تغذية البكتيريا. ذاتية التغذية ومغايرة التغذية.

تنفس البكتيريا

بناءً على طريقة الحصول على الطاقة، يمكن تقسيم البكتيريا إلى مجموعتين: الهوائية واللاهوائية. تستخدم البكتيريا الهوائية الأكسجين لتكسير المواد العضوية. أثناء الانقسام، يتم إطلاق الطاقة، والتي تنفق على العمليات الحيوية. ولذلك، لا يمكن للبكتيريا الهوائية أن تعيش إلا في بيئة الأكسجين اللازمة للتنفس.

تحصل البكتيريا اللاهوائية على الطاقة نتيجة لتحلل المواد العضوية الخالية من الأكسجين - التخمير أو التحلل.

تم اكتشاف البكتيريا اللاهوائية من قبل عالم الأحياء الفرنسي لويس باستور في عام 1861. أذهل هذا الاكتشاف علماء الأحياء، حيث اعتقد الجميع أن الحياة مرتبطة بالضرورة بالتنفس، أي استخدام الأكسجين. أول بكتيريا لاهوائية اكتشفها L. Pasteur كانت Clostridium Butyricum، وهي عصية تسبب تخمير الكربوهيدرات.

التخمير هو التحلل الأنزيمي الخالي من الأكسجين للكربوهيدرات.

على سبيل المثال، تقوم بكتيريا حمض اللاكتيك بتكسير جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من حمض اللاكتيك. يستخدمون الطاقة المنطلقة في هذه العملية للعمليات الحيوية. ويمكن كتابة هذا التفاعل باستخدام الرموز الكيميائية كما يلي:

ج 6 ح 12 0 6 2 ج 3 ح 6 0 3 + الطاقة

تحدث مثل هذه التفاعلات أثناء تخمير الحليب، وصنع الكفير، ومخلل الملفوف، ونقع التفاح، والانسيلنج. يتم تقسيم السكريات الموجودة في الحليب والخضروات والفواكه إلى حمض اللاكتيك، وتتلقى البكتيريا الطاقة التي تحتاجها. لكن في الوقت نفسه، تزداد حموضة البيئة تدريجياً، وتصبح غير صالحة للعيش فيها البكتيريا. لذلك، بعد التخمير، يمكن تخزين المنتجات الغذائية لفترة طويلة.

تنقسم البكتيريا اللاهوائية إلى بكتيريا مجبرة، لا يمكنها العيش في وجود الأكسجين، وبكتيريا اختيارية، تعيش في كل من البيئات الخالية من الأكسجين والأكسجين.

بناءً على طريقة تغذيتها، يمكن تقسيم البكتيريا إلى قسمين مجموعات كبيرة: ذاتية التغذية ومغايرة التغذية.

الكائنات ذاتية التغذية هي بكتيريا قادرة على الإنتاج المواد العضويةمن غير العضوية.

إذا استخدمت للتوليف طاقة شمسية، وتسمى البكتيريا بعملية التمثيل الضوئي، وإذا تم إطلاق الطاقة على مستويات مختلفة التفاعلات الكيميائية- المواد التركيبية الكيميائية.

تحتوي جميع الكائنات ذاتية التغذية على مجموعتين كبيرتين من الإنزيمات. يقوم البعض بتصنيع مواد عضوية بسيطة من مواد غير عضوية، بينما يقوم البعض الآخر باستخدام هذه المواد (الجلوكوز، وما إلى ذلك) بتصنيع مواد معقدة مركبات العضوية(النشا، مورين، البروتينات، الخ).

وتشمل البكتيريا الضوئية البكتيريا الأرجوانية والخضراء. وعلى عكس النباتات، فإنها تحصل على الهيدروجين (H) ليس من الماء (H 2 0)، ولكن من كبريتيد الهيدروجين (H 2 S). وباستخدام الرموز الكيميائية يمكن كتابة تفاعل البناء الضوئي البكتيري على النحو التالي:

CO 2 + H 2 S C n H 2 n O n + H 2 0 + S

في هذا النوع من التمثيل الضوئي، لا يتم إطلاق الأكسجين، ويتراكم الكبريت في الخلايا البكتيرية. ويسمى هذا النوع من التمثيل الضوئي اللاهوائي.

تعيش البكتيريا الضوئية في أغلب الأحيان في المسطحات المائية على سطح الطمي، وتعيش بعض أنواعها في الينابيع الساخنة.

تختلف طبيعة عملية التمثيل الضوئي (الهوائية) في البكتيريا الزرقاء. هذه هي أقدم الكائنات الحية التي ظهرت على كوكبنا منذ حوالي 3 مليارات سنة. وهم يعيشون بشكل رئيسي في المسطحات المائية العذبة، ويسببون في بعض الأحيان "إزهار الماء". تعيش بعض الأنواع في البحار والمحيطات، وكذلك على الأرض، وتشكل طبقات خضراء على التربة والأحجار ولحاء الأشجار.

تشبه عملية التمثيل الضوئي في البكتيريا الزرقاء عملية التمثيل الضوئي في النباتات، ويمكن التعبير عنها باستخدام الرموز الكيميائية بالمعادلة التالية:

CO 2 + H 2 O C n H 2 n O n + O 2

كانت البكتيريا الزرقاء هي المورد الوحيد للأكسجين إلى الغلاف الجوي لمدة 800 مليون سنة.

تم اكتشاف البكتيريا المصنعة كيميائيًا لأول مرة من قبل العالم الروسي إس إن فينوغرادسكي في عام 1890. تستخدم هذه البكتيريا الطاقة المنطلقة أثناء أكسدة مركبات الأمونيا والنيتروجين والحديد والكبريت.

تستخدم البكتيريا غير المتجانسة المواد العضوية الجاهزة التي تنتجها الكائنات الحية أو بقايا الجثث للتغذية.

ولهذه البكتيريا طريقتان للحصول على الطاقة اللازمة: التخمر والتعفن.

التعفن هو التحلل الأنزيمي اللاهوائي للبروتينات والدهون.

إذا كانت البكتيريا تستخدم بقايا الجثث مدى الحياة، فإنها تسمى السابروتروفس. أشار عالم الأحياء الدقيقة الفرنسي الشهير لويس باستور إلى الدور المهم للغاية الذي تلعبه البكتيريا الرمية في الطبيعة في نهاية القرن التاسع عشر. هذه البكتيريا، جنبا إلى جنب مع الفطريات العفن، هي المحللات (من اللاتينية تقليل - للعودة). ومن خلال تحلل البقايا العضوية إلى أملاح معدنية، فإنها تنظف كوكبنا من جثث الحيوانات وبقايا النباتات، وتزود الكائنات الحية بالأملاح المعدنية، وتغلق دورة المواد في الطبيعة.

وفي الوقت نفسه، فإن البكتيريا المتعفنة عندما تلتصق بالمنتجات الغذائية تتسبب في فسادها. لحماية المنتجات الغذائية من المواد المتحللة يتم إخضاعها للتجفيف أو التخليل أو التدخين أو التخليل أو التجميد أو التخليل أو طرق خاصةالتعليب - البسترة أو التعقيم.

