ביולוגיה/מיקרואורגניזמים/מבוא
מושגים עריכה
אצה חד-תאית, בקטריות = חיידקים, נגיף, פטריות, פרוטוזואה. אברונים בתא (גופיף גולג'י, גרעין התא, דופן התא, כלורופלסטידות, כרומוזום, מיטוכונדריה, ריבוזומים, רשת אנדופלסמטית, שלד תוך-תאי). מיקרוסקופ, צביעת גראם (שם לב : חידקים גראם.
מיקרוביולוגיה עריכה
מיקרוביולוגיה- חקר היצורים החיים הקטנים (תא תאים). כוללת בתוכה 4 יצורים (פרוטיסטה) :
- חיידקים
- פרוטוזואה
- אצות חד תאיות
- פטריות חד תאיות
הגדרה מיקרואו' עריכה
מיקרואוגניזמים הם יצורים זעירים, הקדומים ביותר בכדור הארץ, חד-תאיים שניתן לראותם רק בעזרת מיקרוסקופ. כוללים בתוכם :
- חיידקים=בקטריות.
- ארכאונים (מכונים גם "חיידקים קדומים")- יצורים פרוקריוטיים, שנהוג לזהות כ"חיידקים", אולם, הם נבדלים מחיידקים עקב תכונותיהם היחודיות :
- חיים בתנאים קיצוניים, כמו, חיידקים הלופילים (אוהבי מלח), תרמופילים (אוהבי חום)
- (נכון להיום) לא נמצאו חיידקים קדומים היוצרים מחלות.
- בעלי מסלולים יחודיים ליצור אנרגיה, כמו ניצול גופרית, מתנול ועוד ליצרת אנרגיה.
- פרוטיסטים - פרוטיסט הוא כל יצור איקריוטי שאינו בעל חיים, צמח או פטרייה, כגון : אצות (חד תאיות), עובשים ועוד. פרוטיסטים אשר דומים לבע"ח (כמו אמבה) נקראים פרוטוזואה. הפרוטיסטים מתחלקים לשתי קבוצות :
- טרוטרופים - ייצור אשר צרוך תרכובות אורגניות מן הסביבה כדי להתקיים.
- טפילים - יצור החי בתוך או על יצור אחר, הקרוי פונדקאי (host), וממנו הוא משיג מזון או חומרים אחרים.
- פטריות קטנות - אורגניזמים אאוקריוטים. קיים מעל לאלף סוגי פטריות הנמצאות באוויר, במים, באדמה ובמזון. הפטריות מתחלקות לשתי קבוצות :
- רקיבות - (רובן) יצור הנזון מחומר אורגני לא חי. דוגמאות : שמרים.
- טפילות
- נגיפים (וירוס) - אינו יצור, אלא, חומר תורשתי העטוף במעטפת חלבונית.
סיסטמטיקה- שיוך סיסטמטי עריכה
אברוני התא עריכה
הרחבה על : פרוקריוטי ואאוקריוטי עריכה
| פרוקריוטי (פרו = לפני) | אאוקריוטי (אאו = אמיתי) |
|---|---|
| חסרי קרנל (גרעין) מוגדר | בעלי גרעין מוגדר |
| דנ"א בציטופלזמה | דנ"א נמצא בתוך גרעין המוקף בקרום שמפריד בין הדנ"א לנוזל התא. |
|
כל היצורים החיים פרט לחיידקים, כלומר :
|
הרחבה על ממלכת החיידקים עריכה
מאפייני החיידקים עריכה
- פרוקריוטים (החומר הגנטי אינו כלוא בתוך קרום ייחודי. בנוסף הם אינם בעלי אברונים בתוך התא)
- לכל חיידק יש דופן שתפקידו להגן מפני פגיעות מכאניות ולשמור על הבדלים אוסמוטיים (נגד התפוצצות).
- ריבוזומים ייחודיים השונים מהריבוזומים האאוקריוטי.
- דופן.
דופן החיידק עריכה
חיידקים הם אורגניזם - לאורגניזם דופן זהה המכיל חלבון וסוכר, תפקדיה :
- הגנה מכנית מפני פגיעות.
- הגנה מפני הבדלים אוסמטים (התפוצצות).
ההבדל בין הדפנות הוא בהרכב הסוכר ב :
- צמחים – דופן הנקרא "תאית".
- פטריות – דופן הנקרא "כיטון".
- חיידקים – דופן הנקרא "מוריאן" או "פפטידוגליקו" (פפטידו = חלבון ; גליקו – גלוקוז = סוכר).
חלוקת חיידקים עריכה
את החיידקים ניתן למיין בכל מני צורות אנו נפרט 4 דרכים :
חלוקה לפי צורה עריכה
* B - קוקים (כדורים).
* C - ספיראלות.
לפי דופן התא עריכה
הנס כריסטיאן גרם' הצליח לצבוע את החיידקים והוציא על כך מאמר בו הוא התנצל על כך שלא הצליח לצבוע את כל החיידקיים. הסיבה שלא הצליח לצבוע את כל החיידקים היא בגלל אחוז הסוכר והחלבון שלהם בדופן (מיריאן). הם מתחלקים לשני קבוצות :
- גראם שלילים (דופן דק) – בעלי דופן המכילה פחות מ-10% מוריאן (נצבעים באדום)
- גראם חיוביים (דופן עבה)– בעלי דופן המכילה 40%-90% מוריאן (נצבעים בכחול - סגול) והם מתחלקים לשני קבוצות :
- לא יוצרי נבג.
