مقدمه ای بر شناخت باکتریها
مشخصات سلول باکتری
اکثر باکتریها پوشش سلولی (cell envelope) تولید میکنند که شامل غشای پلاسمایی ، دیواره سلولی (cell wall) و پروتئینها و پلی ساکاریدهای تشکیل دهنده آن میباشد. بعضی از باکتریها کپسول یا لایه چسبنده تولید میکنند. فیلامانهای خارجی (فلاژل و پیلی) ممکن است در باکتریها بوجود آید. دیواره سلولی ، ساختمان سخت و مقاومی است که پروتوپلاست را احاطه کرده و آن را از آسیب فیزیکی و شرایط کاهش فشار اسمزی محیط خارج حفاظت میکند. معمولا به باکتری اجازه میدهد تا در برابر سطح وسیعی از شرایط محیطی ایستادگی کند پروتوپلاست از غشای سیتوپلاسمی و محتویات آن تشکیل شده است.از نظر محتویات سلولی ، باکتریها سلولهای سادهای هستند. ساختمان اصلی سیتوپلاسم آنها شامل شبکه فیبریلی کروماتین مرکزی یا نوکلئوتید (Nucleoid) میباشد که توسط سیتوپلاسم بیشکل حاوی ریبوزومها احاطه شدهاست. اجسام انکلوزیون سیتوپلاسمی یا گرانولهای ذخیره انرژی ، بسته به گونههای باکتری ماهیت شیمیایی متفاوتی دارند و مقدار آنها به مرحله رشد و محیط بستگی دارد. بعضی از ساختمانهای سلولی از قبیل آندوسپورها فقط به تعداد کمی از باکتریها محدود میشوند.
 |
طبقه بندی باکتریها
باکتریهای پست
این باکتریها تک یاختهای بوده و اگر کروی یا بیضوی باشند، کوکوس و اگر میلهای شکل یا دراز باشند، باسیل و اگر خمیده باشند ویبریون و چنانچه مارپیچی شکل و غیرقابل انعطاف باشند، اسپریل و اگر فنری و قابل انعطاف باشند، اسپیروکت نامیده میشوند.باکتریهای عالی یا رشتهای
این باکتریها رشته مانند و اغلب غلافدار هستند و اغلب اوقات شاخههای حقیقی ایجاد کرده ، میسلیوم تشکیل میدهند و چون تشکیلات منشعب ایجاد میکنند، لذا اکتینومیست نامیده میشوند. بنابراین باکتریها از نظر شکل به 6 گروه گرد ، دراز ، خمیده ، مارپیچی ، فنری و منشعب تقسیم میشوند.اجزای ساختمانی باکتریها
فلاژلها (Flagella)
فلاژلها ، فیلامانهای پروتئینی به طول و قطر یکنواخت میباشند و موجب تحرک شبیه به شنای سریع و مستقل اغلب باکتریها پاتوژنیک میگردند فلاژل در سه قسمت فیلامان ، قلاب و جسم پایه تشکیل شده است. پایه فلاژل در غشای پلاسمایی قرار گرفته است. لنگرگاه و تعداد فلاژل در باکتریها فرق خواهد کرد.فیمبریاها
فیمبریاها که پیلی هم نامیده میشوند، فیبریلهای شبیه مو هستند به اندازه 0.004 تا 0.008 میکرون هستند. این ارگانل با میکروسکوپ الکترونی در سطح باکتریهای مختلف قابل رویت هستند. آنها مستقیمتر ، نازکتر و کوتاهتر از فلاژلها هستند. این رشتهها در غشای پلاسمایی سلول میکروبی لنگر میاندازد.هسته باکتری
هسته سلول را میتوان بعد از رنگ آمیزی اختصاصی با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. در مقایسه با سلولهای عالی مواد ژنتیکی باکتریها و سایر سلولهای پست پراکنده ، ساده و بدون پوشش و کروموزوم حلقوی است غشای هسته وجود ندارد و کروموزوم به مزوزوم فرورفته در غشای سیتوپلاسمی چسبیده است. در سالهای اخیر پروتئینهای شبیه هیستون در باکتریها کشف شده است که احتمالا نقش مشابه هیستونها را در کروماتینهای سلولهای یوکاریوت ایفا میکنند.سیتوپلاسم