طور لويس باستور طريقة لحفظ الأطعمة السائلة (الحليب، النبيذ، البيرة، إلخ)، والتي كانت تسمى البسترة. لتدمير البكتيريا، يتم تسخين السائل إلى درجة حرارة 65 - 70 درجة مئوية ويحتفظ به لمدة 15 - 30 دقيقة.

يتم تحقيق التدمير الكامل للبكتيريا من خلال التعقيم. في هذه الحالة، يتم الاحتفاظ بالمنتجات عند درجة حرارة 140 درجة مئوية لمدة 3 ساعات تقريبًا، أو تتم معالجتها بالغازات والإشعاعات الصلبة وما إلى ذلك.

تسبب البكتيريا المسببة للأمراض أمراضًا مثل الكوليرا، والطاعون، والسل، والالتهاب الرئوي، وداء السلمونيلات، الحمى الناكسةوالتهاب الحلق والدفتريا والتيتانوس والعديد من الأمراض الأخرى التي تصيب الإنسان، بالإضافة إلى أمراض الحيوانات والنباتات المختلفة.

بدأت دراسة البكتيريا المسببة للأمراض على يد إل باستور وتم تطويرها في أعمال روبرت كوخ وإي سميث ودانيلا سامويلوفيتش والشيخ كيتاساتو.

من المعروف منذ زمن طويل أن النباتات البقولية تزيد من خصوبة التربة. كتب عن هذا ثيوفراستوس والعالم الروماني جايوس بليني الأكبر.

في عام 1866، لاحظ عالم النبات وعالم التربة الروسي الشهير إم إس فورونين أن جذور النباتات البقولية لها
التورمات المميزة هي عقيدات تتشكل نتيجة لنشاط البكتيريا.

وبعد 20 عامًا فقط، تمكن عالم الأحياء الدقيقة الهولندي مارتن بيجرينك من إثبات أن البكتيريا تستقر على جذور النباتات البقولية، وتستقبل منها المواد العضوية الجاهزة، وفي المقابل تعطي النبات النيتروجين الذي يحتاجه بشدة، والذي تمتصه من الهواء. .

هكذا تم اكتشاف تعايش البكتيريا مع النباتات. وأظهرت الأبحاث الإضافية أنه ليس فقط مع النباتات، ولكن أيضًا مع الحيوانات وحتى مع البشر. تستقر عدة أنواع من البكتيريا في أمعاء الإنسان وتتغذى على بقايا الطعام غير المهضوم، وتعطي في المقابل الفيتامينات وبعض المواد الأخرى الضرورية لحياة الإنسان.

بناءً على طريقة تغذيتها، يمكن تقسيم البكتيريا إلى مجموعتين كبيرتين: ذاتية التغذية وغيرية التغذية.

الكائنات ذاتية التغذية هي بكتيريا قادرة على تصنيع المواد العضوية من المواد غير العضوية.

إذا تم استخدام الطاقة الشمسية للتخليق، فإن البكتيريا تسمى التمثيل الضوئي، وإذا كانت الطاقة المنطلقة خلال التفاعلات الكيميائية المختلفة تسمى التمثيل الكيميائي.

تحتوي جميع الكائنات ذاتية التغذية على مجموعتين كبيرتين من الإنزيمات. يوفر بعضها تخليق مواد عضوية بسيطة من مواد غير عضوية، بينما يقوم البعض الآخر، باستخدام هذه المواد (الجلوكوز، وما إلى ذلك)، بتصنيع مركبات عضوية معقدة (النشا، والمورين، والبروتينات، وما إلى ذلك).

وتشمل البكتيريا الضوئية البكتيريا الأرجوانية والخضراء. وعلى عكس النباتات، فإنها تحصل على الهيدروجين (H) ليس من الماء (H 2 0)، ولكن من كبريتيد الهيدروجين (H 2 S). وباستخدام الرموز الكيميائية يمكن كتابة تفاعل البناء الضوئي البكتيري على النحو التالي:

CO 2 + H 2 S C n H 2 n O n + H 2 0 + S

في هذا النوع من التمثيل الضوئي، لا يتم إطلاق الأكسجين، ويتراكم الكبريت في الخلايا البكتيرية. ويسمى هذا النوع من التمثيل الضوئي اللاهوائي.

تعيش البكتيريا الضوئية في أغلب الأحيان في المسطحات المائية على سطح الطمي، وتعيش بعض أنواعها في الينابيع الساخنة.

تختلف طبيعة عملية التمثيل الضوئي (الهوائية) في البكتيريا الزرقاء. هذه هي أقدم الكائنات الحية التي ظهرت على كوكبنا منذ حوالي 3 مليارات سنة. وهم يعيشون بشكل رئيسي في المسطحات المائية العذبة، ويسببون في بعض الأحيان "إزهار الماء". تعيش بعض الأنواع في البحار والمحيطات، وكذلك على الأرض، وتشكل طبقات خضراء على التربة والأحجار ولحاء الأشجار.

تشبه عملية التمثيل الضوئي في البكتيريا الزرقاء عملية التمثيل الضوئي في النباتات، ويمكن التعبير عنها باستخدام الرموز الكيميائية بالمعادلة التالية:

CO 2 + H 2 O C n H 2 n O n + O 2

كانت البكتيريا الزرقاء هي المورد الوحيد للأكسجين إلى الغلاف الجوي لمدة 800 مليون سنة.

تم اكتشاف البكتيريا المصنعة كيميائيًا لأول مرة من قبل العالم الروسي إس إن فينوغرادسكي في عام 1890. تستخدم هذه البكتيريا الطاقة المنطلقة أثناء أكسدة مركبات الأمونيا والنيتروجين والحديد والكبريت.

تستخدم البكتيريا غير المتجانسة المواد العضوية الجاهزة التي تنتجها الكائنات الحية أو بقايا الجثث للتغذية.

ولهذه البكتيريا طريقتان للحصول على الطاقة اللازمة: التخمر والتعفن.

التعفن هو التحلل الأنزيمي اللاهوائي للبروتينات والدهون.

إذا كانت البكتيريا تستخدم بقايا الجثث مدى الحياة، فإنها تسمى السابروتروفس. أشار عالم الأحياء الدقيقة الفرنسي الشهير لويس باستور إلى الدور المهم للغاية الذي تلعبه البكتيريا الرمية في الطبيعة في نهاية القرن التاسع عشر. هذه البكتيريا، جنبا إلى جنب مع الفطريات العفن، هي المحللات (من اللاتينية تقليل - للعودة). ومن خلال تحلل البقايا العضوية إلى أملاح معدنية، فإنها تنظف كوكبنا من جثث الحيوانات وبقايا النباتات، وتزود الكائنات الحية بالأملاح المعدنية، وتغلق دورة المواد في الطبيعة.

وفي الوقت نفسه، فإن البكتيريا المتعفنة عندما تلتصق بالمنتجات الغذائية تتسبب في فسادها. لحماية المنتجات الغذائية من المتحللات، يتم إخضاعها للتجفيف أو التخليل أو التدخين أو التمليح أو التجميد أو التخمير أو طرق حفظ خاصة - البسترة أو التعقيم.

طور لويس باستور طريقة لحفظ الأطعمة السائلة (الحليب، النبيذ، البيرة، إلخ)، والتي كانت تسمى البسترة. لتدمير البكتيريا، يتم تسخين السائل إلى درجة حرارة 65 - 70 درجة مئوية ويحتفظ به لمدة 15 - 30 دقيقة.

