مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة هو علم يدرس شكلها وهيكلها وطرق تكاثرها وحركتها.
الأساسيات والاكتشاف
هذا العلم واسع جدًا ويتعامل مع دراسة العديد من القضايا. على الرغم من حقيقة أن جميع الكائنات الحية الدقيقة غير مرئية للعين البشرية ، إلا أنها لا تزال موجودة وهي "جيدة" للجسم والسيئة.
يمكن العثور على الميكروبات في جميع مجالات مظاهر الحياة: في الماء ، والتربة ، والهواء ، وكذلك في الكائنات الحية الأخرى.
لأول مرة ، تعرف العالم الشهير ليوينهوك ، الذي صنع العدسات الأولى التي جعلت من الممكن تكبير الأشياء حتى مائتي مرة ، عن البكتيريا. وما رآه أذهله تمامًا. علم العالم أن الميكروبات موجودة في كل مكان ، وكلها مختلفة عن بعضها البعض. وهكذا أصبح Leeuwenhoek مكتشف الكائنات الحية الدقيقة.
بدأ لويس باستير في التعامل مع سؤال مثل مورفولوجيا الكائنات الدقيقة ، واكتشف أنها لا تمتلك فقط هيكلًا وشكلًا مختلفًا ، ولكنها تختلف أيضًا في طرق الحركة والتكاثر. ووجد أن بعض الكائنات الحية الدقيقة ضارة بجسم الإنسان ، وبعضها على العكس من ذلك مفيد. كما اكتشف أن الميكروبات مثل الخميرةقادرة على أن تؤدي إلى عمليات التخمير.
سمحت مورفولوجيا الكائنات الحية للعديد من العلماء بابتكار لقاحات مختلفة للمساعدة في التعامل مع الأمراض البشرية الفتاكة.
التصنيف
تعتبر الكائنات الحية الدقيقة أصغر الممثلين الذين يعيشون على كوكب الأرض. غالبًا ما تكون أحادية الخلية ولا يمكن رؤيتها إلا باستخدام مجهر قوي جدًا.
حجم هذا النموذج من الحياة يقاس بالميكرومتر والنانومتر. هناك عدد كبير منهم في الطبيعة ، لذلك لديهم اختلافات كبيرة في البنية وأنماط الوجود والحركة.
وفقًا للتصنيف المعمول به ، تنقسم الميكروبات إلى غير خلوية وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا. في الوقت نفسه ، يتم تقسيمهم إلى الفئات التالية: الفطريات ، الخميرة ، العاثيات ، البكتيريا والفيروسات.
قليلا عن البكتيريا
عند دراسة موضوع مثل مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة ، ينبغي إيلاء الكثير من الاهتمام للبكتيريا. غالبًا ما تكون كائنات وحيدة الخلية (على الرغم من وجود استثناءات) ولديها مجموعة متنوعة من الأحجام. يصل بعضها إلى 500 ميكرون
هناك عدة أنواع من البكتيريا تختلف في شكلها. وتشمل هذه الكائنات على شكل قضيب ، وكروية ، ومعقدة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل نوع.
تسمى البكتيريا الكروية في الطب "cocci". غالبًا ما تكون مستديرة الشكل ، على الرغم من وجود كائنات دقيقة بيضاوية وشكل الفول في بعض الأحيان. يمكن أن تكون موجودة ليس فقط منفردة ، ولكن أيضًا في أزواج في النموذجسلاسل أو فاينز.
العديد منهم له تأثير سلبي على جسم الإنسان. على سبيل المثال ، تسبب المكورات العقدية الحساسية ، وتسبب المكورات العنقودية عمليات قيحية والتهابات.
تعتبر البكتيريا على شكل قضيب هي الأكثر شيوعًا. وتشمل هذه الكائنات الحية الدقيقة التي تؤدي إلى مرض السل وحمى التيفود والدوسنتاريا.
بعض أنواع العصي تشكل الأبواغ في ظل الظروف البيئية السيئة. تسمى هذه البكتيريا العصيات.
تشكل الأبواغ عملية معقدة ومثيرة للاهتمام للغاية ، لأن الخلية نفسها من هذا النوع مختلفة تمامًا عن العصيات المعتادة. كل بوغ لديه قشرة كثيفة وقوية ، بينما يمتلك كمية ضئيلة من الماء. مثل هذه الخلية لا تحتاج إلى مغذيات على الإطلاق ، فهي تتوقف عن الحركة والتكاثر. في الوقت نفسه ، يمكن أن تكون الجراثيم في ظروف مروعة مدى الحياة ، مثل درجات الحرارة المرتفعة جدًا أو المنخفضة. ولكن بمجرد أن تأتي البيئة المواتية لهم ، يبدأون على الفور نشاطهم في الحياة.
