המורפולוגיה של מיקרואורגניזמים היא מדע החוקר את צורתם, מבנהם, שיטות הרבייה והתנועה שלהם.
יסודות וגילוי
מדע זה הוא נרחב למדי ועוסקאת המחקר של נושאים רבים. למרות העובדה כי כל מיקרואורגניזמים הם בלתי נראים בעיני האדם, הם עדיין קיימים שניהם "טוב" עבור הגוף רע.
חיידקים ניתן למצוא בכל תחומי החיים: במים, אדמה, אוויר, כמו גם באורגניזמים אחרים.
בפעם הראשונה נודע על חיידק המדען המפורסםLeeuwenhoek, העוסקת בייצור העדשות הראשונות, המאפשר להגדיל אובייקטים עד מאתיים פעמים. ומה שראה לגמרי הפתיע אותו. המדען למד כי חיידקים נמצאים בכל מקום, וכולם שונים זה מזה. כך הפך ליוונהוק לגילוי המיקרואורגניזמים.
לואי פסטר החל לטפל בעניין כזהאת המורפולוגיה של מיקרואורגניזמים, ומצא כי יש להם לא רק מבנה אחר צורה, אבל גם נבדלים בשיטות של תנועה ורבייה. הם מצאו כי כמה מיקרואורגניזמים מזיקים לגוף האדם, וכמה, להיפך, הם שימושיים. הוא גם גילה כי חיידקים כגון שמרים יכול להוביל תהליכי תסיסה.
מורפולוגיה של אורגניזמים אפשרה למדענים רבים להמציא חיסונים שונים כדי לעזור להתמודד עם מחלות אנושות קטלניות.
קפה
מיקרואורגניזמים נחשבים לנציגים הקטנים ביותר החיים על כדור הארץ. לרוב הם חד תאים, וניתן לראות רק עם מיקרוסקופ חזק מאוד.
גודלו של צורת חיים זו נמדד במיקרומטר וננומטר. בטבע, הם נמצאים כמות עצומה, ולכן יש להם הבדלים משמעותיים במבנה, דרכי הקיום והתנועה.
על פי הסיווג הוקמה, חיידקים מחולקים שאינם תאיים, תאיים ו תאיים. במקביל הם מחולקים לקטגוריות הבאות: פטריות, שמרים, phages, חיידקים ווירוסים.
קצת על חיידקים
כאשר לומדים נושא כמו מורפולוגיהמיקרואורגניזמים, תשומת לב רבה צריך להיות משולם חיידקים. לרוב הם אורגניזמים חד תאיים (אם כי יש יוצאים מן הכלל) ויש להם גדלים מגוונים למדי. חלקם מגיעים ל 500 מיקרון.
ישנם מספר סוגים של חיידקים שונים זה מזה בצורתם. אלה כוללים אורגניזמים בצורת מוט, כדורית ומפותלת. בואו נסתכל מקרוב על כל תצוגה.
חיידקים כדוריים ברפואה נקראיםקוצ'י. לרוב הם עגולים, אם כי לפעמים מיקרואורגניזמים בצורת סגלגל ו נמצאים גם. הם יכולים להיות ממוקמים לא רק אחד אחד, אלא גם בזוגות, בצורה של שרשראות או גפנים.
לרבים מהם יש השפעה שלילית על גוף האדם. לדוגמה, streptococci לגרום לאלרגיות, ו staphylococci לגרום להיווצרות של תהליכים ארציים דלקתיים.
חיידקים בצורת מוט נחשבים לנפוצים ביותר. אלה כוללים מיקרואורגניזמים המובילים לשחפת, קדחת טיפוס, דיזנטריה.
סוגים מסוימים של מקלות יוצרים נבגים בתנאי סביבה גרועים. חיידקים אלו נקראים bacilli.
היווצרות המחלוקות מאוד מעניינת ומורכבת.תהליך, שכן התא עצמו מסוג זה שונה מאוד מהבצילוס הרגיל. לכל נבג קליפה צפופה וחזקה, תוך שהוא בעל כמות זניחה של מים. תא כזה אינו זקוק כלל לחומרי הזנה, הוא מפסיק לנוע ולהתרבות. יחד עם זאת, נבגים יכולים להיות בתנאים איומים לכל החיים, כמו טמפרטורות גבוהות מדי או נמוכות מדי. אבל ברגע שמגיעה הסביבה הנוחה להם, הם מיד מתחילים את הפעילות החיונית שלהם.
