انواع باکتری ها

باکتری ها موجودات زنده بسیار کوچکی اند که معمولاً دارای یک سلول فاقد کلروفیل اند. (کلروفیل رنگدانه سبزی است که در گیاهان یافت می شود و امکان تولید غذا را به آنها می دهد.) بعد از ویروس ها، باکتری ها کوچک ترین موجودات زنده روی زمین اند. بسیاری از باکتری ها آن قدر کوچک اند که اگر یک میلیون تا از آنها پشت به پشت هم قرار گیرند، بیشتر از حدود پنج سانتی متر (دو اینچ) نمی شوند. واژه باکتری صورت جمع کلمه باکتریوم است.

باکتری ها در همه جا، در هوا، خاک، آب و در داخل بدن مان و بر روی پوست مان یافت می شوند. باکتری ها در شرایط مطلوب به سرعت تکثیر می شوند و کلنی هایی از میلیون ها یا حتی میلیاردها موجود در فضایی به کوچکی یک قطره آب را تشکیل می دهند.

یک تاجر هلندی و دانشمند آماتور به نام آنتون وان لیوون هوک (Anton van Leeuwenhoek) (1632-1723) اولین کسی بود که به مشاهده باکتری ها و دیگر میکروارگانیسم ها پرداخت. وی با استفاده از میکروسکوپ های تک لنزی ای که خودش طراحی کرده بود، باکتری ها و دیگر میکروارگانیسم ها (که آنها را انیماکولس (animalcules) می نامید) را در یک سری از نامه ها به انجمن سلطنتی لندن توصیف کرد.

امروزه باکتری ها در فرمانرو پروکاریوتای (Procaryotae) طبقه بندی می شوند. این اصطلاح به این واقعیت اشاره دارد که باکتری ها از سلول های پروکاریوتی، یعنی سلول هایی که حاوی هسته نیستند تشکیل شده اند. (هسته ساختاری است که عملکرد سلول را کنترل می کند و حاوی ژن ها است. ژن ها حامل اسید دئوکسی ریبونوکلئیک [DNA] هستند که ویژگی هایی که از یک نسل به نسل بعد می رسد را تعیین می کنند.) در عوض، ماده ژنتیکی باکتری داخل یک زنجیره دایره ای DNA است.

≡ ویژگی های باکتری ها

باکتری ها براساس شکل شان به طور کلی به سه گروه تقسیم بندی می شوند. این سه گروه عبارتند از: کروی (کوکسی)، میله ای شکل (باسیل) یا مارپیچی (اسپیروکت).

برخی از باکتری ها نیز شکلی مانند کاما دارند و به نام ویبریو شناخته می شوند.

سیتوپلاسم همه باکتری ها در داخل یک غشای سلولی محصور شده و خود سلول هم توسط یک دیواره سلولی سخت احاطه شده است. باکتری ها همچنین یک ماده ژله مانند غلیظ روی سطح دیواره سلولی شان تولید می کنند. وقتی که این ماده یک لایه خارجی مجزا را تشکیل می دهد، به عنوان کپسول شناخته می شود.

بسیاری از باکتری های میله ای، مارپیچی و کاما شکل اندام شلاق مانندی دارند که به نام تاژک شناخته می شود و به بخش خارجی سلول هایشان متصل است. باکتری ها با تکان دادن این تاژک ها به جلو و عقب حرکت می کنند. سایر باکتری ها به سادگی و با حرکت و جنبش کل سلول شان به عقب و جلو حرکت می کنند. برخی از باکتری ها هم به طورکلی قادر به حرکت نیستند.

دو نوع دیگر از برآمدگی هایی که در سطح باکتری ها یافت می شوند عبارتند از فیمبریای (fimbriae) و پیلی (pili). اینها موهای ریزی اند که باکتری ها با آنها می توانند خودشان را به اشیا و یا سطوح دیگر بچسبانند.

پیلی موهای ریز ریش مانندی اند که سلول های باکتری با آنها مواد ژنتیکی را با یکدیگر مبادله کنند.

≡ رشد باکتری

اصطلاح رشد در باکتری ها به رشد گروهی باکتری ها به جای رشد یک سلول باکتری اطلاق می شود. به طورکلی اندازه یک سلول باکتری بزرگ تر نمی شود، بنابراین اصطلاح رشد به تولید مثل سلول گفته می شود.

