מבנה ומשמעות של חיידקים. חשיבות החיידקים בטבע ובחיי האדם

הממלכה "חיידקים" מורכבת מחיידקים ואצות כחולות-ירקות, המאפיין המשותף להן הוא גודלן הקטן והיעדר גרעין המופרד על ידי קרום מהציטופלזמה.

מי הם חיידקים

תורגם מיוונית "בקטריון" - מקל. לרוב, חיידקים הם אורגניזמים חד-תאיים בלתי נראים לעין בלתי מזוינת שמתרבים בביקוע.

מי פתח אותם

לראשונה, חוקר מהולנד, שחי במאה ה-17, אנתוני ואן לוונהוק, הצליח לראות את האורגניזמים החד-תאיים הקטנים ביותר במיקרוסקופ תוצרת בית. הוא החל ללמוד את העולם סביבו דרך זכוכית מגדלת תוך כדי עבודה בחנות סדקית.

אנתוני ואן לוונהוק (1632 - 1723)

לאחר מכן, Leeuwenhoek התמקדה בייצור עדשות המסוגלות להגדיל עד פי 300. בהם הוא בחן את המיקרואורגניזמים הקטנים ביותר, תיאר את המידע שהתקבל והעביר את מה שראה לנייר.

בשנת 1676 גילה לוונהוק והציג מידע על יצורים מיקרוסקופיים, להם העניק להם את השם "חיות".

מה הם אוכלים

המיקרואורגניזמים הקטנים ביותר היו קיימים על פני כדור הארץ הרבה לפני הופעת האדם. הם נמצאים בכל מקום, ניזונים ממזון אורגני ומחומרים אנאורגניים.

חיידקים מחולקים לאוטטרופיים והטרוטרופיים לפי האופן שבו הם מטמיעים חומרים מזינים.עבור קיומם ופיתוח של הטרוטרופים, הם משתמשים במוצרי פסולת, פירוק אורגני של אורגניזמים חיים.

נציגי חיידקים

ביולוגים זיהו כ-2,500 קבוצות של חיידקים שונים.

לפי צורתם, הם מחולקים ל:

• קוקוסים בעלי קווי מתאר כדוריים;
• bacilli - בצורה של מקל;
• ויבריות שיש עיקולים;
• ספירילה - צורת ספירלה;
• סטרפטוקוקים, המורכבים משרשראות;
• staphylococci, היוצרים אשכולות הדומים לענבים.

על פי מידת ההשפעה על גוף האדם, ניתן לחלק פרוקריוטים ל:

• מוֹעִיל;
• מַזִיק.

חיידקים המסוכנים לבני אדם כוללים סטפילוקוק וסטרפטוקוק, הגורמים למחלות מוגלתיות.

חיידקי Bifido, acidophilus, הממריצים את מערכת החיסון ומגנים על מערכת העיכול, נחשבים לשימושיים.

איך מתרבים חיידקים אמיתיים

רבייה של כל סוגי הפרוקריוטים מתרחשת בעיקר על ידי חלוקה, ולאחר מכן צמיחה לגודל המקורי. בהגיעו לגודל מסוים, מיקרואורגניזם בוגר מתפצל לשני חלקים.

פחות נפוץ, רבייה של אורגניזמים חד-תאיים דומים מתבצעת על ידי ניצנים וצימודים. כאשר ניצנים על מיקרואורגניזם האב, גדלים עד ארבעה תאים חדשים, ואחריהם מוות החלק הבוגר.

צימוד נחשב לתהליך המיני הפשוט ביותר באורגניזמים חד-תאיים. לרוב, חיידקים החיים באורגניזמים של בעלי חיים מתרבים בדרך זו.

סימביונים של חיידקים

מיקרואורגניזמים המעורבים בעיכול במעי האנושי הם דוגמה מצוינת לחיידקים סימביונים. סימביוזה התגלתה לראשונה על ידי המיקרוביולוג ההולנדי מרטין וילם ביירינק. בשנת 1888, הוא הוכיח את החיים המשותפים הדומים של צמחים חד-תאיים וקטניות.

חיים במערכת השורשים, סימביונים, אכילת פחמימות, מספקים לצמח חנקן אטמוספרי. כך, קטניות מגבירות את הפוריות מבלי לרושש את הקרקע.

ידועות דוגמאות סימביוטיות מוצלחות רבות הכוללות חיידקים ו:

• אדם;
• אַצוֹת;
• פרוקי רגליים;
• חיות ים.

אורגניזמים חד-תאיים מיקרוסקופיים מסייעים למערכות גוף האדם, תורמים לטיהור שפכים, משתתפים במעגל היסודות ופועלים להשגת מטרות משותפות.

מדוע חיידקים מבודדים בממלכה מיוחדת

אורגניזמים אלה מאופיינים בגודל הקטן ביותר, היעדר גרעין נוצר ומבנה יוצא דופן. לכן, למרות הדמיון החיצוני, לא ניתן לייחס אותם לאאוקריוטים בעלי גרעין תא בנוי היטב, מוגבל מהציטופלזמה על ידי ממברנה.

הודות לכל המאפיינים במאה ה-20, מדענים זיהו אותם כממלכה נפרדת.

החיידקים העתיקים ביותר

האורגניזמים החד-תאיים הקטנים ביותר נחשבים לחיים הראשונים שהתעוררו על פני כדור הארץ. חוקרים בשנת 2016 גילו ציאנובקטריות קבורות בגרינלנד שגילן כ-3.7 מיליארד שנים.

בקנדה נמצאו עקבות של מיקרואורגניזמים שחיו לפני כ-4 מיליארד שנים באוקיינוס.

