2:55 م
البيولوجيا -
كتب الزراعة
كتاب : المرجع النظري الشامل في : الاحياء الدقيقة
عدد صفحات الكتاب : 384 صفحة
يدور حاليًا جدل واسع حول تنظيم الحياة وتصنيفها، لا سيما في دراسة الكائنات الدقيقة. يُقسّم التمييز الأساسي الكائنات الحية إلى مجموعتين: بدائيات النوى (خلايا بدون عضيات محاطة بغشاء داخلي - المونيرا، وتشمل معظم الكائنات الدقيقة) وحقيقيات النوى (خلايا تحتوي على عضيات محاطة بغشاء - الطلائعيات والفطريات والنباتات والحيوانات). قبل ظهور المجهر، كانت الكائنات الحية تُقسّم بسهولة إلى مملكتين: نباتية وحيوانية. لكن هذا التقسيم لم يكن مُرضيًا - ماذا عن الفطريات؟ حدّد علماء تصنيف الممالك اليوم أنظمةً قائمة على خمس أو ست ممالك (العتائق - السادسة، المونيرا، الطلائعيات، الفطريات، النبات، والحيوان)، ولا تشمل أيٌّ منها الفيروسات (أو البريونات). تُعتبر الفيروسات على الخط الفاصل بين الكائنات الحية وغير الحية.
وقد ثار جدلٌ واسعٌ حول ما إذا كانت الفيروسات كائنات حية. يعتبرها معظم علماء الفيروسات كائنات غير حية، لأنها لا تستوفي جميع معايير التعريف المتعارف عليه للحياة. على سبيل المثال، لا تستجيب معظم الفيروسات للتغيرات البيئية، وهي سمة مميزة للكائنات الحية. إضافةً إلى ذلك، لا تستطيع الفيروسات التكاثر إلا بإصابة خلية مضيفة. وبالتالي، لا يمكنها التكاثر ذاتيًا. البريونات عامل مُعدٍ مُكتشف حديثًا. وهي بروتينات مطوية بشكل غير طبيعي (الطي خاصية للبروتينات تُمكّنها من اتخاذ شكل أساسي لوظائفها)، ويمكنها تحويل البروتينات المطوية بشكل طبيعي إلى أخرى مطوية بشكل غير طبيعي.
ماذا تعني كلمة كائن حي دقيق؟ الكائنات الحية الدقيقة، والتي تُسمى أيضًا الميكروبات، هي كائنات مجهرية، أي أنها صغيرة جدًا بحيث لا تُرى بالعين المجردة. الكائنات الدقيقة متنوعة للغاية، وتمثلها ثلاثة مجالات للحياة، وهي العتائق والبكتيريا وحقيقيات النوى. تُعتبر كائنات حية لأنها مكونة من خلايا، وتقوم بعملية الأيض والتنفس واستخدام الطاقة للنمو والبقاء والتكاثر. كما أنها قادرة على الاستجابة للمنبهات والتطور والتكيف مع بيئات مختلفة. الفيروسات هي الكائنات الدقيقة الوحيدة غير الحية لأنها مكونة من جزيئات وتتطلب مضيفًا حيًا للتكاثر.
في أواخر القرن السابع عشر، كان روبرت هوك أول من صور الكائنات الدقيقة باستخدام المجهر. وفي وقت لاحق، قام أنتوني فان ليفينهوك بمراقبة الكائنات الأولية والبكتيريا مجهريًا. وقد اكتسب مجال علم الأحياء الدقيقة شعبية كبيرة من خلال دراسة البكتيريا والكائنات الدقيقة المسببة للأمراض البشرية. أحدث لويس باستور نقلة نوعية في علوم الغذاء والطب باكتشافاته في البسترة والتطعيم والتخمير الميكروبي. في الوقت نفسه، وصف روبرت كوخ مسببات الأمراض المسببة للسل والكوليرا والجمرة الخبيثة.
تختلف الخلايا الميكروبية اختلافًا كبيرًا في الحجم، لكنها عمومًا أصغر بكثير من الخلايا البشرية والحيوانية. يبلغ حجم الخلايا البشرية حوالي عشرة أضعاف حجم الخلايا البكتيرية. الوحدة القياسية لقياس الميكروبات هي الميكرومتر. ويلزم استخدام مجهر لملاحظة معظم الهياكل الميكروبية، مع أن بعض الكائنات الدقيقة، مثل الفطريات، لها أجسام ثمرية أو هياكل أخرى يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
الكائنات الحية الدقيقة بدائية النواة
بدائيات النواة هي كائنات حية صغيرة وحيدة الخلية، لا تحتوي على نواة محددة أو عضيات متخصصة أخرى محاطة بغشاء. تنتمي هذه الكائنات إلى فئة العتائق والبكتيريا. يتراوح قطر خلايا بدائية النواة عادةً بين 0.1 و5 ميكرومتر. تحتوي جميع بدائيات النواة على جدار خلوي، وغشاء بلازمي، وسيتوبلازم. كما يحتوي بعضها على كبسولات وزوائد تمتد من جدار الخلية، بما في ذلك الشعيرات، والأسواط، والأهداب. قد توجد الريبوسومات أيضًا في بعض الأنواع.
