الجراثيم أو البكتيريا (Bacteria وباليونانية القديمة : bakterion عصيات) (تفرد احيانا على جرثوم أو جرثومة لكنها غالبا ما تستخدم بصيغة الجمع . ) كائنات حية دقيقة وحيدة الخلية منها المكورات و العصيات وهي تتجمع مع بعضها وتأخذ أشكالاً متعددة مثل عقد أو سبّحة فتسمى مكورات عقدية أو على شكل عنقود فتسمى مكورات عنقودية. أبعاد البكتريا تتاروح بين 0.5-5 ميكرومتر مع أن التنوع الواسع للبكتريا يمكن أن يظهر تعدد أشكال كبير جدا . تدرس البكتريا أو الجراثيم في ما يدعى علم الجراثيم او الباكتريولوجيا ، الذي يعتبر فرعا من فروع علم الأحياء الدقيقة أو علم الميكروبيولوجيا .
مساكن و بيئات البكتريا متنوعة جدا فهي قادرة على العيش في أي مسكن أو بيئة مناسبة على وجه الأرض و حتى التربة و المياه العميقة و قشرة الأرض حتى ضمن بيئات ذات نسب عالية بالفضلات النووية و الكبريتية الحمضية. عادة يوجد حوالي عشرة مليار خلية جرثومية في الغرام الواحد من التربة ، و مئات الآلاف من الخلايا في ملمتر مكعب من ماء البحر . ضمن دورات البيئة تلعب البكتريا دورا أساسيا و حيويا في تدوير المغذيات البيئية ، فالعديد من الخطوات المهمة في دورة التغذية nutrient cycle تتم بوساطة البكتريا ، أهم هذه الخطوات تثبيت النتروجين من الغلاف الجوي .
البكتريا أيضا تعتبر مكونات طبيعية من مكونات جسمنا البشري فهناك من الخلايا البكترية على أجسامنا ما يفوق عدد خلايانا نفسها ، فعليا مجمل الجلد عند الإنسان و الفم و الطريق الهضمي مليء بالجراثيم و هي بمقدار ما يشاع عن ضررها و تسببها بالأمراض ، مفيدة أيضا لصحتنا حيث تساعد على الهضم ضمن الطرق الهضمي ، لكنها أيضا تسبب أمراضا خطيرة مثل الكوليرا و السل .تاريخيا تسببت البكتريا بأمراض منقرضة خطيرة مثل الطاعون و leprosy لكن اكتشاف المصادات الحيوية قلص كثيرا من خطورة الأمراض الجرثومية و خفف الوفيات بها . للبكتريا أهمية صناعية حيث يستفاد من عملياتها البيولوجية لإجراء ما هو صعب إجراءه صناعيا ، مثل معالجة المياه الوسخة و مؤخرا إنتاج المصادات الحيوية و غيرها من اليكيميائيات . هناك خلاف ضمن في استخدام المصطلح العربي بين من يستخدم كلمة جراثيم بشكل واسع كمقابل ل Germ و تبقى البكتريا مقابل ل Bacteria لكن البعض الآخر يستخدم مصطلح جراثيم كمقابل لكلمة Bacteria أيضا . في المصطلحات الغربية : مصطلح "بكتريا" استخدم تاريخيا لكل بدائيات النوى أحادية الخلية المجهرية ، و مع ان هذا ما زال شائعا في الحياة اليومية إلا أن تطور علم الحياء الدقيقة كشف عن تفصيلات تفرق بشكل واضح بين الفيروسات و البكتريا و الفطريات . و بشكل أكبر بين منحيين في التطور ضمن البكتريا نفسها أنتجا صنفين (انظر نظام ثلاثي النطاقات three-domain system ) : جراثيم حقيقية أو بكتيريا حقيقية Eubacteria و عواتق اي جراثيم قديمة Archaebacteria . حاليا يطلق عليهم اسم بكتريا التي نتحدث عنها هنا و أرخيا Archaea .