פונקציות של חיידקים

בביולוגיה, בין אורגניזמים חיים לבית הגידול, חיידקים מבצעים את הפונקציות הבאות:

• עיבוד חומרים אורגניים למינרלים;
• קיבוע חנקן.

בחיי האדם, מיקרואורגניזמים חד-תאיים ממלאים תפקיד חשוב מהדקות הראשונות של הלידה.הם מספקים מיקרופלורה מאוזנת במעיים, משפיעים על מערכת החיסון, שומרים על איזון מים-מלח.

חומר אחסון של חיידקים

חומרים מזינים מיותרים בפרוקריוטים מצטברים בציטופלזמה. הצטברותם מתרחשת בתנאים נוחים, ונצרכת בתקופת הרעב.

חומרי העתודה של חיידקים כוללים:

• פוליסכרידים;
• שומנים;
• פוליפפטידים;
• פוליפוספטים;
• מצבורי גופרית.

התכונה העיקרית של חיידקים

תפקידו של הגרעין בפרוקריוטים מתבצע על ידי הנוקלואיד.

לכן, המאפיין העיקרי של חיידקים הוא ריכוז החומר התורשתי בכרומוזום אחד.

מדוע נציגי ממלכת החיידקים מסווגים כפרוקריוטים?

היעדר גרעין שנוצר היה הסיבה לסיווג חיידקים כאורגניזמים פרוקריוטיים.

כיצד חיידקים סובלים מצבים שליליים

פרוקריוטים מיקרוסקופיים מסוגלים לסבול תנאים שליליים במשך זמן רב, והופכים לנבגים. יש איבוד מים על ידי התא, ירידה משמעותית בנפח ושינוי צורה.

נבגים הופכים לא רגישים להשפעות מכניות, טמפרטורה וכימיות.כך, תכונת הכדאיות נשמרת ומתבצעת יישוב מחדש יעיל.

סיכום

חיידקים הם צורת החיים העתיקה ביותר על פני כדור הארץ, הידועה הרבה לפני הופעת האדם. הם נמצאים בכל מקום: באוויר שמסביב, במים, בשכבת פני השטח של קרום כדור הארץ. צמחים, בעלי חיים ובני אדם משמשים בתי גידול.

מחקר פעיל של אורגניזמים חד-תאיים החל במאה ה-19 ונמשך עד היום. אורגניזמים אלו הם חלק מרכזי בחיי היומיום של אנשים ויש להם השפעה ישירה על הקיום האנושי.

האורגניזם החי העתיק ביותר על הפלנטה שלנו. נציגיה לא רק שרדו מיליארדי שנים, אלא יש להם מספיק כוח להשמיד את כל המינים האחרים על פני כדור הארץ. במאמר זה, נבחן מהם חיידקים.

בואו נדבר על המבנה, הפונקציות שלהם, וגם נמנה כמה סוגים שימושיים ומזיקים.

גילוי של חיידקים

בואו נתחיל את הסיור שלנו בממלכת החיידקים עם הגדרה. מה זאת אומרת "חיידקים"?

המונח בא מהמילה היוונית העתיקה ל"מקל". הוא הוכנס ללקסיקון האקדמי על ידי כריסטיאן ארנברג. אלו הם מיקרואורגניזמים שאינם גרעיניים, ואין להם גרעין. בעבר הם נקראו גם "פרוקריוטים" (לא גרעיניים). אבל ב-1970 הייתה חלוקה לארכיאה ו-eubacteria. עם זאת, לעתים קרובות יותר מושג זה פירושו כל הפרוקריוטים.

מדע הבקטריולוגיה חוקר מהם חיידקים. מדענים אומרים שעד כה התגלו כעשרת אלפים סוגים שונים של יצורים חיים אלה. עם זאת, מאמינים שיש יותר ממיליון זנים.

אנטון לוונהוק, חוקר טבע, מיקרוביולוג הולנדי ועמית בחברה המלכותית של לונדון, בשנת 1676, במכתב לבריטניה הגדולה, מתאר מספר מהמיקרואורגניזמים הפשוטים ביותר שגילה. הודעתו זעזעה את הציבור; ועדה נשלחה מלונדון על מנת לבדוק שוב את הנתונים הללו.

לאחר שנחמיה גרו אישר את המידע, הפך לוונהוק למדען מפורסם בעולם, מגלה, אבל ברשימותיו הוא כינה אותם "חיות".

ארנברג המשיך בעבודתו. החוקר הזה הוא שטבע את המונח המודרני "חיידקים" ב-1828.

מיקרואורגניזמים משמשים גם למטרות צבאיות. בעזרת מינים שונים נוצרים קטלניים לשם כך משתמשים לא רק בחיידקים עצמם אלא גם ברעלים המופרשים מהם.

בדרך שלווה, המדע משתמש באורגניזמים חד-תאיים למחקר בתחומי הגנטיקה, ביוכימיה, הנדסה גנטית וביולוגיה מולקולרית. בעזרת ניסויים מוצלחים נוצרו אלגוריתמים לסינתזה של ויטמינים, חלבונים וחומרים אחרים הדרושים לאדם.

חיידקים משמשים גם באזורים אחרים. בעזרת מיקרואורגניזמים, עפרות מועשרות ומנקים מקווי מים וקרקעות.

מדענים אומרים גם כי החיידקים המרכיבים את המיקרופלורה במעי האנושי יכולים להיקרא איבר נפרד עם משימות משלו ותפקודים עצמאיים. לפי החוקרים, יש בערך קילוגרם אחד של מיקרואורגניזמים אלה בתוך הגוף!