بیش از 50 درصد پروتئین سلول در سیتوپلاسم قرار دارد و آنزیمهای متابولیسمی راههای گلیکولیز و بسیاری از آنزیمهای چرخه کربس ، انواع کاتالازها ، دهیدروژنازها ، و مواد حد واسط چرخه های متابولیکی در سیتوپلاسم وجود دارد. روابط اتمی ، یونی و الکترونی بین ترکیبهای مختلف سیتوپلاسمی با نظم خاص فعالیتهای حیاتی را ظاهر میسازد.پوشش سلول (Cellenvelope)
کپسول و لعاب (Capsoles)
قدرت بیماریزایی پاتوژنها اغلب با تولید کپسول همراه است. باکتریهای کپسولدار در محیط جامد ، کلنیهای مخاطی (Mucoid) یا صاف (Smooth) میسازند. در مقابل باکتریهای فاقد کپسول کلنیهای خشن (Rough) دارند. اگر باکتری قدرت کپسولسازی خودش را از دست بدهد در مقابل قدرت ویرولانس (بیماریزایی) خود را از دست داده و در مقابل دستگاه ایمنی بدن میزبان تاب مقاومت نخواهد داشت.دیواره سلولی
دیواره سلولی باکتریها بینهایت پیچیده است و لایه سفت و سختی را در اطراف باکتریها ایجاد میکند که سلول را از گسیختگی و متلاشی شدن در مقابل فشار اسمزی خارج سلول محافظت میکند. همچنین دیواره محل تجمع عوامل آنتی ژن میباشد که باکتریها را توسط این آنتی ژنها از هم تمیز میدهند. باکتریها با روش رنگآمیزی گرم (Gram stain) به دو دسته تقسیم میشوند.گرچه هر دو گروه یعنی باکتریهای گرم مثبت و منفی دارای دیواره میباشند ولی فرق بین این دو گروه مربوط به خواصی است که در ساختمان دیواره سلولی آنها وجود دارد. اساس ساختمان در دیواره سلولی باکتریهای گرم مثبت یک لایه ضخیمی است از پپتیدوگلیکان (Poptidoglycan) ، ولی در باکتریهای گرم منفی ضخامت آن به حداقل میرسد.
 |
غشای سیتوپلاسمی
غشای سیتوپلاسمی غشای داخلی نیز نامیده میشود. غشای سیتوپلاسمی باکتریها مشخص بوده و از فسفو لیپید و پروتئین ساخته شده است. این غشا در پروکاریوتها از غشای سیتوپلاسمی در یوکاریوتها به علت نداشتن استرول متمایز میشود. چینخوردگیهای غشای سیتوپلاسمی به درون سلول ساختارهای ویژهای به نام مزوزوم ایجاد میکند که کروموزومهای باکتریها به مزوزومها متصل هستند. غشا همچنین به عنوان یک سد اسمزی برای سلول عمل میکند و دارای سیتوپلاسم انتقال دهنده برای مواد محلول است و انتقال تولیدات سلولی را در مقابل با محیط خارج سلولی تنظیم میکنند. |
تولیدمثل باکتری
باکتریها به روشهای تقسیم مستقیم ، آمیختگی ، قطعه قطعه شدن یا بوسیله کنیدی و همچنین جوانه زدن تکثیر مییابند. برخی باکتریها توانایی ایجاد هاگ درونی را دارند. هاگ سبب مقاومت باکتری در برابر عوامل نامساعد محیط میشود. هر باکتری فقط یک هاگ میسازد و از هر هاگ یک باکتری بوجود میآید.
باکتری ها به خودی خود فاقد رنگ هستند، پس ترجیحاً برای مشاهدۀ قسمت های مختلف سلول از روش رنگ آمیزی استفاده می شود.
در یک لام رنگ شده باکتری مرده مشاهده می شود که تضاد کافی در اجزاء آن بوجود آمده است. در یک لام رنگ شده ممکن است آرایش باکتری ها تغییر کند یا اینکه به خاطر رسوب رنگ اندازۀ باکتری ها متفاوت باشد.
روش های شناسایی باکتری ها:
الف) روش ماکروسکوپی: مثل دیدن کلنی.
ب) بررسی میکروسکوپی: در این روش انواع رنگ آمیزی را داریم و به شکل، اندازه، تاژک و ... توجه می شود.
ج) خصوصیات بیوشیمیایی: در این روش به خصوصیات آنزیمی مثل تخمیر انواع قندها، تجزیۀ قندها و چربی ها و ... توجه می شود.
د) خصوصیات فیزیولیژیکی.
ﮬ) خصوصیات ژنتیکی.
و) خصوصیات آنتی ژنی.
