معلومات عن البكتيريا

معلومات عن البكتيريا ، تشكل البكتيريا عددا كبيرا من الكائنات الحية الدقيقة بدائيات النواة . والبكتيريا لديها عدد من الأشكال. كانت البكتيريا من بين أشكال الحياة الأولى التي ظهرت على الأرض، وهي موجودة في معظم أرجاءها . البكتيريا تسكن التربة والمياه والينابيع الساخنة الحمضية والنفايات المشعة، والأجزاء العميقة من قشرة الأرض . البكتيريا تعيش أيضا في العلاقات التكافلية والطفيلية مع النباتات والحيوانات. لم يتم اكتشاف معظم البكتيريا، وحوالي نصف البكتيريا يمكن زراعتها في المختبر. تعرف دراسة البكتيريا بعلم الجراثيم، وهو فرع من علم الأحياء الدقيقة.

توجد معلومات عن البكتيريا غريبة حيث أن هناك 40 مليون خلية بكتيرية في جرام من التربة و مليون خلية بكتيرية في مليمتر من المياه العذبة. البكتيريا حيوية في العديد من مراحل دورة المغذيات من خلال إعادة تدوير المغذيات مثل تثبيت النيتروجين من الغلاف الجوي. وتشمل دورة المغذيات تحلل الجثث والبكتيريا هي المسؤولة عن مرحلة التعفن في هذه العملية. في المجتمعات البيولوجية المحيطة بالفتحات الحرارية المائية والانسيابات الباردة، توفر البكتيريا المتطفلة المغذيات اللازمة للحفاظ على الحياة من خلال تحويل المركبات الذائبة، مثل كبريتيد الهيدروجين والميثان إلى الطاقة. وفي آذار / مارس 2013 نشرت بيانات أشار إليها باحثون أن البكتيريا تزدهر في خندق ماريانا، والذي يصل عمقه إلى 11 كيلومترا وهو أعمق جزء معروف من المحيطات. وأشار باحثون آخرون في دراسات ذات صلة بأن الميكروبات تزدهر داخل الصخور حتى 580 مترا تحت قاع البحر تحت 2.6 كيلومتر من المحيط قبالة سواحل شمال غرب الولايات المتحدة.  وفقا لأحد الباحثين، يمكنك أن تجد الميكروبات في كل مكان -إنها تتكيف للغاية مع الظروف- والبقاء على قيد الحياة أينما كانت.

هناك معلومات عن البكتيريا خاطئة مثل الفكرة الشهيرة أن الخلايا البكتيرية تفوق عدد الخلايا البشرية بعامل 10: 1 والتي  قد تم تفكيكها، حيث أنه هناك ما يقرب من 39 تريليون خلية بكتيريا في الجراثيم البشرية، في حين أن هناك 30 تريليون خلية بشرية في الجسم. وهذا يعني أنه على الرغم من أن لديهم اليد العليا في الأرقام الفعلية، فإنه فقط بنسبة 30٪، وليس 900٪.

وقد توصل الباحثون إلي معلومات عن البكتيريا وأماكن تواجدها حيث أن أكبر عدد موجود في الأمعاء، وعدد كبير على الجلد. الغالبية العظمى من البكتيريا في الجسم تصبح غير مؤذية للجهاز المناعي، على الرغم من أن العديد منها مفيد خصوصا في الأمعاء. غير أن العديد من أنواع البكتيريا مسببة للأمراض وتسبب الأمراض المعدية، مثل الكوليرا والزهري والجمرة الخبيثة والجذام والطاعون. وأكثر الأمراض البكتيرية القاتلة شيوعا هي التهابات الجهاز التنفسي، حيث يؤدي السل وحده إلى مقتل حوالي مليوني شخص سنويا، معظمهم في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. في البلدان المتقدمة، تستخدم المضادات الحيوية لعلاج الالتهابات البكتيرية وتستخدم أيضا في الزراعة.  كما أنها تستخدم في الصناعة حيث أن البكتيريا مهمة في معالجة مياه الصرف الصحي ومنع تسرب النفط، وإنتاج الجبن واللبن من خلال التخمير، واستعادة الذهب والبلاتنيوم والنحاس والمعادن الأخرى في قطاع التعدين، وكذلك في التكنولوجيا الحيوية، في تصنيع المضادات الحيوية والمواد الكيميائية الأخرى.

الأصل والتطور المبكر

في آذار / مارس 2017، أشار الباحثون لمعلومات عن البكتيريا هامة عن احتمال أن تكون البكتريا هي أقدم شكل من أشكال الحياة على الأرض. حيث أنه تم اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة المتحجرة في رواسب تنفيس حراري في كيبيك- كندا، التي ربما عاشت في وقت مبكر قبل 4.280 مليار سنة، وليس بعد فترة طويلة من وجود المحيطات التي شكلت قبل 4.4 مليار سنة، وليس بعد فترة طويلة أيضا من تشكيل الأرض قبل 4.54 مليار سنة.