בחיי היומיום אנו פוגשים חיידקים פתוגניים בכל מקום. לפי הסטטיסטיקה, המספר הגדול ביותר של מושבות נמצא בידיות של עגלות סופרמרקט, ואחריהן עכברי מחשב בבתי קפה אינטרנט, ורק במקום השלישי נמצאות ידיות השירותים הציבוריים.

חיידקים מועילים

אפילו בבית הספר מלמדים מה זה חיידקים. כיתה ג' מכירה כל מיני ציאנובקטריות ושאר אורגניזמים חד-תאיים, את המבנה והרבייה שלהם. כעת נדבר על הצד המעשי של הנושא.

לפני חצי מאה, אף אחד לא חשב על שאלה כזו כמו מצב המיקרופלורה במעיים. הכל היה בסדר. התזונה טבעית ובריאה יותר, מינימום הורמונים ואנטיביוטיקה, פחות פליטות כימיות לסביבה.

כיום, בתנאים של תזונה לקויה, מתח, ריבוי אנטיביוטי, דיסבקטריוזיס ובעיות נלוות באים לידי ביטוי. איך הרופאים מציעים להתמודד עם זה?

אחת התשובות העיקריות היא שימוש בפרוביוטיקה. זהו קומפלקס מיוחד שמאכלס מחדש את המעיים האנושיים בחיידקים מועילים.

התערבות כזו יכולה לעזור ברגעים לא נעימים כמו אלרגיות למזון, אי סבילות ללקטוז, הפרעות במערכת העיכול ומחלות אחרות.

בואו ניגע עכשיו במה הם חיידקים מועילים, וגם נלמד על השפעתם על הבריאות.

שלושה סוגים של מיקרואורגניזמים נחקרו בפירוט רב ביותר ונמצאים בשימוש נרחב להשפעה חיובית על גוף האדם - אסידופילוס, בצילוס בולגרי וביפידובקטריה.

השניים הראשונים נועדו לעורר את המערכת החיסונית, כמו גם להפחית את הצמיחה של כמה מיקרואורגניזמים מזיקים כמו שמרים, E. coli וכו'. Bifidobacteria אחראים על עיכול הלקטוז, ייצור ויטמינים מסוימים והפחתת כולסטרול.

חיידקים מזיקים

קודם דיברנו על מה זה חיידקים. הסוגים והשמות של המיקרואורגניזמים המועילים הנפוצים ביותר הוכרזו לעיל. בהמשך, נדבר על "האויבים החד-תאיים" של האדם.

יש כאלה שמזיקים רק לבני אדם, יש קטלניים לבעלי חיים או לצמחים. אנשים למדו להשתמש באחרון, במיוחד, כדי להשמיד עשבים שוטים וחרקים מעצבנים.

לפני שמתעמקים במה שיש, כדאי להחליט על דרכי הפצתם. ויש הרבה כאלה. ישנם מיקרואורגניזמים המועברים דרך מוצרים מזוהמים ולא שטופים, דרכי אוויר ומגע, דרך מים, אדמה או עקיצות חרקים.

הדבר הגרוע ביותר הוא שרק תא אחד, פעם בסביבה נוחה של גוף האדם, מסוגל להתרבות עד כמה מיליוני חיידקים תוך שעות ספורות.

אם אנחנו מדברים על מה הם חיידקים, קשה להבחין בשמות הפתוגניים והמועילים עבור מי שאינו מקצועי. במדע, מונחים לטיניים משמשים להתייחסות למיקרואורגניזמים. בדיבור הנפוץ, מילים תמוהות מוחלפות במושגים - "E. coli", "גורמים סיבתיים" של כולרה, שעלת, שחפת ואחרים.

אמצעי מניעה למניעת המחלה הם משלושה סוגים. מדובר בחיסונים וחיסונים, הפסקת דרכי העברה (תחבושות גזה, כפפות) והסגר.

מאיפה מגיעים חיידקים בשתן?

יש אנשים שמנסים לעקוב אחר בריאותם ולבצע בדיקות במרפאה. לעתים קרובות מאוד הסיבה לתוצאות גרועות היא נוכחות של מיקרואורגניזמים בדגימות.

על איזה חיידקים יש בשתן, נדבר קצת מאוחר יותר. כעת כדאי להתעכב בנפרד על היכן, למעשה, מופיעים שם יצורים חד-תאיים.

באופן אידיאלי, השתן של אדם הוא סטרילי. לא יכולים להיות אורגניזמים זרים. הדרך היחידה של חיידקים להיכנס להפרשות היא במקום בו מוציאים פסולת מהגוף. בפרט, במקרה זה זה יהיה השופכה.

אם הניתוח מראה מספר קטן של תכלילים של מיקרואורגניזמים בשתן, אז הכל תקין עד כה. אבל עם עלייה במדד מעל הגבולות המותרים, נתונים כאלה מצביעים על התפתחות של תהליכים דלקתיים במערכת גניטורינארית. זה עשוי לכלול פיילונפריטיס, פרוסטטיטיס, דלקת השופכה ומחלות לא נעימות אחרות.

לפיכך, השאלה איזה סוג של חיידקים נמצאים בשלפוחית ​​השתן אינה נכונה לחלוטין. מיקרואורגניזמים נכנסים להפרשות שלא מאיבר זה. מדענים מזהים היום מספר סיבות המובילות לנוכחותם של יצורים חד-תאיים בשתן.

• ראשית, מדובר בחיי מין מופקרים.
• שנית, מחלות של מערכת גניטורינארית.
• שלישית, הזנחה של כללי ההיגיינה האישית.
• רביעית, ירידה בחסינות, סוכרת ומספר הפרעות אחרות.

