المحاضرة 1( ) احياء مجهرية نبذه تاريخية عن علم االحياء المجهرية مقدمة في علم االحياء المجهرية :- هو احد فروع علوم الحياة الذي يهتم بدراسة مجموعة من ال

النسخ

1 المحاضرة 1( ) نبذه تاريخية عن علم االحياء المجهرية مقدمة في علم االحياء المجهرية :- هو احد فروع علوم الحياة الذي يهتم بدراسة مجموعة من الااناناا التني تتمينغ بحنمر حجمهنا والتني ال تنر بنالعي المجنردة لنذلب يجن اسنتعما المجهنر لرتيتهنا,)microscopic ومن هانا سنميا هنذع المجموعنة من الااناناا باالحيناء المجهرية والتي يطلق عليها ايضا بالاانااا الدقيقنة, وتشنم ان من الباترينا Bacteria والفطريناا Fungi والطفيليناا Protozoa والفايروساا Viruses والطحال Algae والديدا المتطفلة, Parasitic worm وينذار ا عني االاسنا التستطيع تميغ االجسام التي تق قطرها ع ملم واحند تقريبنا ومن هانا يجن تابينر حنور هنذع الااناناا باسنتادام المجهنر حتى تحبح ظاهرة للعيا. يشم دراسة علم االحياء المجهرية م الااحية المظهرينة والترايبنة وطريقنة التانا ر والانواحي الفسلجية وتحايفها وورا تها وتوغيعها في الطبيعة وعالقتها مع بعضها البعض ومع غيرها م الاانااا االار الموجنودة في الطبيعة وقابليتها على احداث التميراا الفيغيانية والايميانية في الطبيعة. تتباي احجام وترااي هذع الاانااا المجهرية بااتالف مجاميعها واما يلي : Viruses الفايروساا µm cm 10 mm Bacteria الباتريا µm mm 10 decimeter Fungi الفطرياا 2-4 µm decimeter 100 µicron RBC ارياا الدم الحمراء 7-8 µm 1 mm 10 3 µicron 1 µ 10 4 Angstrom 40 o A 4 nm(nanometer) اهمية االحياء المجهرية تتواجدا االحيداء المجهريدة مدن,دل سداا ر ود لدب االنج دمدن الطبدو الماجمدا دالم يبدا دال دان د ود اجسدا الا اتا دال يوانا. دلصغر حجمها تتواجا با ااد, يرة دتعيش من ا دا, التسدتبيا احيداء ا درع العديش بهدا ر لدهل مانهدا توعو ددنا الاليا من ال ياة. ترجا اهمية االحياء المجهرية لواظا ال يئن بسونها ادل السائاا ال ية مدن جدال ال اداء اليدوئن photosynthesis دق دل ظهونالا اتا. ديشسل ال ااء اليوئن د ق دل االحيداء المجهريدة م تظمادة الب الدو ا, در د %05 د التر,يدو اليدوئن و لب االنج دبهها تساهم من انتدا الجد ء اال, در د االد,سدجي لوغدوي الجدول. د العمويدا المهمدة اال درع التدن ت امظ و الفعاليا ال يوية و لب االنج هن الت ول ادالدتعف decomposition حيد تدتظم مويدة الت ودل تسسدر المواد الميتة دالفيو ال ر, ا بسيبة دالعودة بها ال ددنة ال ياة الب يعية ما يجعوها همة لو فاظ و بيئة الهدواء دالتربة دالماء ر تطو االحياء المجهرية بعموية تادير المغهيا. nutrient recycling دتسدت ا االحيداء المجهريدة مدن 1

2 المحاضرة 1( ) نبذه تاريخية عن علم االحياء المجهرية عالجة المشا,ل ال يئية دال نا ية دالب ية د اها: مدن جدال التساووجيدا ال يويدة biotechnology حيد تدا ل مدن نداا ة الغدهاء دالداداءر دمدن جدال الهاالدة الونا يدة genetic engineering حيد تسداهم مدن ا دادة انت دا الد DNA لتغييدر الماتجدا دنمددح ال يدداةر دالدد معالجة ال ايولوجيددة Bioremediation دهدن الدت اا المايسردبدا لودت ول دد الموو دا دالفيو من الب يعة. دتو ر المسردبا و ن ة االنسداا حيد يوجدا دا يطدان 0555 دايسرد يسد و اال دراج ر مدا يساهم من نس ة الم ا ر لوسائاا ال ية المتطا ة. اشت االحياء المجهرية يرجع اشت الباتريا استاادا الى االحفورياا المسجلة النى 5.3 بلينو سناة ويعنود تناريي حقيقينة الانواة النى 8.1 بلينو ساة. الاشت االو لحقيقية الاواة في الاط التطوري شم الفطرياا والاباتاا ومتعددة الااليا وبعدها االاسا الشا 8(. Fig. 1 Evolutionary timeline. The first bacteria appeared approximately 3.5 billion years ago. They were the only form of life for half of the earth's history 2

3 المحاضرة 1( ) نبذه تاريخية عن علم االحياء المجهرية ا,تشاي االحياء المجهرية يرت ح ا,تشاي االحياء المجهرية بتبون المجهر.ادل نمم نواة لومجهدر المر,دو ندانعوا الاظدانا مدن هولاداا ك,ريدا يانسدوا دجدون Johannes and Zacharias janssen مدن دا 0055 حيد دجدادا ادا دعدا الدتي ابدة مدن ان و عانن ن صل و قوة تس ير لوشياء.دمن ا 0201 ناا العالم االيبالن Galielo بصونة ومية الد Telescope د.Microscope من ا 0201 ناا العالم Athanasius Kricher المجهر الب دن Medical Microscopy ميس در 20 درة. نغدم دجدود بعدل الداالئل مدن التدانيل ال شدرل د اا بعدل المشدا,ل الصد ية اد اال دراج التدن يتعدرج لهدا االنسداا تعدود الد,ائادا غيدر رئيدة اال اا لدم يدتمس احدا د ن يدة هدهت السائادا اال مدن دا 0215 اذ قدا التداجر الهولادال Anton van leeuwenhoek بف ل قبرة اء, يرة بالتعمال الة كجاجية نطوها بمهانة اذ,اا ولا بصاا ة العالا. دقا بوغد قوة التس ير لمجهر لفياهوك بدي الد 05 الد 255 درة لدهل يعت در جهدر ليفاهدوك ا, در تبدونا مدا لد طخ اال دردا. يعت در العدالم الهولادال Anton van leeuwenhoek المستشدا االدل لعدالم االحيداء المجهريدة د اندة ال ستريدا لدها يعت دراال لوحيداء المجهريدة.Father of bacteriology دهدو ادل د دندا المايسردبدا مال ستريدا داالبتداائيا ت د المجهدر ددنا االشسال الم توفة لو ستريا م صوية bacilli د,ردية cocci دتجمعاتها من االنسجة المصابة. Antonie van Leeuwenhoek ( ) Leeuwenhoek s Microscope انل ال ياة دالاظريا ال انة بانل ال ياة لطا,اا اال تطاد السدائا اا السائادا ال يدة تاشد د اندل غيدر حدن دهدها دا يعدري بالاشدوء الدهاتن spontaneous generation دحسو هها اال تطاد تاش اليفادع دالفئراا دالا ل دغيرها ال يوانا البي دالج المتفس ة د اء المبر ادالي ا. دا تطا مريق ا ر العوماء من تو ال ط ة ال باا االحيداء الراقيدة د ن دا اد حيدواا التتوالدا اال,ائاا حية تش ة ابويها. 3

4 المحاضرة 1( ) نبذه تاريخية عن علم االحياء المجهرية لاهم اد العوماء من دحل نظرية الاشوء الهاتنر د اهدا تجدان الغويداا التدن اجراهدا العدالم لدوي بالدتونر بغودن المرق المغهل من د اء ذد اق عيق لطتل,ل اشسال ال ياة م اغوقخ باحسا بسااد قبان لمادا د دول الهدواء اال اندخ اند سرا بعا اكالة السااد بعا مترة ك اية ادة. م توغل بالتون مطا من ههت التجان ر مالتعمل ددنقا برق دة ويودة ا ايدة حي يتي هها الادنق ردن الهواء ب رية ول نق تخ ر د اا تس ي الادنق لمداة االد ة دم تر,هدا لدم يوحدظ بالدتون ال نمو اال بعا,سر نق ة الادنق حي يت ول المرق ال شسل ي و بعدا اا,داا نائطدا دذلد دول بيدعة ايدا ر د ادا ذلد التاتج اا صان السائاا ليس الاماذ نفسها دانما جاء اليها الهواء.دلهها يعت ر ؤل وم ال ستريا. Louis Pasteur ( ) Pasteur s Experiment : ) م ماجغاا العالم Louis Pasteur اقترح طريقة لحفظ الامور والحلي تسمى البسترة. Pasteurization قام بتجار التامير والذي اظهنر ا هاناب احيناء مجهرينة ال تسنتطيع العنيد بوجنود الهنواء اطلنق عليهنا االحيناء الالهوانية. Anaerobic وحف باتريا المانوراا العاقودينة Staphylococcus والباترينا المسنبحية Streptococcus والباترينا المسنببة للموا الماغي, gas gangrene وبي ا المياروباا موجودة في الهواء. اداننا مبنندس السننمية (Virulence) واالضننعاف ) Attenuation حيننث اوضننح ا باماننا المغرعننة الباتيريننة المضعفة م ا تعم القاح اي ااهنا تمناح االاسنا مااعنة ضند اي احنابة الحقنة بالسنالالا السنامة لناف الانوع الباتيري. طورعالج لفايرو داء الال.rabies

5 المحاضرة 1( ) نبذه تاريخية عن علم االحياء المجهرية ا عملياا المليا لمندة سناعة واحندة تافني لقتن االحيناء المجهرينة الاضنرية(.اال ا هنذا لنم يان حنحيح اذ ا 6- فني الواقنع ا االشناا الاضنرية لالحيناء المجهرينة تقتن متيدي الاظرية الذاتينة طعانوا فني دقنة تجنار لنوي اال ساعة م المليا اال ا السبوراا ال تقت (. ) او من وحنف االشناا الرااندة للباترينا هنذع المندة جناء العنالم البريطنااي John tyndal وانال السبوراا(,اذ ااشأ طريقة لتحطيم اا ر اشناا الباترينا مقاومنة السنبوراا( حينث ينتم غلني المنادة العضنوية بحنورة متقطعننة, وتامننو االبنننواا الننى االيننا اضنننرية تقتنن بسنننهولة فنني الفتننرة التاليننة منن المليننا وهننذع التقايننة تسننمى.Tyndalization ومن العلمناء النذي ااضنوا فني بعنض جواان االمنراض المعدينة هنو العنالم الباتريولنوجي االلمنااي Robert Koch ( وم ااجاغاته ما يلي: 8118 باستعما مادة ال gelatin وحف طريقة لتحضير المغارع الباتيرية على االوساط الحلبة عام 8- اشر مقاال ع االحاباا الحيواااا الماتبرية. 1- او م حبغ المسحاا الباتيرية. 5- عحياا الجمرة الابي ة Anthrax وشالها وطبيعتها المرضية وطريقة االحابة عام اشر ابحا ه ع 4- Mycobacterium tuberculosis عام اشر ابحا ه ع عحياا الس 3- ااتشف ضماا الاوليرا عام تجار اوخ التقليدية لاحا على شا فرضية اطلق عليها فرضنية انوخ Kock's postulate والتني تعتبنر لحند اال في تشايص مسبباا االمراض وهي تاص : االسا على االحياء المجهرية ا تاو في جسم المريض. يتحتم عغ االحياء المجهرية م الحيوا المريض وتاميتها في مغرعة اقية. االحياء المجهرية المأاوذة م هذع المغرعة الاقية يج ا تحدث اف المرض عاندما تلقنح بهنا حينوا مريض. يج ا يحتوي الحيوا الماتبري المحا على االحياء المجهرية قيد الدراسة. اارغينر

6 المحاضرة 1( ) نبذه تاريخية عن علم االحياء المجهرية Application of Koch s postulates 6

7 المحاضرة )2( تصنيف االحياء المجهرية تصنيف لالحياء المجهرية: صنفوا العلماء االحياء الى مجاميع تشترك فيما بينها بصفات وخصائص معينة. قبل اكتشاف االحيااء المجهرياة كانت الكائنات الحية تصنف في مملكتين هاي الحيوانياة والنباتياة وكاا العامال االساساي فاي التصانيف هاو يملياة البناء الضوئي اذ الكائنات القادرة يلى القيام بالبناء الضوئي تصنف مع النباتات ومايدها تصانف ماع الحيواناات. وبما ا البكتريا لم توضاع فاي مكانهاا المناسا اذ ا البكترياا لي ات مان النباتاات ال الكييار منهاا يتحارك حركاة انتقالية ولي ت من الحيوانات ال بعا اناواا البكترياا ت اتايع اساتلطا الااقاة الشم اية شاأنها شاأ النباات لااا وضعت في موقع تصنيفي جديد. في يام 1191 وضع العالم.H.R Whittaker تصنيفا جديادا كاا اكيار قباوال وهو تصنيف يقوم يلى توزيع الكائنات الحية الى خمس ممالك: Kindom Plantae يالم النبات Kindom Animalia يالم الحيوا يالم الكائنات الحية المجهرية حقيقية النواة Kindom Protista يالم الكائنات الحية المجهرية بدائية النواة Kindom Monera Kindom Fungi يالم الفاريات وتم تعديل التصانيف مان قبال Whittaker and.l Margnlis فاي ياام 1191 باضاافة المجماويتين الرئي اية: حقيقية النواة Eucaryotes وبدائية النواة.Procaryotes Superkingdom Procaryotes Kindom Monera Superkingdom Eucaryotes Kindom Animalia Kindom Plantae Kindom Protista Kindom Fungi التصنيف االخير المعتمد حاليا والمنجز في يام 1111 من قبل العالمين كارا هوس Carl Woese وجورج فوكس George Fox ايتمد يلى التركي الوراثي للرايبوسومات genes( 16S( rrna ويرف بنظام, Woese- Fox system حيث يق م االحياء الى ثطث مجاميع سائدة: بدائية النواة الب ياة والمتواجدة في البيئات المتارفة 1-Archaea بدائية النواة النموذجية -2 Bacteria كل انواا حقيقية النواة -3 Eucarya 1

8 المحاضرة )2( تصنيف االحياء المجهرية شكل يوضح التصنيف لالحياء االسس المعتمدة في التصنيف: Microscopic Morphology ويااتم التشااسيص باسااتسدام المجهاار الضااوئي المجهصصر الفحصص 1- المرك لمطحظة شكل وحجم السطيا, ترتي السطيا, تفايل مع صابلة كارام, تفايال الصابلة المقاوماة, التراكياا الساصااة وتشاامل ال اابورات والحبيبااات السازنااة والكب اولة وياتم اساتسدام المجهاار للحاام االلكتروني لدراسة الجدار السلوي, االسواط, االهطب بانوايها. Macroscopic Morphology ويشمل مظهار الم اتعمرات, قاوام الم اتعمر,, المظهر الفح 2-, سرية النمو في الوسط ال ائل ووسط الجيطتين. الحجم, الشكل, اللو Characteristics Physiological/ Biochemical الصفات الكيميوحيوية والفيزيائية -3 تتميااز االنزيمااات البكتيريااة والصافات الكيموحيويااة باليبااات للناوا البكتيااري الواحاد. لاااا ايتماادت تلااك الصفات ضمن انظمة التشسيص الحيوي وتحديد احتياجاتها اللاائية. ميااا يلاى ذلاك تسمار ال اكريات, هضم البروتينات, تحلل ال كريات المعقدة, قابلية انتااج انازيم الكتااليز, catalase انازيم, oxidase انزيم, decarboxylases والح اسية للمضادات الحياتية. تنتج السطيا البكتيرياة اثنااء نموهاا ماواد ايضاية مستلفاة منهاا انتااج Butyric acid و Acetic acid و Isopropanol و Butanol و Aceton من قبل االنواا التابعة لجنس. Clostridium انتاج حام Propionic من قبل جنس Propionibacterium خطا يملية التسمير. انتاج انزيم ال Urease من قبل معظم انواا الجانس Proteus وانتااج انازيم Coagulase مان قبال Staphylococcus aureus وانتاج انزيم التحلل لكريات الدم الحمراء β-haemolysin مان قبال بكترياا الم اببة لطلتهااب اللاوزتين Strepotococcus.)التحلل pyogens الكامل لكريات الدم الحمراء في الوسط الزريي(. الدراسااة الكيميائيااة للتراكياا البكتيريااة مياال التحليصصل الكيميصصائي Chemical Analysis ويشصصمل : 4 المركبات الببتيدية في الجدار السلوي وتركي الدهو في اللشاء السلوي. عملية تحديد النمط المصلي Serotyping اذ ت اايد فاي تميياز ناوا واحاد يان االخار اضاافة الاى تمياز 5 ال اطالت ضامن الناوا نف ا مان خاطا اياااء صاورة واضاحة يان الفروقاات باين التراكيا ال ااحية للعزالت البكتيرية وذلك مان خاطا وجاود اوبيااب الم تضاد الناويي. Specific antigen ميااا يلاى 2

9 المحاضرة )2( تصنيف االحياء المجهرية ذلك يبلغ يدد االنماط المصلية الى اكيار مان 2111 نماط مصالي لبكترياا ال االمونيط. ويعتماد التشاسيص المصلي للبكتريا في العينات ال ريرية واالوساط الزريية. التقنيصة الجزيئيصة والوثاةيصة فصي التصصنيف Genetic and Molecular Analysis مان الاار الحديية في طر التصنيف هي محاوالت المقارنة للمعلومات الوراثية بمستلف مجاميع الكائنات بصاورة م تقلة. مياا يلى ذلك ا درجة التشاب في ت ل ل او تعاق القواياد النتروجينياة للا DNA لسليتاين بكتيريتين تعد قياسا لعطقاتها اذ كلما تباياد تتاابع قايادة DNA كلماا تبايادت الكائناات بتاورهاا. ويعتماد هاا التصنيف يلى : نسص ة القاعصصدة الناتروةينيصصة الكصوانيت والسايتوسصيت G-C base composition يتلياار المقاادار الن بي الزواج القوايد كل من G+C مقارنتا بالقايدة A+Tبصورة كبيرة في ما بين مستلف الكائنات وا هاا التليرات في تركي القوايد ذات قيمة هامة للتصنيف اذ يحتوي DNA بكترياا E.coli يلاى GC %01 في حين ا DNA بكتريا Bacillus subtillis يحتاوي يلاى %01 GC وهااا يعناي ا كط الكائنين يحتوي يلى 01 و % 91 من AT يلى التوالي. ا الن بة المئوية لل G C+ فاي البكترياا تتاباب مابين %. DNA analysis using genetic probes يتم تحديد الناوا البكتياري species مان خاطا الماواد الوراثية باساتسدام قااع مان اا DNAو RNA بماا يعارف بالا probes وهاو ماتمم لقاعاة محاددة مان DNA لمايكروب معين. يملية ارتباط probe في الماادة الوراثياة للبكترياا يحادد صافات التقاارب يلاى اساااس المكااو الااوراثي. ويعتمااد هاااا النااوا فااي تشااسيص البكتريااا فااي العينااات ال ااريرية واالوساااط الزريية. Nucleic acid sequencing and rrna analysis احد يطقات التاور المعتمادة هاي ت ل ال القوايد الناتروجينية ال RNA الرايبوسومي rrna( (. الرايبوسومات هي وحدة بناء البروتيناات فاي جمياع اناواا السطياا, ولاالك يبقاى محتاوو االحماا النووياة ثابات لفتارة طويلاة. ولهااا يعتماد ت ل ال القوايد النانتروجينياة فاي RNA الرايبوساومي مقيااس لدرجاة التشاابة واالخاتطف للمجااميع البكتيرياة, وبالك ايتمدت لتق يم االحياء الى ثطث مجاميع فو المملكة.superkingdoms 6 نوا السطيا - بدائياااااااة النااااااااواة Procaryotes -حقيقياة الناواة Eucaryotes ةدول يوضح الصفات العامة ل دائية وحقيقية النواة: مجموية الكائنات الحية البكتريا, الاحال السضراء المزرقة الاحال, االبتدائيات, الفاريات, النباتات, الحيوانات الراقية السصائص المميزة مناقة نووية, كروموسوم واحد, جدار خلوي معقد, سوط, الرايبوسوم 70S االنق ام ين طريق االنشاار الينائي, التبريم تحاط النواة بلشاء, تمتلك اكير من كروموسوم, البطستيدات السضر, المايتوكوندريا, اسواط معقدة, الجدار ب يط التركي, جهاز كولجي, الرايبوسوم 80S في ال ايتوبطزم, 70S في المايتوكوندريا, lysosomes الشبكة االندوبطزمية, االنق ام اختزالى. 3

10 المحاضرة )2( تصنيف االحياء المجهرية تسمية الكائنات الحية: لقد اياي لكل كائن حي اسم معين وقاد وضاعت هاا, الت امة لطحيااء فاي القار الياامن يشار حياث قاام العاالم النباااتي ال ااويدي ليناااوس linnaeus يااام ) ( بأيااااء اساامين التينااين اولهمااا الجاانس Genus واالخار الناوا Species ويالاق يلاى هاا, الت امية بالت امية الينائياة Binomial System وقاد ايايات كافاة االحياء ها, الت مية وتمتاز بكتابة الحارف االوا مان الجانس حرفاا كبيروالحارف االوا مان الناوا حارف صالير وا يكت االسم بصورة مائلة. ونتيجة لوجود بعا االختطفاات الب اياة ضامن افاراد الناوا الواحاد ولهااا يق ام النوا الى سطالت Strains او ضروب Varieties ميل: Escherichia coli Var. K12 Streptococcus lactis Var. maltigenes Bacillus cereus Var. mycoides تصنيف ال كتريا: ايتمد تصنيف البكتريا يلى مصدر رئي ي يعمل ب في كل انحاء العالم وهو Bergey's Manual of (1957) Bacteriology Determinative ويراجع هاا الكتاب دوريا ويلى مر ال نين لمتابعة ماا يضااف مان خصائص وصفات جديدة تكتشاف وتضااف للناوا البكتياري المعاين. تعتماد الن اسة االولاى edition) )1 st 2 nd لعاام 1984 لمصانف Bergey's يلاى صابلة كارام والتفاايطت الحيوياة وهااا يعارف باار التصانيف المظهرياة او الظاهرية, phenotypic or phonetic وبتاور الار المعتمدة في التصنيف صدرت الن سة اليانياة لمصانف ) لعااااام 2110 بايتماااااد, يلااااى المعلومااااات الوراثيااااة للمجاااااميع البكتيريااااة وي اااامى بركيااااز edition(. phylogenetic 0

11 المحاضرة )2( تصنيف االحياء المجهرية الجزء االول ( 1 )volume يشمل: قبال 0 بلياو سانة. تعايل فاي البيئاات - Archaea تضام اقادم مجااميع السطياا التاي جهارت يلاى وجا االر المتارفااة الحااارة والمالحااة والحامضااية, مياال المجاااميع المنتجااة للمييااا والمجاااميع المحبااة للحاارارة العاليااة extreme halophiles والمجااميع المحباة للملوحاة psychrophilic والمحبة للبرودة hyperthermophiles والمجاميع المستزلة لل لفة. sulfur reducers تعايل هاا, السطياا فاي قااا البارك والمحيااات والعياو الحاارة وتميل ايضا جزء من الفلورا الابيعية للفم واالمعاء لطن ا. - Bacteria تشاامل البكتريااا المتفريااة branching والبكتريااا الضااوئية.phototropic وتشاامل ال اايانوبكتريا cyanobacteria و green sulfur bacteria.وتعيل في البيئات المستلفاة ميال العياو الكبريتياة و وبحيارات الميا, العابة. الجزء الثاني ( )volume2 يشمل: Proteobacteria تشمل مجاميع مستلفة وهي - داخل خلوية اجبارية, ميال البكتريا ال البة لصبلة كرام, معظمها مهمة من الناحية الابية, متافل 1- ال. Rickettsias العصيات ال البة لصبلة كرام, ميل. Escherichia coli, Salmonella 2- الحلزونيات spiral المرضية ميل. Helicobacter, Campylobacter -3. gliding ميل البكتريا المتزحلقة Photosynthetic bacteria -0 الجزء الثالث ( )volume3 يشمل: يائلة Firmicutes البكتريا الموجبة لصبلة كرام,قليلة القايدة الناتروجينية G+C )اقل من %01( و مهمة مان الناحية الابية ومنها البكتريا العصوية المكونة لل بورات ميل. Clostridium, Bacillus 1- المكورات ميل. Staphylococcus, Streptococcus -2 Mycoplasma تتميز بفقدانها للجدار السلوي. 3- الجزء الرابع ( )volume4 يشمل: يائلة Actinobacteria البكتريا الموجبة لصبلة كرام, كييرة القواياد الناتروجينياة G+C )اكيار مان %01( و تضم يدة مجاميع منها السياية المتفرية ميل Actinomycetes 1- المنتجة لل بورات Streptomycetes )من المجاميع المنتجة للمضادات الحياتية( 2- الجنس. Micrococcus,Mycobacterium, Corynebacterium -3 الجزء الخامس ( )volume5 يشمل: 1 يوائل متباينة فيما بينها, جميعها سالبة لصبلة كرام وتضم بكتريا مهمة من الناحية الابياة ميال: Chlamydia )طفيليات اجبارية(, الحلزونيات Treponema الم ب لل فلس. 0

