضًا نقل أجزاء الحمض النووي من البكتيريا إلى البكتيريا عن طريق فيروسات خاصة - العاثيات. وهذا ما يسمى النقل. تُعرف أيضًا عملية تذكرنا بالإخصاب وتسمى الاقتران: ترتبط البكتيريا ببعضها البعض عن طريق نتوءات أنبوبية مؤقتة (الخيمل الجماعى)، والتي يمر من خلالها الحمض النووي من خلية "ذكرية" إلى خلية "أنثوية". في بعض الأحيان تحتوي البكتيريا على كروموسومات إضافية صغيرة جدًا - البلازميدات، والتي يمكن أيضًا نقلها من فرد إلى آخر. إذا كانت البلازميدات تحتوي على جينات تسبب مقاومة للمضادات الحيوية، فإنها تشير إلى مقاومة معدية. وهو مهم من وجهة نظر طبية لأنه يمكن أن ينتشر بين الأنواع المختلفة وحتى أجناس البكتيريا، ونتيجة لذلك تصبح النباتات البكتيرية بأكملها في الأمعاء، على سبيل المثال، مقاومة لعمل بعض الأدوية.

الاسْتِقْلاب

ويرجع ذلك جزئيًا إلى صغر حجم البكتيريا، حيث أن معدل الأيض فيها أعلى بكثير من معدله في حقيقيات النوى. في ظل أفضل الظروف، يمكن لبعض البكتيريا مضاعفة كتلتها الإجمالية وعددها كل 20 دقيقة تقريبًا. ويفسر ذلك حقيقة أن عددًا من أهم أنظمتها الإنزيمية تعمل بسرعة عالية جدًا. وبالتالي، يحتاج الأرنب إلى بضع دقائق لتركيب جزيء البروتين، بينما تستغرق البكتيريا ثوانٍ. ومع ذلك، في البيئة الطبيعية، على سبيل المثال في التربة، فإن معظم البكتيريا "تتبع نظامًا غذائيًا جوعًا"، لذلك إذا انقسمت خلاياها، فلا يحدث ذلك كل 20 دقيقة، بل مرة واحدة كل بضعة أيام.
تَغذِيَة.البكتيريا هي ذاتية التغذية وغير ذاتية التغذية. لا تحتاج الكائنات ذاتية التغذية ("التغذية الذاتية") إلى مواد تنتجها كائنات حية أخرى. يستخدمون ثاني أكسيد الكربون (CO2) كمصدر رئيسي أو وحيد للكربون. ومن خلال دمج ثاني أكسيد الكربون والمواد غير العضوية الأخرى، وخاصة الأمونيا (NH3)، والنترات (NO-3) ومركبات الكبريت المختلفة، في التفاعلات الكيميائية المعقدة، يقومون بتصنيع جميع المنتجات الكيميائية الحيوية التي يحتاجون إليها. تستخدم الكائنات غيرية التغذية ("تتغذى على الآخرين") مواد عضوية (تحتوي على الكربون) تم تصنيعها بواسطة كائنات حية أخرى، وخاصة السكريات، كمصدر رئيسي للكربون (تحتاج بعض الأنواع أيضًا إلى ثاني أكسيد الكربون). عند الأكسدة، توفر هذه المركبات الطاقة والجزيئات اللازمة لنمو الخلايا وعملها. وبهذا المعنى، فإن البكتيريا غيرية التغذية، والتي تشمل الغالبية العظمى من بدائيات النوى، تشبه البشر.
المصادر الرئيسية للطاقة.إذا تم استخدام الطاقة الضوئية (الفوتونات) بشكل أساسي لتكوين (توليف) المكونات الخلوية، فإن العملية تسمى التمثيل الضوئي، وتسمى الأنواع القادرة على ذلك الضوئيات. تنقسم البكتيريا الضوئية إلى كائنات ضوئية ذاتية التغذية وكائنات ذاتية التغذية ضوئيًا اعتمادًا على المركبات - العضوية أو غير العضوية - التي تعمل كمصدر رئيسي للكربون. تقوم البكتيريا الزرقاء الضوئية (الطحالب الخضراء المزرقة)، مثل النباتات الخضراء، بتكسير جزيئات الماء (H2O) باستخدام الطاقة الضوئية. يؤدي ذلك إلى إطلاق الأكسجين الحر (1/2O2) وإنتاج الهيدروجين (2H+)، والذي يمكن القول إنه يحول ثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى كربوهيدرات. تستخدم بكتيريا الكبريت الأخضر والبنفسجي الطاقة الضوئية لتحطيم الجزيئات غير العضوية الأخرى، مثل كبريتيد الهيدروجين (H2S)، بدلاً من الماء. وتنتج النتيجة أيضًا الهيدروجين، الذي يقلل ثاني أكسيد الكربون، ولكن لا يتم إطلاق الأكسجين. ويسمى هذا النوع من التمثيل الضوئي غير مؤكسد. تستخدم البكتيريا الضوئية، مثل البكتيريا الأرجوانية غير الكبريتية، الطاقة الضوئية لإنتاج الهيدروجين من المواد العضوية، وخاصة الأيزوبروبانول، ولكن مصدرها يمكن أن يكون أيضًا غاز H2. إذا كان المصدر الرئيسي للطاقة في الخلية هو أكسدة المواد الكيميائية، فإن البكتيريا تسمى كائنات التغذية الكيميائية أو الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية، اعتمادًا على ما إذا كانت الجزيئات تعمل كمصدر رئيسي للكربون - عضوي أو غير عضوي. بالنسبة للأولى، توفر المادة العضوية كلا من الطاقة والكربون. تحصل الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية على الطاقة من أكسدة المواد غير العضوية، مثل الهيدروجين (إلى الماء: 2H4 + O2 في 2H2O)، والحديد (Fe2+ في Fe3+) أو الكبريت (2S + 3O2 + 2H2O في 2SO42- + 4H+)، والكربون من ثاني أكسيد الكربون. وتسمى هذه الكائنات أيضًا بالكائنات وحيدة التغذية الكيميائية، مما يؤكد أنها "تتغذى" على الصخور.
يتنفس.التنفس الخلوي هو عملية إطلاق الطاقة الكيميائية المخزنة في جزيئات "الطعام" لاستخدامها مرة أخرى في التفاعلات الحيوية. يمكن أن يكون التنفس هوائيًا ولاهوائيًا. في الحالة الأولى، فإنه يتطلب الأكسجين. هناك حاجة لعمل ما يسمى. نظام نقل الإلكترون: تنتقل الإلكترونات من جزيء إلى آخر (تتحرر الطاقة) وتنضم في النهاية إلى الأكسجين مع أيونات الهيدروجين - ويتكون الماء. الكائنات اللاهوائية لا تحتاج إلى الأكسجين، بل إنها سامة بالنسبة لبعض أنواع هذه المجموعة. ترتبط الإلكترونات المنطلقة أثناء التنفس بمستقبلات غير عضوية أخرى، مثل النترات أو الكبريتات أو الكربونات، أو (في أحد أشكال هذا التنفس - التخمر) بجزيء عضوي محدد، على وجه الخصوص الجلوكوز. انظر أيضًا الأيض.