- יוצרי נבג.
נבג הוא :
- חיידק רדום.
- טורף במעטפת קשיחה - כמות הנוזלים בתוכם נמוך (15% לעומת 90% אצל צמחים), ובגלל זה הם יכולים לחיות בתנאים קיצונים של יובש (נבגים הם מעיין חיידקים קטנים).
על מנת להרוג נבגים יש לבצע הרתחה הנקראת סטריליזציה ובעברית עיקור :
- במקום יבש בטמפרטורה של במשך רבע שעה.
- במקום לח בטמפרטורה של למשך 20 דקות.
ההבדל בין חלב עמיד לחלב לא עמיד הא שבחלב עמיד אין חיידקים עקב כך שהורתח פעמים (הרתחה-קירור-הרתחה), כאשר בפעם הראשונה החיידקים מתים ולאחר 10 דקות (בזמן זה הנבטים הופכים לחיידקים) הנבגים מתים כאשר הם למעשה חיידקים.
לפי נשימה עריכה
- אירוביים אובליגטוריים - חיידקיים הנושמים בנוכחות חמצן.
- אנאירוביים אובליגטוריים - חיידקיים הנושמים בעדר חמצן
- אנאירוביים פקולטטובים - חיידקים הנושמים בעדר ובנוכחות חמצן.
לפי תזונה עריכה
- אוטוטרפים – יודעים ליצור את מולקולות המזון האורגניות בעצמם ממולקולות אי אורגניות.
- פוטואוטוטרופים – מסוגלים לבנות מולקולות אורגניות וליצר מולקולות ATP תוך ניצול אנרגית האור לשם הרכבה ממולקולת מים ופחמן דו חמצני.
- כימואוטוטרופים – מייצרים מולקולות אורגניות תוך ניצול אנרגיה כימית. המקור העיקרי לבניית התרכובת הוא תרכובת החמצן שבקרקע. לדוגמא : חיידקיים המנצלים מינרלים מהקרקע ומבצעיים תהליכי חמצן (=פירוק) בעזרת חמצן שהופק מתחמוצות מתכת (דוגמא לתחמוצת : חלודה – מים + מתכת). לדוגמא נוספת קרא מאמר "כריית מחצבים בעזרת חיידקיים".
- הטרוטרופים – דורשים מקורות מזון אורגאני. רובם יכולים להתקיים מסוג אחד של סוכר (חלקם דורשים שני סוגים). לעומתם, בן האדם אינו יכול להתקיים רק מסוכר כיוון שחסרות מולקולות חלבונים לבנית החומר התורשתי, כלומר , לחיידקים אלה יש יכולת שלאדם אין שהוא בנית כל המולקות הביולוגיות בעצמם (מולקולת החלבונים לבנית החומר התורשתי ועוד).
היסטוריה עריכה
במאה ה-17, לראשונה, התגלו החיידקים ע"י אנטוני ואן לבנהוק שעסק בליטוש עדשות. הוא הבחין כי בשלולית ישנם יצורים חיים ולאחר מכן שלח מכתב לאגודה מדענים, שם נקבע כי מדובר ביצורים חיים. לוונהוק שכלל את מיקרוסקופ האור ובעזרתו היה מהראשונים שהבחינו בתאים, צד בצד עם רוברט הוק באנגליה.
בריאה ספונטאנית – תיאוריה על פיה יצור נוצר מדומם. לפני המאה ה-19 בני האדם האמינו כי עכברוש נוצר מאבק ואילו עכביש נוצר מקורי עכביש. במהלך השנים הבינו אנשים כי בעלי חיים נוצרים מזוג הורים, אולם, לגבי המיקרואורגניזמים ההנחה כי נוצרו באמצעות "בריאה ספונטנית" נשאר.
במאה ה-19, לואי פסטר ערך מספר ניסויים בכדי להוכיח כי חיידקים נוצרים מחיידקים, ובכך לבטל את התיאוריה של הבריאה.
- ניסוי הראשונה - הוא לקחת בקבוק בעל פיה מסולסלת והכניס לשם מרק, כיוון שהחיידקים נתקעו בפיתול הפיה הם לא הגיעו למרק ולכן לא היו שם חיידקים. בנוסף לואי שבר את הפיה של הבקבוק והראה כי עתה ישנם חיידקים בתוך הכלי.
- ניסוי השני נגרם עקב ויכוח שהתגלה באקדמיה הצרפתית. לואי נסע להרי האלפים, שם פתח שני בקבוקי מרק חמים לאחר שעה הוא חזר אל מעבדתו (כשבקבוק אחד סגור ושני פתוח), והראה שאין שום חיידק בתוך הבקבוק הסגור ואילו בבקבוק הפתוח היו. בקבוק הסגור לא היו חיידקים כיוון שהחיידקים לא יכלו לשרוד בתנאי הרי האלפים.
רוברט קוך - ראה : כאן