12 المجاميع التصنيفية للبكتريا المحاضرة )3( المجاميع التصنيفية للبكتريا توجد عدة انظمة للتصنيف منها على اساس اهميتها الطبية ومنها على اساس اختالف معيشتها البيئية, باالضافة الى ما ذكر سابقا اعتمادا على فعالياتها االيضية وتركيبها الوراثي. المجاميع البكتيرية المهمة طبيا وتشمل: 1- البكتريا الموجبة لصبغة كرام (Firmicutes) Gram-Positive Bacteria أ( مكورات تتجمع على شكل عناقيد او مجاميع, هوائية والهوائية اختيارية مثل عائلة: Family Micrococcaceae: Staphylococcus (members cause boil, skin infection) تسبب الدمامل الجلدية, التهابات الجلد ب( مكورات تتجمع بشكل ازواج او سالسل, والهوائية اختيارية مثل العائلة: Family Streptococcaceae: Streptococcus (species cause strep throat, dental caries). تسبب تسوس االسنان, التهاب البلعوم 1

13 المجاميع التصنيفية للبكتريا المحاضرة )3( ت( مكورات الهوائية تتجمع بشكل ثنائي, رباعي, مجاميع غير منتظمة مثل العائلة: Family Peptococcaceae: Peptococcus, Peptopstreptococcus (involved in wound infection). تسبب عدوى الجروح ث( عصيات مكونة للسبورات مثل عائلة: تسبب الجمرة الخبيثة (anthrax) Family Bacillaceae: Bacillus تسبب تسمم الغذائي, الكزاز, الغنغرينا botulism) Clostridium (tetanus, gas gangrene,. ج( عصيات غير مكونة للسبورات وتشمل : االمراض المنقولة بالحليب disease), Family Lactobacillaceae: Lactobacillus, Listeria (milk-borne. االحمرار (erysipeloid) Erysipelothrix حب الشباب acne) Family Propionibacteriaceae: Propionibacterium (involved in الخناق (diphtheria) Family Corynebacteriaceae: Corynebacterium السل والجذام leprosy). Family Mycobacteriaceae: Mycobacterium (tuberculosis, خراجات الرئة abscesses). Family Nocardiaceae: Nocardia (lung Family Actinomycetaceae: Actinomyces (lumpy jaw), Bifidobacterium Family Streptomycetaceae: Streptomyces (important source of antibiotics)..مصدر للمضادات الحيوية Gram- Negative Bacteria (Gracilicutes) 2- البكتريا السالبة لصبغة كرام أ( مكورات هوائية مثل جنس: Neisseria (gonorrhea, meningitis) التهاب السحايا,مرض السيالن, Branhamella ب( عصيات مكورة Coccobacilli هوائية مثل الجنس: Moraxella, Acinetobacter ت( مكورات الهوائية امراض االسنان disease). Family Veillonellaceae: Veillonella (dental ث( عصيات متنوعة miscellaneous, السعال الديكي cough), Bordetella (whooping حمى مالطا الحمى المتموجه fever) Brucella (undulant Francisella (tularemia) ج( عصيات هوائية التهاب الحروق infection) Family Pseudomonadaceae: Pseudomonas (pneumonia, burn Miscellaneous: Legionella (legionnaire's disease) 2

14 المجاميع التصنيفية للبكتريا المحاضرة )3( ح( الضمات والعصيات الهوائية او الالهوائية اختيارية Family Enterobacteriaceae: Escherichia, Edwardsiella, Citrobacter, Salmonella (typhoid fever) الحمى التايفوئيد, Shigella (dysentery) الديزنتري, Klebsiella, Enterobacter, Serratia,. الطاعون plague) Protus, Yersinia (one species causes Family Vibronaceae: Vibrio (cholera, food infection), مرض الكوليرا, Campylobacter, Aeromonas. Miscellaneous genera: Chromobacterium, Flavobacterium, Haemophilus (meningitis) Streptobacillus., Pasteurella, Cardiobacterium, التهاب السحايا خ( عصيات الهوائية Family Bacteroidaceae: Bacteroides, Fusobacterium (anaerobic wound and dental. التهاب االسنان والتهابات الجروح الالهوائية infections) د( الحلزونيات والبكتريا المنحنية, التهابات الرئه disease), Borrelia (Lyme السفلس( syphilis ) Family Spirochaetaceae: Treponema. التهابات الكلية infection) Leptospira (kidney ذ( بكتريا متطفلة داخل خلوية اجبارية obligate intracellular bacteria Family Rickettsiaceae: Rickettsia (Rocky Mountain spotted fever), Coxiella (Q fever).. الخناق disease) Family Bartonellaceae: Bartonella (trench fever, cat scratch Family Chlamydiaceae: Chlamydia (sexually transmitted infection). 3( بكتريا فاقدة للجدار الخلوي (Tenericutes( Family Mycoplasmataceae: Mycoplasma (pneumonia), Ureaplasma (urinary infection). مجاميع البكتريا حرة المعيشة غيرالمرضية: 1- بكتريا التركيب الضوئي photosynthetic bacteria غالبية البكتريا تغذيتها متباينة heterotrophic بمعنى انها تحصل على المواد الغذائية من كائنات اخرى. اما بكتريا التركيب الضوئي فتحتوي على حبيبات خاصة تستغل ضوء الشمس النتاج الطاقة وبمشاركة المركبات ا الل عضوية البسيطة. وتشمل المجموعة جنسين رئيسيين: أ( البكتريا المنتجة لالوكسجين اثناء عملية التركيب الضوئي ب( البكتريا المنتجة للكبريت او تحتوي.sulfur granules 3

15 المجاميع التصنيفية للبكتريا المحاضرة )3( -2 البكتريا الزرقاء المخضرة Cynobacteria: blue- green bacteria Electron micrograph of a cyanobacterial cell (80000x) سابقا كانت تعرف بالطحالب الخضراء المزرقة ولعدة سنوات تصنف ضمن حقيقية النواة. لكن الدراسات الالحقة اثبتت امتالكها الى جدار خلوي وتصطبغ بالصبغة السالبة لصبغة كرام وتمتلك عضيات مشابه للبدائيات. prokaryotic من صفاتها: الى 10µm يتراوح حجمها بين 1µm أ( ب( تتواجد بشكل خاليا مفردة )احادية(او مستعمرات او مجاميع خيطية. ت( تمتلك غشاء سايتوبالزمي مميز يسمى thylakoid ويحتوي على حبيبات الكلوروفيل. a ث( تحتوي على اكياس غازية inclusion( )gas تسمح للخاليا بالطفو في البيئات المائية. تتواجد في البيئات العذبة والمالحة والعيون الحارة. ج( تعيش في البيئات الملوثة, ولهذا تعتبر كدليل لتلوث المياه. ح( بكتريا الكبريت الخضراء والبنفسجية Green and Purple Sulfur Bacteria أ( بكتريا ضوئية التغذية ب( تختلف عن البكتريا الخضراء المزرقة باحتوائها على انواع مختلفة من الكلوروفيل يدعى bacteriochorophyll وال تنتج اوكسجين. ت( تعيش في العيون الكبريتية وبحيرات المياه العذبة. ث( تتراوح الوانها بين البني, الوردي, البنفسجي, االزرق والبرتقالي. ج( تستهلك مركبات الكبريت )S )H2S, اثناء فعالياتها االيضية. -3 4

16 المجاميع التصنيفية للبكتريا المحاضرة )3( البكتريا المتزحلقة والثمرية Gliding, Fruiting Bacteria أ( البكتريا المتزحلقة تشمل البكتريا السالبة لصبغة كرام التي تعيش في المياه والتربة. ب( جاءت التسمية من تزحلق عدد من الخاليا على السطوح الرطبة. ت( تكون اجسام ثمرية عند انتاج السبور, مشابه لتكون السبورات في الفطريات. -4 Two species of Oscillatoria, a gliding, filamentous form(100x) 5

17 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي البكتريا -:Bacteria هي كائنات واسعة االنتشار توجد بشكل طبيعي على سطوح االجسام وفيي االلهيا وفيي الغيءاء والمياء والتربية والهيواء وتكيوا احاايية الخليية تمتلي الميواا البروتوبسيميية االساسيية للنميو والتكيا ر تستهل المواا الءائبة بالسوائل وتطيرح الضاليست الناتجية عيع العملييات االياليية باالنتشيار Diffusion واا قسم مع البكتريا تسبب امراض لسنساا والرى للحيوانات الواطئة والرى للنباتات وبعالها ال يصيب اي ميع الكائنات الحية ولكع يعيش بصورة تعايشية Commensally وقد تعييش فيي جسيم االنسياا والتسيبب الميرض وتييدعى Normal flora ويطليع علييى البكتريييا المسييببة لسمييراض بيي non-pathogenic ولكيع قيد تصييب ممرضات انتهايية Opportunistic pathogens عند انخضاض المناعة والجهاي الدفاعي للجسم الحجم والشكل الخارجي :- Size and Morphology اا وحدة قياس االبعياا البكتيريية هيي الميايكروميتر الءي يعاال جزءآ واحدآ متير( 6- ميع اليا اليا ميع المتير) 11 تتيراوح ابعياا البكترييا ميع 6-1 ميايكروا طيوال ومع عرضآ وقد تصيل فيي بعين انيواب البكترييا الخيطيية والحلزونبية اليى مئية ميايكروميتر طيوال على هءا فهي اصغر مع لسيا حقيقية النواة حيث اا الموجواات التركيبية في الخلية هي التي تحدا حجم هيء الكائنات والءي يجعل فعالياتها الحيوية كبيرة حيث تتناسب هء حجم الكائع الحي تباطأ معدل التضاعست االيالية التي تجري االل جسمك عكسيا مع حجم الكائع الحيي يي انيك كلميا ياا وبميا اا معيدل النميو يتحيدا عموميآ بمعدل سرعة التضاعست االيالية لءا تتصا البكتريا بنموها السريع حيث تتالاعا اغلب انواب لسيا البكترييا بوقت اقل مع ساعة واحدة تحيت الريروا البيئيية المناسيبة هنالي الكيروي Bacillus والشيكل العصيوي Spherical Coccus س ية اليكال للخليية البكتيريية وهيي الشيكل Shaped- Rod و الشيكل الحلزونيي Spirillum المكورات :- Spherical bacteria وتسمى للجمع cocci ومضراها coccus توجد التسفات ضمع الشيكل الواحيد فليي ميع الاليروري اا تكيوا كرويية كاملية الشيكل ولكيع تكيوا بياليوية Ellipsoidal او متطاولية Flattened on one side او مسطحة مع الوجهيع Elongated الشككل ال صكوي :- Rod Shaped bacteria وتسيمى للجميع bacilli والمضيرا bacillus تتغياير البكترييا العصوية في اطوالها ويكوا طولها وقطرهيا متشيابهاا احيانيا حتيى يصيعب معهيا تمييزهيا عيع المكيورات اميا نهاياتها فقد تكوا اائرية او منبسطة او مقعرة اومتشعبة البكتريكا زونوة كش الشككل :- Spiral shaped bacteria وتسيمى Spirillum للمضيرا وللجميع Spirilla ترهر بعن العصيات بشكل حلزوني وقد تكوا صلبة او مرنة اعتمااآ على النوب فقد تكوا قصيرة على ليكل نابن كثيا الدورات او على لكل حلزوا غير كامل ويدعى هءا النوب ببكتريا الالمة Vibrio اوComma التجم ات :- Arrangment تنقسم معرم البكتريا باالنشيطار الثنيائي )االنشيطار البسيي ) fission binary لتكويع لليتيع منضصلتيع متميزتيع وظيضيا مع انك قد ال تنضصل هء الخسييا عيع بعاليها اائميا وييلاي التصيا الخسيا الى ترتيب مميز يعتمد عليى مسيتويات التيي تنقسيم فيهيا البكترييا فالخسييا التيي تنقسيم فيي مسيتوى واحيد تكوا تجمعات بشكل سسسل في حيع الخسيا التي تنرم في مستويات عديدة وبطريقية عشيوائية تكيوا تجمعيات على لكل عناقيد وعنيدما يحيدا االنقسيام بتتيابع وبمسيتويات عموايية عليى بعاليها اليبعن تنيتم ريم صيغيرة مكعبييييية الشيييييكل فبكترييييييا (Streptococcus) تمييييييل اليييييى تكيييييويع سسسيييييل طويلييييية فيييييي حييييييع بكترييييييا Staphylococcus تميل الى تكويع عناقيد )لكل 1( 1

18 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي الشكل : رقم )1( يوضح شكل و تجم ات البكتريا كما اا بعين االحيياء الخيطيية المتعيداة الخسييا مثيل Beggiatoa التيي تشيترف فيهيا الخسييا ميع اليبعن االلر بصورة اائمة في جدار للوي مشترف يغطي جميع الخسيا بحيث ال يمكع فصل هء الخسيا بعاليها عيع البعن االلر اوا اا تموت في حيع اا سسسل البكتريا يكوا االتصال فيها غير مستقر او ابت حييث يمكيع فصل الخسيا بواسطة الرج اوا اا تموت اذا اا كل للية يمثل كائع حي مستقس ترك ب خو ش البكتريا :- Structure of bacterial cell تحتوي الخسيا البكترية على عدا مع التراكييب والعالييات قسيم منهيا يقيع ليارج الخليية والقسيم االلير محاطيآ بغييييسا الخلييييية وهنيييياف تراكيييييب الييييرى تتواجييييد فييييي انييييواب مييييع البكتريييا اوا االلييرى لييءا وجييوا وعيدم وجيوا هيءا العالييات يعتبير صييييضة تصيييينيضية وقييييد لخصييييت االجزاء التركيبية للخليية البكتيريية كما يأتي: )لكل رقم ) 2 شكل رقم )2( يوضح ترك ب الخاليا 2

19 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي االسواط -:Flagella وهي لواحع بشكل لي قطرها نانوميتر وتكوا واسطة الحركة في البكتريا الحاوية عليها ويكوا طولها احيانا اكثر مع قطر الخلية وال يمكع رؤيتها بالمجهر الالوئي اال باستعمال طر تصبيغ لاصة حيث تعامل الخسيا المثبتة بمااة مثبتة لسلواا وهي محلول غروي غير مستقر يترسب على لكل طبقة سميكة مع مااة قابلة للصبغ على سط الخلية وعلى امتداا سط السوط او االسواط وعند اضافة الصبغة نستطيع مشاهدة هء المااة المترسبة بالمجهر الالوئي حيث يرهر السوط على لكل لي رفيع جدآ يعد عدا وتوييع االسواط على الخلية صضة ورا ية ابتة تقريبا وتستعمل في التصنيا قد توجد االسواط بشكل سوط قطبي واحد في احد قطبي الخلية التي تسمى في هء الحالة Monotrichous او توجد بشكل حزمة مع االسواط عند احد قطبي الخلية Lophotrichous ويسمى او قد يوجد سوط او حزمة مع االسواط في كل مع قطبي الخلية ويسمى الترتيب Amphitrichous او قد تحي االسواط بكل جسم الخلية ويسمى الترتيب Peritrichous يتكوا السوط مع الخي Filament وهو الجزء الراهر ويكوا في حقيقتك س ة ليوط ملتضة على بعالها تتصل بجزء اني يكوا اعرض منها ذو قطر ابت يسمى الشص Hook طولك 44 نانوميتر تقريبا والءي يرتب بدور بالجسم القاعدي Basal body الءي يوجد في غسا الخلية يتركب السوط مع بروتيع فسجيليع Flagellin الءي يكوا ذا طبيعة مستالدية ويختلا مع نوب اللر اال اا بروتينات االسواط تشترف في صضة عامة هي احتواؤها على الحوامن االمينية مثل الكلوتامي واالسبارتي ويكوا محتواها مع االحماض االمينية الحاوية على الكبريت كالسستيع قليآل هنال فرضيتاا للطريقة التي تحرف االسواط بها البكتريا احداهما تقول باا الوحدات البروتينية التي تكوا االسواط تتقلص وتنبس منتجة مايشبك التموجات وبءل قد تنسحب او قد تدفع الخلية اما الضرضية الثانية فتقترح حركة اائرية يقوم بها السوط بما يشبك حركة المروحة مما يلاي الى حركة البكتريا A-Monotrichous B- Lophotrichous C- Amphitrichous D- Peritrichous 3

20 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي الش رات اواالهالب -: Pili and Fimbriae وهي لواحع ليطية مشابك لسسواط اال انها ارفع واقصر طوال مع االسواط تنتشر على سط الخسيا لصوصآ في البكتريا السلبية لصبغة كرام طولها مايكروميتر وقطرها 11-4 نانوميتر ولي لها عسقة بالحركة هنال نوعاا مع الشعيرات النوب االول الشعيرات العمومية Fimbriae التي يصل عداها الى المئات والتي تستخدمها البكتريا لسلتصا بالخسيا الحيوانية والنباتية والسطوح الخاملة مثل الزجاج والسيليلوي وهء وظيضة مهمة جدآ تمكع البكتريا مع تثبيت نضسها في بيئاتها الطبيعية ليتسنى لها توفير المواا المغءية اما النوب االلرpili Specific يطلع عليها بالشعيرات الجنسية Sex pili والتي لها اورا في عملية االقتراا Conjugation التي تحدا في بعن انواب البكتريا كما انها تكوا مستقبست Receptors لعا يات البكتريا Bacteriophages تتكوا الشعيرات مع بروتيع يدعى Pilin يصل وينك الى 0111 االتوا ويتكوا مع وحدات انوية تترتب على لكل حلزوني لتكوا ليطا مضراا قويا ذات لب فارغ وما اام البروتيع هو المااة الرئيسية لءا تعطي للخلية صضات مستالدية specific antigen لاصة للخسيا لأنها في ذل لأا االسواط المحفظش -: Capsule تصنع العديد مع البكتريا في بيئتها الطبيعية كميات كبيرة مع مواا مخاطية صمغية بوساطة انزيمات في الغشاء السايتوبسيمي وتضري الى لارج الخلية مع لسل قوب الجدار الخلوي وبءل تتكوا طبقة اضافية لارج الجدار تسمى بالعلبة اوالمحضرة والتي تكوا مسلولة عع توفير الحماية لخلية البكتريا في كونها تشكل غطاءآ واقيآ للجضاا وتخزا المواا الغءائية وهي تزيد مع امراضية البكتريا الممرضة لمقاومتها االبتسب Phagocytosis مع قبل لسيا الدم البيالاء تختلا المحضرة مع ناحية التركيب الكيمياوي فقد تتكوا مع الكربوهيدرات المعقدة مثال الدكستراا Dextran وحامن هاياليوروني ومع البروتينات يتغير سم المحضرة مع جزء مع المايكروميتر الى 11 مايكروميتر او اكثر ويكوا تركيبها الكيمياوي متميزآ لكل نوب مع االنواب وهي غير مهمة لحياة البكتريا ويمكع ايالتها باالنزيمات او بالغسل اوا اا يل ر ذل في حيوية الخلية ويرتب تكوينها ارتباطآ مبالرآ بالرروا البيئية المتاحة لءا عندما يكوا التركيب الكيمياوي للمحضرة حاوي على الدكستراا او الليضاا فاا تصنيع المحضرة يتم عند تنمية البكتريا بوس حاوي على السكروي فق ولي سكر آلر يعد قيام الخلية البكتيرية بتخليع المحضرة عملية ورا ية يسيطر عليها جيع معيع فعند حصول طضرة ورا ية لهءا الجيع تضقد قدرتها لتكويع المحضرة عند تنمية الخلية المكونة للمحضرة على الوس الزرعي الصلب تعطي مستعمرات ناعمة لماعة S-Colonies) ) في حيع الطضرات الضاقدة للمحضرة تعطي مستعمرات لشنة 4

21 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي Colonies) -R) لءا فاا حدوا هء الطضرات في بكتريا ممرضة Streptococcus pneumoniae فانها تضقدها قابليتها على اصابة الماليا تمتل البكتريا الحاوية على المحضرة تخصصآ مناعيا اعتمااآ على التركيب الكيمياوى للمحضرة ويساعد هءا على التضريع مصليآ بيع االنواب المتشابهة الجدار الخووي -:Cell Well تسيمى طبقيات الغيسا الخليوي المحصيورة بييع الغشياء البسيميي والمحضرية الجكدار الخوكوي تحتيوي جيدراا معرم الخسيا البكتيرية على نوب فريد مع مااة عاليوية متعيداة Organicتيدعى Polymer الببتييدوكسيكاا Peptidoglycanوتوفر هء المااة االسناا والشكل للخلية ويحمي الجدارالخلية مع تيأ ير الاليغ االيميويي الييداللي الييءي يكيوا بمييدى يقييع بيييع 21-4 جيو نتيجيية لتركيييز المييواا الءائبيية والمنقولية بوسياطة عمليية النقييل الضعال وللجدار الخلوي اور مهم في عملية انقسام الخلية كما تكوا طبقات الجدار مواقيع لكثيير ميع المحيداات المستالدية باالضافة الى انك موقع عمل قسم مع المالااات الحيوية تتكيوا ميااة الببتييدوكسيكاا Peptidoglycan او Murein ميع وحيدتيع هميا السيكريات االمينيية Amino sugars و االحمياض االمينيية اذ اا السك ري ي ات االمينيي ة هي ي (AMA) N-acetylmuramic acid و (AG) N-acetylglucosamine مرتبطيية باالصييرة 4-1 مييع النييوب بيتييا وسسسييل جانبييية مكونيية مييع مجموعة ببتيدات رباعية متصلة بحامن ا استيل ميورامي ومجموعة مع ببتيدات متشابهة مستعرضية يكوا الهيكل متشابها في جميع انواب البكتيريا اميا السسسيل الجانبيية والمستعرضية فتختليا بيالتسا االنواب تتكيوا الجسور المستعرضة مع آصرة ببتيدية مبالرة مع االحمياض االمينيية L-alanine و D-lsoglutaminc و AMA اذ تيييرتب بأواصييير متستعرضييية بييي D-alanine Diaminopimelicو acid او L-lysine لكل) 3 ( شكل ) 3 (يوضح الوزدات الترك ب ش لطب ش ال Peptidoglycan 4

22 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي اا مااة الببتيدوكسيكاا مجسمة س ية االبعاا ومع هنا تأتي قوتها وهي بءل ال تعترض الول الماء والمواا الغءائية مثل المعااا والكلوكوي واالحماض األمينية والمواا العالوية كءل الجزيئات الكبيرة نسبيا وبنض الوقت تخرج المواا التالضة مع لسل هءا الممر وصسبة طبيقة الببتيدوكسيكاا تعوا الى االواصر المستعرضة التي ترب ال Polymer وتكوا هء االواصر اكثر في البكتريا الموجبة لصبغة كرام مما هو علية في البكتريا السالبة لصبغة كرام جدار البكتريا الموجبش والسالبش لصبغش كرام :- اا جدار الخسيا البكترية الموجبة لصبغة كرام يتألا مع طبقات متتالية مع الببتدروكسيكاا حيث تتصل كل طبقة منها بالتي فوقها والتي تحتها لسل جسور مع االحماض االمينية ويبلغ سم جدار هء البكتريا nm اي حوالي %41-21 مع ويا الخلية ويحتوي %01-21 مع مااة peptidoglycon اضافة الى البروتينات والسكريات المتعداة وحامن teichoic )الءي يتألا مع الكليسرولglycerol او ribitol كوحدة فرعية متكررة متأصرة الى االلنيع والضوسضات ويوجد نوعاا مع حامن التكوي هما تكوي الجدار الخلوي wall teichoic او تكوي الغشاء membrane teichoics والءي يسمى lipoteicho لكل) 4 ( اما جدار الخسيا البكتيريا السالبة لصبغة كرام يكوا رقيقا جدا يبلغ سمكك nm وهو يشكل 11- %21 مع ويا الخلية الجافة ويتكوا مع %14-4 مع peptidoglycan و %34 مع الدهوا الضوسضاتية phospholipipids و %14 مع protein و %41 مع lipopoly saccharides )وتعد هء الطبقة ذات اهمية واسعة بسبب لواصها السمية واا الجزء الدهني هو المكوا السمي لهء الطبقة( شكل ) 4 (يوضح الفرق ب ن ترك ب الجدار واالغوفش الموحقش لبكتريا السالبش والموجبش لصبغش كرام 6