تصنيف

في معظم الكائنات الحية، يعتبر النوع مجموعة من الأفراد معزولة تكاثريًا. بالمعنى الواسع، هذا يعني أن ممثلي نوع معين يمكن أن ينتجوا ذرية خصبة عن طريق التزاوج فقط مع جنسهم، ولكن ليس مع أفراد من الأنواع الأخرى. وبالتالي، فإن جينات نوع معين، كقاعدة عامة، لا تتجاوز حدودها. ومع ذلك، في البكتيريا، يمكن أن يحدث تبادل الجينات بين الأفراد ليس فقط من أنواع مختلفة، ولكن أيضًا من أجناس مختلفة، لذلك ليس من الواضح تمامًا ما إذا كان من المشروع تطبيق المفاهيم المعتادة للأصل التطوري والقرابة هنا. وبسبب هذه الصعوبات وغيرها، لا يوجد تصنيف مقبول بشكل عام للبكتيريا حتى الآن. فيما يلي أحد المتغيرات المستخدمة على نطاق واسع.
مملكة مونيرا

Phylum Gracilicutes (بكتيريا سالبة الجرام رقيقة الجدران)

صنف البكتيريا سكوتوباكتريا (الأشكال غير الضوئية، مثل البكتيريا المخاطية) صنف البكتيريا الأنوكسية الضوئية (أشكال التمثيل الضوئي غير المنتجة للأكسجين، مثل بكتيريا الكبريت الأرجواني) فئة البكتيريا الأكسجينية (أشكال التمثيل الضوئي المنتجة للأكسجين، مثل البكتيريا الزرقاء)