סוגי חיידקים בשתן

מוקדם יותר במאמר נאמר כי מיקרואורגניזמים במוצרי פסולת נמצאים רק במקרה של מחלות. הבטחנו לספר לכם מה זה חיידקים. שמות יינתנו רק לאותם מינים שנמצאים לרוב בתוצאות הניתוחים.

אז בואו נתחיל. לקטובצילוס הוא נציג של אורגניזמים אנאירוביים, חיידק גרם חיובי. זה חייב להיות במערכת העיכול האנושית. נוכחותו בשתן מעידה על כמה כשלים. אירוע כזה הוא לא קריטי, אבל הוא קריאה לא נעימה לעובדה שאתה צריך לטפל בעצמך ברצינות.

הפרוטאוס הוא גם תושב טבעי של מערכת העיכול. אבל נוכחותו בשתן מעידה על כשל בנסיגת הצואה. מיקרואורגניזם זה מגיע מהמזון לשתן רק בדרך זו. סימן להימצאות כמות גדולה של פרוטאוס בפסולת הוא תחושת צריבה בבטן התחתונה והטלת שתן כואבת עם צבע כהה של הנוזל.

דומה מאוד לחיידק הקודם הוא Enterococcus fecalis. זה חודר לשתן באותו אופן, מתרבה במהירות וקשה לטפל בו. בנוסף, חיידקי האנטרוקוקוס עמידים לרוב האנטיביוטיקה.

לפיכך, במאמר זה, הבנו מה הם חיידקים. דיברנו על המבנה שלהם, הרבייה. למדת שמות של כמה מינים מזיקים ומועילים.

בהצלחה, קוראים יקרים! זכור כי היגיינה אישית היא המניעה הטובה ביותר.

בעולם שלנו יש מספר עצום של חיידקים. חלקם טובים וחלקם רעים. חלקם אנו מכירים טוב יותר, אחרים גרועים יותר. במאמר שלנו ריכזנו רשימה של החיידקים המפורסמים ביותר החיים בינינו ובגופנו. המאמר נכתב עם חלק של הומור, אז אל תשפוט בקפדנות.

מספק "פנים - שליטה" בפנים שלך

לקטובצילים (Lactobacillus plantarum)חיים במערכת העיכול האנושית מאז התקופה הפרהיסטורית, עושים עבודה גדולה וחשובה. כמו שום ערפד, הם מפחידים חיידקים פתוגניים, מונעים מהם להתיישב בבטן ולעצבן את המעיים. ברוך הבא! חמוצים ועגבניות וכרוב כבוש יחזקו את כוחם של הסדרנים, אבל דעו שאימונים קשים ולחץ מפעילות גופנית יקצרו את השורות שלהם. הוסף קצת דומדמניות שחורות לשייק החלבון שלך. פירות יער אלו מפחיתים את מתח הכושר בשל תכולת נוגדי החמצון שלהם.

2. מגן הבטן הליקובקטר פילורי

להפסיק את ייסורי הרעב ב-15:00.

חיידק נוסף החי במערכת העיכול, הליקובקטר פילורי, מתפתח מילדותך ועוזר לך לשמור על משקל תקין לאורך חייך על ידי שליטה בהורמונים האחראים לתחושת הרעב! לאכול תפוח 1 כל יום.

פירות אלה מייצרים חומצה לקטית בקיבה, שבה רוב החיידקים המזיקים אינם יכולים לשרוד, אך הליקובקטר פילורי מעריץ. עם זאת, שמור על הליקובקטר פילורי בגבולות, הם יכולים לפעול נגדך ולגרום לכיבים בקיבה. הכינו ביצים מקושקשות עם תרד לארוחת הבוקר: החנקות מהעלים הירוקים הללו מעבים את דפנות הקיבה, ומגנים עליה מעודף חומצת חלב.

3. ראש Pseudomonas aeruginosa

אוהב מקלחות, ג'קוזי ובריכות

חיידק המים החמים Pseudomonas aeruginosa זוחל מתחת לקרקפת דרך נקבוביות זקיקי השיער, וגורם לזיהום המלווה בגירוד וכאב באזורים הפגועים.

לא רוצה לשים כובע ים בכל פעם שאתה עושה אמבטיה? להדוף חדירת סירק עם כריך עוף או סלמון וביצה. כמות גדולה של חלבון נחוצה כדי שהזקיקים יהיו בריאים וילחמו ביעילות בגופים זרים. אל תשכחו מחומצות שומן, שהן חיוניות לחלוטין לקרקפת בריאה. זה יעזור לך 4 קופסאות שימורים של טונה או 4 אבוקדו בינוני בשבוע. לא עוד.

4. חיידקים מזיקים Corynebacterium minutissimum

פרוטוזואה היי-טק

חיידקים מזיקים יכולים לארוב במקומות הכי לא צפויים. לדוגמה, Corynebacterium minutissimum, הגורם לפריחה, אוהב לחיות על מסכי המגע של טלפונים וטאבלטים. תהרוס אותם!

באופן מוזר, אף אחד עדיין לא פיתח אפליקציה חינמית שנלחמת בחיידקים האלה. אבל חברות רבות מייצרות נרתיקים לטלפונים וטאבלטים עם ציפוי אנטיבקטריאלי, שמובטח לעצור את צמיחת החיידקים. והשתדלו לא לשפשף את הידיים זו לזו כשאתם מייבשים אותן לאחר הכביסה - זה יכול להפחית את אוכלוסיית החיידקים ב-37%.