23 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي ب ض المكوةات الخاصش بالبكت ريا السالبش لصبغش كرام والتي تقع خارج peptidoglycan وهي : 1- Lipoprotein وهي مواا قليلة الويا الجزيئي تعمل كجسور لرب الطبقات الخارجية الى الجدار الخليوي اذ ترتب بشكل تساهمي مع الحامن االميني di-aminopimelic الموجيوا فيي طبقية peptoglycan ويتيألا الجيزء البروتينيي ميع 40 حيامن امييع اميا الجيزء اليدهني فهيو diglyceride thioether اليءي ييرتب بي cystein وظيضة lipoprotein هي مواينة الغشاء الخارجي وتثبيتك مع طبقات peptoglycan 2- phospholipid )الضوسضولبيدات( : وهي طبقة نائية مع اهوا فوسضاتية يتكوا مع ارضية سائلة تحتوي على بروتينات لاصة يعمييل الغشيياء علييى تسييرب البروتينييات فييي periplasmic space ويحمييي البكتريييا المعوييية مييع االمييسح واالنزيمات المحللة الموجواة في بيئية المالييا تختليا نضاذيية الغشياء الخيارجي ميع نيوب اللير فضيي بكترييا E-coli تكيوا نضاذيية هيءا الغيسا اقيل 1111 ميرة ميع نضاذيية غشياء بكترييا psudomonase aeruginosa ولهءا فاا البكتريا األولى لديدة المقاومة للمالااات البكتيرية antimicrobial واا البروتينات الموجواة في الغشاء الخارجي يطليع عليهيا بالبروتينيات الثانويية Minor protein والتيي لهيا عسقيية بنقييل الجزيئييات الصييغيرة مثييل الضيتيياميع binding protein B12 و Phospholipid و proteases و pencillin, 3- Lipopolysaccharide (LPS) وتعتبر المكوا الرئيسي بيع هء الطبقات وتشكل %44 مع السط الخارجي للبكتريا وهي تتكوا مع س ة مناطع: 1- ممتالد O-antigen ويطلع عليك المنطقة االولى ويتكوا مع سكريات قليلة التعدا oligosaccharide ويكوا عدا هء المستالدات في بكتريا Salmonella اكثر مع 1111 نوب 2- المنطقة المركزية Core region ويطلع عليها المنطقة الثانية وهي مكونة مع سسسل سكريات متعداة ترتب بشكل تساهمي بالطبقة الثالثة وباالضافة الى وجوا السكريات يوجد ايالا ethanolamine phosphate 3- A Lipid يتكوا مع سكريات نائية مع phospho glucose amine مرتبطة مع االحماض الشحمية الطويلة السلسلة lauric acid و B-hydroxy myristic acid ويكوا الجزء السكري ابت لكل انواب البكتريا في حيع تتغير االحماض الشحمية فائدته: 1- تعميييل الطبقييية الدهنيييية عليييى مواينييية الغشييياء وتكيييوا حييياجز يمنيييع اليييول بعييين الجزيئيييات المحبييية للمييياء hydrophilic molecules 2- تكوا هء الطبقة سامة للحيوانات تدعى endotoxin الا عند تحللها الى Lipid A وسيكريات متعيداة تكيوا جميع سميتها عائدة الى lipid A 0

24 المحاضرة )4( البكتريا والجدار الخلوي التصب غ: يتم التغلب على صعوبة مسحرة الكائنات الشضافة والقاارة على الحركية وذلي بقتيل الخسييا وتعاميل بعدئء مع صبغة او اكثر ذات الضة لاصة لواحيد او اكثير ميع مكونيات الخلويية ونتيجية الليتسا الشيحنات بييع جسم الخلية والصبغة )فالخلية البكتيرية غنية بالحامن النووي الءي يحمل مجموعة الضوسضات السالبة الصيغة وهءا يساعد على االرتبياط بالصيبغات ذات الشيحنات الموجبية )والمعروفية بالصيبغات القاعديية( التيي لهيا الضية قوية لواحد او اكثر مع مكونات الخلية وتلوا هء المكونات عند اضافتها للخلية اما الصيبغات السيالبة الشيحنة فس تستطيع الترا غسا الخلية وبالتالي تجعل الخلية عديمية الليوا واالرضيية بليوا الصيبغ )واا االصيباغ امسح يكوا احد ايوناتها ملونا والمل عبارة عع مركب كيمياوي احد ايوناتك موجب االلر سالب مثيل كلورييد المثييل االير ) وتعيد صيبغة كيرام (1884) stain Gram التيي انشيأها الطبييب اليدنيماركي Dr. Hans G + قاارة فعس على تقسيم البكتريا الى مجموعتيع كرام موجب Christion Gram وكيرام سيالب G حييث حيياول تصييبيغ االنسييجة المصييابة ببكتريييا التييي تسييبب ذات الرئيية Pneumonia باسييتعمال صييبغة البنضسييم البليوري crystal violet ووتثبيتهيا بمحليول Iodine يم تغسيل بي الكحيول اال يليي %54 اواالسييتوا فييتم قصر البكتريا G وعدم قصر البكتريا باللوا Purple البنضسجي اميا تصطبغ البكتريا G + G G لقيدرتها عليى االحتضياظ بالمعقيد Crystal violet-iodin وتحيتض تكيوا عديمية الليوا وعنيد اضيافة صيبغة السيضرانيع الحميراء Safranin باللوا األحمر التي تالاا بعد الكحول 0

25 المحاضرة )5( الغشاء السايتوبالزمي الغشاء السايتوبالزمي Cytoplasmie membrane ويسمى ايضا الغشاء الخلوي cell membrane.يحتوي الغشااء الساايتوبالزمي ىلاى حاوالي %06 بااارو ي و % 06 دهاااوع مهامهاااا بشااافس دهاااوع م سااا رة phosphorlipids ويقاااح حاااا الجااايا الخلاااوي مباشرة وهو اليحتوي ىلى الستيروالت Sterols الموجودة في االغشية الحيوانية. شكل رقم )5( يوضح تركيب الغشاء البالزمي اع لوجود اليهوع الم س رة خواص بايولوجية فرياية ا ملاس الجاغء غيار المحاا للمااء hydrophobic وهاي طبقاة شابئ ةاا لة semifluid ويملاس الجاغء البرو يلااي المارل المحاا للمااء hydrophilic وبأمفااع ىااغ الغشاء السايتوبالزمي ى بقية التراكيا الخلوية فهلي ازالاة الجايا الخلاوي بوةااطة مهاملتائ ماح lysozyme ةاااول ل جرالااا protoplast وىلاااي وضاااح فاااي محلاااو واطااات الشاااي لااايلح محتوياااات الغشااااء البالزماااي )السايتوبالزمي( للخا ج ويبقى الغشاء السايتوبالزمي ىلى شفس كاي يياف فاا غ يلاا بالمااء و اع يهار الى المرد المركغي. وظائف الغشاء البالزمي: يحتااوي ىلااى االنغيمااات والجغيحااات الحاملااة carrierالتااي molecules ساااهع فااي خلاافDNA 1- وبوليمرات الجيا الخلوي ودهوع الغشاء. يفوع الغشاء شبئ مل ذ Semipermeable ا ستميح المواد ات الوزع الجغيحي الواطت الل و الاى 2- الجغء الياخلي م الخلية )اي اع الغشاء يهمس حاجغا لافذيا ال يسمح بمرو المواد ات وزع جغيحي يغيي ى جغيحة الفليسري ولهذا فهو يسمح بتفوي ضغط لافذي داخس الخلية ويحافظ ىليها. يلاع مرو المواد الغذا ية والملتجات االيضية بي الخلية والمحيط الخا جي. 3- الساما بمارو الجغيحاات االيضاية الفبيارة ضام اناماة اللقاس اللشاط Active transport و ايىى 0- كاس نااان ما هاذظ االناماة لماادة مهيلاة او (permeases) حيث يتخصا ايضا بانغيمات اللضو مجموىة مواد. 1

26 المحاضرة )5( الغشاء السايتوبالزمي افراز االنغيمات الخا جية المحللة.extracellular hydrolytic enzyme انتقاا االلفتروناات وىملياة ال سا رة التأكسايية oxidative phosphorylation التاي تواجاي فاي الخاليا حقيقية اللواة في االنواع الهوا ية. اليات انتقال المواد عبر الغشاء السايتوبالزمي: حيث النقل المنفعل )السلبي( Passive transport تيفف الجغيحات بصو ة حرة م خا ج الخلياة الاى داخلهاا دوع ان ااق طاياة ما يباس الخلياة وبمسااىية Specificالموجود protein system في الغشاء ويستمر انتقا الجغيحات الاى اع يصابح ركياغ الجغيحاة هاو ن سئ داخس وخا ج الخلية )ىلى جاانبي الغشااء البالزماي(. ياتع انتقاا المااء وبها اليهوع ملس الفليسيرو.Glycerol -2 النقل الفعال Active transport الماواد القابلاة للاذوباع فاي اع الخلية ستهلك طاية للقاس الجغيحاات ما خاا ج الخلياة الاى داخلهاا وهاذظ الماياة نا جاة ما االفهاا الحيوياة للبفتريا.Metabolic energy وىادة اع ما لقلئ الخلية داخلها اكلر مما لقلائ خا جهاا و فاوع اللتيجاة اراكع الجغيحات داخس الخلية. وملا لك انتقا السفريات ةياةية الفاا بوع Hexoses ىبار الغشااء الساايتوبالزمي ويااتع جهيااغ المايااة ماا اساارة ال وةاا ات الموجااودة ضاام جغيحااة (PEP) Phosphoenol pyruvate باالضافة الى وجود البرو ي الحامس للماية Carrier protein وجود اناغيع يح اغ الت اىاس. ا يقاون البارو ي الحامس للماية ي س رظ السفر السياةي الموجود خا ج الغشاء السايتوبالزمي.( 3 (Fig,1,,2 PEP + Protein EnzymeI Pyruvate + Protein phosphate Protein phosphate + sugar EnzymeII Sugar 6 phosphate + protein -1-3 الفراغ السايتوبالزمي Periplasmic space هي الملمقة المحصو ة بي الجيا الخلوي والغشااء الخلاوي و ختلا فاي طبيهاة ركيبهاا الفيميااوي و حتاوي هااذظ الملمقااة ىلااى الهييااي ماا االنغيمااات الذا بااة التااي قااح الااى خااا ج الغشاااء الخلااوي لااذلك يملااف ىليهااا باالنغيمات الخا جية Exoenzymes وم هذظ االنغيمات: مجموىة ما االنغيماات التاي قاون بهملياات حلياس الماواد او هضامها ملهاا Acid phosphatase و.penicillinase و Alkalin phosphotase -2-3 مجموىة م االنغيمات الها ية الى السلسلة التل سية ملس.Nitrite reductase مجموىة م البرو يلات التي همس في انامة اللقس يملف ىليها Binding proteins والتي همس ىلى نقس المواد التالية sugars و vitamins و Ions و.amino acid البروتوبالست Protoplast يملف ىلى الخاليا التي قي جيا ها الخلوي ب Protoplast ويمف اع حافظ ىلاى حيويتهاا ا ا ماا ح ااا فاي ضغط لافذي ملاةا. و متاز البرو وبالةا بشافلها المفساو دا ماا مهاا كااع شافس الخلياة المشاتف ملهاا و لاك بسبا غياب الجيا الخلوي. ويمفا اع بقاى البرو وبالةاا لسااىات طويلاة ا ا ماا ح ااا فاي محلاو و ضاغط لافاذي ىاالي نسابيا ملاس كلو يي الصوديون %5 او ةفر الفلوكوز % 26 او مصس الاين %26 لفاي هااد الضاغط التلافاذي ما داخاس الغشاء السايتوبالزمي. و متاز البرو وبالةا بفونها غير متحركاة وغيار يااد ة ىلاى االنقساان )اال فاي حااالت

27 المحاضرة )5( الغشاء السايتوبالزمي مهيلة( وال فوع جيا خلوي وغير مهرضة لالسابة بالها يات. ويمف حمايع الجايا الخلاوي بمهاملاة الخلياة بأنغيع Lysozyme وهذا انغيع مهي يفسر االواسر الفيمياويا ة )بيتاا 0-1 (بيا الوحي يا ال رىيتي ا -N.peptidoglycan الموجوداع ضم ركيا طبقة N-acetylglucosamine و acetyl muramic acid تا ر البفتريا G + اكلر م البفتريا - G الحتواء االخيرة ىلى طبقاة ييقاة ما الا Peptidoglycan باالضاافة الى وجود طبقات جيا ية اخرى ملاس outer membrane و ماواد دهلياة مهقاية )ىملياا يمفا ازالاة Outer membrane بمادة هيي وكسيي الصوديون المذيا لليهوع ع هامس باالنغيع الحا (. يملااف ىلااى البفتريااا G + ىلااي ازالااة جاايا ها الخلااوي باا protoplast امااا البفتريااا G - فيملااف ىليهااا باا spheroplast مااح بقاااء طبقااة membraane) (outer يمفاا الحصااو ىلااى البرو وبالةااا ماا مهاملااة الخاليا ب pencilline الذي يهمس ىلى ملح التأسار الهرضاي فاي ماادة الببتيايوكاليفاع فاي الخالياا اللامياة او الملقسمة لذلك فالخاليا G + اكلر حساةة للبلسلي م - G. 3

28 مكونات الخلية المحاضرة )6( الجسم الوسطي :- Mesosome وهي تراكيب داخلية تقع مباشرة تحت الغشاء الخلوي في عدد من البكتريا وتظهر بعض االحيان كطبقات من الغشاء الخلوي lamellar structure او تراكيبب اببوبيبة Tubular او بشكل حويصالت Vesicles ويتكون تركيبها من 05 %05 بروتين و % دهون وكميات قليلة من الكاربوهيدرات. وان هذه التراكيب تظهر بشكل واضح وشائع جدا في البكتريا الموجبة لصببغة كبرا امبا السالبة للصبغة فتظهر صغيرة واقل تعقيبدا.. ان الجسبم الوسبطي يختعبي عزبد ااالبة الجبدار الخلبوي وتحضبير البروتوبالسببت وهببذا يشببير الببش ان الغشبباء السببايتوبالامي يتمببدد ليحببيب بالسببايتوبالا وياخببذ معبب الجسببم الوسطي اثزاء عملية التمدد. وظائف ال :- Mesosome 5- يزيد من المساحة السطحية للغشاء لذا فقد يزيد قابلية الخاليا علش تركيز المواد المغذية. 2- يساهم في تكوين الجدار المستعرض في ابقسا الخلية البكتيرية. 0- يعمل علش توايع المادة الزووية علش شطري الخلية المزقسمة. 4- ل عالقة ببعض الععاليات الحيوية االخرى مثل تعاعالت االكسدة واالختزال تكوين السببورات التركيبب الضوئي تثبيت الزتروجين افراا بعض االبزيمات تكوين بعض البروتيزات التزعس الخلوي. السايتوبالا -: Cytoplasm يحتوي السايتوبالا علبش جميبع المبواد والتراكيبب المختلعب الموجبودة ضبمن الغشباء السبايتوبالامي ا يمكن مالحظة مزطقة سايتوبالامية حبيبية المظهبر والتبي تكبون ةزيبة بالحبامض الزبووي RNA والمزطقبة الثابية كروماتيزيبة او صببغية وتكبون ةزيبة بالحبامض الزبووي DNA وتكبون جميبع المبواد الموجبودة فبي السايتوبالا محاطة او عالقة في ارضية سائلة او شب سائلة Matrix تحوي علش ايوبات ائبة مثل ايبون الهيبدروجين وايبون الصبوديو وايبون الكلبور وايبون العوسبعات فضبال عبن احتوائب علبش مبواد اخبرى مثبل االحماض االميزية وبعض البروتيزات وببتيدات وبعض القواعد الزايتروجيزية مثبل البيوريزبات والبريميبديزات واحتوائ علش المعقدات الدهزية والعيتاميزات وسبكر الرايببوا والكلوكبوا وبيوكليوتيبدات وابزيمبات مسباعدة وةيرهببا وتكببون هببذه: )أ( البادئببات وةيرهببا مببن المببواد المسببتعملة فببي البزبباء الخلببوي) ) مصببادر للطاقببة كالكلوكوا)ج( فضالت باتجة عن فعاليبات الخليبة تطبر البش الخبارج. وتحتبوي المبادة البيزيبة علبش الحبامض الزووي الرايبواي الزاقل.tRNA التراكيب السايتوبالامية الدقيقة Cytoplasmic ultra structure الرايبوسبومات : Ribosomes - وهبي تراكيبب خلويبة داخليببة اساسببية تقببو بتخليببي البببروتين تزتشببر فببي كافببة ابحاء السايتوبالا وتتكون الرايبوسومات بصورة رئيسب من %00 من البروتيزات و %50 مبن الحبامض الزبووي الرايبواومي Ribosomal RNA اي ابها بروتيزبات بوويبببة Nucleoproteins وتثببببت مكوباتهبببا بواسبببطة االواصببببببرالكارهة للمبببببباء hydrophobic bonds واالواصببر الهيدروجيزيببة كمببا ابهببا تحتبباج الببش ايوبببات 1

29 مكونات الخلية المحاضرة )6( المغزسيو والبوتاسيو لتثبيت مكوباتها ويصل حجم الرايبوسومات البش 25 ببابومتر ويتبراو عبددها ببين في الخلية الواحدة ويختلبف عبددها اعتمبادا. علبش سبرعة تخليبي الببروتين مبن قببل الخليبة ا كلما كان معدل تخليي البروتين اعلش كلمبا كبان عبدد الرايبوسبومات اكثبر وهبي تظهبر متجمعبةعلش الحبامض الزبووي المراسبلmRNA وتسببمش.Polysome تمتبباا الرايبوسبومات بخواصبها الترسبيبية عزبدما تزببذ )تطرد مركزيا.( بسرعة عالية جدا. في جهاا الطبرد المركبزي عبالي السبرعة Ultracentrifuge حيب كلمبا كببان ترسببيب الرايبوسببومات اسببرا كلمببا كابببت كثافتهببا اكبببر. وتتواجببد الرايبوسببومات علببش شببكل جببزي ين مختلعبين وهبي 30S و 50S اعتمبادا. علبش اواابهبا الجزي يبة وتتجمبع مبع بعضهبا مكوببة الرايبوسومبات ات وان 70S )فبي حقيقبة الزبواة وان الترسيبب 80S مبن جزئيبن 60S و 40S(. حيب S )Svedberg( وهي وحدة قياس سرعة الترسيب باستعمال جهاا الطرد المركزي عالي السرعة وقبد جباءت هذه التسمية بسبة الش اسم مكتشبعها العبالم السبويدي Svedberg البذي لعبب دورا مسباعدا. فبي بشبا جهباا الطرد المركزي عالي السرعة. Ribosome Function المواد السايتوبالامية الخاملة :- يحتوي السايتوبالا علش حبيبات وكريات globules من مواد ةذائية مخزوبة وخاملة يعتمد تركيبها علش بوا الخلية والظروف الغذائية تحاط المواد المخزوبة باةشية تحددها عن بقية السايتوبالا فغالبا. ما تحول المادة الغذائية الش جزي ات كبيرة وتخزبها في وقت تكون مصدرآ للطاقة ةير ائبة و االامواي الخلوي داخل الخلية. ال تاثر في الضغب 2

30 مكونات الخلية المحاضرة )6( المواد العضوية المخزوبة -: Stored organic materials تخزن البكتريا وبقية الكائزات الحية بدائية الزواة المواد العضوية الكاربوبية علش شكل مجمبوعتين مختلعتبين تمثل الخزين من الكاربون والطاقة داخل البكتريا: 5- السكريات المتعددة مثل الزشا Starch والكاليكوجين.glycogen Poly-Bhydroxy butyric acid 2- الببدهون Lipids تخببزن فببي البكتريببا بشببكل بببوليمرات مببن الحببامض الشببحمي (BHA) ترتبب الجزي ات في الوحدة الواحبدة بوسباطة آصبرة اسبترbond ester التبي تربب مجموعة الكاربوكسيد لجزي ة مع مجموعة الكاربوكسيد لجزي ة اخرى باااحة جزي بة مبن المباء.يتكون هببذا المركببب كوسببيلة للببتخلم مببن االحمبباض الزاتجببة فببي الخليببة و لببا عببن طريببي الببتخلم مببن الجببزء الكاربوكسببيلي الببذي يتعاعببل مببع وحببدات هببذا الحببامض عببن طريببي اصببرة االسببتر وبببذلا بببتخلم مببن الكاربوكسيل وتقلل الحموضة في السايتوبالا. المواد الالعضوية المخزوبة -: Stored inorganic materials 5- الحبيبات المتكوبة من عزصبر الكبريبت بعبض البكتريبا الماكسبدة للبكتريبا تقبو ب كسبدة مبا يعبيض عبن حاجتها من كبريتيد الهيدروجين H2S الش الكبريت الذري لكي تخزب علش شكل حبيبات داخل السايتوبالا. 2- الحبيبات المتكوبة من تجمع العوسعات ةير العضوية وتعبرف بمبادة الميتافوسبعات metaphosphate وتدعش بحبيبات العوليوتين volutin تظهرهذه الحبيبات بوضو عزدما تكون ظروف التغذية للخلية جيبدة ويكبون االيبض بطي ب و تبدعش احياببا بالحبيببات المختلعبة اللبون Metachromatic البهبا تصبطبو بلبون يختلف عن لون الصبغة المضافة عليها فعزبد اضبافة صببغة اارل المثيلبين تصبطبو الحبيببات بباللون االحمبر تتواجد في بكتريا الخزال.Corynebacterium العجوات الغااية -: Gas Vacuoles من المعبروف ان الخاليبا بدائيبة الزبواة تعتقبد بصبورة عامبة البش وجبود العضبيات المحاطبة باةشبية اال ان هزاك بعبض المجباميع المتخصصبة مبن البكتريبا تحتبوي فعبال علبش اةشبية داخليبة تشبمل هبذه بكتريبا التب ات والبكتريبا القبادرة علبش القيبا بعمليبة التركيبب الضبوئي فعبي هبذه المجباميع تببدو الخليبة ملي بة باالةشبية وهذه االةشية هي ليست في الواقع اةشية حقيقية وابمبا تكبون علبش شبكل حويصبالت اسبطوابية مكوببة مبن بروتين بصورة مطلقة ويكون سما الطبقة مكاف ا لجزي ة بروتين واحبدة وتسباعد هبذه العجبوات فبي البكتريبا المائيببة علببش تزظببيم قابليببة الطعببو Buoyoancy عزببد الخليببة البكتيريببة وبببذلا يحببدد ارتعاعهببا فببي العمببود المائي وتقو العديد من السيابوبكتريا المائية بالتحرك الش االعلش واالسبعل لغبرض الحصبول علبش الظبروف المثلش للقيا بعملية التركيب الضوئي وهبذا مبا يسبمش باالبتحباء الضبوئي.Phototaxis كمبا تحتبوي بعبض البكتريا علش حبيبات معدن الحديد محاطة بغشاء تجعل البكتريا تتجب بحبو المغزباطيس وتكبون هبذه الحبيببات السبب في ابحار البكتريا حسب المجال االرضي المغزاطيسي.Magnetotaxis المادة الزووية -: Nuclear Material تسمش ايض بيوكلويد nucleoid او الجسم الكروماتيزي وتعتقد الخليبة البكتيريبة البش وجبود كروموسبومات متميزة والزوية والغشاء الزووي الموجودان فبي الخاليبا حقيقيبة الزبواة وتحتبل المبادة الزوويبة موقعب قريببا مببن مركببز الخليببة وتكببون متصببلة بالميزوسببو والغشبباء البالامببي والتعببابي مببن االبقسببامات الخيطيببة واالختزالية وهذا ما يميزها عن حقيقيبة الزبواة. تتب لف المبادة الزوويبة مبن جزي بة مبن DNA يطلبي عليهبا 3

31 مكونات الخلية المحاضرة )6( بالكروموسو ويصل طول شريب ال DNA الش حوالي 455 مرة اطول من المحور الطولي لبكتريا E.coli يبلو طول جزي ة ال DNA عزد مدها الكامل حوالي 5 ملمتر وسمكها 25A ويحتبوي كبل 4 مليبون قاعبدة بتروجيزية و 0555 جين ويعبر عن طول شريب ال DNA ب (kbp).(kilobase وهذه الكروموسبومات تحتبل بصبف حجبم السبايتوبالا وهبي خاليبة مبن الهسبتوبات histones التبي توجبد عادة في بواة الكائزات الحية الراقية )الهستون : بروتيزات قاعدية التعاعل ةزيبة بالحبامض االميزبي القاعبدي. DNA التي تعمل علش معادلة المجاميع العوسعاتية في شريب ال arginine و lysine شكل رقم )8( يوضح تركيب ال DNA يت لف شريب ال DNA من عدد من الزيوكلوتايدات ويت لف كل Nucleotide من: 5- سكر خماسي هو سكر الرايبوا مزقوص االوكسجين.Deoxyribose -2 قواعبد بتروجيزيببة تشببمل -: purines guanine ( و )adenine و thymine( pyramidines و. )cytosine 0- مجبباميع العوسببعات : Phosphoric acid تببرتبب القواعببد الزتروجيزيببة مببع بعضببها بواسببطة اواصببر هيدروجيزيبة hydrogen bonds و لبا ب رتبباط االدببين والثبايمين ب صبرة مزدوجبة A=T والسايتوسبين والكوابيببن ببب اصببرة ثالثيببة G_=C وان قسببم مببن DNA يظهببر خببارج حلقببة الكروموسببو extrachromosomal علش شكل حلقات وهي تستزسخ اتيا. بعيبدا. عبن الكروموسبو وبمعبزل عزب تبدعش البالاميببدات Plasmids وهببذه البالاميببدات ةيببر ضببرورية لحيبباة البكتريببا ويمكببن ااالتهببا مببن البكتريببا بمعاملة البكتريا بمواد كيميائية مثبل Cobalt Ion و. Ethidum Bromide تحمبل بعبض البالاميبدات المعلومبات المسباولة عببن تصبزيع االبزيمببات المسبببة لمقاومبة البكتريبا للمضبادات الحياتيبة مثببل البزسبلين والكلوروفيزكبول والتتراسبايكلين وايضبا. تحمبل معلومبات مسباولة عبن تهي بة البكتريبا لعمليبة االقتران.تكبون البالاميدات ات فائدة كبيرة في مجال الهزدسة الوراثية لكوبها تحمل العديدمن المعلومبات الوراثيبة ويسباعد 4