باکتری ها معمولاً به صورت شکافت تولید مثل می کنند. شکافت فرایندی است که در آن یک سلول تقسیم می شود و دو سلول جدید ایجاد می کند. فرایند شکافت بسته به نوع باکتری ممکن است از 15 دقیقه تا 16 ساعت طول بکشد.

شماری از عوامل بر سرعت رشد باکتری اثر می گذارند که مهم ترین آنها رطوبت، دما و pH است.

حدود 80 تا 90 درصد باکتری از آب تشکیل شده است. اگر آب بیش از حد به داخل یا خارج سلول باکتری عبور کند، سلول می میرد. در شرایط عادی دیواره سلولی باکتری از باکتری در مقابل ورود یا خروج آب محافظت می کند. اما شرایط ممکن است به نحوی باشد که افزایش غیر منتظره ای در به دست آوردن یا از دست دادن آب ایجاد شود.

برای مثال اگر یک سلول باکتری در محلول غلیظ آب نمک قرار داده شود، آب شروع به خارج شدن از سلول می کند و آب نمک وارد آن می شود. در نتیجه سلول شروع به کوچک شدن می کند و قادر به انجام وظایف زندگی عادی اش نیست، نمی تواند رشد کند و در نهایت می میرد. از سوی دیگر، آب بیش از حد هم می تواند برای باکتری مضر باشد. اگر آب به داخل یک سلول باکتری جریان یابد، سلول شروع به متورم شدن می کند و در نهایت ممکن است بترکد و نتیجه مرگ سلول است.

انواع باکتری ها در طیف دمایی خاصی می توانند زنده بمانند. برای نوع خاصی از باکتری ها، این طیف می تواند در دمای بسیار بالا، در دمای بسیار پایین، یا جایی در وسط ها باشد اگر چه همیشه این طیف دمایی یک محدوده کوچک دارد. بیشتر باکتری ها در دمای نزدیک به دمای بدن انسان (37 درجه سانتی گراد) رشد می کنند اما بعضی از باکتری ها دمای سرد در حد انجماد (0 درجه سانتی گراد یا 32 درجه فارنهایت) را ترجیح می دهند و بقیه در دمای بسیار داغ مثل چشمه های آب گرم (50 درجه سانتی گراد تا 90 درجه سانتی گراد) یافت می شوند.

باکتری ها در اطراف منافذ هیدروترمال در نزدیکی جزایر گالاپاگوس نیز یافت می شوند. دما نزدیک این ترک های موجود در کف اقیانوس در حدود 350 درجه سانتی گراد است. به نظر می رسد این محیط برای رشد باکتری هایی که در آنجا زندگی می کنند مناسب است.

یکی دیگر از عوامل مؤثر بر رشد باکتری ها pH، اسیدیته یک محلول، است. بیشتر باکتری ها نیاز به pH معادل 6.7  تا 7.5 دارند (میزان اسیدیته کمی بیشتر و کمی کمتر از اسیدیته آب خالص). اما سایر باکتری ها، می توانند در PH بیشتر از PH اسید باتری زنده بمانند.

در نهایت باکتری ها ممکن است یا ممکن نیست که برای رشدشان به اکسیژن نیاز داشته باشند. آنهایی که نیاز به اکسیژن دارند باکتری های هوازی نامیده می شوند در حالی که آنهایی که نیاز به اکسیژن ندارند به عنوان باکتری های بی هوازی شناخته می شوند. باکتری های بی هوازی راه های استفاده از مواد دیگری به جز اکسیژن (مانند ترکیبات نیتروژن) را پیدا کرده اند تا انرژی مورد نیاز برای ادامه حیات و رشدشان را به دست بیاورند.

≡ باکتری های بی ضرر، مفید و مضر

باکتری براساس تأثیرات شان بر زندگی انسان ها نیز طبقه بندی می شوند. برخی از باکتری ها برای تولید محصولاتی که باعث بهبود زندگی انسان می شوند مورد استفاده قرار می گیرند، بقیه باعث بیماری می شوند در حالی که دیگران به طورکلی هیچ تأثیری بر زندگی انسان به جا نمی گذارند.