חיידקים מסולסלים מתרחשים לרוב בצורה של פסיקים או סיבובים. בדרך כלל, מיקרואורגניזמים כאלה גורמים למחלות כמו עגבת וכולרה.
חיידקים רבים מסוגלים לנוע, והם עושים זאת בעזרת דגלים בצורות ובאורכים שונים.
חיידקים מתרבים על ידי חלוקה.תהליך זה מהיר מאוד (כל רבע שעה עד עשרים דקות). ניתן לראות את ההתרבות המהירה ביותר על מוצרי מזון ובסביבות אחרות שהן מזינות מאוד.
וירוסים
ניתן לסווג וירוסים כקבוצה מיוחדתמיקרואורגניזמים שאין להם מבנה תאי. צורות חיים כאלה הן קטנות ביותר, ולכן ניתן לראות אותן רק במיקרוסקופ אלקטרוני. סוגים מסוימים של וירוסים יכולים להיות מורכבים רק מחלבונים וחומצות גרעין.
כל אדם לפחות פעם אחת בחייו התמודד עם מחלות הנגרמות על ידי מיקרואורגניזמים אלה. זה כולל שפעת, הפטיטיס, חצבת ומחלות רבות אחרות.
פטריות
קבוצה זו של מיקרואורגניזמים היא גםמיוחד. פטריות אינן מכילות כלורופיל, וגם אינן מסנתזות חומרים אורגניים. הם צריכים אוכל מוכן. לכן פטריות נמצאות לרוב על קרקעות פוריות או על מוצרי מזון.
לפטריות יש דרכים שונות להתרבות. זה כולל לא רק שיטות א-מיניות ומיניות, אלא גם וגטטיביות.
שמרים
שמרים הם אורגניזמים חד-תאיים, חסרי תנועה, בעלי מגוון רחב של צורות. ישנם מינים עגולים וסגלגלים, כמו גם בצורת מוט וסהר.
סוג זה של מיקרואורגניזם נפוץ למדינָפוֹץ. ניתן למצוא אותם על צמחים, באדמה, וגם במזון מתקלקל. חלקם מסוגלים להמיר סוכרים לפחמן דו חמצני ואלכוהול אתילי. תהליך זה נקרא תסיסה. זה מבוקש מאוד בתעשיית המזון.
מורפולוגיה של מיקרואורגניזמים: חיידקים
כדאי לקחת בחשבון שחיידקים הם סוג של חיים,הופיע לראשונה על הפלנטה שלנו. התכונה העיקרית שלהם היא מבנה התא. בניגוד לאאוקריוטים (תאים המכילים גרעין), פרוקריוטים (חיידקים) אינם מכילים גרעין.
מיקרואורגניזמים כאלה חיים בכל תחומי החיים ומשפיעים ישירות גם על חיי האדם.
מדענים גם מסווגים חיידקים לפי העיקרוןתוֹעֶלֶת. ישנם מינים מועילים ומזיקים. שימושיים מעורבים בתהליך הפוטוסינתזה, משפיעים לטובה על מערכת העיכול האנושית, וגם משמשים לעתים קרובות מאוד בתעשייה.
חקר המורפולוגיה של מיקרואורגניזמים נותן מושג כללי על קיומם, וגם מאפשר לגלות את היתרונות והנזקים שלהם במצבים מסוימים.
תא חיידקי סטנדרטי מורכב מהרכיבים הבאים:
קרום פלזמה. יסוד התא הזה אינו שונה מהממברנה האיקריוטית.
המזוזום הוא מרכיב מיוחד בעזרתו ניתן להצמיד חומר תורשתי לתא.
נוקלאוטיד. זהו גרעין שנוצר בצורה לא מלאה. הוא מכיל את כל הכרומוזומים.
ריבוזומים הם אברונים מיוחדים התופסים כארבעים אחוזים ממרחב התא.
בנוסף למרכיבים המפורטים לעיל,תאים פרוקריוטיים כוללים גם: קפסולה, דופן תא וקרום רירי. חיידקים רבים מסוגלים לנוע באופן עצמאי ולהיצמד למשטחים. הם עושים זאת בעזרת דגלים מיוחדים ו-villi.
מורפולוגיה של מיקרואורגניזמים: מיקרוביולוגיה של וירוסים, פטריות ושמרים
וירוס הוא אורגניזם מיוחד שאין לו מבנה תאי. כל אחד מהחלקיקים שלו מורכב מקליפה, כמו גם ממידע הממוקם במרכז הליבה.