32 مكونات الخلية المحاضرة )6( صغر حجمها علش عزلها وربطها بمعلومبات وراثيبة مب خو ة مبن مصبادر اخبرى وارعهبا فبي خاليبا بكتيريبة جديدة من اجل الحصول علش الصعات المرةوبة. االبواغ الداخلية (Endospores) :- 5 وهي تراكيب تظهر في بعض مراحل الزمو للخاليا في بعض االجزاس البكتيرية خالل عملية تكوين الببوغ اوالسبور Sporulation وبعد تحرره من داخل الخاليبا الخضبرية يبدخل طبور السببات حيب يمكبن ان يبقبش فبي هبذه الحالبة لسبزوات طويلبة )ثببت وجودهبا لغايبة سبزة ) ويمكبن ان يمبر الببوغ تحبت ظبروف معيزبببة عبرسلسبببلة مبببن االحبببداي يتحبببول فيهبببا الببببوغ مباشبببرة ثابيببة الببش خليبببة خضببرية تببدعش باالبببببات Germination وبما ان الخلية الخضرية تكون بوةا. داخليا. واحد لبذلا اليعبد عمليبة تكاثرببل وسبيلة لحعب الزوا فقب. يتكبون الببوغ بتيجبة لعبد تبوفر ظبروف جيبدة الزمبو. مثبل قلبة المبواد الغذائيبة )بقبم المصبدر الزبايتروجيزي والمصدر الكربوبي( ويظهر تكون البوغ بوضو في بهاية الطور اللوةارتمي بتيجة لزقم الغبذاء واخبتالف الظروف العيزيائية والكيميائية في المزرعة. تكبون السببورات الداخليبة اجسباما ات جبدار سبميا عاليبة المقاومبة تكوبهبا كبل اببواا االجزباس Bacillus وClostridium وSporosarcina وقد تستمر البكتريا المزتجة لالببواغ الداخليبة علبش الزمبو والتكاثرعبدة اجيال خاليا خضرية ثم يحدي في بعض مراحل الزمو ان يتكون بروتوبالا جديد يتحبول فيمبا بعبد البش ببوغ تلخم الخطوات الرئيسية لهذه العملية كما ي تي: 5- تحول مادة DNA الش خيوط وحدوي اببعباج فبي الغشباء الخلبوي قبر احبد بهبايتي الخليبة وبهبذا يتكبون تركيب يسمش البوغ االولي.fore spire 2- تكون طبقات تغطي البوغ االولي Spore cortex تسمش قشرة البوغ تعقبد بتكبون ةطباء الببوغ Spore coat المكون من عدة طبقات. 0- تحلل الخلية اال وابطالل البوغ بصورة حرة. تطببرأ علببش الخليببة عببدة تغيببرات اثزبباء تكببون البببوغ ومزهببا ابتبباج عببدد مببن المببواد االيضببية الجديببدة واالبزيمات والتبي تحبددها عبدد مبن الجيزبات فبي الخليبة الخضبرية حيب يبتم تزشبيب الجيزبات المسباولة عبن عملية تكوين االبواغ وتتوقف الجيزات المسباولة عبن بشباط الخليبة الخضبرية وتختلبف العتبرة الزمزيبة التبي تستقر فيها الخلية البكتيرية لتكبوين السببور مبثال. تحتباج بكتريبا B.subtilus حبوالي 0 سباعات فبي ظبروف المختبر. -5 ان اكثر الصعات المميزة للبوغ الداخلي هو عد امتالك بشاط ايضيا. فعليا. حي تقتل الخلية الخضرية مثل التسخين والتجعيف والتجميد والكيميائيات واالشعاا. ان الببوغ يقباو العوامبل التبي موقع السبور:ال يكون حجم االبواغ ومواقعها متشابها فبي الخاليبا البكتيريبة لبذا تعبد هبذه الصبعات مهمبة فبي تشخيم البكتريا.هزالا ثالي مواقع للسبور في الخلية ب ختالف االبواا:.Clostidium tetans يكون موقع السبور طرفي كما في بكتريا : terminal spores Bacillus anthracis يكون موقع السبور وسطيا. كما في بكتريا :Central spores :Subterminal يكبببون موقبببع السببببور شبببب طرفبببي كمبببا فبببي بكتريبببا Clostridium.botulinum

33 مكونات الخلية المحاضرة )6( تركيببببببب السبببببببور :الطبقببببببات الخارجيببببببة للبببببببوغ : Exosporium طبقة رقيقبة خارجيبة تتكبون مبن البروتيزات والسكريات المتعددة والدهون. 5- اةطيببة البببوغ : Spore coats توجببد داخببل الطبقات الخارجية كبل طبقبة بسبما ببابومتر وهببذه الطبقببة تعببزى اليهببا صببعوبة تصبببيو البببوغ بببببالطرل العاديببببة وتتكببببون بصببببورة رئيسببببة مببببن البروتيزات )حوالي %05(. 2- طبقة القشرة :Cortex تشكل هذه الطبقة حوالي بصف حجم البوغ وتختعي اثزاء عملية االببات. 0- مزطقة اللب :Core وهي تحتوي علش المادة الزووية Nuclear material وعلش عدد من االبزيمات. يتميز التركيب الكيمياوي للبوغ علش احتوائ علش كميات كبيرة من حامض Dipicolinic acid وهي مبادة ةير موجودة في الخاليا الخضرية وتكون %55-0 من الوان الجاف للبوغ باالضبافة البش كميبات كبيبرة مبن الكالسبيو Ca +2 + dipicolinic acid + peptidoglycan ويعتقبد ان المعقبد المتكبون مبن Ca +2 يكون طبقة القشرة وهذه الطبقة مساولة عن عد بعا ية ةطاء البوغ ويعتقد ان المقاومة للحرارة والجعباف والمببواد الكيمياويببة والمطهببرات باتجببة عببن قلببة المحتببوى المببائي و تكببون Calcium dipicolinice الموجودة في القشرة. * يكشبف عبن االببواغ الداخليبة بسبهولة ببالمجهر الضبوئي البهبا ات ابكسبار عبال والتتقببل االصبباغ خبالل ةطائها السميا كما تتقبل بقية الخلية. تكوين وتركيب ال Spore 6

34 مكونات الخلية المحاضرة )6( 7

35 المحاضرة )7( تغذية االحياء المجهرية تغذية االحياء المجهرية : Nutrition of Microbiology لكي تنمو االحياء المجهرية عليها ان تحصل على جميع المواد الضرورية لتخليق المكونات الخلويةة لتوليةا القا ةة وتةي تحصةل على تذه المواد من البيئة وتسمى تذه بالمغذيات وتقسم الى: 1- المواد الغذائية االساسية Essential nutrients وتي المواد التي اليمكن للخاليا ان تعيش باونها. 2- المواد الغذائية غير االساسية NON-Essential nutrients وتي مواد مساعاة تستعمل عنا توفرتا. ويمكةن تقسةيم المةواد الغذائيةةة الةةى سةمين حسةة الكميةات التةةي تحتاجهةةا الكائنةات ومنهةةا Macronutrient وتةي المةةواد التةةي تحتاجها الخاليا بكميات كبيرة اما micronutrients فهي المواد التي تحتاجها بكميات ليلة. عناصر التغذية :- الماء : إن بروتوبالزم الخلية الحية يحتوي من %08-77 من الماء تحصل عليه من البيئة القبيعية التي تعيش عليها. والماء ياخل مةن الخليةة محمةالا بكةل الجغيئةات الغذائيةة الذائبةة بالبيئةة القبيعيةة ويخةرد منهةا محمةالا بمةا تريةا ن تخرجةه الخليةة وكةل العمليةات اإلنغيمية الكيميائية التي تتم بااخل الخلية يتم فقط في وجود كميات كافية من الماء. ونوعية الماء الالزم لتحضير بيئةة لتنميةة البكتيريةا يعتبر من األمور الهامة جااا. فمثالا يج عام إستعمال ماء الحنفية العسةر و المحتةوع علةى يونةات الكالسةيوم و المغنيسةيوم. حية ن وجود الفوسفات غير الذائبة وكذلك يونةات الكالسةيوم و المغنيسةيوم ةا ية عر علةى مةاع صةالحية الببتةون و خالصةة اللحةم التةي تضاف إلى البيئة. و فضل المياه التي تستعمل في صناعة بيئةات الةغره تةو المةاء المققةر. يمكةن التعبيةر عةن الةوفرة للمةاء بالن ةا المائي Water activity ضغط بخار المحلولP aw = ضغط بخار الماء Po و يمة aw مساوية لل 1 وتقل تذه القيمة عناما تكون تناك امالح مذابة في الماء. تتمكن الكائنات المجهرية من النمو في بيئة تكون يمة aw وا عةة بةين 7..8 و 8.00 ويبةاو ان ةيم aw عابتةة بالنسةبة للنةوه الواحةا والتعتمةا علةى بيعةة المةواد المذابةة وتحتةاد البكتريةا الةى ةيم لفاعليةة المةاء اكثةر مةن القةيم التةي تحتاجهةا الخمةائر والفقريةات) الة Micrococci و Staphylococcni تمتلك القيم اال ل لفاعلية الماء المثلةى لنموتةا( والقيمةة المثلةى للن ةا المةائي الةذي تنمةو فيةه االحياء المجهرية تي وعنا تبو يمة الن ا المائي الى.8.0 فانه يعيق نمو العايا من البكتريا امةا الفقريةات فةيمكن منع نموتا بخفض القيمة الى 8.7. تقسيم أحياء المجهرية بالنسبة لمصدر الطاقة والكاربون وااللكترونات :- أ. بالنسبة لمصدر الكاربون : تصنف أحياء المجهرية بالنسبة لمصدر الكاربون إلى: 1. أحياء ذاتية التغذية Lithotrophs or Autotrophs وهي األحياء المجهرية التي تستعمل غاز ثاني اوكسيد الكاربون مصدر للكاربون. 2. أحياء المتباينة التغذية Heterotrophs وهي األحياء المجهرية التي تستعمل المركبات العضوية مصد ار للكاربون. ب. بالنسبة لمصدر الطاقة: تصنف أحياء المجهرية بالنسبة لمصدر الطاقة إلى : 1. أحياء ضوئية Phototrophs وهي األحياء المجهرية التي يكون فيها الضوء مصد ار للطاقة 2. أحياء كيميائية Chemotrophs وهي األحياء التي تؤكسد المركبات العضوية أو المعدنية لتحصل على الطاقة الالزمة للعمليات الحيوية المختلفة. 1

36 المحاضرة )7( تغذية االحياء المجهرية كذلك قسمت أحياء التربة المجهرية بالنسبة للتداخل بين مصدر الكاربون والطاقة إلى أربعة أقسام هي: Photoautotrophs أحياء أ. ذاتية التغذية ضوئية األحياء وهي المجهرية الشبيهة بالنباتات تستعمل ثاني اوكسيد إذ الكاربون كمصدر للكاربون والضوء مصدر للطاقة وهذه تضم جميع الطحالب وقسما من البكتريا مثل جنس.Green bacteria والبكتريا الخض ارء Purple bacteria وكذلك البكتريا األرجوانية Rhodospirillium ب. أحياء ذاتية التغذية كيميائية Chemoautotrophs وهي األحياء المجهرية التي تستعمل ثاني اوكسيد الكاربون مصد ار للكاربون وأكسدة المركبات المعدنية مصدر للطاقة الالزمة لتحويل ثاني اوكسيد الكاربون إلى كلوكوز ثم تحويله إلى مركبات الخلية العضوية األخرى. ويشمل هذا القسم عددا من األجناس البكترية االقتصادية والتي تقسم بدورها إلى مجاميع أخرى على أساس مركبات العناصر التي تقوم بأكسدتها للحصول على الطاقة وهي: البكتريا التي تؤكسد ايونات االمونيوم إلى ايوناات النتريات للحصاول علاى الطاقاة مثال جانس Nitrosomonas كماا فاي.1 المعادلة اآلتية: NH4 + 11/2O NO2 + 2H + + H2O + 66 cal. 2. البكتريااا التااي تؤكسااد ايونااات النترياات إلااى ايونااات النتاا ارت للحصااول علااى الطاقااة مثاال جاانس Nitrobacter كمااا فااي NO /2O NO cal. ايوناات الكبريتاات للحصاول علاى الطاقاة مثال جانس Thiobacillus المعادلة اآلتية: 7.البكتريا التي تؤكسد مركبات الكبريات إلاى كماا فاي المعادلة اآلتية: S + 11/2O2 + H2O H2SO4 + energy 4. البكتريا التي تؤكسد ايونات الحديدوز المضافة إلى التربة بشكل كبريتات الحديدوز إلى رواسب من هيدروكسيد الحديديك Fe Fe +3 + energy للحصول على الطاقة مثل جنس.Ferrobacillus ج. أحياء المجهرية المتباينة التغذية كيميائيا Chemoheterotrophs األحياء وهي المجهرية التي تستعمل المركبات العضوية مصد ار للكاربون والطاقة وتشمل جميع الفطريات واالبتدائيات ومعظم البكتريا وجميع االكتنيومايستات ومن األجناس Azotobacter البكترية لهذه المجموعة هي Rhizobium المثبت للنايتروجين تعايشيا والجنس المثبت للنايتروجين التعايشيا P. denitrificans والجنس Pseudomonas أنواعه ومن الذي يختزل النت ارت إلى غاز النتروجين والجنس.M urea والذي من أنواعه Micrococcus المحللة لليوريا والجنس Cytophage المحللة للسليلوز. د. أحياء متباينة التغذية ضوئية Photohetrotrophs وضعت هذه المجموعة لغرض أكمال التقسيم ولم يكتشف حتى أالن في أي كائن حي يقع ضمن هذا التقسيم..1 ه - بالنسبة لمصدر االلكترونات : lithotrophs مصدر االلكترون هو الجزيئات غير العضوية Organotrophs مصدر االلكترونات الجزيئات العضوية

37 المحاضرة )7( تغذية االحياء المجهرية النايتروجين: تحتاد الخاليا N لتخليق الحوامض االمينية والنووية. وياخل في تركي االنغيمات والعايا من المواد ويوجةا باكةكال متعادة منها NH3 و N2 و NO3 وان ال كل الذي يحتاجه الكائن الحي يعتمةا علةى القابليةة االختغاليةة االنغيميةة التةي يمتلكهةا الكةائن الحةةي فعنةةاما يكةةون مصةةار النةةايتروجين علةةى تيئةةة R-NH2 فةةان البكتريةةا تقةةوم باسةةتغالله عةةن ريةةق ازالةةة مجموعةةة االمةةين (Deamination) ليكون االمونيا NH3 عم يستغل N الموجةود فيهةا و ةا تنقةل الخاليةا (Transamination) NH2 الةى مسةتلم اخةر و ا تقوم البكتريا بكال العمليتين. تحتاد عملية استغالل االمونيا الى صرف ا ة فعنا وجود االمونيا بتراكيغ عالية خارد الخلية سوف يعمل انغيم Glutamate dehgdrogenase وي دي الى تكوين حامض Glutamic acid الذي ياخل الى داخل الخلية تقوم بعا ذلك بتوزيع تذا الحامض الى مختلف المواد الخلوية التي تحتاجها خالل تفاعل حذف جذر االمين. وتنةاك بعةض االحيةاء تقةوم علةى اسةتغالل N مةن االمةالح االمونيةوم وبعضةها يقةوم بتثبيةا النتةروجين الجةوي Biological Nitrogen Fixation بوسا ة انغيم Nitrogenase لتخليق المواد النايتروجينية العضوية الخلوية. وبعض االحياء تقوم بأختغال النترات بواسقة انغيم Nitrate reductase الى نتريةا ويختةغل االخيةر بواسةقة انةغيم Nitrite reductase ويستمر االختغال الى مراحل تكون االمونيا NH3 لكي تستفيا منه الخاليا. الفسفور : يوجا الفسفور في االحماض النووية وفةي الفوسةفولبياات وفةي ATP تقريبةا اغلة االحيةاء المجهريةة تسةتخام الفسةفور الغير عضوي كمصار للفسةفور والبكتريةا تسةتقيع اسةتخاام الفسةفور العضةوي وغيةر العضةوي بعةض الفسةفور العضةوي يمكةن ان يةاخل الةى داخةل الخاليةا بواسةقة البروتينةات النا لةة والةبعض االخةر يتحلةل بفعةل االنغيمةات الموجةودة فةي الفةراه السةةايتوبالزمي Periplasm اما الفسفور الغير غير العضوي الموجود خارد الخاليا ياخل عن ريق ال Porin الموجودة في جاار البكتريا وفةي حالة وجود الفسفور بتراكيغ ليلة تستخام نوا ل خاص للفسفور يقلق عليها phosphate specific trancport 7

38 المحاضرة )7( تغذية االحياء المجهرية الكبريت : ي غل عنصر الكبريا ومركباتةه مةع االوكسةجين والهيةاروجين دوريةن. االول انةه يسةتعمل النتةاد القا ةة حية يسةتعمل كمستلم لاللكترونةات Electron acceptor والةاور الثةاني يسةتعمل لبنةاء المةواد الخلويةة. يمكةن للخاليةا البكتيريةة ان تسةتخام S مةن مصادره وتو م كساه وضمن مركبات SO4 غير العضوي وبهذا يتوج على تةذه االحيةاء ان تختغلةه اوالا. تنةاك بعةض االحيةاء المجهرية ال تستقيع اختغال تةذا العنصةر لةذا يجة ان تحصةل عليةه وتةو مختةغل علةى كةكل كبريتيةا -S مثةل H2S او علةى كةكل مركبات عضوية تحتوي على مجموعة SH مثل الحةامض االمينةي Cystein او مركبةات اخةرع اكثةر تعقيةااا مثةل البروتينةات حية تقوم تذه المركبات بتغويا الخلية بعنصر S.N.C اضافة الى القا ة. المعادن : كل الكائنات الحية بما فيها البكتيريا تحتاد إلى كميات ضئيلة من األيونات المعانية مثل الصةوديوم والبوتاسةيوم والكالسةيوم والماغنيسيوم والمنغنيغ والحايةا والغنةك والنحةاا والفوسةفور والكوبلةا لكةي تنمةو بيعيةاا و ن الكميةات الالزمةة منهةا ليلةة جةااا وتذه المعادن ا تاخل في عمليات البناء و التنفس و تعمل كمرافقات إنغيمية. عوامل النمو العضوية : Organic Growth Factors إن ي مادة حيوية وضرورية لبناء وحياة الخلية والتي ال تقار الخلية على تخليقها بنفسها من المصادر الكربونية والنيتروجينية البسيقة التي تتناولها تعرف بعوامل النمو. وتذه ت مل فيتامينات و حماض امينية معينة.والكثير من البكتيريا غير ذاتية التغذية تكتفي بما يحتويه مستخلص اللحم المضاف في بيئة المرق المغذي من عوامل النمو إال ن تناك بعض البكتيريا الممرضة الصعبة التنمية Fastidious heterotrophs تحتاد إلى بيئات غنى غذائياا enriched مثل آكار الام للحصول على العايا من عوامل النمو التي يحتاجها وتحتاد الخاليا تذه المواد بتراكيغ ظئيلة جااا لذلك تاعى بالمغذيات الا يقة. Micronutrient وتي تقسم الى: 1. الحوامض االمينية: تعا من اتم المواد العضةوية اذ ان بعةض البكتريةات تحتةاد الةى بعةض الحةوامض االمينيةة الخاصةة التةي ال تسةتقيع تخليقهةا ناةراا لةنقص االنغيمةات الم ةتركة فةي عمليةة التخليةق فمةثال يعةا الحةامض االمينةي Tryptophan عامةل نمةو مهةم التسةةتقيع االحيةةاء مةةن النمةةو باونةةه مثةةل بكتريةةا Salmonella typhi وبكتريةةا الكةةغاز Clostridium tetani وبكتريةةا الخنةةاق.Corynobacterium diphtheria 2. القواعد النتروجينية: تتمثل القواعا النتروجينية بالبيورينات والبريمابنات التةي يجة توفرتةا بنسةبة ضةئيلة فةي الوسةط الغرعةي ويوجا ب 5 مركبات مختلفة من القواعا النتروجينية تاخل في تركي الحةوامض النوويةة وتةي )T,C(.,G,U,A ان عمليةة تخليةق تةةذه القواعةةا تتضةةمن سلسةةلة معقةةاة مةةن التفةةاعالت لةةذلك يكةةون الكةةائن معتمةةااا علةةى البيئةةة )الوسةةط الغرعةةي( فةةي تغويةةاه بالقواعةةا النتروجينية. 7. الفيتاميناا : تةي مجموعةة مةن المركبةات العضةوية التةي ت ةكل الجةغء المةتمم لةبعض االنغيمةات ويكةون االحتيةاد للفيتامينةات بكميات ا ل من الحوامض االمينية والقواعا النتروجينية تختلةف االحيةاء المجهريةة مةن حية احتياجهةا بالنسةبة الكةكال عوامةل النمةو فمثالا الثايمين ( B1 ) يتكون من جغيئتين من البريميةاين والتايةازول اذ تحتةاد بعةض االحيةاء المجهريةة للثةابمين ب ةكله المتكامةل فةي حةةين تسةةتقيع االنةةواه االخةةرع االسةةتفادة مةةن احةةا كةةقري الفيتةةامين البريميةةاين او الثايةةازول وايضةةاا مثةةال اخةةر حةةامض البنتاعنيةةك acid) (Pantothenic عامل مهم ياخل في تخليق ال Coenzyme الذي ياخل في التفةاعالت االيضةية المنتجةة للقا ةة ويتكةون تةذا الحامض من جغيئتين تما Pantoic و B-alanine اذ ان االحياء المجهرية التي تحتاد الى تذا الحامض يج ان تكون ادرة علةى تخليق كال الجغيئين عم ربط تذين الحامضين بوجود انغيم معين ينتج من خالله.pantothenic )عوامل النمو تي مواد كيمياوية ا تكون عضوية مثل Co و Mg و Mn و )Zn 4

39 المحاضرة )7( تغذية االحياء المجهرية تقسيم أحياء المجهرية بالنسبة لحاجتها لألوكسجين ن وجود األوكسجين و عام وجوده يقسم حياء المجهرية إلى عالعة مجاميع رئيسية واألساا في تذا التقسيم يعود بالارجة الرئيسية إلى بيعة نام إنتاد القا ة والمجاميع تي: أ. األحياء الهوائية اإلجبارية :- Obligate anaerobes وتي األحياء المجهرية التي تحتاد إلى األوكسجين كمستقبل نهائي لاللكترونات لغرض األكساة وعناما تكون تذه تي الوسيلة الوحياة إلنتاد القا ة فان تذا الكائن الحي يكون من النوه الهوائي اإلجباري. ن اغل حياء المجهرية من تذا النوه ومن األمثلة عليها األجناا البكترية Thiobacillus و Nitosomonas و.Nitrobacter ب. األحياء المجهرية الالهوائية االختيارية :- Facultative anaerobes وتي األحياء المجهرية التي تحصل على القا ة بغياب األوكسجين ويمكنها النمو يضا في وجود األوكسجين ي نها تستقيع النمو بوجود األوكسجين م عام وجوده مثل االجناا البكترية Bacillus و.Pseudomonas د. األحياء المجهرية الالهوائية اإلجبارية :- Obligate anaerobes وتي األحياء المجهرية التي لها ناام نتاد القا ة الذي اليحتاد إلى األوكسجين وعلى الرغم من األوكسجين يعا مستقبال كائعا وكفوءا لاللكترونات فان بعض الكائنات ذات النواة الباائية لها القارة على االستفادة من بعض مستقبالت اإللكترون الالعضوية )المعانية( إذ تختغل النترات إلى امونيا وعاني اوكسيا النتروز وغازالنتروجين بواسقة البكتريا الالتوائية اإلجبارية Pseudomonas dentrificans حي تعا النترات احا مصادر مستقبالت االلكترونات لهذه البكتريا و يمكن ن تكون الكبريتات ( )SO4 مستقبل لاللكترونات إذ تختغل إلى كبريتياات بواسقة البكتريا الالتوائية اإلجبارية Desulfovibrio desulfuricans يختغل إلى غاز الميثان بواسقة البكتريا الالتوائية اإلجبارية جنس و يمكن ن يكون غاز عاني اوكسيا الكاربون مستقبل لاللكترونات إذ.Methanobacterium ويعا االوكسجين من العناصر التي ت دي الى تل او تو ف نمو للكةائن الحةي وان سةمية تةذا المةادة تعةا معقةاة وغيةر مفهومةة ب كل واضح ولكن يمكن ان تعود الى ان االحياء من تذا النوه تحتوي على انغيمات في حالة اختغال لكي تعمل بحالة بيعية لةذلك وجود االوكسجين سيعقل تةذه االنغيمةات وبالتةالي يو ةف نموتةا. فمةثالا عةام احتةواء االحيةاء مةن تةذا النةوه علةى انةغيم catalase الذي يفلق بيروكسيا الهياروجين الى ماء واوكسجين اال انها ايضاا التمتلك االنغيم الذي يحول -. الى H2O2 O2 Superoxide dismutase dismutase 2 O H + H2O2 + O2 نمو البكتريا في وسط يحتوي على اوكسجين تتكون مادتين سامة وتي H2O2 O2 + H2O 5 - Superoxide Ion O2 Hydrogen peroxide H2O ان بكتريةا Lactic acid bacteria تةي مةن نةوه تحتوي على انغيم ال peroxidases الذي يعمل على تحويل Aerotolerant anaerobes حية ال تحتةوي علةى انةغيم الة Catalase ولكةن 2H2O الى H2O2 بوجود مواد عضوية م كساة. و ا ا تةرح العلمةاء ان موت االحيةاء بوجةود االوكسةجين يعةود الةى تكةوين بيروكسةيا الهيةاروجين وتجمعةه فيمةا بةين الخاليةا وان بيروكسةيا الهيةاروجين يعتبر مادة سامة جااا. catalase

40 المحاضرة )7( تغذية االحياء المجهرية االحيااء الهوائياة الد يقاة :Microaerophilic organism تةي االحيةاء التةي يتو ةف نموتةا او ةا تقتةل بوجةود االوكسةجين بتركيغه الموجود في الهواء اال انها تنمو اذا توفر االوكسجين بتركيغ وا ئ ا ل مةن 2-18 % مةن الضةغط الجةوي وذلةك يعةود الةى وجود انغيمات حساسة لوجود عامل م كسا ومن تذه االحياء تةي البكتريةا التةي تحصةل علةى ا تهةا مةن اكسةاة الهيةاروجين بوجةود انغيم Hydrogenase الذي يتعقل بوجود االوكسجين. ويمكن ان تنمى البكتريا في انابي حاوية على على وسةط خةاص مثةل وسةط.Thioglycollate شكل يوضح انواع البكتريا اعتمادا على حاجتها لالوكسجين.