يتم تحقيق التدمير الكامل للبكتيريا من خلال التعقيم. في هذه الحالة، يتم الاحتفاظ بالمنتجات عند درجة حرارة 140 درجة مئوية لمدة 3 ساعات تقريبًا، أو تتم معالجتها بالغازات والإشعاعات الصلبة وما إلى ذلك.

تسبب البكتيريا المسببة للأمراض أمراضًا مثل الكوليرا والطاعون والسل والالتهاب الرئوي والسالمونيلات والحمى الراجعة والتهاب اللوزتين والدفتيريا والكزاز والعديد من الأمراض البشرية الأخرى، بالإضافة إلى أمراض الحيوانات والنباتات المختلفة.

بدأت دراسة البكتيريا المسببة للأمراض على يد إل باستور وتم تطويرها في أعمال روبرت كوخ وإي سميث ودانيلا سامويلوفيتش والشيخ كيتاساتو.

من المعروف منذ زمن طويل أن النباتات البقولية تزيد من خصوبة التربة. كتب عن هذا ثيوفراستوس والعالم الروماني جايوس بليني الأكبر.

في عام 1866، لاحظ عالم النبات وعالم التربة الروسي الشهير إم إس فورونين أن جذور النباتات البقولية لها
التورمات المميزة هي عقيدات تتشكل نتيجة لنشاط البكتيريا.

وبعد 20 عامًا فقط، تمكن عالم الأحياء الدقيقة الهولندي مارتن بيجرينك من إثبات أن البكتيريا تستقر على جذور النباتات البقولية، وتستقبل منها المواد العضوية الجاهزة، وفي المقابل تعطي النبات النيتروجين الذي يحتاجه بشدة، والذي تمتصه من الهواء. .

هكذا تم اكتشاف تعايش البكتيريا مع النباتات. وأظهرت الأبحاث الإضافية أنه ليس فقط مع النباتات، ولكن أيضًا مع الحيوانات وحتى مع البشر. تستقر عدة أنواع من البكتيريا في أمعاء الإنسان وتتغذى على بقايا الطعام غير المهضوم، وتعطي في المقابل الفيتامينات وبعض المواد الأخرى الضرورية لحياة الإنسان.

أهمية البكتيريا

1. تشارك في النظم البيئية في تدمير المواد العضوية الميتة وبالتالي تشارك بشكل مباشر في دورة الكربون والنيتروجين والفوسفور والكبريت والحديد وعناصر أخرى.

2. ترتبط العديد من العمليات في الطبيعة بنشاط البكتيريا، سواء التثبيت التكافلي (البكتيريا العقيدية) أو غير التكافلية (البكتيريا الآزوتية) للنيتروجين الجزيئي.

يستخدم الناس أنواعًا عديدة من البكتيريا في الاقتصاد الوطني: الحصول على المنتجات العضوية نتيجة التخمير (بكتيريا حمض الأسيتيك، العصيات اللبنية).

3. يعمل كمصدر للمضادات الحيوية (جراميسيدين، ستربتومايسين).

4. تُستخدم البكتيريا لابتكار طرق جديدة لإنتاج مواد ذات أهمية صناعية، بما في ذلك الكحوليات والأحماض العضوية والسكريات والبوليمرات والأحماض الأمينية وعدد من الإنزيمات.

5. تشارك البكتيريا التكافلية في أمعاء الثدييات (النباتات الدقيقة) في تركيب عدد من فيتامينات ب وفيتامين ك، وكذلك في تكسير الألياف.

6. شكرا الهندسة الوراثيةفي الوقت الحالي، أصبح من الممكن نقل جينات الأنسولين البشري بنجاح إلى جينوم الإشريكية القولونية، وقد بدأ بالفعل الإنتاج الصناعي لهذا الهرمون.

7. أنواع كثيرة من البكتيريا تسبب المرض للنباتات والحيوانات والبشر.

الفصل 11

مملكة الفيروسات (فيرا)

تاريخ اكتشاف الفيروسات

في نهاية القرن التاسع عشر، أصاب مرض غريب مزارع التبغ في شبه جزيرة القرم. أصبحت أوراق النباتات المريضة مغطاة ببقع صدئة، وتجعد وجفت.

أصبح خريج جامعة سانت بطرسبرغ، D. I. إيفانوفسكي، مهتما بهذا المرض. لعزل العامل المسبب للمرض، قام بطحن أوراق النباتات المريضة وتصفية العصير الناتج من خلال قطعة قماش. ومع ذلك، لا في العصير المتوتر ولا في البقايا الموجودة على القماش البكتيريا المسببة للأمراض D. I. لم يجده إيفانوفسكي. في الوقت نفسه، تسبب العصير المتوتر المطبق على أوراق النباتات الصحية مرضا مميزا في 80٪ من الحالات. هل يمكن أن تكون البكتيريا المسببة للأمراض صغيرة جدًا؟ يقوم إيفانوفسكي بتصفية العصير من خلال مرشح خزفي، والذي، كما هو معروف، لا يسمح حتى لأصغر البكتيريا بالمرور. ومرة أخرى دون جدوى. D. I. استنتج إيفانوفسكي أن مرض التبغ ناجم عن بكتيريا صغيرة قابلة للترشيح ولا يمكن رؤيتها بالمجهر الضوئي.

وبعد سنوات قليلة، تم التحقيق في أسباب مرض التبغ من قبل عالم الأحياء الدقيقة الهولندي مارتن بيجرينك، وتوصل إلى نتيجة مفادها أن النباتات تتأثر... بسائل سام، أطلق عليه اسم "فيروس" (من الفيروس اللاتيني - السم). ). لكن تبين أن السم غريب للغاية: قوة أي سم تعتمد على تركيزه، لكن فيروس بيجرينك في أي تخفيف أعطى نفس النتيجة. وظل مصدر السم مجهولا.

وفي عام 1932، تمكن البروفيسور ويندل ستانلي (الولايات المتحدة الأمريكية) من الحصول على ملعقة صغيرة من البلورات من طن من الأوراق المصابة. وذلك عن طريق فرك أوراق النباتات السليمة بمحلول هذه البلورات، فيسببها الأمراض المميزة. ولكن هل يمكن للكائنات الحية أن تتحول إلى بلورات؟ ويخلص ستانلي إلى أن الفيروسات ليست كائنات حية، بل جزيئات بروتينية.

وبعد سبع سنوات فقط، وباستخدام المجهر الإلكتروني، كان من الممكن رؤية الفيروس بعيد المنال.

هيكل الفيروسات

يمكن اعتبار جميع الفيروسات عناصر وراثية، ترتدي غلافًا بروتينيًا وقائيًا وقادرة على الانتقال من خلية إلى أخرى.

الجسيمات الفيروسية الفردية - الفيروسات - هي أجسام متناظرة تتكون من عناصر متكررة. توجد في قلب كل فيريون مادة وراثية ممثلة بجزيئات الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA). هناك تنوع كبير في أشكال هذه الجزيئات: هناك فيروسات تحتوي على DNA مزدوج الشريط في شكل دائري أو خطي؛ الفيروسات ذات الحمض النووي الدائري المفرد؛ الحمض النووي الريبي (RNA) المفرد أو المزدوج؛ تحتوي على اثنين من الحمض النووي الريبي (RNA) المفرد الذين تقطعت بهم السبل.