مقدمة
وقد نشرت أول رسوم للجراثيم عام 1676 ، كائنات بدائية النواة(لاتحوي غشاء نووي ومكونات النواه مبعثره في الهيولى) جسمها يتكون فقط من خلية واحده تقوم بجميع الوظائف الحيوية. تنقسم إلى شعبتين: شعبة البكتيريا ، شعبة البكتيريا السيانية( البكتيريا الخضراء المزرقه) . تتبع مملكة البدائيات Monera ، توجد في الهواء و التربة و أمعاء الإنسان والفم وعلى سطح الجلد، كما توجد في معدة الحيوانات المجترة. نستدل على وجود البكتريا من خلال نشاطها المتباين حيث أن لها أنواع مختلفة وهي كالتالي:
صناعة الغذاء(اللبن)
إفساد الغذاء (التعفن)
تخصيب التربة (الأسمدة)
إهلاك الزرع( الأمراض)
من العلماء الذين كان لهم دور في اكتشاف البكتريا
ليفنهوك
لويس باستور
روبرت كوخ
بيئة البكتيريا
نجدها في كل مكان تحت الأرض إلى مسافة400م- إرتفاعات شاهقة في الهواء ، في درجات حرارة عالية حول فوهات البراكين – في المناطق القطبيه ، داخل أجسام الكائنات ( الحيوانات في الجهاز الهضمي والتنفسي)
تصنيف البكتيريا
يمكن تصنيف البكتييريا اعتماداً على الخصائص التالية:
الشكل الخارجي للخلية و تجمعها
الاستجابة لصبغة جرام (سالبة جرام) أو (موجبة جرام)
طريقة التغذية (تكافلية ، مترممة، تطفلية)
مسوطة (Flagella) أو غير مسوطة(non-flagellated)
تكوين الجراثيم.
تركيب خلية البكتيريا
الغلاف الخلوي:
و بتكون الغلاف الخلوي من
الجدار الخلوي (Cell wall)، و يقوم بالوظائف التالية:
- تحديد شكل الخلية. - يوفر الصلابة للخلية البكتيرية. - يوفر القوة للخلية البكتيرية. - يوفر الحماية للخلية البكتيرية.
التركيب الكيميائي لجدار الخلية:-
يتكون جدار الخلية كميائياً ، من جزيئيات كبيرة معقدة التركيب يطلق عليها peptidoglycan. و نختلف سماكة جدار الخلية باختلاف سلاسة البكتيريا، فبعض أنواع البكتيريا التي يطلق عليها (البكتيريا موجبة صبغة جرام) تملك جدار خلية سميك ، بينما البكتيرياالتي يطلق سالبة صبغة جرام يكون الجدار الخلوي لديها رقيق و ذلك تبعاً لإختلاف كمية الـ peptidoglycan . ملاحظة: هناك بعض أنواع البكتيريا و التي يطلق عليها الـبكتيريا الفطرية (mycobactrium أو mycoplasm) لا تمتلك جدار خلية.
الغشاء الهيولي (cytoplasmic membrane أو plasma membrane)
و هو غشاء رقيق يحيط بمحتويات الخلية البكتيرية و يتحكم بمرور المواد من و إلى ستوبلازم الخلية، و يتصل بالغشاء الخلوي الكثير من الانزيمات و التي تقوم بالمساعدة في عديد من عمليات الايض التي تتم في تلك المنطقة. و من خلال المجهر الالكتروني لاحظ العلماء و جود ثنيات باتجاه الداخل ، حيث يعتقد أن عملية التنفس تتم في تلك الاماكن. التركيب الكيميائي لغشاء الخلية: يتركب كميائياً من البروتين و فوسفاتيد (phospholipid ).
الهيولى:
شبه سائل و يتكون من ماء ، انزيمات، اكسجين مذاب، بروتين،كاربوهيدرات، و دهون.
الصبغيات:
و تعني الجسيمات الملونة، تتكون الصبغيات في الجراثيم من جزيئ دي.ان. ايه (DNA) واحد، طويل، كروي الشكل كثير الالتفاف حول نفسه، و حيث يعمل كمركز تحكم بالـ
الانقسام الخلوي.
مضاعفة الخلية.
و مختلف وظائف الخلية الأخرى.
السياط (Flagella):
و تتكون السياط من بروتين، تكون بين (10 إلى 20 nm) في السمك، وظيفتها مساعدة خلية البكتيريا على الحركة