5. NOBLE CRAUNT Escherichia coli

חיידקים רעים טובים

החיידק Escherichia coli נחשב לגורם לעשרות אלפי מחלות זיהומיות מדי שנה. אבל זה נותן לנו בעיות רק כאשר הוא מוצא דרך לעזוב את המעי הגס ולעבור מוטציה לזן הגורם למחלה. בדרך כלל, הוא שימושי למדי לכל החיים ומספק לגוף ויטמין K, השומר על בריאות העורקים, ומונע התקפי לב.

כדי לשמור על חיידק הכותרת הזה, כלול קטניות בתזונה שלך חמש פעמים בשבוע. הסיבים בשעועית אינם מתפרקים, אלא עוברים למעי הגס, שם ה-E. coli יכול להתענג עליו ולהמשיך את מחזור הרבייה הרגיל שלהם. שעועית שחורה היא העשירה ביותר בסיבים, אחר כך איתלים, או בצורת ירח, ורק אז היא השעועית האדומה הרגילה שאנחנו רגילים אליה. קטניות לא רק שומרות על חיידקים, אלא גם מגבילות את התיאבון שלך אחר הצהריים עם הסיבים שלהן, ומגבירות את היעילות של ספיגת חומרים מזינים בגוף.

6. שריפת סטפילוקוקוסאורוס

אוכל את הנעורים של העור שלך

לרוב, שחין ופצעונים נגרמים על ידי החיידק Staphylococcusaureus, שחי על העור של רוב האנשים. אקנה היא כמובן לא נעימה, אבל לאחר שחדרו דרך עור פגום לגוף, חיידק זה עלול לגרום למחלות קשות יותר: דלקת ריאות ודלקת קרום המוח.

האנטיביוטיקה הטבעית דרמיסידין, שהיא רעילה לחיידקים אלו, נמצאת בזיעה אנושית. לפחות פעם בשבוע, כלול תרגילים בעצימות גבוהה באימון שלך, נסה לעבוד ב-85% מהיכולת המקסימלית שלך. ותמיד השתמשי במגבת נקייה.

7. MICROBE - BURNER Bifidobacterium animalis

® חי במוצרי חלב מותססים

חיידקי Bifidobacterium animalis מאכלסים את התוכן של קופסאות יוגורט, בקבוקי קפיר, חלב מכורבל, חלב אפוי מותסס ומוצרים דומים אחרים. הם מפחיתים את זמן מעבר המזון דרך המעי הגס ב-21%. האוכל לא עומד, אין היווצרות של גזים עודפים - פחות סביר שתתקלו בבעיה בשם הקוד "חג הרוח".

האכילו את החיידקים, למשל, בבננה – אכלו אותה לאחר ארוחת הערב. ולארוחת הצהריים עצמה, פסטה עם ארטישוק ושום תתאים. כל המוצרים הללו עשירים בפרוקטואליגוס - סכרידים - Bifidobacterium animalis אוהב פחמימות מסוג זה ואוכל אותן בהנאה ולאחר מכן היא מתרבה בהנאה לא פחותה. וככל שהאוכלוסייה גדלה, הסיכוי שלך לעיכול תקין עולה.

אנו מנסים לספק את המידע הרלוונטי והשימושי ביותר עבורך ועבור בריאותך. החומרים המתפרסמים בדף זה הם למטרות מידע ומיועדים למטרות חינוכיות. המבקרים באתר אינם צריכים להשתמש בהם כייעוץ רפואי. קביעת האבחנה ובחירת שיטת הטיפול נותרה בסמכותו הבלעדית של הרופא שלך! איננו אחראים להשלכות שליליות אפשריות הנובעות משימוש במידע המתפרסם באתר.

קצב צמיחה ו רביית חיידקיםומיקרואורגניזמים אחרים תלויים בתנאי הסביבה. טמפרטורה, אור, חמצן, לחות ו-pH (חומציות או בסיסיות), יחד עם זמינות המזון, משפיעים על קצב גדילת החיידקים. מבין אלה, הטמפרטורה מעניינת במיוחד טכנאים ומהנדסים. לכל זן של חיידקים, יש טמפרטורה מינימלית שבה הם יכולים לגדול. בטמפרטורות מתחת לסף זה, חיידקים נמצאים בתרדמת חורף ואינם מסוגלים להתרבות. זהה בדיוק לכל אחד זנים של חיידקיםיש סף טמפרטורה מקסימלי. בטמפרטורות מעל גבול זה, החיידקים מושמדים. בין הגבולות הללו נמצאת הטמפרטורה האופטימלית שבה מתרבים החיידקים בקצב מקסימלי. הטמפרטורה האופטימלית עבור רוב החיידקים הניזונים מלשלשת בעלי חיים ורקמות מתות של בעלי חיים וצמחים (ספרופיטים) היא 24 עד 30 מעלות צלזיוס. הטמפרטורה האופטימלית עבור רוב החיידקים הגורמים לזיהומים ומחלות מארח (חיידקים פתוגניים) היא סביב 38 מעלות צלזיוס. ברוב המקרים ניתן להפחית משמעותית קצב גדילת חיידקיםאם הסביבה. לבסוף, ישנם מספר זנים של חיידקים המשגשגים בצורה הטובה ביותר בטמפרטורת המים, בעוד שאחרים מצליחים בצורה הטובה ביותר בטמפרטורות הקפאה.

תוספת לאמור לעיל

מקור, אבולוציה, מקום בהתפתחות החיים על פני כדור הארץ

אוקריוטים התעוררו כתוצאה מסימביוגנזה מתאי חיידקים הרבה יותר מאוחר: לפני כ-1.9-1.3 מיליארד שנים. התפתחות החיידקים מאופיינת בהטיה פיזיולוגית וביוכימית בולטת: עם עוני יחסי של צורות חיים ומבנה פרימיטיבי, הם שלטו כמעט בכל התהליכים הביוכימיים הידועים כיום. לביוספרה הפרוקריוטית כבר היו את כל הדרכים הקיימות כיום לשינוי חומר. אוקריוטים, לאחר שחדרו לתוכה, שינו רק את ההיבטים הכמותיים של תפקודם, אך לא את האיכותיים; בשלבים רבים של היסודות, החיידקים עדיין שומרים על עמדת מונופול.