المادة الوراثية للفيروس (الجينوم) محاطة بقفيصة - غلاف بروتيني يحميها من عمل الأنزيمات النووية - الإنزيمات التي تدمر الأحماض النووية ومن التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

الفيروسات - العوامل المعدية

لا يوجد أي من الفيروسات المعروفة قادر على الوجود المستقل. بمجرد دخوله إلى الخلية، تتكاثر المادة الوراثية للفيروس، مما يحول عمل الناقلات البيوكيميائية الخلوية إلى إنتاج البروتينات الفيروسية: الإنزيمات اللازمة لتكاثر التحلل الفيروسي - المجموعة الكاملة لجيناتها، والبروتينات من غلاف الفيروس. في الخلية، يحدث تجميع الأحماض النووية والبروتينات من أحفاد عديدة لفيروس واحد دخلها.

لقد أتاحت دراسة الفيروسات ليس فقط تحديد أسباب العديد من الأمراض المعروفة منذ العصور القديمة، ولكن أيضًا إيجاد طرق لمكافحتها.

من خلال استقرارها في خلايا الكائنات الحية، تسبب الفيروسات العديد من الأمراض الأمراض الخطيرةالنباتات (مرض الفسيفساء الذي يصيب التبغ، والطماطم، والخيار، وتجعد الأوراق، وما إلى ذلك) والحيوانات الأليفة (مرض الحمى القلاعية، وحمى الخنازير والطيور، وما إلى ذلك)، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في إنتاجية المحاصيل ويؤدي إلى نفوق أعداد كبيرة من الحيوانات.

تسبب الفيروسات أمراضًا خطيرة للإنسان (الحصبة والجدري وشلل الأطفال وغيرها). في السنوات الاخيرةتمت إضافة مرض آخر إليهم - الإيدز (متلازمة نقص المناعة المكتسب).

أرز. 91. المكورات العنقودية والعقدية في القيح.

أرز. 92. بنية البكتيريا: 1. كبسولة، 2. جدار الخلية، 3. الغشاء السيتوبلازمي، 4. البروتوبلاست، 5. الجسم القاعدي للسوط، 6. السوط، 7. الشعيرات، 8. النواة (سلسلة الحمض النووي)، 9 الجسيمات المتوسطة، 10. الريبوسومات، 11. الفجوات والمشتملات.

يضمن الغشاء السيتوبلازمي شبه المنفذ الدخول الانتقائي للمواد إلى الخلية وإطلاقها فيها بيئةالمنتجات الأيضية، وتشكل أيضًا تراجعات في السيتوبلازم - الليزوزومات. توجد إنزيمات الأكسدة والاختزال على أغشية الليزوزومات، وتحتوي بكتيريا التمثيل الضوئي على الأصباغ المقابلة، والتي بفضلها تكون قادرة على أداء وظيفة الميتوكوندريا أو البلاستيدات الخضراء أو جهاز جولجي.

جدار خلوي رقيق ومرن يحتوي على مورين,يعطي الخلية البكتيرية شكلاً معيناً، ويحمي محتويات الخلية من التعرض للعوامل الضارة بيئة خارجيةوينفذ عددا من الوظائف الأخرى. تشكل العديد من الأنواع كبسولة مخاطية.

في الجزء المركزي من الخلية هو نواة,تحتوي على حمض نووي واحد مغلق في سلسلة، والذي يتحكم في المسار الطبيعي لجميع العمليات داخل الخلايا وهو حامل للمعلومات الوراثية. لم يتم العثور على النواة في البكتيريا. لا توجد أيضًا الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء ومجمع جولجي وغيرها من الهياكل الغشائية المميزة للجميع الخلايا حقيقية النواة. ومع ذلك، يوجد في سيتوبلازم الخلية البكتيرية عدد كبير من الريبوسومات (أحيانًا يصل إلى 20 ألفًا). تحتوي بعض البكتيريا المائية والتربة التي تفتقر إلى السوط على فجوات غازية في السيتوبلازم. ومن خلال تنظيم كمية الغازات في الفجوات، يمكن للبكتيريا المائية أن تغوص في عمود الماء أو ترتفع إلى سطحه، ويمكن لبكتيريا التربة أن تتحرك في الشعيرات الدموية في التربة.

المواد الاحتياطية للخلية البكتيرية هي السكريات (النشا والجليكوجين) والدهون والفوسفات.

معظم البكتيريا عديمة اللون وقليل منها فقط (الأخضر والأرجواني) يحتوي على أصباغ في السيتوبلازم مثل الكلوروفيل الأخضر والفيكوإيريثرين الأحمر.

تتكاثر البكتيريا تقسيم بسيطخلايا في قسمين (الشكل 93). يحدث التكاثر بالبراعم كاستثناء في البكتيريا. في مؤخرالدى بعض البكتيريا أشكال مبسطة للعملية الجنسية (على سبيل المثال، الإشريكية القولونية) (الشكل 94).

أرز. 93. تقسيم البكتيريا إيجابية الجرام وسالبة الجرام.

الشكل 94. اقتران ونقل العامل F: 1- التكرار والنقل (2) وتوليف السلسلة الثانية (3). يوجد أدناه صورة مجهرية للاقتران البكتيري.

تشبه العملية الجنسية عملية الاقتران، حيث يتم نقل المادة الوراثية من خلية إلى أخرى عن طريق الاتصال المباشر. وبعد ذلك يتم فصل الخلايا. ويظل عدد الأفراد نتيجة للعملية الجنسية كما هو، ولكن يتم تبادل موادهم الوراثية، أي يحدث إعادة التركيب الجيني.

تتميز مجموعة صغيرة من البكتيريا بالتبويض. في هذه الحالة، تخضع الخلية البكتيرية لعدد من العمليات البيوكيميائية: تقل كمية الماء الحر فيها، النشاط الأنزيمي، يتم ضغط السيتوبلازم ومغطى بغشاء كثيف للغاية.

توفر الجراثيم القدرة على تحمل الظروف غير المواتية. يمكنهم تحمل التجفيف المطول والتسخين فوق 100 درجة والتبريد إلى الصفر المطلق تقريبًا. في حالتها الطبيعية، تكون البكتيريا غير مستقرة عند تجفيفها أو تعرضها لأشعة الشمس المباشرة أو رفع درجة حرارتها إلى 65-80 درجة، وما إلى ذلك. وفي ظل ظروف مواتية، تنتفخ الجراثيم وتنبت لتشكل خلية بكتيرية جديدة.

أرز. 95. البكتيريا المسببة للجراثيم.

وعلى الرغم من الموت المستمر للبكتيريا، فقد تمكنت هذه الكائنات البدائية من البقاء على قيد الحياة منذ العصور القديمة بسبب قدرتها على التكاثر بسرعة، وتكوين الجراثيم، وتكون شديدة المقاومة للعوامل البيئية المختلفة، وتنتشر على نطاق واسع.

حسب نوع الطعامتنقسم البكتيريا إلى مجموعتين: ذاتية التغذية وغيرية التغذية. تقوم البكتيريا ذاتية التغذية بتصنيع المواد العضوية من المواد غير العضوية. تحدث تفاعلات التوليف مع استهلاك الطاقة. اعتمادًا على الطاقة التي تستخدمها الكائنات ذاتية التغذية في تصنيع المواد العضوية، يتم التمييز بين البكتيريا الضوئية والكيميائية.

