باکتری چیست؟
باکتری ها گروهی از موجودات تک یاخته‌ای ذره بینی هستند که پوشش بیرونی نسبتاً ضخیمی آنها را احاطه کرده است. این موجودات ساختار ساده‌ای دارند و به گروه پروکاریوت‌ها تعلق دارند.
باکتریها متنوع‌ترین و مهم‌ترین میکروارگانیسم ها هستند. تعداد کمی از آنها در انسان و حیوانات و گیاهان بیماریزا است. بطور کلی بدون فعالیت آنها، حیات بر روی زمین مختل می‌گردد. بطور یقین یوکاریوت ها از موجودات زنده باکتری مانند بوجود آمده‌اند. نظر به اینکه باکتری ها ساختمان ساده‌ای داشته و می‌توان به آسانی بسیاری از آنها را در شرایط آزمایشگاه کشت داد و تحت کنترل درآورد، میکروب شناسان مطالعه وسیعی درباره فرایندهای حیاتی آنها انجام داده‌اند.
مشخصات باکتری ها:
باکتری ها موجودات تک سلولی هستند که فاقد اندامک هایی مانند کلروپلاست و میتوکندری اند همچنین این موجودات، هسته ی واقعی نظیر آن چه در سلول های یوکاریوتی وجود دارد را ندارند. DNA آن ها، یک رشته دوتایی پیوسته و مدور است، در ناحیه ی نوکلئوئیدی قرار دارد. نوکلئوئید، ناحیه ای با شکل نامنظم است که غشای هسته ای آن را محصور نکرده است. باکتری ها همچنین غشای سلولی و دیواره سلولی دارند که غالباً از پپتیدو گلیکان ساخته شده است. غشای سلول و دیواره سلولی، تواما، پوشش سلول نامیده می شود. بسیاری از باکتری ها برای زنده ماندن به دیواره سلولی نیاز دارند.
تکثیر باکتری به روش تقسیم دوتایی صورت می گیرد که حاصل از شکافتن سلول باکتری پس از رسیدن به اندازه ای مشخص است. تکثیر باکتری ها به صورت غیر جنسی است بنابراین، دو سلول دختر که در اثر تقسیم دوتایی حاصل می شوند، DNA ای مشابه با سلول مادری دارند. با این حال، برخی از باکتری ها می توانند مواد ژنتیکی خود را در طی فرآیندی به نام انتقال ژن افقی مبادله کنند. در این روش دو باکتری زنده دخیل است و این تبادل، با انتقال ماده ژنتیکی از سلول مادر به سلول های دختری متفاوت است.
انواع باکتری ها :
بر اساس تفاوت در ساختار دیواره ی آن ها می توانند به دو دسته ی گرم مثبت و گرم منفی تقسیم شوند. باکتریهای گرم منفی که با رنگ آمیزی گرم، به رنگ صورتی در می آیند دارای غشای لیپوپلی ساکاریدی و یک لایه ی نازک پپتیدوگلیکان هستند. این باکتریها، حساس نسبت به آنتی بیوتیک ها هستند. باکتریهای گرم مثبت که در رنگ آمیزی گرم، بنفش می شوند، پوشش باکتریهای گرم منفی را ندارند ولی در دیواره سلولی خود دارای اسیدهای تیکوئیک و یک پپتیدوگلیکان کلفت دارند. این باکتری ها در مقابل آنتی بیوتیک ها مقاوم هستند.
تولید مثل باکتریها:
باکتریها از طریق تولید مثل غیرجنسی (تقسیم دوتایی) که منجر به تقسیم سلولی می‌شود، تولید مثل انجام می‌دهند. آنها دو سلول دختر کاملا یکسان تولید می‌کنند. بنابراین گاهی اوقات گفته می‌شود که رشد جمعیت باکتریایی از یک مرحله رشد تقریبی نمایی پیروی می‌کند.
همچنین انواع خاصی از باکتریها از طریق روش هم یوغی یا کانجوگیشن قادر به تولید مثل جنسی هستند. در هم یوغی، یک باکتری (به عنوان باکتری مثبت) ماده ژنتیکی خود را به باکتری دیگر (به عنوان باکتری منفی) از طریق ساختاری لوله‌ای طویل و تو خالی به نام «پیلوس جنسی» (Sex Pilus) (جمع پیلوس، پیلی است) منتقل می‌کند. ماده ژنتیکی منتقل شده ممکن است از جنس کروموزوم یا از جنس پلاسمید باشد. هم یوغی تنوع ژنتیکی جمعیت باکتریها را افزایش می‌دهد و ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی را تسهیل می‌کند.
طبقه‌بندی و شناسایی باکتریها:
باکتریها از نظر ریخت شناسی انواع مختلفی دارند:
◼ باکتری باسیلی (میله مانند)
◼ باکتری کوکوسی (کروی)
◼ باکتری اسپریلوم (مارپیچی)
✔ کوکسی ها:
باکتری هایی هستند که کروی یا بیضی شکل دیده می شوند. بعضی از کوکسی ها بعد از تقسیم دوتایی، متصل باقی می مانند، حتی اگر سلول های جداگانه ای از آن تقسیم ایجاد شده باشد. به عنوان مثال، دیپلوکوک ها کوکسی هایی هستند که دو تا دو تا به هم متصل اند، استرپتوکوک ها زنجیره ای و استافیلوکوک ها آرایش خوشه ای دارند. تتراد ها آرایش مربعی چهار کوکسی و سارسینا آرایش مکعبی هشت کوکسی است.