אחד החיידקים העתיקים ביותר הם ציאנובקטריה. בסלעים שנוצרו לפני 3.5 מיליארד שנים, נמצאו תוצרי פעילותם החיונית, סטרומטוליטים, עדות בלתי ניתנת לערעור לקיומם של ציאנובקטריות מתוארכת לפני 2.2-2.0 מיליארד שנים. בזכותם החל להצטבר חמצן באטמוספירה, שלפני 2 מיליארד שנה הגיעה לריכוזים מספיקים כדי להתחיל נשימה אירובית. התצורות האופייניות למטלוגניום האירובי המחייב שייכים לתקופה זו.

הופעת החמצן באטמוספרה היכתה מכה קשה לחיידקים אנאירוביים. הם מתים או הולכים לאזורים אנוקסיים שנשמרו מקומית. מגוון המינים הכולל של חיידקים בשלב זה מצטמצם.

ההנחה היא שבגלל היעדר תהליך מיני, התפתחות החיידקים עוקבת אחר מנגנון שונה לחלוטין מזה של האוקריוטים. העברת גנים אופקית מתמדת מובילה לעמימות בתמונת היחסים האבולוציוניים, האבולוציה מתקדמת לאט ביותר (ואולי, עם הופעת האוקריוטים, היא נעצרה לחלוטין), אך בתנאים משתנים מתרחשת חלוקה מחדש מהירה של גנים בין תאים ללא שינוי. מאגר גנטי משותף.

מִבְנֶה

מבין המבנים התאיים החובה, נבדלים שלושה:

• נוקלואיד
• ריבוזומים
• ממברנה ציטופלזמית (CPM)

מבנה הפרוטופלסט

אחד ההבדלים העיקריים בין תא חיידקי לתא אוקריוטי הוא היעדר קרום גרעיני, ולמען האמת, היעדר ממברנות תוך-ציטופלזמיות שאינן נגזרות של CPM. עם זאת, לקבוצות שונות של פרוקריוטים (בעיקר חיידקים גראם חיוביים) יש פלישות מקומיות של ה-CPM - מזוזומים, המבצעים פונקציות שונות בתא ומחלקים אותו לחלקים שונים מבחינה תפקודית. לחיידקים פוטוסינתטיים רבים יש רשת מפותחת של ממברנות פוטוסינתטיות שמקורן ב-CPM. בחיידקים סגולים, הם שמרו על הקשר שלהם עם ה-CPM, שמתגלה בקלות בחתכים תחת מיקרוסקופ אלקטרונים; בציאנובקטריה, קשר זה קשה לזיהוי או אובד במהלך האבולוציה. בהתאם לתנאים ולגיל של התרבית, ממברנות פוטוסינתטיות יוצרות מבנים שונים - שלפוחיות, כרומטפורים, תילקואידים.

כל המידע הגנטי הדרוש לחייהם של חיידקים כלול ב-DNA אחד (כרומוזום חיידקים), לרוב בצורה של טבעת סגורה קוולנטית (כרומוזומים ליניאריים נמצאים בסטרפטומיסס ובבורליה). הוא מחובר ל-CPM בנקודה אחת וממוקם במבנה מבודד, אך אינו מופרד על ידי ממברנה מהציטופלזמה, והוא נקרא נוקלואיד. אורכו של DNA פרוש הוא מעל 1 מ"מ. הכרומוזום החיידקי מוצג בדרך כלל בעותק בודד, כלומר, כמעט כל הפרוקריוטים הם הפלואידים, אם כי בתנאים מסוימים תא אחד יכול להכיל מספר עותקים של הכרומוזום שלו, ול-Burkholderia cepacia שלושה כרומוזומי טבעת שונים (3.6; 3.2 ו-1.1 מיליון באורך ). זוגות בסיסים). גם הריבוזומים של פרוקריוטים שונים מאלה של איקריוטים ויש להם קבוע שיקוע של 70 S (80 S באוקריוטים).

בנוסף למבנים אלה, ניתן למצוא תכלילים של חומרים רזרביים בציטופלזמה.

דופן תאים ומבנים פני השטח

בחיידקים קיימים שני סוגים עיקריים של מבנה דופן התא, האופייניים למינים גרם חיוביים וגרם שליליים.

דופן התא של חיידקים גרם חיוביים היא שכבה הומוגנית בעובי 20-80 ננומטר, הבנויה בעיקר מפפטידוגליקן עם כמות קטנה יותר של חומצות טייכואיות וכמות קטנה של פוליסכרידים, חלבונים ושומנים (מה שנקרא ליפופוליסכריד). לדופן התא יש נקבוביות בקוטר של 1-6 ננומטר, שהופכות אותו לחדיר למספר מולקולות.

בחיידקים גראם שליליים, שכבת הפפטידוגליקן אינה נצמדת בחוזקה ל-CPM ועובה רק 2-3 ננומטר. הוא מוקף בקרום חיצוני, אשר, ככלל, יש לו צורה לא אחידה, מעוקלת. בין ה-CPM, שכבת הפפטידוגליקן והממברנה החיצונית, ישנו חלל הנקרא פריפלסמי, ומלא בתמיסה הכוללת חלבוני הובלה ואנזימים.