غالبًا ما توجد البكتيريا الملتوية في شكل فواصل أو زهور. عادة ، تسبب هذه الكائنات الحية الدقيقة أمراض مثل الزهري والكوليرا.
العديد من البكتيريا قادرة على الحركة ، وتقوم بذلك بمساعدة سوط من مختلف الأشكال والأطوال.
تتكاثر البكتيريا عن طريق الانقسام. هذه العملية سريعة جدًا (كل خمسة عشر إلى عشرين دقيقة). يمكن رؤية أسرع تكاثر على الطعامالأطعمة وغيرها من البيئات ذات القيمة الغذائية العالية.
فيروسات
يمكن أن تنسب الفيروسات إلى مجموعة خاصة من الكائنات الحية الدقيقة التي ليس لها بنية خلوية. أشكال الحياة هذه صغيرة للغاية ، لذا لا يمكن رؤيتها إلا تحت المجهر الإلكتروني. قد تتكون بعض أنواع الفيروسات فقط من بروتينات وأحماض نووية.
يواجه كل شخص مرة واحدة على الأقل في حياته الأمراض التي تسببها هذه الكائنات الدقيقة. وهذا يشمل الانفلونزا والتهاب الكبد والحصبة والعديد من الأمراض الأخرى.
الفطر
هذه المجموعة من الكائنات الحية الدقيقة خاصة أيضًا. لا يحتوي الفطر على الكلوروفيل ، كما أنه لا يصنع مواد عضوية. إنهم بحاجة إلى طعام جاهز. هذا هو السبب وراء وجود الفطر في الغالب في التربة الخصبة أو في المنتجات الغذائية.
يتميز الفطر بطرق مختلفة للتكاثر. وهذا لا يشمل فقط الأساليب الجنسية واللاجنسية ، بل يشمل أيضًا الأساليب النباتية.
خميرة
الخمائر هي كائنات حية وحيدة الخلية غير متحركة ولها مجموعة متنوعة من الأشكال. هناك أنواع مستديرة وبيضاوية ، وكذلك على شكل قضيب وهلال.
هذا النوع من الكائنات الحية الدقيقة واسع الانتشار. يمكن العثور عليها في النباتات ، في التربة ، وكذلك في المواد الغذائية التي تفسد. بعضها قادر على تحويل السكريات إلى ثاني أكسيد الكربون وكحول الإيثيل. هذه العملية تسمى التخمير. هناك طلب كبير للغاية في صناعة المواد الغذائية.
مورفولوجياالكائنات الحية الدقيقة: البكتيريا
يجدر النظر في أن البكتيريا هي الشكل الأول للحياة التي ظهرت على كوكبنا. السمة الرئيسية لها هي هيكل الخلية. على عكس حقيقيات النوى (الخلايا التي تحتوي على نواة) ، لا تحتوي بدائيات النوى (البكتيريا) على نواة.
تعيش هذه الكائنات الدقيقة في جميع مجالات الحياة وتؤثر بشكل مباشر على حياة الإنسان أيضًا.
يصنف العلماء أيضًا البكتيريا وفقًا لمبدأ النفع. هناك أنواع مفيدة وأنواع ضارة. تشارك العناصر المفيدة في عملية التمثيل الضوئي ، ولها تأثير إيجابي على الجهاز الهضمي البشري ، وغالبًا ما تستخدم أيضًا في الصناعة.
تعطي دراسة مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة فكرة عامة عن وجودها ، كما تجعل من الممكن معرفة فوائدها وأضرارها في مواقف معينة.
تتكون الخلية البكتيرية القياسية من المكونات التالية:
- غشاء البلازما. لا يختلف عنصر الخلية هذا عن غشاء حقيقيات النواة.
- Mesosome هو مكون خاص ، يمكن من خلاله إرفاق مادة وراثية بالخلية.
- نوكليوتيد. إنها نواة غير مكتملة التكوين. يحتوي على جميع الكروموسومات
- الريبوسومات هي عضيات خاصة تشغل حوالي أربعين بالمائة من مساحة الخلية.
بالإضافة إلى العناصر المذكورة أعلاه ، تشتمل الخلية بدائية النواة أيضًا على: كبسولة وجدار خلوي وغشاء مخاطي. يمكن للعديد من البكتيرياتتحرك بشكل مستقل وتتشبث بالأسطح. يفعلون ذلك بمساعدة سواط وزغابات خاصة.
مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة: علم الأحياء الدقيقة للفيروسات والفطريات والخمائر
الفيروس هو كائن حي خاص ليس له بنية خلوية. يتكون كل جزء من جزيئاته من غلاف ، بالإضافة إلى مركز معلومات مركزي.