41 المحاضرة )8( زراعة االحياء المجهرية زراعة االحياء المجهرية Cultivation of Microorganism ريي م ريازن ان الغررا الرسي ر حر أح رير رع لري زرعر ليحيراء المجهريرة بري أم يرن االحيراء راكيم أ مح ل نمي حيث ان زيادة أركيم رع مادة ليؤدع الى: أح اجها ال ييا ل مياد ال لام الن العنين من المياد المغذية أ حيل الى مياد مانعة ل نمي. 1- ان اليلي يصبح مثبي ا 2- اذا حرنا النمري حر اليلري المرعر عرال ال ركيرم حران التبيعرة البيليرة لر غير ن يجرة ال عاليرا االي رية ليحياء المجهرية النامية ح صبح بذه البيلة غيرمنالبة أ غير الحالة ال ر جية لهرذه االحيراء ا ترن أمري. ترن رريية ال ررامة ا لن رراذ جمرر المررياد الع يكررين بررذا لرربت ال غيررر اليررنين حرر أركيررم ايررين الهيررنر جين ا اال ك جين ح حالة االحياء الهياسية االجبارية. يع من أح ير اليلي المرع ع ى: تحضير الوسط الزرعي :- ن ر جين مصنر طاتة عيامل نمي خاصة. 1- اضاحة مصنر كار ين أنالت رع كاسن مجهرع. 2- اضاحة ال ما المهمة ال أقيم ها البك ريا لكن جميعها أح اج الرى ف ح ت ال عاليا الحييية ال ان الحاجة الى مصادر الغذاسية أ زن البك ريا. ان اال لاط المرعيرة ترن أكرين ريتة المكينرا ا الماء الذع ييكل ن بة % 88 من حجم أ عمل ل نمية االحياء ذاأية ال غذيرة أكرين ريتة عرادة ذلرر لقرنرأها ع رى معقنة حمثي اال لاط المرعية ال نراء ال راكيرت المعقرنة ل ييابرا مرن مرياد ريتة ( عرر االمرية غيرر الع ريية مراء مصرنر ن رر جين Fastidious ح ح راج عرادة الرى ا لراط معقرنة ال ركيرت لنميبرا )CO2 حر حرين أكرين عرر االحيراء نح را ذلر لعنم تنرأها ع ى أصني أراكيبها. تقسم االوساط الزرعية الى: :Synthetic medium بي اليلي المرع المعر ف مكيناأه الكيميا ية نيعا كما. 1- اليلي الصناع 2- اليلي المعقن :Complex Medium بي اليلي المرع الذع الأعرف مكيناأره الكيميا يرة نيعرا كمرا المركبا الكيميا ية ذلر أضاحة عر المياد مثل خيصة ال حم ا خيصة ال ميرة ل م ين اليلي المرع ة. الع يية اليع يية الم, FeSO4.7H2O, أيجررن بررذه االمررية حرر جميرر اال لرراط المرعيررة Zn( Mn. Cu, CO, ) Inorganic Salt K2HPO4 MgSO4.7H2O تقسم االوساط حسب مكوناتها الى :- ي ري مرن المصرنر الكرار ين. برذا اليلري 1- الوسط االول: يح يع ع ى ك يرين االمينييم NH4Cl حقي Nitrosomanas ال ر أحصرل ع رى الكرار ين مرن CO2 ييسم البك ريا ذاأية ال غذية مثل ك ريا النراي ر جين ل بك ريرا ال تريرا الن يصر ح برذا اليلري NH4Cl اما التاتة من االك نة الهياسية ليمينيا. 2- الوسطط النطاني: يح ريع ع رى لركر الك يكريز الك يكيز يعن مصنر ل كار ين التاتة اما البك ريا اليبياسية ح حصل ع ى طات ها من عم ية ال مر. NH4Cl ينمري 3- الوسط النالث: يح يع ع ى حي امين بي Nicotinic acid اضاحة الى لكر الك يكيز أح اج الى ال ي امينا مثل ك ريا. Proteus vulgaris ح بذا اليلي االحياء ال 1

42 المحاضرة )8( زراعة االحياء المجهرية 4- الوسط الرابع: بي لي معقن يح يع ع ى extract( )Yeast ال كر ي عمل ل نمية االحيراء الكيميا يرة الم باينة ال غذية الهياسية اليبياسية. ان م ص ال ميرة extract) (Yeast يرم د اليلري المرعر رالمياد الناي ر جينية ح ي عن معظم عيامل النمي الع يية. ان أح ير اال لاط المرعية أح اج الى الكثير من النتة الجهن ح زن المياد اخ يار المرياد الكيميا يرة المنالبة. أعرن اال لراط المرعيرة الثيلرة اال لرى مرن اال لراط الصرناعية اليلري الرا ر لري معقرن الح ياسره ع رى خيصة ال ميرة االضاحة الى االح ياجا الغذاسية االخرى بناك عيامرل اخررى يجرت أيحربرا عنرن نمري كراسن مجهرع معين ب درجة حرارة الح ن ال غي ال ناحذع أركيم ايين الهينر جين. العوامل التي يجب توفرها عند نمو الكائن المجهري 1- السيطرة على الرقم الهيدروجيني ين 9-4 العند الق يل الرذع ينمري حر اي بيرنر جين ان البيلة التبيعية ل نمي اغ ت االحياء المجهرية ب أ ررا ة اتل من 4 اكثر من 9 يت ق ع ى االحياء المحبة ل رتم الهينر جين الياطئ Acidophiles ال عنن رح االي الهينر جين ح ي عن ذلر أالربا ع ى ين )8 5.5 ( أم از ح ل غياسها ال اي ي يزم عرر البك ريرا مثرل Salmonella typhimurium االنميما النقل الميجيدة ح الغياء ال راي ي يزم يرق ر أينرا م رؤ لة عرن أحمرل الحميضرة امرا االحيراء المحبرة ل يلري القاعرنع ي ررا ة.E coli أقريم ( ) يت ق ع يها Alkaliphiles امرا البك ريرا ال ر أنمري حر االي الهيرنر جين الم عرادل يت رق ع يها Neutrophiles الذع ي را ة ين ( (. المنالت حانها أ ألر يكل م حيظ ح ال غيرا الكيميا ية اليلي الغذاس عنن أنمية االحياء المجهرية ح أترر ع ى الممرعة ن يجة ال عاليا االي ية ليحياء النامية ن ها حمثي أكين الحيامر الع ريية ن يجرة ال ال عاليرا ال مريررة ل رركر الميجرريد حرر اليلري ممررا ييتررف نمرري الكراسن المجهررع ا أ كرين تياعرن رنال مرن أحصل من تبل الكاسن المجهرع ا ال نام االيينا ال البة الميجريدة حر الحيامر ن يجة لعم يا الهنم ال أؤدع الى أكيين االمينيا. الحيامر االمينية ال أحصل ح البر أينا اليلي ا ال اعي االي ية ال ان أكين مثل بذه المياد أؤدع الى أغيرالرتم الهيرنر جين ل يلري اال ان ال غيرر اليكرين يركل حراد ا م راجئ بت اح ياء اليلي ع ى ما ي مى النارئ مثل الحيامر االمينية البر أينا الح ياسها ع رى جرذ ر االمرين NH2- الكار يك يل -COOH ح ان احن مما أعمل ع رى االأحراد مر الحريامر القياعرن الم كينرة. لرذلر عررر االحيرران يكررين ال غيررر حرر الرررتم يت ررق ع ررى بررذه المررياد أنهررا ام يأيريررة amphoteric اال انرره حرر كبير حيث أعجرم ترنرة الرنارئ ع رى كبحره لرذلر ي ر عان ربعر المرياد الرنارئ الهينر جين ل يلي المرع مثل: 1- امالح الفوسفات:- phosphot buffers من خ يي يح يع ع ى K2HPO4 )م ح ضعيف القاعنية( 1- أ كين د ارئ ال يل ا K2HPO4 + HCL KH2PO4 + HCL KH2 PO4 + KOH K2HPO4 + H2O 2

43 المحاضرة )8( زراعة االحياء المجهرية KH2PO4 )م ح ضعيف الحام ية(. ي 2- نم ح أح ير اال لاط المرعية النه يمنر ال غييرر الجرذرع حر أركيرم ايرين الهيرنر جين النراأ مرن نمي االحياء المجهرية. 3- أعن من االمية اليع يية اليحينة ال أعمل كنارعء ضمن المنى المهم بي ال عادل الن ب. 4- الأعن لامة ليحياء المجهرية. 5- أعن مصنرا مهما ل ير أ م د منه االحياء. 6- ال راكيم العالية من ال يل ا أكين مانعة لنمي عر االحياء. أ حمل حيل ا البيأالييم ركيم 5 غم/ ل ر من اليلي المرع 2- امالح الكاربونات والبيكاربونات:- 1- أ عميما حان البك ريا نم عنن أحرر الحيامر كمية كبيرة ح اليلي المرع حي أن ال نام ال تريا أ ر تي ان دارعء ال يل ا. Na2CO3 + HCL NaHCO3 + NaOH NaCl + H2O + CO2 Na2CO3 + H2O -2 جيد ايين الهينر جين يحيل الكار ينا الى يكار ي ح ل الى CO2 ماء. ينا لم أ حيل االخيرة الى حامر الكار ينير الرذع CO3-2 -H + HCO3 -H + H2CO3 CO2+ H2O 3- يعمل ع ى من أجم ايينا الهينر جين. 4- الي حادة ل ال نام كار ينا الصيدييم الذاسبة ل ي الق يية العالية أكين غير ذاسبة ح اليلي. ل كار ينا الكال ييم غيرر الذاسبرة الن اال لرى ت ييرة حرر ظررر ف اخرررى الأن رر د ارعء ال يلرر ا الكار ينررا لررذا ي ررل ضرربي الرررتم الهيررنر جين د ريررا أل مرار أضاحة تاعنة ا 2- السيطرة على كمية االوكسجين حامر أحت ظر ف معقمة. يعن اال ك جين عامل أغذية مهما الن بة ليحياء المجهرية الهياسية النه ينخل ح العنيرن مرن العم يرا البناسيرة الهنمية. زراعة االحياء المجهرية الهوائية :- أمرع عن طريق أ تيتها حيق لتح االكار ح اطباق رع امرا اذا كانت الممرعة لاس ة حيمكن ال نام انا يرت االخ برار االع ياديرة. ا د رق صرغير لرم أح رن أحرت الظرر ف الجيية امرا اذا كانرت الكميرا كبيررة حانهرا أيضر حر ا ان كبيررة ح رى أميرن مرن الم راحة ال رتحية ل ممرعرة أعري رها لي ك رجين ترن أ ر نم اجهرمة برمازة لهرذا الغررا ا ترن ي ر الهرياء الرى داخرل الممرعرة ال نام م -1 ا خاصة كما ح الصناعة ال أع من ع ى ال مير. O2 زراعة االحياء المجهرية الالهوائية ي م ال بعاد اال ك جين عن طريق أ نم تنان محكمة الغ ق أميء أماما اليلي ال اسل الم رغ من الهياء. +H + +H + 2- ي م غ يان اليلي لغرا طرد 3

44 المحاضرة )8( زراعة االحياء المجهرية 3- ح حالة أنمية االحياء المجهرية ح لي ص ت اذ أح ن االطباق ح اجياء غير بياسية ال نام الجرار المعرن لح رن المرمارع الصر بة الممر عرة حر االطبراق أ ر نم مج را م رغرة Vacuum desiccators عن ان أ رغ من الهياء أمأل الناأر جين ا الهينر جين ا يي من بذين الغازين م.CO2-4 زراعرررررة البك ريرررررا اليبياسيرررررة المجبررررررة أضررررراحة مرررررياد م ملرررررة تييرررررة ل يلررررري المرعررررر مثرررررل Sodium thioglycolate 3 -السيطرة على CO2 ي م ال يترة ع ى كمية حامر Na2S Cysteine غيربا. من خيل ضر برياء يح ريع ع رى %5 مرن CO2 CO2 )خاصرة ان الهرياء الجريع يح يع ع ى %8.3 من ) CO2 اال انه ليف ييلن أغيير ح اليلري المرعر لرذا ير م الر عمال د ارئ لغررا زراعة االحياء المجهرية ال يسية ذاأية ال غذية الكيميا ية ذاأية ال غذية. 5. الضغط اغ ت البك ريا أعيش ع ى لتح االرا ا ع ى لتح المياه ال غي حيه حيال atm يت ق ع يها ال ع ها أعيش ح اعماق البحار ال ي ررا ة Barotolerat زيرادة ال رغي عرن ذلرر يريلر لر با ح حين ييحظ جيد ك ريا ح امعاء اليحقريا البحرية أ حمل ال غي عال يت ق ع يها. barophilic 6- توفر الضوء يعن ال يء من الم ت با ال ر رية ل نمية االحياء المجهريرة ال ريسية البك ريررا ال رر أح رريع ع ررى Chlorophy II ا أ تي ام صاص ال يء كمصرنر ل تاترة ال نام حاضرنا مرم دة photosynthesis bacteriochlorophy II ا cytochromes ا لرذلر جمير Flavin لرذا ير م ال ريترة ع رى أريحر ال ريء درجرة الحررارة عرن طريرق يلري ة أثبرت درجرة الحررارة المت ي رة مرا ان الحاضرنا ال أح ريع ع رى اضراءة داخ ية لذا يجت ض الحاضنا ترر اليربا ير الجيرنة اءضراءة ت ترا م قتعرة م جنبرين ال عررا المبا رر ل يء اليمس أجنبا من نة ال يء الذع يرح من درجة الحرارة الذع ليمن نمي اتحياء المجهرية. ان االطيال الميجية ال أنالت عم ية ال يق ال يس ال أقيم ها اتحيراء المجهريرة ال ريسية ال غذيرة اترل مررن 088 نررانيم ر ل تحالررت لحقيقيررة النررياة أنحصررر مررا ررين نرراني م ررر ل بك ريررا ال البن جية. 7. تجنب رواسب المعادن عنن أح ير اال لاط الصناعية ي كين رالت الناء عم ية ال عقيم خصيصا اذا اح ياء اليلي ع رى ايينرا ال يل ا راكيم عالية اذ ي كرين رالرت ن يجرة أكريين مرياد معقرنة غيرر ذاسبرة مرن أ اعرل ال يلر ا ايينرا ررراء عر المرياد الثقي رة مثرل الحنيرن ير م معالجرة برذه الميرك ة عرن طريرق أعقريم المح ريل المركرم لمركبرا برذه المعادن يكل م رد لم أ اف الى قية المكينا ح اليلي المرع المعقم عرن ان يبررد ا ادخرال كميرة ت ي رة من عامل الكي Chelating agent حيث يكين مادة معقنة ذاسبرة مر برذه المعرادن رذلر يمنر أ اع هرا مر ال يل ا من بذه العيامل بري (Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid) EDTA أقريبا. ركيرم %8.81 4

45 المحاضرة )8( زراعة االحياء المجهرية انواع االوساط الزرعية : 1- االوساط الزرعية االنتاجية Enriched Media ب اال لاط المرعية ال ر أح ريع ع رى مرياد مغذيرة اضراحية مثرل الرنم ا المصرل ا خيصرا االن رجة النباأيرة ا الحييانيرة ل صربح صرالحة ل نميرة االحيراء ال ر أ ت ت مياد غذاسية معقنة. 2- االوساط الزرعية االنتخابية : Selective Media ب اال لاط ال أ مح لنمي انياع معينة من االحيراء ن يجة الضاحة مثبتا خاصة ال ر أحرن مرن نمري عرر االحيراء المجهريرة مثرل الم رادا الحيييرة ا اضراحة صربغة Crystal violet ركيرم معرين ي رمح نمري االحيراء G - G + الذع ي اعن ع ى نمي ك ريا Phenylethanol ال ي رمح نمري االنرياع االخررى ا اضراحة د ن ال البة ا ادخرال مصرنر كرار ين حيرن ال ي ر تي الر غيله اال مرن تبرل مجميعرة معينرة مرن االحيراء مثرل اضراحة النيرا. مثرال ع رى اال لراط االن ا يرة لري.MacConkey agar 3- االوسطاط التفالطلية :Differential Media بر مرن اال لراط ال ر أميرم االحيراء عنرن نميبرا حيرث أظهر ص ا خاصة أميمبا عن غيربا حمثي ال عمال النم ل ميرم رين البك ريرا المح رة ل رنم عرن غيرر المح رة ل نم ح ظهر الم ر عمرا المح رة محاطرة هالرة ر احة غيرر المح رة الأظهرر حيلهرا بالرة ر احة )ييجرن لريا انياع من اأميما أح ل النم )γ-haemolysis -ß haemolysis - haemolysis. 4- االوساط الزرعية التحليليطة :Assay media بر ا لراط صرناعية أ ر نم ل قرييم الكمر لربعر المرياد المراد مثل ال ي امينا الحيامر االمينية بذه اال لاط م صصة ل نمية نيع من االحيراء الم باينرة ال غذيرة ال أح اج الى عامل نمي معين أن ت بذه االحياء ان ا ا حيث يكين عامل نميبا بري ن رس المرادة المرراد أقييمها لهذا أحذف بذه المرادة عرادة مرن مكينرا اليلري ال ح ي ر. عرن الرمرع أ راف مقرادير مع يمرة مرن المادة المراد أقييمها لم أقارن كمية المادة الم نمة م النمي الحاصل ن يجة بذه االضاحة. 5- االوسطاط الزرعيطة التيخيةطية :Characterization media بر ا لراط أ ر نم ل ير يص االحيراء المجهرية من خيل النمي الحاصل ع يها ا من خيل ال غيرا الكيميا ية ال أترر ع ى برذه اال لراط ن يجرة نمي معينة ع يها. 6- االوساط الزرعية الحفظية :Maintenance media أ نم لي قاء ع ى حييية االحياء المجهريرة عنرن خمنها لمنة معينة ب ممر عة ع ى بذه اال لاط د ن ان أ غير ال صاسص الع يية لهذه االحياء. 5

46 نمو البكتريا المحاضرة )9( نمو البكتريا Bacterial Growth النموو :Growth هوو ال يوا ة المظتةموة لكوا مكونوا ال يوة والو ي يو ي بعوذ كلو الو كبور حجوخ ال يوا وانقسامها عن طريق االنشطار الثظائي binary fission ال خ يتين متساوية في الحجخ. والظمو ايضوا يمكون ان يعرف ع انه ال يا ة في الحجوخ اك ان ال يوا الواحوذة بكبور حجموا نتيجوة لتجموا المووا الم ونوة الو ي اليرافقه ب يق الموا الحيوية االساسية المتمث ة بالبروبيظا والحوامض الظووية اما االحياء وحيوذة ال يوة فانوه ي ي ال زيا ة عذ االفرا bacterial population عن طريق حسوا كثافوة ال يوا او كت وة ال يوا وهوو نمو المجموعة البكتيرية االنقسام الخلوي : بتضاعف جميا ال يا ال ضرية Vegetative cell حيوانية كانت ام نبابية او التي بمثا كائظا حيا ب ابها عن طريق االنقسام غير الجظسي )وه ا ال يحذث في الفايروسا ) اك يظتج من االنشوطار انقسوام ال يوا الو خ يتوين او اكثر وبستمر ال يا المتولذة باالنشوطار او باالنقسوام غيور الجظسوي الو موا النهايوة. وبتكواار معةوخ البكتريوا عن طريق االنشطارالثظائي العرضي transverse binary وال ي يشما عذة مراحا: 1- بحذث في البذاية زيا ة في طول ال ية ال ي يشما استطالة في الجذار والغشاء ال وي نتيجوة لتكوون مووا جذيذة بضاف ال التراكيب الموجو ة اخا ال ية. 2- عظذ وصول ال ية ال حجخ معين يبذأ الكروموسوم بالتضاعف لتكوين ح قتين متماا تين. 3- ببذأ ال ية باالنقسام ال ااظين وكلو بعوذ بكووين حواج Septum الو ي يبوذأ بتكووين الجوذار ال ووي وبقيوة الطبا الجذارية ال الذاخا في مظتصف المسافة لطول ال ية البكتيرية وعظذ مكان انقسام ال يا وبه ا سوف بظقسخ ال يا. 4- بظفصووا ال يووا مبااوورة او انهووا ببقوو لفتوورة ربمووا الوو بعووذ حووذوث انقسوواما اخوور بووظف المسووتو او بمستويا اخر.)اكا رقخ 1( شكل رقم )1( يوضح انقسام الخاليا والوقت المستغرق ال ي بحتاجه ال ية لتصبح ااظين يسم بوقت التضاعف Generation time وطوله يعتمذ ع نوع البكتريا وع ظروف الظمو اك يستغرق حوالي عذة قائق )11 قائق ال )E.coli وبصا ال ساعا وربما ايام. ان الظمو في االحياء المجهرية كما اس فظا يحصا نتيجة االنقسام ال وي اال انه في بعض االحيان يحصا الظمو ون االنشطار اك هظاك بعض البكتريا العصوية البستطيا القيام بعم ية االنشطار بسبب بأاير عواما خارجية ل ل فانها بعاني من استظساخ الما ة الظووية ونمو الجذار ال وي والغشاء السايتوب زمي والمحتويا ال وية اال انها ال بظشطر. وانما بطول وبظمو ال خيوط طوي ة غير مج ئة. 1

47 نمو البكتريا المحاضرة )9( بصورة عامة فان فترة بضاعف البكتريا يتوراو بوين قيقوة حيوي يصوا عوذ البكتريوا المتضواعفة مون خ ية واحذة ال ب يون (Billions) خ ل 24 ساعة وه ا يفسور قوذرة مشواهذة المو ارع البكتيريوة فوي االوسواط السائ ة او الص بة خ ل فترة حضانة بتراو بين ساعة. العوامل التي يؤدي الى منع االنشطار الثنائي: الصابون. 1- صفراء ام 2- االاعة فوق البظفسجية المضا ا الحيوية. نقص الموا الغ ائية. 5- حذوث الطفرا. 0- اك ان ه ه العواما بمظا ب يق او بكوين الحاج او الجذار العرضي في ال ية المظقسمة. هظاك بعض الكائظا البتكاار بطريقة االنشطار العرضي مثا. (Actinomycetales) بظمو بشكا خيوط يتبعه بج ؤ ال يوط ال وحذا اصغر. االكتيظومايسيتا 1- Hyphomicrobiales بتكاار عن طريق التبرعخ حيي يظفصا البرعخ من ال يوة االم بعوذ ان يصوا 2- ال حجخ معين. :- اليعوذ بكوون السوبورا عم يوة بكااريوة اك ان السوبور الواحوذ يعطوي خ يوة خضورية واحوذة وبهو ا مالحظو اليحصا زيا ة في العذ الميكروبي. طريق قياس نمو المجموع البكتيري: قياس عذ ال يا الك ي Total count 1- طريقة قياس عذ ال يا الحي Viable count 2- قياس عكارة الم روع البكتيري.Turbidity 3-.Measurment of metabolites قياس الظوابج االيضية -4 Cell Mass قياس الكت ة ال وية 5- منحنى النمو البكتيري: عظذ نقا عذ من ال يا البكتيرية )مثا بكتريا.E( coli ال وسو غو ائي سوائا فوي وعواء مغ وق فوان ال يوا في ه ه الم رعة سوف بظمو وبظقسخ او بتضاعف بمعذل اابت اخ يتخ حسا المستعمرا الظامية التي بمثا عذ ال يا الحية كا مذة من الوقت وعظذ رسخ خ بياني ل ع قة بوين العوذ المط وق ل يوا وال وغواريتخ العوذ مون )اوكا رقوخ 2(. ويمكون االسوتمرار فوي الحسوا لموذة سواعة. ان العوذ ال ووي قوذ لحص ظا ع الجهة االخر ورقة بيانية ابه لوغاربمي(. يصا ال عذة م يين من ال يا في الم تر الواحذ )له ا برسخ الع قة ع شكل رقم )2( يوضح العالق بين نمو البكتريا والوقت ولوغارتم العدد البكتيري والوقت 2