⇐ باکتری های مفید: باکتری های مفید باکتری هایی هستند که هضم مواد غذایی را در بسیاری از انواع جانوران ممکن می کنند. برای مثال گاو، گوزن، گوسفند و نشخوارکنندگان دیگر اندام بزرگی دارند که به عنوان شکمبه شناخته می شود. باکتری ها در شکمبه زندگی می کنند و به تجزیه الیاف سلوی و دیگر مواد گیاهی سخت کمک می کنند. در انسان ها، باکتری هایی که به نام اشریشیا کلی Escherichia coli شناخته می شوند در همه جای دستگاه گوارش وجود دارند و به تجزیه بسیاری از انواع مواد غذایی کمک می کنند. باکتری ها همچنین مسئول تولید ویتامین K و برخی از ویتامین های گروه  Bهستند.

وجود انواع خاصی از باکتری ها نیز برای فروپاشی و تجزیه مواد زائد ضروری است. چنین باکتری هایی به نام تجزیه کننده ها شناخته می شوند. تجزیه کننده ها به مواد مرده حمله می کنند و آنها را به اشکال ساده تری تجزیه می کنند که می توانند به عنوان مواد مغذی به وسیله گیاهان مورد استفاده قرار گیرند.

در نهایت باکتری ها در تولید بسیاری از غذاهایی که انسان ها می خورند نقش دارند. به عنوان مثال، باکتری ای وجود دارد که در تولید پنیر، کره، دوغ و ماست مورد استفاده قرار می گیرد.

سرکه و کلم ترش نیز بر اثر کنش باکتری ها بر روی الکل اتیل و کلم درست می شوند.

⇐ باکتری های مضر: با وجود مزایایی که برای باکتری ها برشمرده شد، بیشتر مردم باکتری ها را به عنوان عامل بیماری هایشان می شناسند. برخی از این بیماری ها زمانی ایجاد می شوند که باکتری ها مستقیم به بافت هایی در یک گیاه یا جانور حمله می کنند. به عنوان مثال، میوه ها و سبزیجاتی که در حال رشد رنگ شان تغییر می کند ممکن است مورد حمله باکتری ها قرار گرفته باشند.

همچنین باکتری ها با انتشار مواد شیمیایی ای که برای گیاهان و حیوانات سمی اند به موجودات زنده حمله می کنند. این مواد به عنوان سموم شناخته می شوند. یک باکتری نام آشنای تولید کننده سم، کلوستریدیوم تتانی (Clostridium tetani) است که مسئول ایجاد بیماری کزاز شناخته می شود. کزاز بیماری است که در آن عضلات فرد فلج می شوند. باکتری دیگری به نام کلستریدیوم بوتولینوم نیز وجود دارد که سمی را آزاد می کند که باعث بروز شدید ترین شکل مسمومیت غذایی یعنی بوتولیسم می شود.

برخی از اشکال خطرناک باکتری ها نیز بر روی پوست انسان زندگی می کنند اما باعث بروز هیچ آسیبی نمی شوند مگر این که بتوانند از میان یک بریدگی پوستی وارد جریان خون شوند. استافیلوکوک که مسئول ایجاد سندرم شوک سمی (توکسیک) بالقوه کشنده ای است در میان این باکتری ها قرار دارد. همچنین با این که وجود باکتری اشریشیا کلی در دستگاه گوارش مفید است، اگر خورده شود و وارد جریان خون شود باعث گرفتگی شدید، اسهال و حتی مرگ می شود.

بسیاری از شکل های نگهداری مواد غذایی، مانند انجماد و خشک کردن، برای کشتن و یا غیر فعال کردن باکتری ها طراحی شده اند. در غیر این صورت باکتری ها به مواد غذایی آسیب می زنند و یا باعث بروز بیماری می شوند. یکی از رایج ترین روش های از بین بردن باکتری های موجود در مواد غذایی پاستوریزه کردن است. پاستوریزاسیون فرایند گرم کردن یک محصول غذایی با یک دمای خاص و برای یک دوره زمانی معین است. دما و زمان به این دلیل انتخاب می شوند که مطمئن شویم تمام باکتری های غذا در این فرایند کشته می شوند. پاستوریزه کردن شیر این امکان را به وجود می آورد تا سلامت یکی از محبوب ترین غذاهای انسان یعنی شیر تضمین شود.

منبع:

http://www.encyclopedia.com/topic/bacteria.aspx

چگونگی ایجاد نشاط در مدرسه

راهکار های مناسب جهت شاداب سازی مدارس

چگونه می توان محیط مدرسه را برای دانش آموزان دلپذیر شدن کرد؟