Phylum Firmicutes (بكتيريا إيجابية الجرام سميكة الجدران)

فئة البكتيريا الثابتة (الأشكال الصلبة الخلايا، مثل كلوستريديا)
طائفة الثالوبكتريا (أشكال متفرعة، مثل الشعيات)

شعبة Tenericutes (بكتيريا سالبة الجرام بدون جدار خلوي)

فئة الرخويات (الأشكال ذات الخلايا الرخوة، مثل الميكوبلازما)

شعبة Mendosicutes (بكتيريا ذات جدران خلايا معيبة)

فئة البكتيريا الأثرية (الأشكال القديمة، مثل تكوين الميثان)

المجالات.أظهرت الدراسات البيوكيميائية الحديثة أن جميع بدائيات النوى تنقسم بوضوح إلى فئتين: مجموعة صغيرة من البكتيريا العتيقة (Archaebacteria - "البكتيريا القديمة") وكل ما تبقى يسمى eubacteria (Eubacteria - "البكتيريا الحقيقية"). يُعتقد أن البكتيريا العتيقة، مقارنةً بالبكتيريا الحقيقية، أكثر بدائية وأقرب إلى السلف المشترك بدائيات النوى وحقيقيات النوى. وهي تختلف عن البكتيريا الأخرى في العديد من السمات المهمة، بما في ذلك تكوين جزيئات الحمض النووي الريبوزي (rRNA) المشاركة في تخليق البروتين، والتركيب الكيميائي للدهون (المواد الشبيهة بالدهون) ووجود بعض المواد الأخرى في جدار الخلية بدلاً من البكتيريا. بروتين - كربوهيدرات بوليمر مورين. في نظام التصنيف أعلاه، تعتبر البكتيريا الأثرية نوعًا واحدًا فقط من أنواع نفس المملكة، التي توحد جميع أنواع البكتيريا الحقيقية. ومع ذلك، وفقًا لبعض علماء الأحياء، فإن الاختلافات بين البكتيريا الأثرية والبكتيريا الحقيقية عميقة جدًا لدرجة أنه من الأصح اعتبار البكتيريا الأثرية الموجودة في المونيرا كمملكة فرعية خاصة. في الآونة الأخيرة، ظهر اقتراح أكثر جذرية. كشف التحليل الجزيئي عن وجود اختلافات كبيرة في بنية الجينات بين هاتين المجموعتين من بدائيات النوى، لدرجة أن البعض يعتبر وجودها داخل نفس مملكة الكائنات الحية أمرًا غير منطقي. في هذا الصدد، يُقترح إنشاء فئة تصنيفية (تصنيف) ذات رتبة أعلى، وتسميتها بالمجال، وتقسيم جميع الكائنات الحية إلى ثلاثة مجالات - حقيقيات النوى (حقيقيات النوى)، العتيقة (البكتيريا العتيقة) والبكتيريا (البكتيريا الحقيقية الحالية) .