البنية الخلوية

معلومات عن البكتيريا-الهياكل داخل الخلايا

تحيط الخلية البكتيرية بغشاء الخلية المعروف أيضا باسم الدهون، سيتوبلازم أو غشاء البلازما. هذا الغشاء يحيط محتويات الخلية ويعمل كحاجز لعقد المواد الغذائية والبروتينات والمكونات الأساسية الأخرى من السيتوبلازم داخل الخلية. كما أنها بدائيات النوى، والبكتيريا تحتوي على عدد قليل من الهياكل الكبيرة داخل الخلايا. كما أنها تفتقر إلى النواة الحقيقية، الميتوكوندريا ، البلاستيدات الخضراء.

معلومات عن البكتيريا-الهياكل خارج الخلية

في معظم البكتيريا، جدار الخلية موجود في الخارج من غشاء الخلية. يتكون غشاء الخلية وجدار الخلية من مغلف الخلية. مادة جدار الخلية البكتيرية شيوعا هي ببتيدوجليكان (تسمى “مورين” في المصادر القديمة، وهو يحتوي على الأحماض الأمينية. جدران الخلايا البكتيرية تختلف عن جدران الخلايا من النباتات والفطريات، والتي تتكون من السليلوز والكيتين، جدار الخلية ضروري لبقاء العديد من البكتيريا، والبنسلين و المضادات الحيوية قادرة على قتل البكتيريا.

النمو والتكاثر

هناك معلومات عن البكتيريا تؤكد أن العديد من البكتيريا تتكاثر من خلال الانشطار الثنائي على عكس الكائنات الحية متعددة الخلايا، فإن الزيادات في حجم الخلية والتكاثر عن طريق انقسام الخلايا ترتبط ارتباطا وثيقا في الكائنات أحادية الخلية. البكتيريا تنمو إلى حجم ثابت ومن ثم تتكاثر من خلال الانشطار الثنائي، وهو شكل من أشكال التكاثر الجنسي.

في ظل الظروف المثلى، يمكن للبكتيريا أن تنمو وتنقسم بسرعة كبيرة، ويمكن أن يتضاعف عدد البكتريا بسرعة كل 9.8 دقيقة.

في انقسام الخلايا، يتم إنتاج اثنين من الخلايا المتطابقة ولكنه في بعض البكتيريا تشكيل الهياكل الإنجابية تعقيدا مما لا يساعد على تفريق الخلايا التي شكلت حديثا.

أهمية البكتريا في التكنولوجيا والصناعة

وكان لجمع معلومات عن البكتيريا ودراستها أثره البالغ في الصناعة حيث أنه قد استخدمت في إعداد المخمرة للأطعمة، مثل الجبن، المخللات، صلصة الصويا، مخلل الملفوف، الخل، النبيذ و الزبادي .

وقد استخدمت أيضا في معالجة النفايات و المعالجة البيولوجية. حيث أن البكتيريا قادرة على هضم المواد الهيدروكربونية في البترول وغالبا ما تستخدم لتنظيف بقع الزيت.

وقد تم إضافة الأسمدة إلى بعض الشواطئ في مضيق الأمير ويليام في محاولة لتعزيز نمو هذه البكتيريا التي تحدث بشكل طبيعي بعد التسرب النفطي الذي جدث عام عام 1989 . وكان لهذه الجهود الفعالة على الشواطئ أثره البالغ في مجال النفط. وتستخدم أيضا البكتيريا للمعالجة البيولوجية للنفايات السامة .

في الصناعة الكيميائية ، البكتيريا هي الأكثر أهمية في إنتاج المواد الكيميائية النقية لاستخدامها في الأدوية أو الكيمياويات الزراعية .

ويمكن أيضا أن تستخدم البكتيريا في مكان المبيدات في مكافحة الآفات البيولوجية . وتستخدم سلالات من هذه البكتيريا في المبيدات تحت أسماء تجارية، وتعتبر هذه المبيدات صديقة للبيئة.

بسبب قدرتها على النمو بسرعة وسهولة وبسبب أنه يمكن التلاعب بنسبة نموها، فإن للبكتيريا حقول لإنتاجها واستخدمها في مجالات البيولوجيا الجزيئية، و علم الوراثة و الكيمياء الحيوية .

عن طريق الطفرات في الحمض النووي للبكتيريا ودراسة الظواهر الناتجة عن ذلك، يمكن للعلماء تحديد وظيفة الجنيات، الأنزيمات في البكتيريا، ثم تطبيق هذه المعرفة للكائنات الأكثر تعقيدا. الهدف من ذلك فهم الكيمياء الحيوية للخلية وهذا الفهم يستخدم في التمثيل الغذائي البكتيري وعلم الوراثة مما يسمح لمهندس بيولوجي إنتاج البروتينات العلاجية، مثل الأنسولين، أو الأجسام المضادة .

وبعض أن تعرفنا على بعض المعلومات عن البكتيريا وما لها من أهمية للبحث بشكل عام، جدير بالذكر أن نعرف أنه يتم عزل عينات من السلالات البكتيرية والحفاظ عليها في المراكز البيولوجية. وهذا يضمن توافر سلالة العلماء في جميع أنحاء العالم.

المصادر:ويكيبديا