בחלק החיצוני של דופן התא תיתכן קפסולה - שכבה אמורפית השומרת על קשר עם הדופן. לשכבות הריריות אין קשר עם התא והן מופרדות בקלות, בעוד המעטפות אינן אמורפיות, אלא בעלות מבנה עדין. עם זאת, ישנן צורות מעבר רבות בין שלושת המקרים האידיאליים הללו.

דגלים חיידקיים יכולים להיות מ-0 עד 1000. שתי האפשרויות למיקום של דגלון אחד בקוטב אחד (מונופולארי מונוטריך), צרור של דגלים באחד (דגלון חד קוטבי או לופוטריכיאלי) או שני קטבים (דגלית דו קוטבית או אמפיטריציאלית), וכן דגלים רבים לאורך כל פני התא (פריטריכוס). עובי הדגל הוא 10-20 ננומטר, אורך הוא 3-15 מיקרון. סיבובו מתבצע נגד כיוון השעון בתדירות של 40-60 סל"ד.

בנוסף לפגללה, יש להזכיר villi בין מבני פני השטח של חיידקים. הם דקים יותר מהדגלים (קוטר 5-10 ננומטר, אורך עד 2 מיקרומטר) והם נחוצים להצמדת חיידקים למצע, לוקחים חלק במטבוליטים, ותצורות נימה מיוחדות - F-pili, דקות וקצרות יותר (3- 10 ננומטר x 0, 3-10 מיקרון) מאשר flagella - נחוצים לתא התורם להעביר DNA למקבל במהלך הצמידה.

ממדים

עם זאת, תוארו ננו-בקטריות שהן קטנות מה"מותר" ושונות מאוד מחיידקים רגילים. הם, בניגוד לווירוסים, מסוגלים לצמיחה ורבייה עצמאיים (איטיים במיוחד). הם עדיין מעט נחקרים, הטבע החי שלהם מוטל בספק.

עם עלייה לינארית ברדיוס התא, פני השטח שלו גדלים ביחס לריבוע הרדיוס, והנפח - ביחס לקובייה, לכן, באורגניזמים קטנים, היחס בין פני השטח לנפח גבוה יותר מאשר בגדולים יותר. אלה, מה שאומר עבור הראשונים חילוף חומרים פעיל יותר עם הסביבה. הפעילות המטבולית, הנמדדת לפי אינדיקטורים שונים, ליחידת ביומסה בצורות קטנות גבוהה יותר מאשר בגדולות. לכן, גדלים קטנים אפילו עבור מיקרואורגניזמים מעניקים לחיידקים ולארכיאה יתרון בקצב הגדילה והרבייה בהשוואה לאאוקריוטים מאורגנים יותר וקובעים את תפקידם האקולוגי החשוב.

רב תאי בחיידקים

אורגניזם רב תאי חייב לעמוד בתנאים הבאים:

• התאים שלו חייבים להיות מצטברים,
• בין תאים צריכה להיות הפרדה של פונקציות,
• יש ליצור קשרים ספציפיים יציבים בין תאים מצטברים.

רבייה של חיידקים

בעת חלוקה, רוב החיידקים הגראם חיוביים והציאנובקטריות החוטים מסנתזים מחיצה רוחבית מהפריפריה למרכז בהשתתפות מזוזומים. חיידקים גראם-שליליים מתחלקים על ידי התכווצות: באתר החלוקה נמצא עקמומיות הולכת וגוברת של ה-CPM ושל דופן התא פנימה. בעת ניצנים נוצרת כליה וצומחת באחד הקטבים של תא האם, תא האם מראה סימני הזדקנות ולרוב אינו יכול לייצר יותר מ-4 תאי בת. ניצנים מתרחשים בקבוצות שונות של חיידקים, וככל הנראה, התעוררה מספר פעמים במהלך האבולוציה.

בחיידקים נצפית גם רבייה מינית, אך בצורה הפרימיטיבית ביותר. רבייה מינית של חיידקים שונה מהתרבות מינית של אוקריוטים בכך שחיידקים אינם יוצרים גמטות ואיחוי תאים אינו מתרחש. עם זאת, האירוע העיקרי של רבייה מינית, כלומר החלפת חומר גנטי, מתרחש גם במקרה זה. תהליך זה נקרא רקומבינציה גנטית. חלק מה-DNA (לעיתים רחוקות מאוד כל ה-DNA) של התא התורם מועבר לתא המקבל, שה-DNA שלו שונה גנטית מזה של התורם. במקרה זה, ה-DNA המועבר מחליף חלק מה-DNA של הנמען. החלפת DNA כוללת אנזימים המפרקים ומחברים מחדש גדילי DNA. זה מייצר DNA המכיל את הגנים של שני תאי ההורים. DNA כזה נקרא רקומביננטי. בצאצאים או רקומביננטים, קיים גיוון ניכר בתכונות הנגרמות על ידי הטיית גנים. מגוון דמויות זה חשוב מאוד לאבולוציה והוא היתרון העיקרי של רבייה מינית. ישנן 3 דרכים להשיג רקומביננטים. אלה הם, לפי סדר גילוים, טרנספורמציה, צימוד והתמרה.

הופעת החיים היא השאלה העיקרית שתמיד הדאיגה את האנושות הרציונלית. התשובות אליו השתנו באותה תדירות כמו הרעיון של אדם על סדר העולם. יחד עם זאת, שתי הגרסאות על טבעם האלוהי של החיים וההנחות שהחיים נולדים מעצמם יכלו להתקיים במקביל: לזרוק סמרטוט לפינת הצריף - ואחרי זמן מה ייוולדו מהסמרטוט הזה עכברים. למען ההגינות, יצוין כי הנקודה בסוגיה זו לא נקבעה היום. יתרה מכך, המדע המודרני אינו יכול אפילו לענות על השאלה מהם החיים. אבל מה שמדענים טבעיים תמימי דעים לגביו הוא שככל הנראה, היצורים האורגניים הראשונים על כדור הארץ היו החיידקים הראשונים.