48 نمو البكتريا المحاضرة )9( اطوار نمو المجموع البكتيوري: ان الم رعوة السوائ ة لبكتريوا معيظوة بتووفر فيهوا جميوا االحتياجوا الضورورية ل ظمو من رجة حرارة واس هيذروجيظي ومغ يا فانهوا البشورع فوي الظموو مبااورة وانموا بمور بفتورا ل تطبوا والتأق خ اخ يتبعه طور اواني يتميو بظموو متووازن ومت ايوذ وهوو الطوور ال وغواريتمي وبعوذها يبطوئ الظموو خو ل طور يذع طور المو )اكا رقخ 3( شكل رقم )3( منحنى نموذجي لنمو البكتريا في مزرع سائل ان نقا ال يا ال وس غو ائي جذيوذ ال 1- طور الركود Log phase او الطور الكامن :Latent phase بشرع في الظمو كما ككرنا وانما ببق م قتا كما هي البتغيروال بظقسخ والوقت ال ي يستغرقة ه ا الطوور ي ت وف وايضا في حالة نقا البكتريا من وس ال وسو اخور ي ت وف فوي التركيوب فوي هو ه نوع البكتريا اعتما ا ع الجذيوذ او قوذ بكوون البكتريوا قذيموة الحالة بحتاج البكتريا ال ب يوق ان يموا جذيوذة اعتموا ا ع و نووع الوسو فهي بحتاج ان بهيئ نفسها ل ةروف الجذيذة. ان ال يا في ه ا الطور بكون ي ي ال اطالة ه ا الطورل ل قوة ل ن يموا و RNA مقارنوة بالمكونوا فوي حالوة نموو غيور متووازن حيوي بو ا كميوا البروبيظوا الم Exponential او الطوور االسوي االخر أي ان ال يا البكون خام ة او ساكظة. -2 الطوور اللوغواريتمي phase) Logarithimic phase (log البياني الو ي يورب لوغواريتخ العوذ البكتيوري : phase اك يحذث في ه ا الطور نمو وانقسام ال يا وان ال والوقت هو خ مستقيخ والع قة بيظهما ع قة طر ية ممي ا ه ا الطور: 1- اصطباغها الشذيذ بالصبغا القاعذية.Basic dyes 2- ب ا حساسيتها ل عذيذ من العواما الفي ياوية والكيمياوية. 3- بكون جميا ال يا بقريبا حية وفي حالة انقسام.ل ل عذ ال يا الحية يتسواو موا العوذ الك وي وكلو الن نسبة ال يا الميتة بكون واطئة جذا وان ال يا جميعا خ يا فتية نشطة 4- بكون ال يا في ه ا الطور متساوية من ناحية مكونابها وفعاليتها. 5- الغشاء السايتوب زمي او الجذار يرق بشكا م حوظ. 0- حجخ ال يا في ه ا الطور يكون في حذه اال ن. يتخ حسا عذ ال يا الظابجة بعذ فترة من حسا عمر الجيا Generation time وحسب المعا لة االبية: g= t/n N1 = N0 x 2 n log N1 = log N0+ nlog2 n = log N1 - log N0 log2 3

49 نمو البكتريا المحاضرة )9( n = log N1 - log N n = 3.3 log N1/ N0 G = t/n G = t 3.3 log N1/ N0 = N0 هو عدد الخاليا المزروع في وقت الصفر. N1= عدد الخاليا بعد مرور مدة معين. = g عمر الجيل. = n عدد الجيل = t زمن الجيل وان عموور الجيووا هووو اابووت بالظسووبة ل ظوووع البكتيووري اكا مووا ابتووت الةووروف البيئيووة فوواكا بووذأنا ب يووة واحووذة فستتضاعف خ ل مذة معيظة من الوقت ال خ يتين اخ ال اربا خ يا لظف المذة مون الوقوت وهكو ا الو امانيوة الو سوتة عشور وان الموذة الفاصو ة بوين كوا انشوطارين ببقو اابتوة. جوذول رقوخ )1( يوضوح GT لوبعض انوواع البكتريا وبحت ظروف نمو مث. Table 1. Generation times for some common bacteria under optimal conditions of growth. Bacterium Medium Escherichia coli Glucose-salts 17 Bacillus megaterium Sucrose-salts 25 Streptococcus lactis Milk 26 Streptococcus lactis Lactose broth 48 Staphylococcus aureus Heart infusion broth Lactobacillus acidophilus Milk Rhizobium japonicum Mycobacterium tuberculosis Mannitol-salts-yeast extract Generation Time (minutes) Synthetic Treponema pallidum Rabbit testes طور الثبوت او االستقرار phase) :(Stationary يصا عذ البكتريا في ه ا الطور الو حووالي 11 9 خ ية اكا ان استمرار نمو ال يا في الوس الغ ائي سوف ي ي ال نفاك الموا الغ ائية واالوكسجين اكا البكتريا الهوائية الموجو ة بحت سطح الوس البستطيا ان بتحما نفاك االوكسوجين بوذون بحريو الوسو.وفوي نف الوقت ب ا الظوابج العرضية السامة مثا الحوامض وب حخ ال يوا فوي الوحوذة الحجميوة كوا هو ا يو ي ال بطئ الظمو في البذايوة اوخ بوقفوه اك يصوبح عوذ ال يوا الحيوة مسواوي لعوذ ال يوا الميتوة )اي ابوو العوذ البكتيري نتيجة لتوقف التام ل نشطار ال وي او نتيجة ل توازن بين معذل االنشطار ومعوذل موو ال يوة(. يوتخ في ه ا الطور حذوث العذيذ من التغيورا المورفولوجيوة ومظهوا بكووين السوبورا وايضوا صوغر حجوخ ال يوا وانتوواج العذيووذ موون البروبيظووا التووي بجعووا ال يووا مقاومووة ل ةووروف الصووعبة.وايضووا يوو ا بكوووين الوورواب العرضية في طبقة الببتيذوك يكان لمقاومة الةروف الصعبة. 4

50 نمو البكتريا المحاضرة )9( 4- طورالمووت :Decline or death phase ان اسوتمرار ق وة المووا الغ ائيوة يو ي الو خوول الم رعوة طور المو اك يبذأ عذ ال يا الميتة يفوق عذ ال يا الحيوة وان موو ال يوا ال يكوون بشوكا مفواجئ وانموا يكون بشكا لوغاربميا أي ان ال يا بمو بمعذل اابت. ان معذل مو ال يا يعتمذ بشكا كبير ع الةروف المحيطة وك ل ع نوع البكتريا ففي البكتريا المعويوة يكون بطيئا اما في بكتريا Bacillus يكون موبها سريا. 5- المراحل االنتقالي بين اطوار النمو: ان انتقال الم رعة يكون بذريجي من طوور الو اخور وهو ا يعظوي ان ال يا ليست جميعها في حالة عضوية واحذة متماا ة عظذ اقترا الم رعة في الطور التالي. انواع النمو: -1 النمو الثنائي Diauxic growth من موا االساس حيي ببذأ بالمصوذر االسوها واالكثور بووفرا خ ي نوع من الظمو يحذث ل يا التي بظمو ع. اخ ببذأ باست ذام الما ة االخر -2 النمو المتزامن :Synchronous growth هي الم رعة التي بظقسخ فيها جميا ال يا في ان واحذ وبستعما ه ه الم رعة في نوا بحثية اك يتخ نقوا خ يوة مكونوا الوسو الغو ائي المسوت ذم بكتيرية واحذة من م رعة لوغاربمية ال وس غو ائي طوازج ولكون بوظف فان ال يا سوف بظشطر ال خ يتين متشابهتان بقريبا وبسوبب هو ا التشوابه يكوون ظروف الحضن ل ل وبظف انشطارها مت اما اال ان الت امن اليكون مط ق اك يسوتمر التو امن المط وق فوي الظموو لبضوعة اجيوال وفيموا بعوذ بذخا ال يا طور االنقسام العشوائي بسبب براكخ الفروقا الفس جية الطفيفة جذا بين ال يا. 3- النمو او المزروع المستمر : Continous culture الذفعوة الواحوذة او المغ قوة نتيجوة بما ان الظموو اليكوون بشوكا متو امن طوول الوقوت عظوذ اسوتعمال م رعوة كا ل تغير المستمر ل ةروف اال انوه فوي بعوض االحيوان مون االفضوا بظميوة ال يوا بحوت ظوروف اابتوة ومسويطر طريقة الم ارع المستمرة وهي الطريقوة ال رعيوة التوي يوتخ بهوا السويطرة ع و بووفر مووا غ ائيوة ع يها بسم بصورة مستمرة وازالة الموا الضارة المفرزة من قبا االحياء المجهرية ااظاء الظمو وب ل يوتخ المحافةوة ع و بوراكخ المووا السوامة ونفواك مسوت ما ال رع في الطور ال وغاريتمي ون الذخول بطور الثبا ول تغ ب ع الظمو بست ذم وسي تان: -1 الناظم الكيمياوي :Chemo state الو ي يتوألف مون مسوتو ع الو رع موظةخ الزالوة جو ء محوذ مون ال يوا الظاميوة والمووا الضوارة ويوظةخ مورور الهواء بواسطة ناظخ معين.)اكا رقخ 4( -2 الناظم االعكارة :Turbid state هووومظةخ بصووري كهربووائي كالمطيوواف الضوووئي يثبووت ية الضوووئية وم حقابهووا كثافووة ال يووا حيووي بسوويطرال معذل خول الموا الغ ائية. ع شكل رقم )4( يوضح المزارع المستمرة اابتة. يكون بركي الموا الغ ائية والفض مميزات الزرع المستمر: 1- ان ال يا ب و ائما ببيئة جذيذة وب ل معذل خول الموا الغ ائية. معذل الظمو وكل بالسيطرة ع 2- يمكن السيطرة ع 3- بست ذم في لذراسا الفس جية والورااة وفي الصظاعة. 5

51 نمو البكتريا المحاضرة )9( القياس الكمي للنمو البكتيري: 1- الطرق المباشرة ان قة هو ه الطريقوة بقوا ك موا كوان العوذ البكتيوري عاليوا او موظ فض ففوي حالوة كوون العوذ البكتيوري عوالي بتراكخ ال يا بعضها فوق البعض االخروب ل سوف يكون هظاك عذ من ال يا التوي البحسوب اموا فوي حالوة كون العذ البكتيري مظ فض بتجما ال يا في بقعة معيظوة واليمكون فوي هو ه الحالوة مون حسوابها وخاصوة وان ال طأ في ه ه حالة سوف يتض خ واليكون مقبوال احصائيا ومن ه ه الطرق: 1- حساب عدد الخاليا باستخدام المجهر 1- طريق بريد Breed اك ي خ حجما معين من الظموكج ويوزع ع مساحة معروفة من اريحة مجهرية ومن اخ بصبغ هو ه المسوحة وبفحص بالمجهر وهظا يجب ان بعرف مساحة الحقا المجهري Microscopic field اخ بحسب عوذ ال يوا فيه لكي بعرف العذ البكتيري في الم تر الواحذ من الظموكج كتقذير عذ ال يا البكتيرية في الح يب. سلبيات الطريق : 1- صعوبة بوزيا الظموكج ع الشريحة المجهرية. 2- اليمكن الحصول ع نتائج مضبوطة. 2 -طريق Petroff-Hausser counting chamber بسوت ذم لقيواس هو ه الطريقوة لقيواس اعوذا ال يوا البذائيوة الظوواة فوي حوين اسوت ذام مقيواس ال يوا الحموراء Hemacytometer لقياس اعذا ل يا البذائية والحقيقية الظواه وهي عبارة عن اريحة خاصة مج ئة الو وبغط الشوريحة بغطواء رقيوق يسوتظذ اليهوا باركوا مسوافة مربعا بب غ مساحة المربا الواحذ مظها 1/411 م خ 2 فووق كوا مربوا مون مربعوا 51/1 م خ بين الغطواء والشوريحة وبو ل يكوون لوذيظا حجوخ قوذره 21111/1 م وخ 2 الشريحة ويتخ حسا عذ ال يا في الم تر الواحذ. حسب القانون التالي : Bacteria /mm 3 = (bacteria / squares ) (25 squares )(50) ويضرب في كمي التخفيف ان وجد Bacteria /cm 3 = (bacteria / squares ) (25 squares)(50)(10 3 ) 2- حساب عدد الخاليا بواسط اغشي الترشيح هي الطريقة التي بست ذم فيها اغشوية خاصوة بثقوو صوغيرة جوذا ومظتةموة بحيوي بمظوا مورور البكتريوا اكا موا راح الظموكج السائا من خ لها نمرر كمية معروفة من السائا المرا حسا عذ ال يا فيه من خ ل غشاء الترايح فتحجب البكتريا من عبور الغشاء وببق محبوسة ع يه حيي يمكن عذها وهي ع الغشاء باسوت ذام المجهر حيي بصبغ البكتريا باسوت ذام صوبغة Acridine orange او صوبغة DNA اك بضوهر البكتريوا اموا بربقالية اوخضراء ساطعة باست ذام المجهر. مميزات الطريق : 1- طريقة مهمة جذا في بحذيذ عذ البكتريا في الظموكج السائا عظذما يكون حجخ الظموكج كبير. 2- بست ذم ل ظموكج ال ي يكون عذ او محتواه الميكروي واطئ جذا مث. مساوئ الطريق : اليمكن التمي بين ال يا الحية والميتة. شكل) 5 ( يوضح اغشي الترشيح لعد الخاليا البكتيري 0

52 نمو البكتريا المحاضرة )9( 3- حساب الخاليا بواسط العدادات االلكتروني : بعتمذ ه ه الطريقة ع است ذام اجه ة بعما ع مبذأ العين االلكترونيوة اك هظواك ااوعة الكترونيوة بعبور مون بين قطبين في هو ه العوين او الفتحوة فواكا مور ال يوا مون خو ل هو ه االقطوا اعترضوت مورور االاوعة هو ه وب ل بقطا الذائرة الكهربائية ويترجخ ه ا القطا بواسطة اجه ة معيظوة الو ارقوام بمثوا عوذ ال يوا البكتيريوة التي مر خ ل ه ا العذا. مميزاتها: 1- بستطيا ه ه االجه ة عذ او حسا االف ال يا الحية والميتة خ ل مذة قصيرة جذا. مساوئها: البمي بين ال يا الحية والميتة. شكل )6( جهاز العدادات االلكتروني الطرق غير المباشرة: 1- الطرق الكيمياوي : بوجذ بعض مكونا ال ية بكميا اابتة فيمكن عظذ التقي الكمي له ه المووا ان بحوذ بقريبوا كميوة او كت وة ال يا التي بحتويها. يعذ الظتروجين احذ الموا المعتمذة ويوجذ الظايتروجين بحذو اابتة بالبروبيظا ل ل يوتخ قيواس الظتوروجين عون طريق جما ال يا وبغسا جيذا اك بت ص مما ع ق بها من وس غ ائي اخ بظشف ويقواس الظتوروجين بواسوطة التح يا الكيمياوي الكمي باست ذام طريقة كي ذال Kjeldal او يمكن قيواس كميوة البوروبين فوي ال يوة باسوت ذام كااوف فوولن Folin Reagent اك يعطوي لوون يتفاعوا موا الحووامض االميظيوة Tyrosin) (Tryptophan, والتي بوجذ بكميا اابتوة فوي البوروبين او يمكون اسوت ذام عواموا اخور مثوا بحذيوذ المجواميا االميظيوة الحورة او الحوامض الظووية ال DNA وRNA او كمية الفسفور في ه ه الحوامض. 2- تحديد وزن الخاليا الجاف: هي قياس وزن الجاف ل يا البكتيرية بعذ بظميتها في م رعة كا حجخ معروف اخ يجر لها طر مركو ي و بغسا ال يا جيذا قبا البذء بعم ية الوزن اخ بجفف في الفرن وبوزن. مميزاتها: 1- بعذ غير بامة الذقة بسبب برك بعض موا الوس ال رعي ما ال يا البكتيرية. 2- بست ذم في المجاال الصظاعية والبحثية. -3 قياس العتم : Turbidity هي طريقة ضوئية اك بتحذ فيها كمية الضوء المظتشر في مع ق من ال يا. ان مبوذء عموا هو ه الطريقوة بعتموذ ع حقيقة ان بع يق االجسام الصغيرة جذا في سائا ما فان قذرة ه ه االجسوام ع و امتصوا الضووء ونشوره في السائا بتظاسب موا بركي هوا وضومن حوذو معيظوة فعظوذما بمور ح موة ضووئية خو ل احوذ هو ه السووائا فوان االختو ال الحاصوا فوي كميوة الضووء ال ارجوة مون السوائا ي خو م اورا لكثافوة ال يوا وبوذع كميوة الضووء الم ت ل ه ه بالكثافة الضوئية وهي بقاس باست ذام اجه ة قياس المطياف الضوئي )اكا رقخ 7( 7

53 نمو البكتريا المحاضرة )9( شكل رقم )7( يوضح جهاز المطياف الضوئي لقياس كثاف الخاليا Spectrophotometer 4- طريق التخفيف المتسلسل :Serial Dilution بتضومن هو ه الطريقوة ب فيوف م تور واحوذ مون الظمووكج السوائا عشورة اضوعاف فوي كوا ب فيوف ولغايوة اربعوة ب فيفوا او خمسوة او حسوب موا يظاسوب كثافوة ال يووا فوي الظمووكج )ان عم يوة الت فيوف بوتخ باسوت ذام الموورق المغ ي في انابيب اختبار مظاسبة اخ بحضن االنابيب اخ يسجا ان كان هظاك نمو او ال يوجذ.)اكا رقخ A( 4 بست ذم ه ه الطريقة لتقذير اعذا البكتريا الحية في السوائا مثا الح يب والماء. شكل رقم )8( يوضح طريق التخفيف المتسلسل 5- طريق عد المستعمرات Colony count يصب حجخ معروف من الم رعة السائ ة او الظموكج السائا في طبق بتوري اوخ يضواف بعوذها وسو االكوار المغ ي السائا بحت رجة حرارة الب يوذ ع و 45 م اوخ يحورك الطبوق ببطوئ لمو ج وبوزيوا الظمووكج ضومن وس االكار اوخ يتورك ليتصو ب ويحضون لموذة معيظوة اك ان ال يوا الواحوذة بظقسوخ الو خ يتوين وهكو ا الو ان بصا كت ة ال يا ال حذ نستطيا معه رؤيتها بالعين المجور ة وبهو ا نقوول ان ال يوا كونوت مسوتعمرة مرئيوة. ان عوذ المسوتعمرا التوي بسوتطيا العوين البشورية عوذها بحيوي بعطيظوا اقوا خطوأ بظحصور موا بوين )211-51( مستعمرة ل ا يجب ان ي فف الظموكج حت يعطيظا عذ المستعمرا ضمن ه ه الحذو )اكا رقخ ) B4. 4

54 المحاضرة )01( وراثة االحياء المجهرية Microbial Genetics علم الوراثة :- Genetics هو العلم الذي يهتم بدراسة التغيرات والخصائص المحددة التي يرثها الكائن الحي. تعدد التكتريدا مدن الكائندات الجيددة للدراسدات الوراثيدة وذلد مختتريا صغيرا جددا للنمدو. وانهدا تنمدو وتنم دم بصدورة سدريعة حيد ي دمذ ذلد ضمن مدة منية قصيرة. النهدا تتميدب بصدغر حجمهدا لدذا تحتدا حيدبا بأنجدا العديدد مدن التجدار فضال عن تماثل جميع ذرية الخلية المفردة بصورة اساسية ولهذه االستا فمد قدمت دراسة وراثة التكتريا الكثير من االسهامات االساسية لفهم الظواهر الميكروبيولوجية. الخصائص المظهرية والخصائص الجينية :- تمتل الكائنات الحية عموما ظاهرة ثتوت او استمرار الخصدائص العامدة للندول الواحدد مدن الناحيدة الوراثيدة حي ينمل االباء صفاتهم الى االبناء فهدي اذ تادابو وراثدي اال ا الفرد الواحد ممارنة مدع الصدفات التدي ورثهدا عنددما ينمدو فدي ظدرو التغيرات الوصفية بظاهرتين اساسيتين ترتتطا بم توى الخلية الواحدة وهما :- فدي بعدا االحيدا يحددي تغيدر فدي صدفات تختلد عدن ظدرو بي تدو وتمتدر هدذه الخصائص الجينية -:Genotype هي المميبات اوالخصائص العامة الوصدفية والترييتيدة للجيندات التي ي تدل عليها من خالل الصفات الخلوية. الخصائص المظهرية -:Phenotype هي مجموعة الصفات التي تظهرها الخلية في وقت معين. التغيرات في الخصائص المظهرية ا التكتريا تحت ظرو تاخيص وتصني )التحور( -:Change in phenotype (Modification) بي ية منتظمة تظهر ثتوتا ملحوظا في الخصدائص العامدة وهدي التدي تمكنندا مدن التكتريا فمثال بكتريا Neisseria perflara التي تعبل من التجويد االنفدي تمتدا بكونهدا سالب لصتغة يرام وثنائية النمو Diplococcus و خت مر يل من سدكر و. Sucrose Maltose و Fructose و glucose اما بكتريا Neiss. meningitids المعبولة ايضا من التجوي االنفي تمتا بكونها سالتة لصتغة يرام ثنائية الخاليا Diplococcuse ايضا ولكنها تخمر سكر Glucose و Maltose فمط. ا خدب هدذا النوعدا فدي المختتدر ولمددة ويلدة ن دتيا سدو تحتفظدا بخصائصدهما دول مددة الخدب G - ولوحظ هذا ايضا في بكتريا Lactobacillus lactis اذ احتفظت بخصائصها لمدة 01 سدنة مدع هدذا يمكدن ا تحدي بعا التغيرات او التحورات Modificication في المظهر او الفعاليات االيضية ومنها:- -:Morphological modification التحوويرات المظهريووة -1 تختل الخارجي باختال مراحل النمو وتشمل :- تاثير مكونات الوسط على الحجم وشكل الخاليا ويمصددد بهددا التغيددر فددي الحجددم والمظهددر التكتريا في حجمها وشدكلها المورفولدوجي خدالل مرحلدة نموهدا عندد راعتهدا فدي وسدط ادذائي اذ تكو يتيرة الحجم وباكل ايدر مدألو وايثر انتظاما في فدي نهايدة دور الريدود Lag phase فدي حدين تكدو الخاليدا صدغيرة ور االستمراراو الثتوت Stationary phase اذ في هذه المرحلة من النمو ن تطيع تاخيص الخاليا مورفولوجيدا وتصدنيفيا امدا فدي المدبارل المديمدة فدا الخاليدا تظهدر بهي دة ايدر مألوفدة بالن تة للنول يوجود اختالفات في الحجم والاكل وقد تحتوي على حتيتدات خلويدة وعندد نمدل تلد الخاليدا الدى وسط اذائي جديد يمكن ا ت تعيد الخاليا ناا ها وميباتها وخصائصها المعروفة. 0