البكتيريا
البكتيريا منتشرة في كل مكان. تعيش في أنظمة بيئية متنوعة، ويمكنها تحمل الظروف القاسية، مثل تلك الموجودة في النفايات السامة، وجليد القطب الشمالي، والفتحات الحرارية المائية. البكتيريا كائنات حية صغيرة وحيدة الخلية، ذات أشكال متنوعة. يمكن أن تكون كروية، أو حلزونية، أو على شكل فاصلة، أو لولبية، أو قضيبية. تُشكل أحيانًا سلاسل أو مجموعات أو أزواجًا أو رباعيات. وهي بدائيات النوى، أي لا تحتوي على نواة، وتحتوي معلوماتها الوراثية على حلقات ليس لها موقع محدد في الخلية. تحتوي بعض البكتيريا أيضًا على خيوط دائرية من الحمض النووي تُسمى البلازميدات في السيتوبلازم، والتي تتضاعف بشكل مستقل عن الكروموسومات. تُضفي البلازميدات أحيانًا مزايا. على سبيل المثال، قد يحتوي البلازميد على جين يجعل البكتيريا مُمرضة أو أكثر ضراوة من السلالات الأخرى.
تتشكل الخلايا البكتيرية بواسطة جدران خلوية مصنوعة من الببتيدوغليكان. كما أن لها غشاء بلازمي نافذ يعمل على نقل الجزيئات داخل الخلية وخارجها، وكبسولة توفر طبقة من الحماية للخلية. يمكن أن تزيد الكبسولات من قدرة البكتيريا على التسبب في المرض. يمكن أن تكون البكتيريا سوطية، ذات بنية تشبه السوط تعمل في الحركة. كما أن بعضها يحتوي على زوائد تشبه الشعر تُسمى الأهداب، والتي تسمح لها بالالتصاق بأسطح مختلفة، وتساعد في نقل الحمض النووي بين البكتيريا. يمكن تصنيف البكتيريا بناءً على تركيب جدارها الخلوي. تتميز البكتيريا سالبة الجرام بطبقة رقيقة من الببتيدوغليكان محاطة بغشاء ليبوبولي سكاريد. أما البكتيريا موجبة الجرام، فتتميز بطبقة سميكة من الببتيدوغليكان، لكنها لا تحتوي على غشاء ليبوبولي سكاريد خارجي. تتكاثر هذه البكتيريا من خلال عملية تُسمى الانشطار الثنائي، حيث تنقسم الخلايا إلى خليتين ابنتين متطابقتين.
على الرغم من أن بعض البكتيريا معروفة بأمراضها البشرية المدمرة، مثل الطاعون الدبلي (يرسينيا بيستيس)، والكوليرا (ضمة الكوليرا)، والسل (المتفطرة السلية)، إلا أن العديد منها مفيد. تحتوي أمعاء الإنسان على العديد من البكتيريا التي تساعد على الهضم، وتُستخدم بعض أنواعها في عمليات إنتاج الغذاء مثل التخمير.
تحتوي العتائق على بعض أقدم الأنواع على وجه الأرض، ويُعرف الكثير منها بالعتائق المُتطرفة نظرًا لقدرتها على تحمل الظروف البيئية القاسية. توجد في أماكن عديدة يُعتقد أنها صالحة لسكن معظم الكائنات الحية الأخرى. تُصنف العتائق حسب بيئتها أو مصدر غذائها. عادةً ما توجد أعضاء Crenarchaeota في بيئات ذات درجات حرارة عالية مثل الفتحات الحرارية المائية والينابيع الساخنة، بينما تحتوي Euryarchaeota على بعض الكائنات الحية التي تنمو في بيئات عالية الملوحة. تختلف هذه العتائق عن البكتيريا وحقيقيات النوى في تركيب جدار خلوي مختلف (فهي تفتقر إلى الببتيدوغليكان)، وتسلسلات الحمض النووي الريبوزي (RNA)، والإنزيمات المساعدة. تُشبه العتائق حقيقيات النوى في بعض النواحي. على سبيل المثال، تشترك في آليات مماثلة لتخليق البروتين. العديد من الأنواع غير قابلة للتكاثر.
الكائنات الحية الدقيقة حقيقية النواة
يمكن أن تكون الكائنات الحية حقيقية النواة وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا، ولها نواة محددة تغلف مادتها الوراثية، وعضيات محاطة بغشاء مثل الميتوكوندريا، والبلاستيدات الخضراء، والشبكة الإندوبلازمية، وجهاز جولجي، والليزوزومات.
--------------
----------------
ليست هناك تعليقات:
ملحوظة: يمكن لأعضاء المدونة فقط إرسال تعليق.