בעיות לימודיות

זו החלטה לא קלה לקבל שחיים אורגניים התפתחו מהאורגניזם החד-תאי הפשוט ביותר, שאינו נראה בכל מיקרוסקופ. אפילו החברה המודרנית לא לגמרי מוכנה לוותר על הרעיון של נוכחות השגחת אלוהים ולקחת אחריות מלאה על המתרחש רק על עצמה, ובמאות קודמות רעיונות כאלה נקראו כפירה והמרדה.

היבטים אתיים ותרבותיים של החיים החברתיים השפיעו מאז ומתמיד על המהירות והכיוון של הקידמה המדעית והטכנולוגית (והשפעה זו הייתה רחוקה מתמיד שלילית). אבל, בנוסף לבעיות אתיות, ישנם גם קשיים אובייקטיביים שאינם מאפשרים לנקד את ה-i בנושאי הופעת האורגניזמים החיים הראשונים.

ישנן הצעות שהחיידקים האוטוטרופיים הראשונים הופיעו על כדור הארץ במאה מיליון השנים הראשונות לקיומו של כוכב הלכת.

עד כה, לא ניתן לאשש או להפריך השערה זו. ישנן מספר סיבות לאי ודאות זו:

1. מרבצי המשקע העתיקים ביותר שנמצאו היום נוצרו לפני 3.9 מיליארד שנים, הם כבר נוצרו.
2. חוסר היכולת לבחון סלעים מאוחרים יותר מעיד שהם עשויים להכיל גם עקבות של חיידקים.

נראה כי השאלה מתי וכמה שנים לפני כמה שנים החלו מולקולות אורגניות להעתיק את עצמן באמצעות האנרגיה המתקבלת מהסביבה, נדחית עד לגילוי עצמים גיאולוגיים בעלי גיל הקרוב ככל האפשר לגיל כוכב הלכת.

איך עשה

אם נסתכל מהרגע שבו הופיעו הפרוקריוטים הראשונים, ונשאל את עצמנו איך הם הופיעו, אתה יכול ללמוד הרבה דברים מעניינים על מה נשענים בדרך כלל חיים יבשתיים אורגניים.

התשובה טמונה באותם תהליכים ראשונים שמקורם במים חסרי החיים והרעילים, בסטנדרטים מודרניים, של האוקיינוס ​​הראשוני.

לחיידקים מודרניים, שנחקרים לצורך טיפול באדם, האכלתו וניקוי חומרי הפסולת שלו, אין שום קשר לחיידקים הראשונים שחיו על פני כדור הארץ.

כך, למשל, היום הוא נחקר באופן פעיל, אשר הדביק יותר ממחצית מאוכלוסיית העולם והוא הגורם לכיבים פפטי של הקיבה והתריסריון.

בחיפוש אחר כלים לטיפול במחלה זו הביאו ביולוגים השערה לפיה האנשים הראשונים נדבקו פעם במחלה זו. עם זאת, נתונים עדכניים הראו כי זה היה האדם שהפך למאגר הראשון של פילורי. זיהום נוסף של בעלי חיים התרחש כתוצאה ממגע של האחרונים עם בני אדם.

מידע זה הוא בעל ערך רב לטיפול בכיבים, מכיוון שהבנת הדרך האבולוציונית של חיידקים כיבים, קל הרבה יותר לפתח טיפול מקיף ואמצעי מניעה.

בנוסף לחקר תרביות חיידקים חיות, מיקרוביולוגים ורוקחים מנסים ליצור מיקרואורגניזמים מלאכותיים שיכולים לפתור גם את הבעיות של אבחון וטיפול במחלות אנושיות.

כיום נבדקת יכולתם של חיידקים מלאכותיים שנוצרו על בסיס E. coli נפוץ לאבחן סרטן וסוכרת. איתור מחלות אלו בשלבים המוקדמים עוזר להשיג תוצאות גבוהות בטיפול.

עם זאת, יש להבין שחיידק מלאכותי אינו מיקרואורגניזם שנוצר מחומרים סינתטיים. חיידק סינטטי הוא חיידק רגיל שהקוד הגנטי שלו שונה בצורה כלשהי.

Jpeg" alt="(!LANG:מי ברז מלוכלכים" width="300" height="199" srcset="" data-srcset="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/06/Grjaznaja-voda-iz-krana-300x199..jpeg 640w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px"> Так, например, та же синтетическая кишечная палочка, благодаря изменению ДНК искусственным путем, при повышении сахара в крови диабетика начинает вырабатывать флуоресцирующий белок, который, попадая в мочу больного, сразу проявляет себя на специальных биохимических тестах.!}

למרות ההבטחה להתפתחויות בתחום יצירת חיידקים סינתטיים הנחוצים לטיפול ואבחון של בני אדם, פיתוחים מדעיים אלו מהווים סכנה גדולה.

מוסדות ציבור רבים דוחקים במפתחי חידושים ביצירת חיידקים מלאכותיים לסרב לרשום פטנט על פיתוחיהם, שכן המדע המודרני אינו יכול עדיין לענות על השאלה מה יקרה אם חיידקים סינתטיים יהפכו לחלק מכדור הארץ הטבעי.

וכמעט בלתי אפשרי לעקוב אחר רגע החדירה של חיידקים מלאכותיים לסביבה הטבעית.