55 -2 المحاضرة )01( وراثة االحياء المجهرية Microbial Genetics تكدو تأثير مكونات الوسط على التراكيب الخلوية المحفظدة اوالكت دولة عندد راعدة التكتريدا فدي وسدط يحتدوي علدى الحليدب )وسدط ادذائي( وال تتكدو المحفظة عند راعة التكتريا في وسط.Nutrient Agar تتأثر عملية تكوين ال تورات بتغيدر الوسدط الغدذائي مدن ناحيدة ترييتدو او قوامدو يدا يكدو الوسدط سدائال او صلتا اذ نالحظ ا بكتريا Bacillus sphaericus تنمو بهي ة خاليا خضرية %011 عند تنميتها علدى وسدط يحتوي على % 2 Peptone Peptone يحتوي % في حدين تتحدول افدراد المبرعدة جميعدا الدى سدتورات عندد تنميتهدا علدى وسدط وذل بعد يومين فمط. تأثير درجة حرارة الحضن Incubation Temperature التحويرات المزرعية Cultural Modification 0- انتاج الصبغات من قبل البكتريا يعد من اهم التغيرات التي تطدر علدى الخصدائص المبرعيدة وتعتمدد علدى تأثير مكونات الوسط الغذائي على انتا الصدتغات وتدأثير درجدة حدرارة الحضدن علدى انتدا الصدتغات حيد نالحظ ا بكتريا Serratia marcescens تنتج صتغة حمدراء مميدبة عندد حضدنها بدرحدة حدرارة 22 م اال انها تختفي عند رفع درجة حرارة الى 73 م. 2- التغيرات فوي شوكل المعوتامرات لوباو انوواك البكتريوا ا التغيدر فدي قابليدة التكتريدا علدى انتدا الكت دولة يؤدي الى تغير شكل الم تعمرات لتعا انوال التكتريا في الوسدط الغدذائي الدذي يحتدوي علدى سدكرو )سدكر ثنائي( تتحفب عمليدة تخليدا المحفظدة حيد يكدو ترييتهدا متعددد ال دكر لدذل يكدو شدكل الم دتعمرة مخا يدة يتيرة في حين يكو شكلها مختل عن راعتها على وسط اخر اذ ال تكو يت ولة. التحويرات في الخصائص الفعلجية والكيمياوية الحيوية Modification in physiological and Biochemical characteristic 0- مماومددة االحيدداء المجهريددة للتددأثير الماتددل او المثددتط للنمددو للعوامددل الكيمياويددة او الفيبيائيددة )المطهددرات والكحوالت( يتغير مع عمر المبرعة فا التكتريا في الطور اللواارتمي تكدو ايثدر ح اسدية للكيمياويدات اذا ما قورنت مع الخاليا التي تكو في اال واراالخرى. 2- ا نمو التكتريا في بي ة التصنع جميع االنبيمات التي ت تطع الخاليا من تصنيعها ولكن عند نملها الدى بي دة اخددرى يتوجددب علددى التكتريددا نف ددها ا تخلددا انبيمددات اخددرى مختلفددة او اضددافية اذ ا عمليددة حدد تكددوين االنبيمات تنعني ا االنبيم المعين ال يصنع اال بوجود محفدب فدي الوسدط الغدذائي عندد ذلد فمدط التكتريدا تمدوم بخلددا ذلدد االنددبيم فمددثال بكتريددا E.coli تصددنع انددبيم B-glactosidase الددذي يخلددا سددكر الكددالكتو مددن المريتات التي تحتويو وهو سدكر الاليتدو الكدالكتو فدي الوسدط الغدذائي وهدذا يعندي ا بكتريدا ي ا هدذا االندبيم يخلدا عندد وجدود ال دكريات التدي تحتدوي علدى E.coli تدوري الجدين الم دؤول عدن هدذا االندبيم ضدمن حميتة الخصائص الوراثية او الخصائص الجينية ويتمدى ا الخليدة تندتج او ال تندتج هدذا الندبيم فهدذا هدو التغيدر المظهري لهذه الخاصية وهي عملية مرتتطة بالظرو يح عملية تصنيع هذا االنبيم. التي ية النوعية وبالذات وجدود المحفدب الكيميداوي الدذي 2

56 المحاضرة )01( وراثة االحياء المجهرية Microbial Genetics التغير في الخصائص الجينية Genotypic changes ا الكائن الحي يمتل ترييتا يدعى بالجين وهذه الجيندات تحددد خصدائص الكدائن الحدي بطريمدة مدا وا هذا الجين ي تطيع ا يتغير او يطفر الدى شدكل اخدر وبدذل تتغيدر الخصدائص المرتتطدة بدو ا عمليدة التطفيدر هذه تدعى الطفرة Mutation والكائن الحي الذي تجري فيو الطفرة تدعى بالطافر.Mutant قام العالمدا مداي ديلتريد وسدلفادور لوريدا 1943) (Max Delbruk & Salvador Luria بتجربدة تثتت ا التكتريا تمتل تمنية وراثية م تمرة من خالل تجربة وهي اختتار بعا انوال Bacterophage التي تهدداجم التكتريددا وتددؤدي الددى قتلهددا مثددل بميددة العوامددل الكيمياويددة اال انددو لددوحظ ا ق ددما مددن التكتريددا سدديماوم التكتريوفا وهذه المماومة سو تكو في الخاليا المتولدة من هذه التكتريا واعتمد العالمدا ا سدتب ذلد بدا التكتريا المماومة للفا ظهرت نتيجة حدوي فرة وراثية في بعا الجينات. الطفرة في معتواها الجزيئي:- وهي التغير في تعاقب او ت ل ل النيويليوتيدات Nucleotides ضمن جبي ة الحداما الندووي الد DNA وهذا التغير يؤدي الى تحوير المعلومات التي يحتويها الحاما النووي وبذل ي تب في تكدوين تخليدا بدروتين مختل من ناحيدة ت ل دل الحدواما االمينيدة ونتيجدة هدذا التغيدر فدا التدروتين يكدو ضدعي وظيفيدا اذا يدا انبيم مثال او قد يفمد وظيفتو تماما. ا حدوي الطفرة تعد عملية نادرة وذل ب دتب ثتدات واسدتمرار جبي دة الحداما الندووي الد DNA مدن الناحية الكيمياوية وفي ظرو تيعية تحدي الطفرة التلمائيدة Spontanaous mutations بمعددالت تتدراو ما بين ي بمعدل بكتريدا لكدل جيدل ي خليدة بكتيريدة واحددة مدن مليدو خليدة الدى خليدة بكتيريدة الطتيعيدة فدا العددد الهائدل للخاليدا ايدر الطدافرة يحجدب العددد واحددة مدن عادرة باليدين خليدة. وفدي الظدرو الض يل من الخاليا الطافرة. ا انتخا الخاليا الطافرة يكدو مدن خدالل تعدريا المبرعدة التكتيريدة للفاجدات فا الخاليا الح اسة تموت وتتمى الخاليا الطافرة حي تكو م تعمرات. Purine وPyrimidine :- طرق تكوين الطفرات من خالل تغير تااقب في القواعد ال استبدال :Substitution هي استتدال النيويلوتيدات بعضها مع التعا االخر. 0- واحد او ايثر من النيويلوتيدات. الحذف او الفقدان :Deletion وهي حذ 2- االدخال : Insertion هي اضافة جبي ة واحدة او ايثر من النيويلوتيدات. 7- ا حدوي التغيرات قد يكو خالل او اثناء عملية استن اخ جبي ة ال DNA مما يؤدي الى هذه التغيدرات او بفعل االشعة ال ينية X-ray او االشعة فوق التنف جية Ultraviolet ومن العوامدل التدي ت داعد علدى حددوي الطفرات :-.DNA وهي مواد ييمياوية تتداخل او تؤثر في ترييب جبي ة ال Mutagen المطفرات المطفرات الم تحثة Induced mutation وهي الطفرة الناتجة ب تب فعل المطفر. 7

57 ي) المحاضرة )01( وراثة االحياء المجهرية Microbial Genetics اشكال التطفير تختلف بأختالف موقع التغير في الحامو النووي: اما ا يكو التأثير على االواصر الهيدروجينية بين المواعد النتروجينية. او حذ جذر اميني من الماعدة النتروجينية او الترميدينية عند استعمال النترو )وهو من المطفرات الفعالة(. او استعمال بدائل للمواعدد النتروجينيدة وتد مى و 5-bromouracil استعمال عال لل.)Methprim Base Analogs مثدل 2-aminopurine انواك الطفرات البكتيرية :- بكتريا افرة تظهر مماومة عالية للعوامل الكيمياوية الكابحة للنمو او الماتلدة مثدل المضدادات الحيويدة 0-.Antibiotic mutant or drug resistant فهي اذ بكتريا افرة قد تغيرت قابليتهدا التخمريدة حيد ا قددرتها علدى اعطداء او انتدا المنتدو النهدائي قدد 2- تبيد او تنمص يما في انتا التن لين على م توى تجاري حيد يدبداد يميدة االنتدا بادكل هائدل مدن.Penicillium خالل انتخا سالالت افرة من الجن بكتريا افرة فيها نمص او عو اذائي ي انها تحتا الى وسدط ادذائي ايثدر تعميددا ممارندة بالخاليدا 7- التي اشتمت منها هذه الطفرات. بكتريا افرة تكو م تعمراتها مختلفة او لها المابلية على انتا صتغات معينة. 0-.Antigenic mutants بكتريا افرة يكو تكوينها الكيمياوي مختل 2- بكتريا افرة تمتل مماومة عالية للفعل الماتل للتكتريوفاجات. 6- بكتريا افرة تظهر بعا التغيرات في اشكالها الظاهرية او المورفولوجية مثدل فمددانها المابليدة علدى 3- او انتا صتغات معينة. تكوين ال تورات او المحفظة او االسوا 0

58 المحاضرة )11( الوراثة البكتيرية الية التبادل الوراثي )انتقال الجين )Gene Transfer :- يمكن تقسيم االلية التي تنتقل فيها الجينات لثالث فئات وهي :- رررها الرررب مررر خ Conjugation تنتقرررل الجينرررات خرررين ال اليرررا التررري تكرررو ختمرررا االقتررررا 1-. mating between cells in direct contact النووي (transformation) Uptake of pieces of DNA التحول الوراثي -: اخذ الحام -2 البكتيررررررررري التوصرررررررريل Transduction تنقررررررررل الجينررررررررات البكتريررررررررة خوا رررررررر ة ال ررررررررايرو 3-.Infection by a Virus قبل الت رق الى ال رق الخد من م رفة ا هناك تشاخه خين الثالث عمليات وهي : ال تلتحم ال اليا في االليات الثالثة ولكن جزء فقط من ال DNA ينقل من خلية واحدة )ال لية الواهبة 1- (. Recipient cell الى خلية اخرى )ال لية المستلمة ) Donor cell DNA ال ليرة المسرتلمة وعنردها DNA ال ليرة الواهبرة خجا ر عنرد وخرول ال ليرة المسرتلمة يترتر 2- تتجاورالجينات المتماثلة ثم ي مل ا زيم او اكثر علرى DNA ال ليرة المسرتلمة ممرا يسرب تلري تكسرير من DNA ال لية المستلمة. وازالة ق ينغرز DNA ال لية الواهبة في كرومو وم ال لية المستلمة خدال من DNA المستاصل وتلي خ مليرة 3- تدعى )اعاوة توحيد.)Brakeage and reunion يمكن للبكتريا ا تمتلي واحد او اثنين او ثالثة من ال رق في ا تقال الماوة الوراثية. يررتم ا تقررال الجرين )الموروثررة( خحررورة واضررحة خررين افرراو رن النررو وتحرردث احيا ررا خرين اال رروا الم تل ة. تجربة االقتران البكتيري Bacterial conjugation اول مرررن الحرررة عمليرررة الترررزاوي خرررين البكتريرررا مرررن قبرررل Leder berg & Tatum عام 1491 وقد ا رت مل ال الما رررالالت مت ررردوة مرررن البكتريرررا القولرررو تات عررروز رررذا ي االخر وخرذلي اترا ه عن الب ي تلف خ Auxotrophs فرصرة التررزاوي لهراتين السرراللتين وخ ررد الزراعرة علررى و رط )يحتروي علرى الحررد االو رى حير ال تنمررو اال السراللة البريررة( ولكررن عنررد رةيررة ظهرور مسررت مرات اميررة علررى هررذا الو ررط تأكيرد علرى حردوث عمليرة الترزاوي خرين السراللتين الم روزتين ذا يا )شكل رقم 1( وتلي خدمج عزلتين احدهما تحتاي الى ال و cys واالخررى تحتراي الرى Thr و Leu و Bio و Phe Thi وخ د المزي والنمو على و ط االو ى ينتج عزلة تسرت ي صناعة كل المواو. شكل رقم )1( يوضح عملية االقتران البكتيري 1

59 المحاضرة )11( الوراثة البكتيرية 2 لقد استعملت سالالت متعددة من بكتريا القولون في الدراسات الوراثية ومنها تم ايضاح الظواهر التالية: 1- ا تقررال المرراوة الوراثيررة مررن خليررة الررى اخرررى يت لرر اتحرراال مباشرررا خررين ال ليتررين المتررزاوجتين وترردعى Extrachromosomal genetic خاالقترا. 2- وجرروو اعررداو كبيرررة مررن عناصررر وراثيررة كرومو ررومية اضررافية element تدعى خالبالزميدات (Plasmids) وهي تمثل ق ا اواجزاء من الحام النرووي الر DNA ت مرل جينات اضافية لين لها اهمية او ضرورة للبكتريا التي تحملها ولكنهرا فري خ ر االحيرا تمرنح البكتريرا خ ر ال وا د منها :- 1- البكتريا التي تحمل خالزميد Col-factors التي ت رز ماوة الكوليسين Colicin وهرو مراوة خروتينيرة ت مرل على قتل ا وا البكتريا االخرى. 2- فري حرين البكتريرا التري تحمرل خالزميرد R-Factors تكسر ال اليرا مقاومرة عاليرة لل ديرد مرن الم الحيوية. راوات البالزميدات تست ي اال تقال الرى خليرة اخررى عرن رريرق االهرالب Pili حير يتحرل البالزميرد فري مكا ما على الس ح الداخلي للغشاء السايتوخالزمي لل لية وعند اتحال الهل خال لية االخرى يتح ز البالزميد ويبدأ خاال تنساخ سه حي تنتقل النس ة عبر الهل الى ال لية االخرى. وفي الواق فا ماوة ال DNA تنتقرل خشريط واحد one strand عبرالهل اما الشريط االخر فيحن من قبل ال لية المستلمة. ا عمليرة اال تقررال تررتم خأتجرران واحرد مررن ال ليررة المر ررلة Donor الرى ال ليرة المسرتلمة Recipient واليرتم ال كن في الحالة الواحدة. ما. خ 3- هناك خ البالزميدات تبقى واخل ال لية والتنتقل الى خليرة اخررى Nontransferable وقرد ت قرد خ ريقرة البالزميدات تدعى خ وامرل االخحراب Factors) (Fertility ويرمرز لهرا F وهري رتبرة ثا ويرة مرن البالزميدات تدعى االيبسومات (Episomes) وقد تكو هذن االيبسوم على شكل ق من الحام النووي ال DNA المتحل خالغشاء السايتوخالزمي كما في البالزميدات االخرى وقد يلتحم االيبسوم خالحرام النرووي للر DNA لل لية الم ري ة وهرو خهرذا روخ يردخل فري الهيكرل الروراثي لل ليرة الم ري ة وا الجرين المتكرو منره F - -1 يتشاخه م خقية جينات ال لية تمتلي ال اليا البكترية ثالث ا وا من عوامل االخحاب (F-factors) وهي :- التزاوي. F + -2 هي ال اليا التي ال تمتلي عوامل االخحاب )تدعى خاليا اال اث( لذا ت د خاليا مستلمة فقط اثنراء عمليرة هي ال اليرا التري تمتلري عوامرل االخحراب وتردعى خاليرا الرذكور لرذا ت رد خاليرا ما حرة او القحرة اثنراء التزاوي ولكنها الت ي اال الى - F وخهذا تتحول ال. F + الى F - 3- Hfr (High Frequency recombination) وتدعى خال اليا التروو ال الي ات ما التحم عامل االخحاب م الحام النووي ال لوي فال لية تدعى خ.Hfr تبدأ ال اليا تات التروو ال الي )HFr( اثناء عملية االقترا خزرق س ة من هيكلها الوراثي Hfr وخ تزرق الى خاليا ال Genome مبتد ة خنهاية ررخ واحد من هذا الهيكل وهذا ي ني ا جينات ال F - حس تسلسلها ال بي ي التي كا عليه في الهيكل الوراثي لل.Hfr ( ا عامررل االخحرراب F فرري السررالالت HFr الم تل ررة يتحررل او يلررتحم خأمرراكن م تل ررة مررن الهيكررل الرروراثي لل لية(.

60 المحاضرة )11( الوراثة البكتيرية ومن خالل الدرا رات لتسلسرل الجينرات لبكتريرا القولرو.E coli ا رت ا البراحثو ا يالح روا خرا تسلسرل الجينات هذا هو تسلسل وا ري وهذا ي ني ا الهيكل الوراثي البكتيري هو هيكل وا ري. قبرل ا يرزرق الهيكرل الوراثي هذا تن لق الدا رة في ق ة اتحال عامل االخحاب خها حي ححل خهرذا اال رالق علرى هيكرل وراثري رولي. وا اال الق يحدث ضمن عامرل االخحراب حير ينقسرم ال امرل الرى قسرمين احردهما يكرو فري النهايرة الرا دة التي تدخل اول ما تدخل في ال لية الم ي ة احبة خل ها التسلسل الجيني وما يبقى من عامل االخحراب المنش ر يبقى في هاية السلسلة. شكل رقم )2( االقتران البكتيري Conjugation يوضح انتقال جسيم F من الخلية الواهبة الى المستلمة *ا عملية زرق س ة من الهيكل الوراثي لبكتريا القولو خاكمله تستغرق حوالي مئة وقيقة. * ا عملية االقترا تم مالح تها في اجنا خكتيرية م تل ة اضافة الى خكتريا القولو مثرل Salmonella و Psudomonas و Serratia و Vibrio وقد تحدث عملية االقترا خين جنسين م تل ين مثل :- Escherichia Shigella و ال Salmonella-Vibrio وال Escherichia- Serratia وال Salmonella- Serratia وال Salmonella- Shigella و ال Escherichia- Salmonella 3

61 المحاضرة )11( الوراثة البكتيرية -2 التحول الوراثي Genetic Transformtion وهو قيام ال لية البكتيرية المسرتلمة Recipient خاخرذ اجرزاء حررة مرن الر DNA تات حجرم كبيرر سربيا والتحام هرذا الحرام مر الهيكرل الروراثي لهرذن ال ليرة ( شركل رقرم 3( وترم اكتشراخ هرذن ال رافرة فري اجنرا خكتيريرررة م ينرررة ولرررين جميررر االجنرررا وتشرررمل Diplococcus pnueumonia و Hemophilus و.Pseudomonas و Niesseria و Bacillus تحضير ال DNA المحول 1- ممكن تح ير ال DNA المحول Transforming DNA عن رريق تحلل ال اليرا تات السراللة الما حرة عن رريق ا ت دام ا زيم خاص يدعى Lysozyme اوا ت دام المن 2- اضافة الكحول ما يؤوي الى تجمي ات.Detergents ال DNA خين ال بقتين الما ية والكحولية. 3- يدخل ق من الكحول. خين ي الى ما ال بقة خحذر م 9- يذوب ال DNA في المحلول الما ي. تحريري الق ري 5- ي امل المحلول الما ي خأ زيم او Ribonuclease لتجن أي تلوث يححل خالحام روخ يلترف الر DNA حرول الق ري وينشرف النووي ال.RNA التنافس :- Competence وهي ال لية التي لها القاخلية علرى اخرذ جزيئرة مرن الر DNA وتردعى خال ليرة المتنافسة وهناك الالت م ينة فقط تكو متنافسة. اخذ الحذامل النذووي الذ -:(Uptake of DNA) DNA وهري ارتبرار الر DNA خال ليرة المتنافسرة ارتبارا الرجو فيه Irreversible مميزات التحول: 1- ا ال لية المنافسة ال تميز خين ال DNA ال ا د لن ن وعها التحني ي او ال DNA ال ا د الي و اخر. 2- ترتبط م اي DNA شرر ا يكو ثنا ي الشريط. 3- هذا االرتبار يأخذ راخ الثبات خحي اليمكن عكسه اوفكه. 9- تزواو حالة التنافن )ال لية المتنافسة( في ال ور أللو اريتمي المتأخر وخ دها تهبط هذن النسبة )خرالل هرذن المدة القحيرة التي يرت فيها التنافن يتغير ح ال اليا خحي يست ي الر DNA االلتحرام خهرا ومرن الممكرن احداث هذا التغيير في الس و خوا ر ة عامرل يشربه اال رزيم ي ررز مرن قبرل ال اليرا سرها وي هرر هرذا ال امرل سه في الو ط الغذا ي للمزرعة وق ظهرور التنرافن تقريبرا فلرو اضر نا هرذا ال امرل الرى خاليرا يرر متنافسرة لن ن الساللة يح زها ويغيرها الى خاليا متنافسة(. 5- ا هذن ال الية تكمن في االحماض المأخوتة من ا وا تتشاخه فيما خينها من الناحية الوراثية. 1- التحام ال DNA المرتب ة م الهيكل الوراثي لل لية.Integration of incorporated DNA خ ررد عمليررة االرتبررار يتغيررر الرر DNA )الق ررة المرتب ررة( الررى حررام احرراوي الشررريط حيرر ينكسررر احررد الشري ين اما الشريط االخر فينحهر او يلتحم م الهيكل الوراثي لل لية المستلمة وخ د ا تنساخ هذا الحرام النررووي الهجررين نححررل علررى رروعين مررن ال اليررا احرردهما ررن صرر ات ال ليررة االم والثررا ي رريمثل ال ليررة المتحولة.Transformed cell 9

62 المحاضرة )11( الوراثة البكتيرية شكل رقم )3( يوضح ال transformation في البكتريا Range of genetic makeris transformation ال المات الوراثية الممكن ا تححرل خرالتحول الروراثي مثل :- (Drug مثرررررل الررررر Streptomycin والررررر Novobiocin و الررررر 1- مقاومرررررة ال قررررراقير resistance).erythromycin االمينيرة Amino acid requiring 2 -ال المات الغذا ية Nutritional Markes مثل احتياجرات الحروام تغالل الكارخوهيدرات Carbohydate utilization مثل Manitol و.Maltose وا Capsule characteristics )ويقحرد خهرا المرواو المت ردوة السركاكر الموجرووة فري المح رة 3- خحرا المح ة(. حدوث التحول في الطبيعة The occurrence of Transformation in Nature اثنراء تحليرل ال وامرل التري تت رمنها قاخليرة.D pneumania علرى احرداث االصراخة هرذن ال راهرة قرد اكتشر Pathogenicity فري ال ئررا. ات تررتبط القاخليرة علرى االصراخة ل اليرا.D pneumania ارتبرار مباشررا مر وحها حي تقوم المح ة هذن خحمايرة ال اليرا مرن البل مرة phayocgtosis التري تقروم وجوو المح ة على خها خاليا الدم البي اء في الجسم فالسالالت المحتويرة علرى المح رة تكرو ممرضرة جردا Highly virulent ة خاليا تست ي احداث االصاخة اتا ما حقن خال أر وتؤوي االصاخة الى الموت خ د عدة ايام مرن خحي ا خ الحقن. و حن تست ي احداث ر رات من ن السالالت لكن ال تمتلي مح ة وهي ال تست ي احداث االصراخة حتى لو لقحنا ال أر خجرعات كبيرة من هذن ال رات. 5

63 المحاضرة )11( الوراثة البكتيرية التجربة تبين التحول الوراثي في الطبيعة. لرو لقحنرا فرأر خ اليرا تات مح رة مقتولرة خرالحرارة ولقحنرا فرأرة اخررى خ لريط مرن خاليرا حيرة يرر مكو رة للمح ة وخاليا تات مح ة مقتولة خالحرارة فأ ال أر في الحالة االولى التحاب في حرين لروحة مروت ال رار في الحالة الثا ية والي وو هذا االصاخة الى ا ال اليا تات المح ة ا كس وا ترج مح تها واليمكرن ا تكو الساللة البرية ا ترج حياتها خرل ي روو السرب الرى ا قسرما مرن ال اليرا الميترة قرد تحللر وارلقر الر DNA الحر الذي قام خدورن خاحداث عملية التحول في ال رات التي التمتلي مح ة وحولها الى خاليا تمتلري هذا التركي ويمكن مالح ة التحول اي ا في الالت مقاومة للم اوات الحيوية فقد حقن فأرا خساللة مقاومرة للبنسرلين pencilline و راللة مقاومرة للستروختومايسرين Streptomycine سرت ي عرزل رالالت مقاومرة لكال الم اوين. الشكل رقم )4( يوضح التحول الوراثي في الطبيعة 3- النقل بواسطة الفاج Transduction يتم ا تقال الحام النووي ال DNA من خلية الى اخرى خوا ة ال ايرو ف ندما تحي ال ايرو ات ال ليرة البكتيرية ي مل DNA ال ايرو ي الى تجزة الكرومو وم البكتيري الى حوالي 111 ق ة وا واحدة من هرذن الق رة ت برأ خ ريرق الحردفة حرو ال اثيرة كنسر ة فايرو رية ومرا ا تتحررر ال اثيرة مرن ال ليرة المحراخة حترى تحرررري خليررررة اخرررررى وختلرررري الو رررريلة تنتقررررل الجينررررات البكتيريررررة )شرررركل رقررررم 5( وقررررد تحرررردث عمليررررة Lysogenization حير يلرتحم DNA ال ايرو ري مر الجهراز الروراثي لل ليرة الم ري ة وت تبرر هرذن ال مليرة ترزاوي وراثري Genetic Recombination وا ال ليرة المحراخة ت تلرف وراثيرا وم هريرا عرن ال ليرة يرر 1