حسب نوع التنفس(حسب درجة حاجتها للأكسجين الجزيئي) تنقسم البكتيريا إلى ثلاث مجموعات:

أرز. 96. مناظر حديثةالكائنات الحية الدقيقة – البكتيريا على شكل قضيب والمكورات (صورة مجهرية).

أسئلة:

1. ما هو تركيب الخلية البكتيرية؟

2. كيف تختلف الخلية البكتيرية عن الخلية النباتية؟

4. كيف تتكاثر البكتيريا؟

5. ماذا يحدث للبكتيريا عندما تحدث ظروف غير مواتية؟

§27. البكتيريا المفيدة للإنسان.

الكائنات الحية الدقيقة لديها أهمية عظيمةبالنسبة للبشر: أولاً، لأنها تلعب دورًا مهمًا في المحيط الحيوي، وثانيًا، لأنها يمكن استخدامها لأغراض مختلفة. يستخدم الإنسان البكتيريا أكثر فأكثر من خلال ابتكار تقنيات حيوية جديدة. تدين التكنولوجيا الحيوية بالكثير من نجاحها لعلماء الوراثة.

أرز. 97. خلايا الإشريكية القولونية

البكتيريا وخصوبة التربة.

تلعب البكتيريا دورًا مهمًا في خصوبة التربة. بفضل النشاط الحيوي للبكتيريا، يحدث تحلل وتمعدن المواد العضوية للنباتات والحيوانات الميتة. النتيجة بسيطة المركبات غير العضويةوتشارك في الدورة العامة للمواد، والتي بدونها ستكون الحياة على الأرض مستحيلة. تعمل البكتيريا، إلى جانب الأشنات والفطريات والطحالب، على تدمير الصخور، وبالتالي المشاركة في عملية البناء المراحل الأوليةعمليات تكوين التربة.

تلعب البكتيريا القادرة على تثبيت النيتروجين الجزيئي دورًا خاصًا في الطبيعة، وهو أمر لا يمكن للنباتات العليا الوصول إليه. تسكن هذه البكتيريا التربة، وتثريها بالنيتروجين. تضم هذه المجموعة بكتيريا عقيدية تستقر على جذور النباتات البقولية. من خلال اختراق شعر الجذر إلى الجذر، فإنها تسبب تكاثرًا قويًا للخلايا الجذرية على شكل عقيدات. في البداية، تعيش البكتيريا خارج النبات، ثم تبدأ في تثبيت النيتروجين مع تكوين الأمونيا لاحقًا، ومنه النتريت والنترات. المواد النيتروجينية الناتجة كافية لكل من البكتيريا والنباتات. بالإضافة إلى ذلك، يتم إطلاق بعض النتريت والنترات في التربة، مما يزيد من خصوبتها.

تنظيف المصارف.

تلعب البكتيريا نفس الدور تقريبًا في محطات معالجة مياه الصرف الصحي كما تفعل في التربة. كما أنها تقوم بتكسير المواد العضوية وتحويلها إلى مركبات غير عضوية قابلة للذوبان وغير ضارة.

أُسرَة مياه الصرفيتم فصلها مسبقًا في خزانات ترسيب خاصة إلى الجزء السائل والحمأة، ثم تتم معالجتها بعد ذلك على عدة مراحل باستخدام البكتيريا الهوائية واللاهوائية.

يستخدم الميثان الناتج عن البكتيريا اللاهوائية أحيانًا كوقود لآليات تشغيل محطات معالجة مياه الصرف الصحي. بعد التطهير يتم الحصول على سائل منقى يتم إطلاقه في الأنهار.

البكتيريا التكافلية.

لا تستطيع الثدييات والحيوانات الأخرى هضم الألياف لأنها لا تحتوي على إنزيم السليلوز. الجزء الأكبر من الطعام الذي تتناوله الحيوانات العاشبة هو الألياف.

ومع ذلك، تعيش البكتيريا التكافلية والأوالي في أمعائها وتهضم الألياف. في الأرانب، تعيش هذه البكتيريا في الأعور والزائدة الدودية، في الأبقار والأغنام - في الكرش. وبطريقة غير مباشرة، تخدم هذه البكتيريا البشر أيضًا، حيث يستخدمون لحوم الحيوانات الأليفة كغذاء.

أكثر ما يرتبط مباشرة بالشخص هو "النباتات الدقيقة" في أمعائه. تعيش العديد من البكتيريا في الأمعاء، ويقوم بعضها بتصنيع فيتامينات ب وفيتامينات ك.

بعض البكتيريا التي تعيش على جلد الإنسان تحميه من العدوى بالكائنات متعددة الجينات.

تشكل المتكافلات البكتيرية البشرية البكتيريا الطبيعية. إنهم يعيشون في الأمعاء، على الجلد، على الأغشية المخاطية، ويوفرون إما الحماية (من خلال منع البكتيريا الضارة الأخرى من استعمار هذه المناطق بشكل تنافسي)، أو المشاركة في هضم الطعام وتخليق بعض الفيتامينات الضرورية للإنسان. لقد ذكرنا بالفعل التعايش البشري القولونية. في المجموع، تشتمل البكتيريا البشرية الطبيعية على حوالي 500 نوع من البكتيريا. إذا قمت بقتل جميع البكتيريا الموجودة على جلد شخص ما أو أمعائه، فلن يأتي أي شيء جيد. تمت دراسة دور البكتيريا الطبيعية في الحيوانات العقيمة. تتم تربية الحيوانات (الجرذان أو الفئران) في ظروف خاصة، حيث ترى ما يحدث لها في غياب البكتيريا. تجدر الإشارة إلى أنهم لا يعيشون بشكل جيد للغاية. هكذا الجميع رجل حقيقي- هذا ليس مجرد ممثل لأنواع Homo Sapiens، بل مجموعة كاملة من الكائنات الحية المختلفة.

يمكن أيضًا أن تنتقل الفيروسات، مثل فيروس الهربس، عن طريق الاتصال الجنسي. يتسبب فيروس الهربس في تكوين بثور على الجلد مملوءة بجزيئات فيروسية ("الحمى"). بين السكان الدول الغربية 70-90% مصابون بفيروس الهربس، و30% مصابون بالطفح الجلدي، و10% لديهم أشكال تناسلية للمرض. يمكن أن تنتقل عن طريق الاتصال الجنسي فيروسات نقص المناعة البشرية (التي تسبب مرض الإيدز - متلازمة نقص المناعة المكتسب التقدمي)، والتهاب الكبد B وC (تؤثر على الكبد)، وفيروسات الورم الحليمي (تسبب فرط نمو ظهارة الجلد وتكوين الثآليل، وبعض الأنواع تسبب تطور السرطان).