علم البيئة

أهم وظيفتين بيئيتين للبكتيريا هما تثبيت النيتروجين وتمعدن المخلفات العضوية.
تثبيت النيتروجين.يُطلق على ارتباط النيتروجين الجزيئي (N2) لتكوين الأمونيا (NH3) اسم تثبيت النيتروجين، وتسمى أكسدة الأخير إلى نتريت (NO-2) ونترات (NO-3) بالنترجة. هذه عمليات حيوية للغلاف الحيوي، حيث أن النباتات تحتاج إلى النيتروجين، لكنها لا تستطيع إلا أن تمتص أشكاله المقيدة. حاليًا، يتم توفير ما يقرب من 90٪ (حوالي 90 مليون طن) من الكمية السنوية من هذا النيتروجين "الثابت" عن طريق البكتيريا. ويتم إنتاج الباقي عن طريق المصانع الكيماوية أو يحدث أثناء ضربات البرق. النيتروجين في الهواء، وهو ما يقرب من. يرتبط 80% من الغلاف الجوي بشكل أساسي بجنس الريزوبيوم والبكتيريا الزرقاء سالبة الجرام. تدخل أنواع الريزوبيوم في تكافل مع ما يقرب من 14000 نوع من النباتات البقولية (عائلة البقوليات)، والتي تشمل، على سبيل المثال، البرسيم والبرسيم الحجازي وفول الصويا والبازلاء. تعيش هذه البكتيريا فيما يسمى. العقيدات - انتفاخات تتشكل على الجذور في وجودها. تحصل البكتيريا على المواد العضوية (التغذية) من النبات، وفي المقابل تزود المضيف بالنيتروجين الثابت. ويتم تثبيت ما يصل إلى 225 كجم من النيتروجين لكل هكتار بهذه الطريقة سنويًا. النباتات غير البقولية، مثل ألدر، تدخل أيضًا في تكافل مع البكتيريا الأخرى المثبتة للنيتروجين. تقوم البكتيريا الزرقاء بعملية التمثيل الضوئي، مثل النباتات الخضراء، وتطلق الأكسجين. والعديد منها قادر أيضًا على تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي، والذي تستهلكه بعد ذلك النباتات والحيوانات في نهاية المطاف. وتمثل هذه الكائنات بدائيات النوى مصدرًا مهمًا للنيتروجين الثابت في التربة بشكل عام وفي حقول الأرز في الشرق بشكل خاص، كما أنها المورد الرئيسي للأنظمة البيئية للمحيطات.
التمعدن.هذا هو الاسم الذي يطلق على تحلل البقايا العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O) والأملاح المعدنية. من الناحية الكيميائية، هذه العملية تعادل الاحتراق، لذلك فهي تتطلب كميات كبيرة من الأكسجين. تحتوي الطبقة العليا من التربة على ما بين 100.000 إلى 1 مليار بكتيريا لكل 1 جرام، أي. حوالي 2 طن للهكتار الواحد. عادة، جميع المخلفات العضوية، بمجرد وصولها إلى الأرض، تتأكسد بسرعة بواسطة البكتيريا والفطريات. أكثر مقاومة للتحلل هي مادة عضوية بنية اللون تسمى حمض الهيوميك، والتي تتكون بشكل رئيسي من اللجنين الموجود في الخشب. يتراكم في التربة ويحسن خصائصها.

البكتيريا والصناعة

ونظرًا لتنوع التفاعلات الكيميائية التي تحفزها البكتيريا، فليس من المستغرب أن يتم استخدامها على نطاق واسع في التصنيع، وفي بعض الحالات منذ العصور القديمة. تشترك بدائيات النوى في مجد هؤلاء المساعدين البشريين المجهريين مع الفطريات، وخاصة الخميرة، التي توفر معظم عمليات التخمير الكحولي، على سبيل المثال، في إنتاج النبيذ والبيرة. والآن بعد أن أصبح من الممكن إدخال جينات مفيدة في البكتيريا، مما يجعلها تصنع مواد قيمة مثل الأنسولين، فقد تلقى التطبيق الصناعي لهذه المختبرات الحية حافزًا قويًا جديدًا. أنظر أيضا الهندسة الوراثية.
الصناعات الغذائية.حاليًا، تستخدم هذه الصناعة البكتيريا بشكل أساسي لإنتاج الجبن ومنتجات الألبان الأخرى والخل. التفاعلات الكيميائية الرئيسية هنا هي تكوين الأحماض. وهكذا، عند إنتاج الخل، تقوم البكتيريا من جنس أسيتوباكتر بأكسدة الكحول الإيثيلي الموجود في عصير التفاح أو السوائل الأخرى إلى حمض الأسيتيك. تحدث عمليات مماثلة عندما يكون مخلل الملفوف مخلل الملفوف: تقوم البكتيريا اللاهوائية بتخمير السكريات الموجودة في أوراق هذا النبات إلى حمض اللاكتيك، وكذلك حمض الأسيتيك والكحوليات المختلفة.
ترشيح خام .وتستخدم البكتيريا لترشيح الخامات منخفضة الجودة، أي. وتحويلها إلى محلول أملاح المعادن الثمينة، وبشكل أساسي النحاس (Cu) واليورانيوم (U). ومن الأمثلة على ذلك معالجة الكالكوبايرايت، أو بيريت النحاس (CuFeS2). يتم سقي أكوام من هذا الخام بشكل دوري بالماء الذي يحتوي على بكتيريا التغذية الكيميائية من جنس Thiobacillus. أثناء نشاطها الحيوي، تقوم بأكسدة الكبريت (S)، مكونة كبريتات النحاس والحديد القابلة للذوبان: CuFeS2 + 4O2 في CuSO4 + FeSO4. تعمل هذه التقنيات على تبسيط عملية استخراج المعادن الثمينة من الخامات إلى حد كبير؛ من حيث المبدأ، فهي تعادل العمليات التي تحدث في الطبيعة أثناء تجوية الصخور.
إعادة التدوير.تعمل البكتيريا أيضًا على تحويل النفايات، مثل مياه الصرف الصحي، إلى منتجات أقل خطورة أو حتى مفيدة. تعتبر مياه الصرف الصحي واحدة من أكثر المشاكل إلحاحا للإنسانية الحديثة. يتطلب تمعدنها الكامل كميات هائلة من الأكسجين، وفي الخزانات العادية، حيث من المعتاد التخلص من هذه النفايات، لم يعد هناك ما يكفي من الأكسجين "لتحييدها". يكمن الحل في تهوية إضافية لمياه الصرف الصحي في حمامات خاصة (خزانات التهوية): ونتيجة لذلك، تحتوي البكتيريا المتمعدنة على ما يكفي من الأكسجين لتحلل المواد العضوية بالكامل، وفي الحالات الأكثر ملاءمة، تصبح مياه الشرب أحد المنتجات النهائية للعملية. يمكن أن تتعرض الرواسب غير القابلة للذوبان المتبقية على طول الطريق للتخمر اللاهوائي. للتأكد من أن محطات معالجة المياه هذه تستهلك أقل قدر ممكن من المساحة والمال، فمن الضروري معرفة جيدة بعلم الجراثيم.
استخدامات اخرى.تشمل المجالات المهمة الأخرى للتطبيق الصناعي للبكتيريا، على سبيل المثال، فص الكتان، أي. فصل أليافها الغزلية عن أجزاء أخرى من النبات، وكذلك إنتاج المضادات الحيوية، وخاصة الستربتوميسين (بكتيريا من جنس الستربتوميسيس).