אבל המבנה של תאים פטרייתיים מסובך יותר מזה שלמיקרואורגניזמים אחרים. התאים שלהם כוללים גם גרעינים ו-vacuoles. במבנה, הם דומים מאוד לצמחים, אך יש להם צורה שונה. הם נראים כמו חוטים ארוכים ומסועפים הנקראים היפאות. בדרך כלל היפות כאלה יוצרים תפטיר.
תאי שמרים מכילים את כל היסודות של אוקריוטים, אך בנוסף, יש להם גם מרכיבים נוספים. הייחוד שלהם טמון בעובדה שהם בעלי תכונות של בעלי חיים וצמחים כאחד.
תהליכים מטבוליים
מורפולוגיה ופיזיולוגיה של מיקרואורגניזמים מאפשריםלהבין את השלבים העיקריים בחייהם. חיידקים, בדיוק כמו צורות חיים מורכבות יותר, מסנתזים שומנים, שומנים ופחמימות. אך יחד עם זאת, התהליכים המתרחשים בתאים שלהם שונים.
מדענים מבחינים בין שני סוגים של אוקריוטים: אוטוטרופים והטרוטרופים.
הסוג הראשון מסוגל לסנתז חומרים אורגניים מתרכובות אנאורגניות, בעוד הסוג השני מייצר תהליכי טרנספורמציה של רכיבים אורגניים.
לרוב, הטרוטרופים הם מיקרואורגניזמים טפילים. הם ניזונים רק מהחומרים התזונתיים הנכנסים לגופו של בעליהם.
יש גם ספרופיטים. הם ניזונים מחומרים מסונתזים של אורגניזמים מתים.
המורפולוגיה של המבנה של מיקרואורגניזמים היאמרכיב חשוב למדי בחקר חיי החיידקים. עם זאת, בנוסף למבנה התא, כדאי לקחת בחשבון גם את סוגי המטבוליזם. סוג המבנה נדון לעיל. יש גם חילופי אנרגיה.
מדענים מבחינים בין הסוגים הבאים של ייצור אנרגיה:
פוטוסינתזה. הליך זה יכול להתבצע הן בנוכחות חמצן והן בלעדיו.
תְסִיסָה. תגובה אנרגטית זו מתרחשת עקב ניתוק של מולקולות המעבירות חומצה זרחתית ל-ADP.
נְשִׁימָה. מיקרואורגניזמים יכולים לנשום לא רק עם חמצן, אלא גם בעזרת תרכובות אורגניות ומינרלים.
העברת מידע תורשתי
ישנן מספר דרכים להעברת מידע תורשתי על ידי פרוקריוטים (המורפולוגיה והשיטתיות של מיקרואורגניזמים מתוארות גם במאמר זה). הבה נשקול כל אחד מהם בפירוט:
צימוד - שיטה להעברת מידע תורשתי ממיקרואורגניזם אחד למשנהו רק על ידי מגע ישיר ביניהם;
טרנספורמציה - סוג של העברה שבמהלכה משתפים תורמים מידע עם הנמענים;
טרנסדוקציה היא שיטה להעברה ישירה של חומר תורשתי באמצעות פאגים.
שיטות לחקר המורפולוגיה של מיקרואורגניזמים
למחקר המדויק ביותר של מבנה הפרוקריוטים, נעשה שימוש בשיטות כגון מיקרוסקופיה וצביעה.
שיטות מיקרוסקופיות ללימוד מורפולוגיהמיקרואורגניזמים מיוצרים על ידי מיקרוסקופים אלקטרונים ואור. מומחים פיתחו מספר שיטות לתוצאות המדויקות ביותר.
שיטת המחקר המורפולוגית מאפשרת באמצעות מיקרוסקופ לבחון את מבנה התא וכן את ניידותו ויכולתו להתרבות.
השיטה הפיזיולוגית מאפשרת לנו לשקול את התגובה של מיקרואורגניזמים לגירויים שונים, כמו גם את היכולת להסתגל לתנאים שונים.
בעזרת שיטת התרבות ניתן לערוך מחקרים על מיקרואורגניזם בתווך תזונתי. טכניקה זו מאפשרת לך לזהות את היכולת לגדול ולהתרבות.
מורפולוגיה של מיקרואורגניזמים (מיקרוביולוגיה) היאמדע חשוב מאוד העוסק בחקר חיידקים ואורגניזמים חד-תאיים אחרים. אל תחשוב שחיידקים גורמים רק נזק לטבע ולגוף האדם. זה רחוק מלהיות נכון. בלעדיהם, החיים על כדור הארץ יהיו בלתי אפשריים.