من بين العوامل المسببة للأمراض المنقولة جنسيا، تم وصف المكورات البنية، الملتوية الشاحبة والكائنات حقيقية النواة المشعرة في وقت سابق من غيرها. ولفترة طويلة، كانت لدى المريض علامات عدوى في الجهاز البولي التناسلي، ولكن لم يتم تحديد أي من هذه العوامل المسببة للأمراض الثلاثة، وتم تشخيص إصابته بـ "التهاب الإحليل غير النوعي". ومع ذلك، في النصف الثاني من القرن العشرين، تم اكتشاف العوامل المسببة للالتهاب "غير النوعي". وتشمل هذه الغاردنريلة، والكلاميديا، والميورة، والميكوبلازما وبعض الأنواع الأخرى. تتميز الأمراض التي تسببها بحقيقة أنها غالبًا ما تكون لها أعراض قليلة، ولا يلاحظها حاملها وتتطور شكل مزمن. تم العثور على واحد على الأقل من مسببات الأمراض هذه في 30-50٪ من الأشخاص، وفي بعض الأشخاص (الذين لديهم العديد من الشركاء الجنسيين) يمكن العثور على "باقة" كاملة من مسببات الأمراض. وحتى الآن يعتقد بعض الأطباء أن هذه البكتيريا غير ضارة. هذا غير صحيح، فقد ثبت منذ فترة طويلة أن هذه البكتيريا ليست فقط مسببات الأمراض التهابات الجهاز البولي التناسلي، واحدة من أكثر مضاعفات شديدةوهو العقم، ولكن أيضًا عدد من الأمراض الشائعة، كل ما في الأمر هو أن الأفكار الراسخة تتغير ببطء.

بكتيريا الغاردنريلة، التي تسبب داء الغاردنريلا مرض التهابالجهاز البولي التناسلي - تم وصفه في منتصف القرن العشرين. Gardnerella أكبر قليلاً من المكورات البنية ولها بنية مميزة لبدائيات النوى. في المستحضرات التي يتم الحصول عليها من المرضى، تبدو الخلايا الظهارية للجهاز التناسلي كما لو كانت "متبلة". هذه الفلفل هي بالضبط Gardnerellas. كما أنها تسبب التهابات في الجهاز البولي التناسلي، وأكثرها عواقب وخيمةمثل هذا المرض هو العقم.

دعنا ننتقل إلى الفيروسات.

الفيروسات ليست بدائيات النوى. في بعض الأحيان يتم عزلهم في مملكة منفصلة، ​​وأحيانا يتم وصفهم خارج ممالك الطبيعة. هناك بعض المشاكل في تصنيف الفيروسات، وهناك خلافات حول ما إذا كان يجب اعتبار الفيروسات حية أم غير حية. في السابق، كانت الفيروسات تعتبر أبسط الكائنات الحية، حيث أنها أصغرها حجما وتحتوي على أقل عدد من البروتينات والحمض النووي، وكان يعتقد أن جميع الكائنات الحية الأخرى نشأت من الفيروسات. ولكن الآن بعد أن ثبت أن الفيروسات لا يمكنها العيش بدون خلية، فلا يوجد سبب للاعتقاد بأنها ظهرت قبل الخلية. على ما يبدو، فإن أقرب شيء إلى الحقيقة هو فكرة أن الفيروسات هي جينات "تعمل بشكل مسعور"، أي أنها جينات "تعمل بشكل مسعور". هذه هي الجينات التي أصبحت مستقلة واكتسبت نظامًا للتكاثر الخاص بها.

وعلى الرغم من كل الاختلافات في الشكل والحجم، إلا أن جميع الفيروسات تتشكل بطريقة مماثلة. جميعها مغطاة بقشرة بروتينية وتحتوي على حمض نووي - RNA أو DNA. يمكن أن يكون الحمض النووي دائريًا أو خطيًا، ويمكن أن يكون الحمض النووي الريبي (RNA) مفردًا أو مزدوجًا.

دعونا نلقي نظرة على بنية جزيئات الفيروس باستخدام مثال فيروس الهربس. القشرة البروتينية للفيروس، والتي تسمى القفيصة النووية، مبنية من البروتينات وهي على شكل مسدس منتظم. هناك قشرة يصنعها الفيروس من قطع من أغشية الخلايا التي لا يهاجمها الجسم، لأنها أغشية خلاياه. صحيح أن هذه الأغشية مغطاة بالبروتينات الفيروسية، لذلك لا يزال بإمكان الجهاز المناعي التعرف على فيروس الهربس. "التغليف" بغشاء هو وسيلة للحماية من الفيروس. يوجد داخل مسدس البروتين جزيء DNA خطي مزدوج الشريط. تُظهر الصورة أدناه على اليمين خلية "محشوة" بجزيئات فيروس ناضج. يتكاثر فيروس الهربس في خلايا ظهارة الجلد، ولكن عند التكاثر تصيب جزيئات الفيروس الأعصاب، ويخترق الفيروس العصب إلى الحبل الشوكي. هناك، يتم دمج الحمض النووي الفيروسي في جينوم خلايا جذور الحبل الشوكي، وبالتالي، بمجرد الإصابة، يحمل الشخص الحمض النووي الفيروسي. ومن المستحيل علاجه إلى الأبد، إلا إذا تمت إزالته مع خلايا الحبل الشوكي. من وقت لآخر، قد تقوم النسخ الجينومية بتركيب الحمض النووي الفيروسي الجديد. لكن إذا كان الجهاز المناعي للإنسان يعمل بشكل جيد، فإن لديه أجسام مضادة تحميه من هذا الفيروس. تمنع هذه الأجسام المضادة الفيروس من الخروج من مكان اختبائه. ولكن عندما يضعف الجهاز المناعي، على سبيل المثال، مع نزلات البرد، ينخفض ​​​​عيار الأجسام المضادة في الدم، وتترك الفيروسات خلايا الحبل الشوكي وتنتقل على طول العصب إلى ظهارة الجلد، وهناك تبدأ في التكاثر. لذلك، فإن البثور التي تظهر في تلك الأماكن التي دخل الفيروس من خلالها إلى الجسم - في أغلب الأحيان على الوجه، على الشفاه - تسمى "نزلات البرد".

أحد أقرباء فيروس الهربس هو فيروس جدري الماء. يصاب الشخص بالجدري المائي مرة واحدة في حياته، وعادة في مرحلة الطفولة. جسم الطفل بالكامل مغطى ببثور هربسية. ثم يستقر فيروس جدري الماء أيضًا الحبل الشوكيوتنشيط الفيروس يسبب التهاب الأعصاب وطفح جلدي يسمى القوباء المنطقية. هذه العملية مؤلمة للغاية ويمكن أن تحرم الشخص من القدرة على العمل لمدة شهر.

فيروس الورم الحليمي أصغر بكثير مقارنة بفيروس الهربس. الهيكل هو نفسه في الأساس. وينتقل عن طريق الاتصال المباشر، بما في ذلك الاتصال الجنسي. فيروس الورم الحليمي شائع جدًا. يسبب تكاثر الظهارية (تتشكل الثآليل والأورام الحليمية). بعض سلالات هذا الفيروس تكون مسرطنة - فهي تسبب سرطان عنق الرحم لدى النساء. أي أنه شكل من أشكال السرطان الذي ينتقل عن طريق الاتصال الجنسي. وقد تم الآن تطوير لقاحات لحماية الناس من هذا النوع من السرطان.