مكافحة البكتيريا في الصناعة

البكتيريا ليست مفيدة فقط؛ لقد أصبحت مكافحة تكاثرها على نطاق واسع، على سبيل المثال في المنتجات الغذائية أو في شبكات المياه لمصانع اللب والورق، مجالًا كاملاً من النشاط. يفسد الطعام تحت تأثير البكتيريا والفطريات والإنزيمات الخاصة بها التي تسبب التحلل الذاتي ("الهضم الذاتي")، ما لم يتم تعطيلها بالحرارة أو بوسائل أخرى. وبما أن البكتيريا هي السبب الرئيسي للفساد، فإن تطوير أنظمة فعالة لتخزين الأغذية يتطلب معرفة حدود تحمل هذه الكائنات الحية الدقيقة. إحدى التقنيات الأكثر شيوعًا هي بسترة الحليب، والتي تقتل البكتيريا التي تسبب، على سبيل المثال، مرض السل وداء البروسيلات. يُحفظ الحليب عند درجة حرارة 61-63 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة أو عند درجة حرارة 72-73 درجة مئوية لمدة 15 ثانية فقط. هذا لا يضعف طعم المنتج، ولكنه يثبط نشاط البكتيريا المسببة للأمراض. يمكن أيضًا بسترة النبيذ والبيرة وعصائر الفاكهة. لقد كانت فوائد تخزين الطعام في البرد معروفة منذ زمن طويل. درجات الحرارة المنخفضة لا تقتل البكتيريا، لكنها تمنعها من النمو والتكاثر. صحيح أنه عند التجميد، على سبيل المثال، إلى -25 درجة مئوية، يتناقص عدد البكتيريا بعد بضعة أشهر، لكن عددًا كبيرًا من هذه الكائنات الحية الدقيقة لا يزال على قيد الحياة. عند درجات حرارة أقل بقليل من الصفر، تستمر البكتيريا في التكاثر، ولكن ببطء شديد. يمكن تخزين ثقافاتها القابلة للحياة إلى أجل غير مسمى تقريبًا بعد التجفيف بالتجميد (التجفيف بالتجميد) في وسط يحتوي على البروتين، مثل مصل الدم. تشمل الطرق الأخرى المعروفة لتخزين الطعام التجفيف (التجفيف والتدخين)، وإضافة كميات كبيرة من الملح أو السكر، وهو ما يعادل الجفاف من الناحية الفسيولوجية، والتخليل، أي. وضع في محلول حمض مركز. عندما تتوافق حموضة البيئة مع الرقم الهيدروجيني 4 أو أقل، عادة ما يتم تثبيط أو إيقاف النشاط الحيوي للبكتيريا بشكل كبير.