ر) خصوصیات اکولوژیکی: مثلاً رابطۀ میکروارگانیسم ها با هم.
برای دیدن فرم متحرک یک باکتری اول باید آن را در یک محیط مایع کشت داد یا می توان از خیساندۀ یونجه، جلبک، پروتوزوآ و ... استفاده کرد.
برای دیدن باکتری های متحرک از روش لام مرطوب و قطره معلق استفاده می شود.
روش لام مرطوب: در این روش یک لام معمولی بر می داریم و روی آن خیساندۀ یونجه می چکانیم و در زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی x40 باکتری های متحرک را نگاه می کنیم. در این روش حرکت باکتری ها سطحی می باشد.
روش قطره معلق: در این روش از یک لام ته دار استفاده می کنیم. اول خیساندۀ یونجه را روی لامل می چکانیم بعد به اطراف لامل وازلین می زنیم تا لامل خاصیت چسبندگی پیدا کند، بعد از این مرحله لام ته دار را روی لامل می گذاریم به طوری که گودی لامل روی خیساندۀ یونجه قرار گیرد و بعد از آن لام را بر می داریم. حالا یک لام آماده برای بررسی میکروسکوپی داریم که لامل روی آن چسبیده شده. لازم به ذکر است که باید از بزرگنمایی x40 استفاده کنیم. در این روش حرکت باکتری ها حجمی است
انواع باکتری ها
الف) ککسی ها: باکتری های کروی شکل را ککسی می نامند.
§ میکروکوکوس: در صورتی که ککسی ها یکی یکی باشند به آنها میکروکوکوس می گویند.
§ دیپلوکوکوس: باکتری ها دوتا دوتا به هم چسبیده اند و همچنین ممکن است لوبیایی شکل هم باشند.
§ استرپتوکوکوس (حالت زنجیری).
§ استافیلو کوکوس (حالت خوشه ای).
§ فرم تتراد : در این حالت منحصراً دسته های چهارتایی وجود دارد.
§ فرم سارسینا: در این حالت هشت باکتری به هم چسبیده اند.
ب) فرم میله ای (باسیلوس).
§ فرم میله ای با انتهای زاویه دار.
§ فرم میله ای با انتهای محدب.
§ فرم میله ای با انتهای کوچک (کوکوباسیل).
§ فرم چهارگوش.
§ میله ای خمیده.
ج) مارپیچ ها (اسپیروکت ها).
باکتری های انشعابی تشکیل ریسه می دهند (مثل قارچ ها) که جزء Actinomycetes، Nocardia و Stereptomycetes هستند.
در یک لام رنگ شده باکتری مرده مشاهده می شود که تضاد کافی در اجزاء آن بوجود آمده است. در یک لام رنگ شده ممکن است آرایش باکتری ها تغییر کند یا اینکه به خاطر رسوب رنگ اندازۀ باکتری ها متفاوت باشد.
روش های شناسایی باکتری ها:
الف) روش ماکروسکوپی: مثل دیدن کلنی.
ب) بررسی میکروسکوپی: در این روش انواع رنگ آمیزی را داریم و به شکل، اندازه، تاژک و ... توجه می شود.
ج) خصوصیات بیوشیمیایی: در این روش به خصوصیات آنزیمی مثل تخمیر انواع قندها، تجزیۀ قندها و چربی ها و ... توجه می شود.
د) خصوصیات فیزیولیژیکی.
ﮬ) خصوصیات ژنتیکی.
و) خصوصیات آنتی ژنی.
ر) خصوصیات اکولوژیکی: مثلاً رابطۀ میکروارگانیسم ها با هم.
برای دیدن فرم متحرک یک باکتری اول باید آن را در یک محیط مایع کشت داد یا می توان از خیساندۀ یونجه، جلبک، پروتوزوآ و ... استفاده کرد.
برای دیدن باکتری های متحرک از روش لام مرطوب و قطره معلق استفاده می شود.
روش لام مرطوب: در این روش یک لام معمولی بر می داریم و روی آن خیساندۀ یونجه می چکانیم و در زیر میکروسکوپ با بزرگنمایی x40 باکتری های متحرک را نگاه می کنیم. در این روش حرکت باکتری ها سطحی می باشد.