فيروس الإيدز

يوضح الشكل أدناه نموذجًا وصورة لفيروس نقص المناعة البشرية (HIV). ويسبب الفيروس متلازمة نقص المناعة المكتسب (الإيدز). يحتوي الجسيم الفيروسي على عدة أغلفة بروتينية، يوجد بداخلها جزيئين من الحمض النووي الريبي الفيروسي. يهاجم هذا الفيروس الخلايا الليمفاوية، وهي الخلايا التي تحمي الجسم من العدوى. عن طريق تدمير الخلايا الليمفاوية، فإنه يحرم الشخص الدفاع المناعيضد الالتهابات المختلفة. إن الالتهابات أو الأورام المصاحبة التي تتطور بسبب ضعف الدفاعات المناعية هي التي تسبب الوفاة لدى مرضى الإيدز.

إن دورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية هي أيضًا سمة من سمات الفيروسات الأخرى التي تحتوي على الحمض النووي الريبي (RNA) وتدمج جينوم الحمض النووي الريبي (RNA) الخاص بها في جينوم المضيف.

ويمكن تمييز المراحل التالية:

يرتبط الفيروس بمستقبلات على سطح الخلية.

يخترق الفيروس الخلية بمساعدة هذه المستقبلات و"يخلع ملابسه" - ويزيل طبقة البروتين من الحمض النووي الريبي (RNA).

في الحمض النووي الريبوزي الفيروسي (RNA) الفيروسي، باستخدام إنزيم المنتسخة العكسية (revertase)، يقوم بتجميع نسخة من الحمض النووي على الحمض النووي الريبي (RNA). Revertase هو جزء من الجسيم الفيروسي. أولاً، يتم تصنيع شريط واحد من الحمض النووي، ثم يتم تدمير الحمض النووي الريبي (RNA) الموجود في هذا المجمع بواسطة RNase، ويتم تصنيع الشريط الثاني من الحمض النووي.

تدخل نسخة الحمض النووي من الجينوم الفيروسي إلى النواة ويتم دمجها في جينوم الخلية. وبعد ذلك، يمكن للفيروس أن يبقى هناك لعدة سنوات دون أن يظهر نفسه بأي شكل من الأشكال. وهذا ما يسمى المرحلة الكامنة.

يحدث النسخ على الحمض النووي الفيروسي المضمن في الجينوم المضيف ويتم تصنيع البروتينات الفيروسية. إنها تؤدي إلى العمليات اللازمة لمعالجة الحمض النووي الريبي (RNA) وتحويله إلى الشكل الذي يصبح جزءًا من جزيئات الفيروس. ثم يحدث تجميع الجزيئات المعدية.

جزيئات فيروسية جديدة تغادر الخلايا. بعد بعض التحول في البروتينات التي تشكل المتغيرات، يصبح الجسيم معديا ("ناضج")، ويمكن أن تتكرر الدورة مرة أخرى.

احتمالية الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية بعد التعرض لمرة واحدة

الاتصال الجنسي (المهبلي، الشرجي، الفموي) 1.0%

نقل الدم ومشتقاته > 90%

بالحقن (الأدوات الطبية الملوثة وغيرها) من 1.0% إلى 90%

إصابات الطواقم الطبية بسبب الأدوات الملوثة< 0,5 %

نسبة الإصابة بالفترة المحيطة بالولادة (الحمل والولادة) من 2-5% إلى 30%

وسائل الحماية.

الالتهابات غير البكتيرية في الجهاز البولي التناسلي

بالإضافة إلى الالتهابات البكتيرية، فإن الأمراض التي تسببها الكائنات حقيقية النواة - الأوليات والفطريات - تنتقل أيضًا عن طريق الاتصال الجنسي. تشمل العدوى الفطرية المنقولة جنسيًا الأكثر شيوعًا داء المبيضات (القلاع)، والذي يسببه فطر يشبه الخميرة من جنس المبيضات.

يحدث التهاب الجهاز البولي التناسلي بسبب المشعرة Trichomonas، وهي كائن أولي وحيد الخلية. مثل كل حقيقيات النوى، تحتوي المشعرة على نواة، ولكن من المثير للاهتمام أنها لا تحتوي على الميتوكوندريا. تسمى العضيات التي توفر الطاقة في المشعرة بالهيدروجينوسومات. يسلطون الضوء الهيدروجين الجزيئيوهي فعالة في حالات نقص الأكسجين، عندما يتعذر الوصول إلى التنفس الهوائي. والهيدروجينوسومات هي مشتقات تطورية من الميتوكوندريا، وهذا ما يثبته وجود الحمض النووي فيها. بالإضافة إلى المشعرة، تحتوي عليها بعض الأوليات الأخرى.

المشعرة قادرة على امتصاص الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. تُظهر الصورة أدناه داء المشعرات مع المكورات البنية التي التقطتها. وفي الوقت نفسه، فإنه يحميهم من عمل المضادات الحيوية، لذلك يأخذ الطبيب دائمًا في الاعتبار مجموعة مسببات الأمراض التي تم اكتشافها. أولا تحتاج إلى علاج داء المشعرات، وبعد ذلك فقط الالتهابات البكتيرية.

يتم علاج هذه الالتهابات بالمضادات الحيوية. تم عزل أول مضاد حيوي من فطر البنسليوم. تم الاكتشاف في أواخر العشرينيات من القرن الماضي. ألكسندر فليمنج، مساعد مختبر في أحد مستشفيات لندن ( جائزة نوبلفي الطب 1945). كان المضاد الحيوي يسمى البنسلين، وقد أنقذ استخدامه حياة الكثير من الناس. يعمل البنسلين على الأغشية البكتيرية. وهو ينتمي إلى فئة المضادات الحيوية بيتا لاكتام. يحتوي جزيء هذه المضادات الحيوية على ما يسمى بحلقة اللاكتام. إنه يحاكي أحد عناصر جدار الخلية البكتيرية، وبالتالي فإن الإنزيمات التي تبني جدار الخلية ترتبط بجزيء المضاد الحيوي ويتم تثبيطها. تظهر "ثقوب" في جدار الخلية البكتيرية، وقد تنفجر الخلية ببساطة. تشمل المضادات الحيوية في هذه المجموعة أيضًا السيفالوسبورينات.

المضادات الحيوية من المجموعات الأخرى، بما في ذلك التتراسيكلين، تمنع مراحل مختلفة من تخليق البروتين على الرنا المرسال. أنها تعمل فقط على الريبوسومات بدائية النواة الصغيرة. في البشر، كما هو الحال في الكائنات حقيقية النواة الأخرى، تكون الريبوسومات كبيرة. لكن الميتوكوندريا تحتوي على ريبوسومات من النوع بدائيات النواة، وبالتالي فإن هذه الفئة من المضادات الحيوية تدمر الميتوكوندريا. عادة، تكون الميتوكوندريا الموجودة في الخلايا العاملة في الأذن الوسطى هي أول من يتأثر، لذلك قد يتطور الصمم كأحد مضاعفات العلاج بمثل هذه المضادات الحيوية. أثناء العلاج، من الضروري اتباع الجرعات الموصى بها من الدواء، وعدم استخدام عدة مضادات حيوية لها نفس الآثار الجانبية الواحدة تلو الأخرى.

تعمل المضادات الحيوية المضادة للفطريات على غشاء الخلايا الفطرية، نظرًا لأن الفطريات كائنات حقيقية النواة ومن الصعب التأثير على الريبوسومات الخاصة بها. أغشيتها تختلف عن أغشية الخلايا البشرية، لذلك يمكن حظر تركيبها.