البكتيريا والأمراض

دراسة البكتيريا

من السهل أن تنمو العديد من البكتيريا فيما يسمى. وسط استزراع، والذي قد يشمل مرق اللحم، والبروتين المهضوم جزئيًا، والأملاح، ودكستروز، والدم الكامل، ومصله، ومكونات أخرى. وعادة ما يصل تركيز البكتيريا في مثل هذه الظروف إلى نحو مليار في السنتيمتر المكعب، مما يجعل البيئة غائمة. لدراسة البكتيريا، من الضروري أن تكون قادرًا على الحصول على ثقافاتها النقية، أو مستنسخاتها، والتي هي ذرية خلية واحدة. وهذا ضروري، على سبيل المثال، لتحديد نوع البكتيريا التي أصابت المريض وما هو المضاد الحيوي الذي يتحسس له هذا النوع. يتم تخفيف العينات الميكروبيولوجية، مثل مسحات الحلق أو الجروح، وعينات الدم، وعينات المياه أو غيرها من المواد، بدرجة كبيرة وتطبيقها على سطح وسط شبه صلب: حيث تتطور مستعمرات مستديرة من خلايا فردية. عادة ما يكون عامل تصلب وسط الاستزراع هو الأجار، وهو عبارة عن عديد السكاريد يتم الحصول عليه من بعض الأعشاب البحرية وغير قابل للهضم بواسطة أي نوع من البكتيريا تقريبًا. يتم استخدام وسائط أجار في شكل "المياه الضحلة"، أي. الأسطح المائلة التي تتشكل في أنابيب الاختبار تقف بزاوية كبيرة عندما يتصلب وسط الاستزراع المنصهر، أو على شكل طبقات رقيقة في أطباق بتري الزجاجية - أوعية مستديرة مسطحة، مغلقة بغطاء من نفس الشكل، ولكن قطرها أكبر قليلاً. عادة، في غضون يوم واحد، تتمكن الخلية البكتيرية من التكاثر كثيرًا بحيث تشكل مستعمرة يمكن رؤيتها بسهولة بالعين المجردة. ويمكن نقله إلى بيئة أخرى لمزيد من الدراسة. يجب أن تكون جميع وسائط الثقافة معقمة قبل البدء في نمو البكتيريا، وينبغي اتخاذ تدابير في المستقبل لمنع استقرار الكائنات الحية الدقيقة غير المرغوب فيها عليها. لفحص البكتيريا التي تنمو بهذه الطريقة، قم بتسخين حلقة سلكية رفيعة في اللهب، وقم بلمسها أولاً على مستعمرة أو مسحة، ثم على قطرة ماء مطبقة على شريحة زجاجية. بعد توزيع المادة المأخوذة بالتساوي في هذا الماء، يتم تجفيف الزجاج وتمريره بسرعة فوق لهب الموقد مرتين أو ثلاث مرات (يجب أن يكون الجانب الذي توجد به البكتيريا متجهًا لأعلى): ونتيجة لذلك، فإن الكائنات الحية الدقيقة، دون أن تتضرر، تكون ثابتة بقوة تعلق على الركيزة. تُقطر الصبغة على سطح المستحضر، ثم يُغسل الزجاج بالماء ويُجفف مرة أخرى. الآن يمكنك فحص العينة تحت المجهر. يتم تحديد الثقافات النقية للبكتيريا بشكل رئيسي من خلال خصائصها البيوكيميائية، أي. تحديد ما إذا كانت تشكل غازات أو أحماض من سكريات معينة، وما إذا كانت قادرة على هضم البروتين (الجيلاتين المسال)، وما إذا كانت بحاجة إلى الأكسجين للنمو، وما إلى ذلك. كما يقومون بالتحقق مما إذا كانت ملطخة بأصباغ معينة. يمكن تحديد الحساسية لبعض الأدوية، مثل المضادات الحيوية، عن طريق وضع أقراص صغيرة من ورق الترشيح المنقوع في هذه المواد على سطح موبوء بالبكتيريا. إذا قام أي مركب كيميائي بقتل البكتيريا، فسيتم تشكيل منطقة خالية من البكتيريا حول القرص المقابل.

موسوعة كولير. - المجتمع المفتوح. 2000 .