روش قطره معلق: در این روش از یک لام ته دار استفاده می کنیم. اول خیساندۀ یونجه را روی لامل می چکانیم بعد به اطراف لامل وازلین می زنیم تا لامل خاصیت چسبندگی پیدا کند، بعد از این مرحله لام ته دار را روی لامل می گذاریم به طوری که گودی لامل روی خیساندۀ یونجه قرار گیرد و بعد از آن لام را بر می داریم. حالا یک لام آماده برای بررسی میکروسکوپی داریم که لامل روی آن چسبیده شده. لازم به ذکر است که باید از بزرگنمایی x40 استفاده کنیم. در این روش حرکت باکتری ها حجمی است
انواع باکتری ها
الف) ککسی ها: باکتری های کروی شکل را ککسی می نامند.
§ میکروکوکوس: در صورتی که ککسی ها یکی یکی باشند به آنها میکروکوکوس می گویند.
§ دیپلوکوکوس: باکتری ها دوتا دوتا به هم چسبیده اند و همچنین ممکن است لوبیایی شکل هم باشند.
§ استرپتوکوکوس (حالت زنجیری).
§ استافیلو کوکوس (حالت خوشه ای).
§ فرم تتراد : در این حالت منحصراً دسته های چهارتایی وجود دارد.
§ فرم سارسینا: در این حالت هشت باکتری به هم چسبیده اند.
ب) فرم میله ای (باسیلوس).
§ فرم میله ای با انتهای زاویه دار.
§ فرم میله ای با انتهای محدب.
§ فرم میله ای با انتهای کوچک (کوکوباسیل).
§ فرم چهارگوش.
§ میله ای خمیده.
ج) مارپیچ ها (اسپیروکت ها).
باکتری های انشعابی تشکیل ریسه می دهند (مثل قارچ ها) که جزء Actinomycetes، Nocardia و Stereptomycetes هستند.
جلبک آبی سبزBlue-Green Algae
جلبک آبی سبز واقعا یک جلبک نیست بلکه یک سیانوباکتری است ( گروهی از باکتری هایی که توانایی فوتوسنتز دارند .) این جلبک می تواند به شکل یک لایه لجن مانند در رنگ های مختلف ظاهر شود .این جلبک می تواند گیاهان را خفه کند و ممکن است توکسین آزاد کند که برای ماهی ها خطرناک است . همچنین این جلبک می تواند میزان نیتروژن را تثبیت کند و در نتیجه ممکن است در نانک هایی با نیترات صفر یا بسیار کم ظاهر شود . ( اما شاید میزان بالای مواد مغذی دیگر به خصوص فسفات و پسماند های ارگانیک از علل آن باشد )
این جلبک به راحتی با دست و اغلب به شکل ورقه ای پاک می شود اما احتمالا به سرعت باز می گردد . افزایش جریان آب و هوا دهی گاهی اوقات سبب کاهش آن می گردد . این جلبک می تواند به وسیله اریترومایسین ( 200 میلی گرم به ازای 10 گالن ) از بین برود . این انتی بیوتیک فیلتر بیولوژیک را تحت تاثیر قرار می دهد بنابراین بعد از ریختن ، لازم است میزان آمونیاک و نیتریت چک شود .
هیچ ماهی این جلبک را نمی خورد .
جلبک آبی سبز واقعا یک جلبک نیست بلکه یک سیانوباکتری است ( گروهی از باکتری هایی که توانایی فوتوسنتز دارند .) این جلبک می تواند به شکل یک لایه لجن مانند در رنگ های مختلف ظاهر شود .این جلبک می تواند گیاهان را خفه کند و ممکن است توکسین آزاد کند که برای ماهی ها خطرناک است . همچنین این جلبک می تواند میزان نیتروژن را تثبیت کند و در نتیجه ممکن است در نانک هایی با نیترات صفر یا بسیار کم ظاهر شود . ( اما شاید میزان بالای مواد مغذی دیگر به خصوص فسفات و پسماند های ارگانیک از علل آن باشد )
این جلبک به راحتی با دست و اغلب به شکل ورقه ای پاک می شود اما احتمالا به سرعت باز می گردد . افزایش جریان آب و هوا دهی گاهی اوقات سبب کاهش آن می گردد . این جلبک می تواند به وسیله اریترومایسین ( 200 میلی گرم به ازای 10 گالن ) از بین برود . این انتی بیوتیک فیلتر بیولوژیک را تحت تاثیر قرار می دهد بنابراین بعد از ریختن ، لازم است میزان آمونیاک و نیتریت چک شود .
هیچ ماهی این جلبک را نمی خورد .
+ نوشته شده در ۱۳۸۹/۱۲/۲۶ ساعت 17:13 توسط دانشجویان کارشناسی ناپیوسته بهداشت محیط
|