فهرس

م.ف. جوسيف، لوس أنجلوس مينيفا. كتاب علم الأحياء الدقيقة لطلاب التخصصات البيولوجية بالجامعات دار النشر بجامعة موسكو 1992 (http://phm.bio.msu.ru/edocs/micro/index.html)

معلومات عن الأمراض المنقولة جنسيا (http://www.primer.ru/std/gallery_std/)

موكييفا تي إم. الأمراض المنقولة جنسيا. علم الأحياء في المدرسة، 1996، العدد 2.

"الحب الأرضي"، موسوعة "أبانتا"، المجلد "الرجل" (PDF، 274 كيلو بايت)

لإعداد هذا العمل، تم استخدام مواد من الموقع http://bio.fizteh.ru

العديد من النباتات غير البقولية، الخشبية والشجيرات والعشبية، لها أيضًا براعم جذرية قادرة على تثبيت النيتروجين الجزيئي. يعتمد تثبيت النيتروجين في مثل هذه الحالات، كما هو الحال في البقوليات، على التعايش مع بدائيات النوى. في نباتات الأشجار والشجيرات، تتشكل العقيدات في أغلب الأحيان عن طريق الفطريات الشعوية المثبتة للنيتروجين، في النباتات العشبية - عن طريق البكتيريا. في معظم الحالات، تكون تعايشات الأشجار والشجيرات عبارة عن فطريات شعوية من الجنس فرانكيا(الشكل 49). هذه كائنات هوائية ذات أفطورة مقسمة تشكل sporangia.

هناك 17 جنسًا معروفًا من كاسيات البذور الخشبية والشجيرية التي تتشكل فرانكياالعقيدات. إنهم ينتمون إلى الأوامر الكازواريناليس، الكوريارياليس، الفاجاليس، القرعيات، ميريكاليس, رامناليسو روزاليس.ومن النباتات ذات الكفاءة العالية في تثبيت النيتروجين نبات الكازوارينا ( كازوارينا)، ألدر ( النوس)، النبق البحر (الهيب بوبهاي)،الشمع أقل فعالية في هذا الصدد (ميريكا)عشبة الحجل ‏( درياس)،مصاصة (إيلاجنوس)والراعي (الراعي).

العقيدات الجذرية للنباتات الخشبية كبيرة جدًا، وعادةً ما تتشكل على الجذور الجانبية. هناك نوعان من العقيدات - مرجانية (ضفائر كثيفة من الجذور المتفرعة مثل المرجان) وذات جذور تنمو من خلال فصوص العقيدات (حزمة فضفاضة من جذور سميكة) موجهة

أرز. 49. تأثير الإصابة بالفطريات الشعاعية من جنس فرانكيالنمو ألدر: أ.ب -النباتات المصابة فرانكيا; ب- نبات غير مصاب (رقم: S.O. Suetin) يصل. لوحظ النوع الأول من العقيدات في ألدر ونبق البحر، والثاني - في الكازوارينا. لقد ثبت أن الفطريات الشعوية المثبتة للنيتروجين لها خصوصية معينة للنباتات. على سبيل المثال، مجموعة واحدة فرانكيايصيب جار الماء والأعشاب الشمعية والسرخس "الحلو" (كومبونيا)، والآخر يصيب الزيتون ونبق البحر والراعي.

الفطريات الشعاعية المتكافلة قادرة على إصابة خلايا الحمة فقط في قشرة الجذر. كما هو الحال مع البقوليات، تخترق الكائنات الحية الدقيقة الجذور من التربة من خلال شعيرات الجذر، والتي تتجعد نتيجة لذلك. في موقع الإصابة، تتكاثف جدران شعر الجذر وتصبح الواصلة التي اخترقت الخلية مغطاة بغمد سميك. عندما تتحرك الواصلة على طول شعيرات الجذر، يخف الغمد وتتشكل كبسولة حول الواصلة، والتي يُعتقد أنها تنتج بواسطة كل من النبات والأكتينوميست.

من شعر الجذر، تخترق الواصلة البشرة وقشرة الجذر، مما يسبب الانقسام والتضخم الخلايا المصابة. كقاعدة عامة، تملأ كرات الواصلة مركز الخلايا النباتية؛ ويحدث تمدد وتقسيم نهايات الواصلة بالقرب من جدران الخلايا؛ وفي الحالة الأخيرة، تتشكل هياكل محددة، تسمى ما يسمى الحويصلات(الشكل 50). وتتكون في العقيدات مادة مشابهة للليغيموجلوبين الموجود في النباتات البقولية. وفي نهاية موسم النمو، تتحلل الحويصلات، ولكن تبقى خيوط فطرية في الخلايا النباتية، مما يؤدي إلى الإصابة بالعدوى

أرز. 50. الحويصلات التي تتكون من الفطريات فرانكيافي عقيدات ألدر (بعد: I. Gardner) يتم حصاد أنسجة جديدة في الربيع. عادة، في التعايش مع النباتات غير البقولية، يتم استخدام طاقة تثبيت النيتروجين بواسطة الفطريات الشعوية من الجنس فرانكياأكثر من البكتيريا العقدية في النباتات البقولية.

تم العثور على العقيدات في مجموعة كبيرة من النباتات العشبية - الحبوب، البردي، الحوذان، إلخ. في عقيدات هذه النباتات، تم تحديد الارتباطات الميكروبية، التي تتكون من نوعين أو ثلاثة أنواع من الكائنات الحية الدقيقة، والتي تم تمثيلها بإيجابية الجرام والجرام. البكتيريا السلبية. لقد ثبت أن تثبيت النيتروجين يحدث في العقيدات، لكن دور البكتيريا الفردية فيه لم يتم تحديده بعد.

في الآونة الأخيرة، من العقيدات على النباتات غير البقولية - شجيرة استوائية تريما شرقية(عائلة القراص) وقريبة منه باسبونيا بارفيفلورا -تم عزل البكتيريا القريبة من بكتيريا العقيدات البقولية. هذه البكتيريا قادرة على إصابة النباتات البقولية وتشكيل العقيدات. يتم تصنيفهم على أنهم ريزوبيوم.من العقيدات على أوراق الشجيرات الاستوائية بافيتاو علاج نفسيتم عزل البكتيريا المثبتة للنيتروجين وتخصيصها للجنس كليبسيلا (كليبسيلا روباسيروم).كما تعمل عقيدات الأوراق على إثراء النبات بالنيتروجين. ولذلك، في الهند وسريلانكا وبلدان أخرى يترك بافيتايستخدم كسماد أخضر.

تعمل التعايشات المثبتة للنيتروجين على إثراء التربة بالنيتروجين إلى الحد التالي: تتراكم البقوليات السنوية (الفول وفول الصويا والبيقية والفاصوليا والبازلاء والعدس) من 40 إلى 110 كجم/هكتار من النيتروجين سنويًا)، والبقوليات المعمرة (البرسيم والبرسيم) - 150-220، البقوليات الاستوائية - سيسبانيا روستراتا- من 324 (موسم الجفاف) إلى 458 (موسم الأمطار)، النباتات غير البقولية - 150-300 كجم/هكتار من النيتروجين سنويًا.