✔ مارپیچی:
همانطور که از نامش پیداست، این باکتری ها به صورت مارپیچ هستند. اسپیریلیوم، مارپیچی های ضخیم و سخت و اسپیروکت ها مارپیچ هایی نازک و انعطاف پذیر دارند. ویبریو ها نیز باکتری هایی میله ای به شکل ویرگول هستند که دارای انحنایی کوچک اند.
✔ باسیل ها:
باکتری های میله ای شکل هستند. مانند کوکسی، باسیل نیز می تواند به صورت مفرد و یا به هم چسبیده دیده شوند. دیپلوباسیل ها دو باسیل هستند که کنار هم قرار گرفته اند و استرپتوباسیل ها زنجیره ای از باسیل هستند.
نامگذاری باکتری ها:
باکتریها براساس شکل و نحوه قرارگیری در کنار یکدیگر نیز نام گذاری می‌شوند. باکتری‌‌هایی که به شکل خوشه در کنار هم قرار می‌گیرند با پیشوند «استافیلو» (Staphylo) توصیف می‌شوند، به عنوان مثال، خوشه‌ای از سلولهای باکتریایی کروی، «استافیلوکوک» (Staphylococcus) نامیده می‌شوند و خوشه‌ای از سلولهای باکتریایی میله‌ای شکل، «استافیلوباسیلوس» (Staphylobacillus) نام می‌گیرند. هنگامی که باکتریها با قرارگیری در کنار هم ساختارهای میله مانند را می‌سازند، از پیشوند «استرپتو» (Strepto) برای نام گذاری آنها استفاده می‌شود، به گونه‌ای که یک خوشه از سلولهای باکتریایی میله‌ای شکل، «استرپتوباسیلوس» (Streptobacillus) نامیده می‌شوند.
اندازه باکتری ها:
اندازه باکتریها معمولا بین 0.3 تا 4 میکرون است ولی بطور کلی اندازه باکتریها همانند شکل آنها ، تابع شرایط و واکنش محیط کشت ، دما ، سن باکتری و بعضی عوامل دیگر است و اندازه‌ای که معمولا برای باکتریها داده می‌شود مربوط به باکتری جوان در شرایط عادی است. بعضی از باکتریها در یک زمان ممکن است دارای اشکال کوتاه و بلند باشند. میکوپلاسماها کوچکترین باکتریهای شناخته شده‌اند ابعاد آنها بین 0.1 تا 0.3 میکرون است از این رو با میکروسکوپ نوری به سختی قابل رویت‌اند. مایکوپلاسما فاقد دیواره است و در نتیجه به اشکال مختلف یافت می‌شود.
باکتری های مضر برای انسان :
باکتری ها در همه جا حتی در بدن انسان ها حضور دارند و توسط هوا به همه جا منتقل می شوند و در جاهایی که شرایط برای تکثیر آن ها مهیا باشد رشد می کنند. برخی از باکتریها در دسته ی پاتوژن ها (ذرات بیماری زا) قرار می گیرند و باکتری های سرماخوردگی و طاعون نمونه ای از آن هاست. همین طاعون (باکتری میله ای شکلی که با نیش کک، موش و خرگوش به انسان ها منتقل می شود) در زمانی که هنوز آنتی بیوتیک ها ساخته نشده بودند، جان بیش از ۱۰۰ میلیون انسان را گرفت. بیماری های دیگری مانند وبا، مننژیت، حصبه، ذات الریه همچنین بعضی از انواع گلودردها نیز از این نوع پاتوژن ها هستند. باکتریهای بیماری زا از راه هوا، غذا، آب و حتی حشرات منتقل می شوند. سالمونا (عامل عفونت روده گوساله) و آنتراکس (باکتری کشنده در گاو گوسفند) نمونه هایی از باکتریهای مضر هستند.
فواید باکتریها:
اگرچه بعضی از باکتریها عامل فساد مواد غذایی و بیماری هستند؛ اما بسیای از باکتریها مفیدند. بشر قرن‌ها از فواید باکتریها در زندگی خود استفاده کرده است. باکتریها در تهیه و پردازش فرآورده‌های غذایی و شیمیایی و همچنین در شناسایی و استخراج معادن و پاکسازی محیط زیست کاربرد دارند. مواد خوراکی مانند ماست، پنیر و سرکه حاصل فعالیت باکتریهای تخمیرکننده است. استون و بوتانول مواد شیمیایی هستند که انواعی از باکتریهای گونهٔ کلستریدیوم آنها را می‌سازند. باکتریهای شیمیواتوتروف برای تخلیص عناصر معدنی مانند مس و اورانیوم کاربرد دارند. همچنین باکتریها در پاکسازی آب‌ها و خاک‌های آلوده به آلاینده‌های نفتی و شیمیایی کاربرد وسیعی دارند. باکتریهای داخل روده برای ما خیلی از ویتامین‌ها را می‌سازند که خود بدن قادر به ساختن آنها نیستند. هرچند که برخی از باکتریها هم برای ما مضر هستند. همچنین بسیاری از باکتری ها نیز به عنوان عوامل افزایش دهنده رشد گیاهان هستند و رشد گیاهان را بهبود میبخشند.به علاوه طیف وسیعی از باکتری ها نیز به عنوان بیمارگرهای گیاهی هستند و باعث ایجاد علایم مختلفی در گیاهان مانند پژمردگی لکه برگی سوختگی سرشاخه و… می گردند.