لكن بنية الخلايا الفطرية أكثر تعقيدًا من تلك الموجودة في الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. تحتوي خلاياها أيضًا على نوى وفجوات. من حيث الهيكل ، فهي تشبه النباتات إلى حد كبير ، ولكن لها شكل مختلف. تبدو مثل خيوط طويلة ومتفرعة تسمى الواصلة. عادة ما تشكل هذه الواصلة الفطريات.
تحتوي خلايا الخميرة على جميع عناصر حقيقيات النوى ، ولكن بصرف النظر عن ذلك ، فإنها تحتوي أيضًا على مكونات أخرى. تفردهم يكمن في حقيقة أن لديهم صفات كل من الحيوانات والنباتات.
عمليات الصرف
تسمح لك مورفولوجيا ووظائف الأعضاء الدقيقة بفهم المراحل الرئيسية من حياتها. تصنع البكتيريا ، تمامًا مثل أشكال الحياة الأكثر تعقيدًا ، الدهون والدهون والكربوهيدرات. لكن في الوقت نفسه ، تختلف العمليات التي تحدث في خلاياهم.
يميز العلماء نوعين من حقيقيات النوى: ذاتية التغذية وغيرية التغذية.
النوع الأول قادر على تصنيع مواد عضوية من مركبات غير عضوية ، بينما النوع الثاني ينتج عمليات تحويل للمكونات العضوية.
في أغلب الأحيان ، الكائنات الدقيقة الطفيلية هي كائنات غيرية التغذية. يتغذون فقط على المفيدالمواد التي تدخل جسم مضيفهم.
هناك أيضًا نباتات رمية. تتغذى على المواد المركبة من الكائنات الحية الميتة.
تشكل بنية الكائنات الحية الدقيقة عنصرًا مهمًا إلى حد ما في دراسة حياة البكتيريا. ومع ذلك ، بالإضافة إلى بنية الخلية ، فإنه يجدر أيضًا التفكير في أنواع التمثيل الغذائي. تمت مناقشة نوع البناء أعلاه. كما يوجد تبادل للطاقة
يحدد العلماء الأنواع التالية من إنتاج الطاقة:
- التمثيل الضوئي. يمكن تنفيذ هذا الإجراء مع أو بدون أكسجين.
- التخمير. يحدث هذا التفاعل النشط بسبب انفصال الجزيئات التي تنقل حمض الفوسفوريك إلى ADP.
- التنفس. يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تتنفس ليس فقط بالأكسجين ، ولكن أيضًا بمساعدة المركبات العضوية والمعدنية.
نقل المعلومات الوراثية
هناك عدة طرق لنقل المعلومات الوراثية عن طريق بدائيات النوى (تم وصف مورفولوجيا ونظامية الكائنات الحية الدقيقة أيضًا في هذه المقالة). دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل منهم:
- الاقتران هو طريقة لنقل المعلومات الوراثية من كائن حي دقيق إلى آخر فقط عن طريق الاتصال المباشر بهم ؛
- التحويل - نوع من التحويل يشارك خلاله المتبرعون المعلومات مع المستلمين ؛
- التنبيغ هو طريقة للنقل المباشر للمواد الوراثية باستخدام العاثيات.
طرقدراسات مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة
للدراسة الأكثر دقة لهيكل بدائيات النوى ، يتم استخدام طرق مثل الفحص المجهري والتلطيخ.
يتم تنفيذ الطرق المجهرية لدراسة مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة باستخدام المجاهر الإلكترونية والضوئية. طور الخبراء عدة طرق للحصول على أكثر النتائج دقة.
طريقة البحث المورفولوجية تسمح باستخدام مجهر لفحص بنية الخلية ، وكذلك حركتها وقدرتها على التكاثر.
تسمح لك الطريقة الفسيولوجية بالنظر في تفاعل الكائنات الدقيقة مع المحفزات المختلفة ، فضلاً عن القدرة على التكيف مع الظروف المختلفة.
بمساعدة طريقة الاستزراع ، من الممكن إجراء دراسات على كائن حي دقيق في وسط غذائي. تسمح لك هذه التقنية بتحديد القدرة على النمو والتكاثر.
مورفولوجيا الكائنات الحية الدقيقة (علم الأحياء الدقيقة) هو علم مهم للغاية يدرس البكتيريا والكائنات وحيدة الخلية الأخرى. لا تعتقد أن البكتيريا تسبب ضررًا فقط للطبيعة وجسم الإنسان. هذا أبعد ما يكون عن الحقيقة. بدونهم ، ستكون الحياة على كوكب الأرض مستحيلة.