64 المحاضرة )11( الوراثة البكتيرية المحاخة Non-lysogenization فتقوم ال لية خالت بير عن خ التي تمن ال لية الححا ة او المناعة ضد اية اصاخة جديدة. الجينات ال ايرو ية وخالذات تلري الجينرات شكل رقم )5( يوضح ال Transduction انواع النقل -:Transduction 1- trans Specialized وفيره تلرتحم مجموعرة محردوة مرن الجينرات الم ريف خحرورة مباشررة مر الهيكرل الروراثي ال ايرو ري حير تحرل هرذن الجينرات عراوة محرل الجينرات ال ايرو رية.)مثل جينرات الكرالكتوز لبكتريرا القولو خوا ة ال اي. 2- trans. Generalized وهي ا الجينات من أي جزء من الهيكل الروراثي للم ريف تنردمج مر ال رايرو وا هذن الجينات قد تحل محل ال DNA ال ايرو او تكو م افة له ولكنها التلتحم م ه مباشرة. * ا ال رررايرو المححرررل عليررره خكرررال ال رررريقتين Tranducing virus particle يكرررو عررراوة ضررر ي ا Defective وال يست ي ا يحلل الم يف وقد ي وو تلي الى فقدا ال ايرو لب جيناته. ا الرر Transduction يحرردث فرري ا رروا م تل رررة مررن البكتريررا وتشررمل الرر.E coli وا رروا مررن جررنن.Bacillus وال Staphylococcus وال Pseudomanas وال Proteus و Shigella وال Salmonella 7

65 السيطرة على األحياء المجهرية Control microorganisms by physical and chemical agents تعني السييطرة عليى األحيياء المجهريية أيد دعيأاأشا دش طيا نطياطها شنمششيا ا يي الأوياء عليهيا دش د التهيا كلييا اش ج يييا شتيتي شذه السيطرة بأست أاي دساليب في ياشية شعشاما كيمياشية متعأأة 0 دن األشأاف الرييسية للسيطرة ش :- منع دنتطار األم ارد شالعأشى منع التلشث شنمش األحياء المجهرية غير المرغشب فيها 0 3- منع تلف المشاأ بشساطة األحياء المجهرية شغيرشا تهلك األحياء المجهرية دش يمنع نمششا بالتأ ي ارت التالية :- و ارر لجأار ال لية دش منع تكشين الجأار ال لشي 0 1- لا ف نأاذية األغطية السايتشبال مية لل لية 0 2- لا ف التركيب الأي ياشي شالكيمياشي للبرشتين شالحشامد النششية ف ال لية 0 3- لا ف النطاط األن يم ال لشي شالتأاعالت األيوية منع تصنيع البرشتينات شالحشامد النششية 0 تعريف بعد المصطلحات المست أمة ف السيطرة 0 Sterilisation ششي عملييات ت لييم الجسيي دش المياأة المي ارأ تعأيمهيا مين كافية دطيكاا الحيياة ششي عمليية التعأييي 1- مطلأة %100 شليست نسبية 0 Disinfection ششيي عملييية أتييا دش الييت لم ميين األحيياء المجهرييية الأيياأرة علييى دحييأاث دصييابة مروييية التطهييير 2- Antiseptic فهيي الميياأة المطهييرة المسييت أمة فيي شالميياأة التيي تحأييل العملييية تييأعى Disinfection دمييا مصييطل تطهير األجساي الحية بينما Disinfection تست أي للمشاأ المطهرة المست أمة لتطهير األجساي غير الحية 0 Germicidal فهيي الميياأة التيي لهييا الأييأرة علييى أتييا األحيياء المجهرييية الحييية microbicidal دش 3- دمييا مصييطل عمشما شدنشاعها Bactericidal للبكتريا ش Fungicidal للأطريات ش Viricidal للأايرشسات 0 Microbstatic فهش العاما المشأف لنمش الجي ار يي عمشميا أشن أتلهيا شمنهيا Bacteriostayic للبكترييا 4- دما مصطل ش Fungistatic للأطريات 0 العشاما الت تؤ ر ف فعالية دساليب السيطرة على األحياء المجهرية : 1- طبيعة الماأة الم ارأ تعأيمهيا دش تطهيرشيا : تيؤ ر ال صيايم الأي ياشيية شالكيمياشيية للمياأة دش الجسيي اليذي يحتيشي عليى األحياء المجهرية عليى معيأا شكأياءة عمليية الأتيا ا شلأيأ شجيأ دن تيأ ير الحي اررة العاليية المميتية لرحيياء المجهريية في الشسط الحامو دك ر من الشسط الأاعأي ا شكلميا كيان الشسيط متجيانن كانيت نأاذيية عشاميا السييطرة دك ير شبالتيال يكشن شالكها دسرع ا كما دن تركي المركبات الكربششيأ ارتية دش البرشتينية شالأشنية ف الشسط ال رع ي يأ من مأاشمية األحياء المجهرية شبذلك فأن شجشأ كمييات كبييرة مين الميشاأ العويشية الملش ية في الجسيي المي ارأ تطهييره تأليا ك يي ار مين كأاءة العملية 0

66 ي( نيشع األحيياء المجهريية تتبياين حساسيية دنيشاع األحيياء الم تلأية تباينيا كبيي ار تجياه عشاميا السييطرة الأي ياشيية شالكيمياشيية الم تلأية فميي ال سييبش ارت البكتريييا دك يير مأاشميية ميين ال اليييا ال وييرية كمييا تتبيياين مأاشميية دنيشاع ال اليييا ال وييرية تجيياه شسايا السيطرة الم تلأة 0 الحالة الأسلجية لل اليا الميكرشبية : دن الشوع الأسلج ل اليا األحياء المجهرية يؤ ر في مأاشمتهيا لعشاميا السييطرة فال اليييا الأتييية دك يير حساسييية ميين ال اليييا الأأيميية شال اليييا فيي طييشر الركييشأ دأييا حساسييية ميين ال اليييا فيي المرحليية اللشغاريتمية ششذه دك ر حساسية من الت ف طشر ال بات 0 أرجة الح اررة : ت أاأ فاعلية السيطرة كلما د أاأت أرجة الح اررة شتكشن العالأة عكسية بين أرجة الح اررة شالشأت الال ي للأتا 0 التركيي : تتناسيب فاعليية الميشاأ المطهيرة طرأييا ميع تركي شيا ششيذه العالأية ليسيت مطلأية شدنميا محصيشرة ويمن حيأشأ معينة من التركي 0-6 المييياء : يعميييا المييياء عليييى ت يييير البرشتينيييات بشاسيييطة الحييي اررة شينطبيييل شيييذا عليييى ت ييير البيييرشتين بشاسيييطة العشاميييا الكيمياشية شيع ى مأاشمة السبش ارت البكتيرية للح اررة شالعشاما الكيمياشية الى جأاف السبش ارت 0 عشاما السيطرة على األحياء المجهرية بالشسايا الأي ياشية : من دشي المعامالت الأي ياشية ف السيطرة شي أرجيات الحي اررة العاليية شالشاطيية شالتجأييف شالويوط األ ميش ي شاألطيعاع شالترطيي شالصشت : دشال : أرجات الح اررة العالية : -1 تأسي األحياء المجهرية تبعا لمأى أرجات الح اررة الت تنمش فيها على الث مجمشعات : المجمشعة الت تنمش بأرجات ح اررة شاطية ( صأر 15 0 Psychrophiles -2-3 المجمشعة الت تنمش بأرجات ح اررة دعتياأية ( ) ي 0 Mesophiles المجمشعة الت تنمش بأرجات ح اررة عالية ( ) ي 0 Thermophiles كا مجمشعة من شذه المجمشعات ال الث لها أرجة ح اررة نمش م ليى شأنييا شعلييا شدن درتأياع أرجية الحي اررة دك ير مين العلييا تسيبب شالكها شدن أاد أرجة الح اررة دشطأ من الأنيا تسبب تشأف نمششا 0 تأ ير الحارة الرطبة شالجافة ف شالك األحياء المجهرية 0 تؤ ر نسيبة الرطشبية تيأ ي ار كبيي ار في مأاشمية شيالك األحيياء المجهريية تحيت أرجيات الحي اررة الم تلأية ا حييث تيؤأي الحيارة العاليية الرطبة إلى تويير طبيعة البرشتين لل اليا ا دما تأ ير الحارة الجافة فيكشن عن طريل دكسأة المكشنات الكيمياشية لل اليا شالحي اررة الرطبية دك ير فعاليية مين الحيارة الجافية فأيأ شجيأ دن أرجية حي اررة رطبية 120 ي تأوي عليى سيبش ارت البكترييا بحيأشأ ( 20-15( أأيأة ف حين يتطلب الأواء على شذه السبش ارت ساعتين عنأ دست أاي الح اررة الجافة ا كما دن سبش ارت البكتريا مأاشمة للح اررة دك ر من ال اليا ال ورية شذلك لألة النطاط الماي ( AW ) ف السبش ارت 0 أستخدام درجات الح اررة الرطبة : -1-2 أرجيات حي اررة دأيا مين )100 ) ي شتسيمى شيذه المعاملية بالبسيترة تبعيا لباسيتشر التي دسيتنبطها ا شفيهيا تعيرد بعيد المشاأ الوذايية كالحليب شالمطرشبات الكحشلية شالبيرة شالعصاير الى أرجة ( (ي شلمأة نصيف سياعة للأوياء عليى األحيياء المجهريية ال ويرية ش اصية البكترييا الممروية ا التعيأ الميشاأ المبسيترة معأمية ليذا تحأيد في مكيان بيارأ لتأاأي تلأها 0 أرجيية حيي اررة غليييان الميياء 100 ي تسييت أي أرجيية حيي اررة الوليييان للييت لم ميين كافيية اليييا البكتريييا ال وييرية شسييبش ارت األعأيييان شال مييياير شالأايرشسيييات شالطأيلييييات شلكنهيييا التأوييي عليييى بعيييد سيييبش ارت البكترييييا للحييي اررة 0 تسيييت أي شيييذه الطريأة ف حأد األغذية ذات الحمشوة العالية شالحاشية على نسب عالية من األمالح دش السكريات 0

67 3- أرجيية حيي اررة ب ييار الميياء 100 ي تسييمى شييذه المعامليية بييالتعأيي المجيي د دش التنأليية تبعييا للعييالي تنييأا التيي دبتكرشييا حيييث يسييت أي ب ييار الميياء بأرجيية حيي اررة 100 ي لتعأيييي بعييد االشسيياط ال رعييية المايكرشبييية شالمييشاأ الكيمياشييية شالبايشلشجييية شالت يتوير تركيبها عنأ تعريوها لأرجة ح اررة دك ر من 100 ي ا شفيها تعرد الميشاأ للب يار عليى أرجية 100 ي لميأة معينة يشميا شلمأة ال ة ديياي شيت ليا شيذه المعيامالت ميأة حوين بشاسيطتها بسيم لنميش البكتيرييا المأاشمية للحي اررة إليى اليا ويرية حييث ميا تلبيث شيذه ال الييا دن تهليك د نياء معاملية الحيارة التاليية ششكيذا ييتي اليت لم مين جمييع دطيكاا ال اليا 0 4- أرجة ح اررة دعلى من 100 ي تست أي شذه المعاملة الح اررية بشساطة ب ار الماء المويوشط شدن درتأياع الويوط يسيبب درتأاع أرجة الح اررة شذلك بأست أاي دجهي ة المشصيأة autoclave شتعيأ شيذه المعاملية دفويا شسييلة شدك ير المعيامالت الح ارريية كأياءة للتعأييي شتسيت أي المعاملية الح ارريية بأرجية 121 ي شويوط 1 جيش شلميأة أأيأية لويمان الأوياء على سبش ارت البكتيريا المأاشمة للح اررة 0 دست أاي الح اررة الجافة : 1- التعأيييي بييالهشاء السييا ن : يسييت أي لهييذا الوييرد دجهيي ة شدفيي ارن كهربايييية شيتطلييب أرجيية حيي اررة ششأييت دك يير فيي تعأيييي المأارنة بالح اررة الرطبة حيث يتطلب أرجة ح اررة 160 ي شلمأة ساعتين لتعأيي ال جاجيات الم تبرية الج ارحية 0 2- الحرل باللهب : شفيها تعرد المشاأ مباطرة للهب شيتي تعأيي الناأا Loop دش الملأط شالمطرط لورد التعأيي 0 تأ ير الح اررة ف شالك األحياء المجهرية : دن المعاملية الح ارريية التي تعبير عين عالأية الشأيت شالحي اررة شالتي تسيتهأف الأوياء عليى عيأأ معيين مين األحيياء المجهريية تحيت ديرشف تجريبيية معينية يعبير عنهيا ببيانيات شأيت الهيالك الحي ارري (TDT) Thermal death time دي الشأيت اليال ي لهالك عأأ معين من اليا البكتيريا الحية دش سبش ارتها تحت أرجة ح اررة معينةشدرشف د رى ابتة ششيذه لهيا دشميية تطبيأيية في تعأيي األغذية المعلبة شاألشساط ال رعية الم تبرية 0 ( انيا( أرجات الح اررة الشاطية : تعميا أرجيات الحي اررة أشن أرجيات الحي اررة الم ليى لرحيياء المجهريية عليى ت بييط األعمياا األيويية في ال الييا ليذا فيأن أرجيات الح اررة الشاطية تست أي ف حأد م ارع األحياء المجهرية ا لذا ال يمكن دعتبار الحي اررة الشاطيية شسييلة تعأييي شلكنهيا شسييلش لشأيف النطاط األيو لرحياء المجهرية شذلك بسبب الجأاف الذي ينتج عن طريل تجميأ المياء الحير شعيأي تيشفر الرطشبية الويرشرية لحيشية األحياء المجهرية ف حيين تسيت أي أرجيات الحي اررة العاليية شسييلة عليى األحيياء المجهريية شكيال الشسييلتان تسيت أمان في حأد األغذية ( ال ا ) التجشيف : Drying بما دن الأعاليات الحيشية الت تأشي بها اليا األحياء المجهرية ال يمكن دن تجري إال بشجشأ الماء ا لذا فيأن اليت لم مين المياء بشاسطة التجأيف يكشن له األ ر الكبير ف الحأ من الأعاليات الحيشية شمن ي مشت ال اليا ا شأأ شجيأ دن بعيد دنيشاع البكتيرييا السالبة لصبوة ك اري م ا بكتيريا تكشن حساسية جيأا للتجأييل حييث تميشت بعيأ تجأيأهيا بسياعات بينميا بكتيرييا اسيا تأياشي الجأياف لعأة دسابيع دما سبش ارت البكتيريا فتبأى حية إلى ما النهاية بعأ تجأيأها ا لذا فأنها تست أي ف حأد األغذية 0 ( اربعا ) األطعاع : شنالك نشعان من األطعة : Radiation 1- األطييعة ذات المشجييات الأصيييرة م ييا دطييعة دكيين شكامييا شتييأعى باألطييعة المؤينيية ششييذه األطييعة عنييأما تصيطأي بالميياء تتحيرر الجييذشر,H OH شتتحييأ بسيرعة مييع البييرشتين شالييأنا DNA مؤأييية بييذلك الييى ميشت ال لييية شتعتبيير السييبش ارت

68 مأاشميية للأتييا باألطييعة مأارنيية بال اليييا ال وييرية شذلييك ألحتشايهييا علييى كمييية ميين الميياء ا شتسييتعما دطييعة دكيين فيي السيييطرة عليييى التلييشث الميييايكرشب فيي الويييذاء شالمويياأات الحيشيييية شاألأشات البالسييتيكية شاألأشات الج ارحيييية التييي ال يمكن تعأيمها بالح اررة 0 2- األطيعة الأيشل البنأسيجية Ultra violate ششيذه تعتبير أاتلية ديويا للمايكرشبيات حييث دنهيا تميتم مين أبيا البيرشتين شاليييأ دن دي DNA شييييؤأي اليييى تحطيمهيييا بسيييهشلة ا تسيييت أي شيييذه األطيييعة فييي تعأييييي غيييرف العملييييات شالم تبييي ارت شالمايكرشبايشلشجية كما دنها ال تنأذ من ال جاج شالبالستك 0 ( امسا ) الصشت : Sound يمكين دسيت أاي المشجيات الأيشل صيشتية شالتي ال يمكين سيماعها مين أبيا األنسيان لويرد الأوياء عليى األحيياء المجهريية شذليك للتأ ير المباطر ف ت ير بشتينات ال لية دوافة إلى تحطيي ال ليية نأسيها شدسيتعملها البياح شن لويرد الحصيشا عليى المكشنيات الأا لية لل اليا بعأ دن تعرد للمشجات فشل الصشتية لورد تحطيمها 0 ( ساأسا( الووط األ مش ب : Pressure Osmotic ششش عملية األنتطار الت تجري الا غطاء طبه ناوج يأصا بين محلشلين على ميذاب بتركيي ين م تلأيين حييث يحياشا شيذان المحلشالن دن يتساشيا بالتركي على جهت الوطاء الأاصا ا دن توير الووط األ مش ي أا ا ال لية ف حالة شوعها ف شسيط دأيا تركيي حييث ينأيذ المياء إليهيا شتمتلي شيتكيشن ويوط د ميش ي أا يا ال ليية ا شأيأ يحيأث دنكمياو ششيش عكين الحالية األشليى نتيجة ل رشج الماء من ال لية ا ششاتين الحالتين تؤأي الى تنطيط العمليات األيوية شيمكن األستأاأة منها ف حأد األغذية 0 ( سابعا( طأة التشتر السطح : tension Surface دن السيط البيني دش الحيأشأ الأاصيلة بيين سيايا شغيا تتميي بتجياذب الج يييات عليى سيط السيايا شفشأهيا الهيشاء شتسيحبها أيشة إلى أا ا السايا دسألها ا ف حين تتجاذب الج ييات األ رى ف أا يا السيايا فيميا بينهيا بأيشة متسياشية مين كافية األتجاشيات ا تسييمى شييذه الديياشرة بالطييأ السييطح كمييا تحييأث أييشة طييأ سييطح بييين المييشاأ الصييلبة شالسييايا دش بييين سييايلين ال يمت جييان ا دا التوي ارت الت تحأث ف الطأ السطح تعما على تويير نأاذية األغطية السايتشبال مية ف ال اليا مي يسبب تحطيي لل لية 0 ( امنا( الترطي Fiteration است أمت المرطحات لويرد ترطيي دنيشاع السيشايا شالويا ات بهيأف إ الية األحيياء المجهريية منهيا ششسييلة للتعأييي عنيأما ال يمكين دست أاي شسايا تعأيي د رى شدن معأا أطر ال أشب للمرطحات البكتريشلشجية مابين ( 45-1 ا ) 0 مايكرشن شمن دنشاعها : 1- دأ ارم األسبستشن الت تستعما ف مرطحات 0SeiTze 2- الأاياتشي المصنعة من الطحالب البحرية شالت تحتشي جأ ارنها على السليكا شتستعما ف مرطحات بريكأيلأ 0 3- البشرسلين شتستعما ف مرطحات جمبرلين 0 4- دأ ارم ال جاج الملبأ 0Sintered glass 5- مرطحات غطاء الترطي 0Membrane Filter 6- مرطيحات الهيشاء ذات الكأياءة لويرد الحصيشا عليى شيشاء نأيي يال مين الوبيار شالبكتيرييا في الم تبي ارت شالعمليييات الج ارحية 0 السيطرة على األحياء المجهرية بالوسائل الكيمياوية دشي المركبات الكيمياشية المواأة لرحياء المجهرية ( للمايكرشبات ) 1- الأينشا شالمركبات الأينشلية : يعتمأ تأ ير الأينشا على تركيي ه في أتيا الييا الحيياء المجهريية ا شفي الت اركيي الشاطيية يعمييا ميين ييالا تييأ يره فيي ييياأة نوييشحية الوطيياء السييايتشبال م ل لييية البكتيرييياا شبييذلك يتييي الأرصيية لك ييير ميين

69 المكشنات ال لشية لل رشج من ال لية 0 دما ف الت اركي العاليية فيأن الأينيشا يأتيا ال الييا الميكرشبيية عين طرييل ت يره للبرشتينييات ال لشيييية ا شتكيييشن سيييبش ارت البكتيرييييا شالأايرشسيييات دك يير مأاشمييية مييين الييييا البكتيرييييا ال ويييرية ا تسيييت أي المحالييا المايييية للأينيشا بت اركييي الطبية الملش ة ا شيست أي بتركي ( %5-2 ) لتطهيير بعييد الميشاأ م ييا الأطيع شاألأ ارر شالوييايط شبعييد ا الت %1 لتطهير البطرة 0 الكحييشالت : تتصييف شييذه المييشاأ بأابليتهييا علييى أتييا المايكرشبييات شتيي أاأ فعاليتهييا بأ أييياأ الييش ن الج ييي كلمييا درتأعييت بالسلسيلة دبتيأاء مين الكحيشا الم يلي شحتيى الشصيشا اليى الكحيشا األميلي ال ماسي الكربيشن 0 يكيشن تيأ ير الكحيشا المواأ للمايكرشبات عن طريل توييير طبيعية البيرشتين الكيميياشي ل الييا األحيياء المجهريية ا شكميا دن الكحيشا ميذيب الييأشنيات شبييذلك يكييشن جييأار ال اليييا المايكرشبييية ميين المركبييات الأشنييية ششييذا ي يييأ نوييشجيتها للمويياأات الميكرشبييية المستعملة 0 دن دعلى فعالية للأتا يمكن الحصيشا عليهيا عنيأ دسيتعماا الكحيشالت بت اركيي تتي ارشح بيين )00-50 ) % شيصب غير مؤ ر عنأما يستعما بتركي اأا من %50 شدك ير مين %00 شذليك لأطيله في أ شليه لل لييه المايكرشبيية لورد ت ير البرشتينات شأتا ال لية 0 تعأ الكحيشا مين المطهي ارت الأاتلية ألنيشاع متعيأأة مين البكترييا بويمنها بكترييا السا ا شلكنها ال يؤ ر على سبش ارت البكتيريا شتأ يرشا أليا على الأايرشسات 0 المعيياأن ال أيليية : تعتبيير الأويية ميين دك يير المعيياأن ال أيليية تييأ ير فيي أتييا المايكرشبييات شالبكتريييا بالييذات ا تعمييا شييذه المعياأن عليى األتحياأ مييع برشتينيات ال ليية مكشنية دمييالح ويعيأة الأصيا شالتأكييك شالتيي تيؤ ر عليى ت بييط الأعاليييات الحيشية لل لية اش تحطيمها 0 يست أي ال يبل بصشرة غيير عويشية شيتم يا بمركيب كلشرييأ ال يبيل ا اشكسييأ ال يبيل اش بصشرة عوشية ا شتست أي نت ارت الأوة بتركي مرد السيالن 0 %1 ف أط ارت العين للحيأ مين اصيابة عييشن المشالييأ الجيأأ ببكترييا األصبغ : Dyes مين االصيباا المسيتعملة في تصيبيغ البكتيرييا منهيا صيبوة البنأسيج البليشري ششيذه توياف اليى شسيط الماكشنك لمن نمش البكتيريا المشجبة لصبوة ك اري شكذلك صبوة ا ور المالكايت الت تمنع نمش بكتيريا شالعنأشأييات شالسالمشنيال شبكتيريا الأشلشن ا كما ان صبوة الم يا البنأسج تمنع نميش المسيبحيات شبكتيرييا ال نيال ا اميا السيبش ارت البكتيرية ف مأاشمة جأا للصبوات 0 الحييشامد : Acids لرحييياء المجهريييية رأييي شييييأرشجين ph معييين يعييأ األم يييا لنمششييا ا ششيييش يتيي ارشح بحيييأشأ اا 0 بالنسيييبة للبكتيرييييا ا فييي حيييين ان الأطرييييات ال يناسيييبها اال االشسييياط التييي تمييييا اليييى الحمشوييية ا شعنيييأ تويييير اليييرأي الهيييأرشجين للبيييية فيييؤأي الييى تشأييف الأعاليييات االيوييية شبالتييال تمييشت ال اليييا تسييت أي االحميياد العوييشية التيي أرجيية تحللهيييا اأيييا بك يييير مييين أرجيية تحليييا الحيييشامد الييال عويييشية فيي معاميييا األغذيييية شالك يييير مييين المستحوييي ارت الصيأالنية ا كماأة حافدة ت بط نمش البكتيريا شالأطريات ا شاشمها حامد ال ليك شالبن شيك شالسشربيك 0 االلأشايأات : Aldehydes ف شذه المجمشعة يست أي الأشرمالأشايأ شالكلشت ارلأشايأ يستعما الأشرمالأشايأ على طيكا محلييشا ميياي يييأعى الأشرمييالين بتركييي يتيي ارشح ( %0-3 ) للأويياء علييى البكتيريييا شسييبش ارتها شالأطريييات شالأايرشسييات شذلك من الا اتحاأه شتأاعله مع البرشتينات 0 شالحشامد النششية ا شيست أي ف حأد العينيات التطيريحية ا شيجيب الحييذر ميين اسييتعماله لكشنييه م ييأو لالنسييجة شالعيييشن 0 امييا الكلشت ارلأشايييأ فيسييت أي محلشلييه الميياي بتركييي تعأيي المشاأ غير المأاشمة للح اررة 0 %2 فيي المندأيات شالصيابشن : تعميا جمييع انشاعهيا عليى التألييا مين طيأة التيشتر السيطح ا حييث انهيا ميشاأ مسيتحلبة تعميا علييى اذابيية الييأششن شتحشيلهييا الييى أطيي ارت صييويرة اش علييى طييكا رغييشة ششييذه تسيياعأ علييى انجيي ارف االحييياء المجهرييية وييمن شييذه الأطييي ارت ييي ا التهييا عنييأ الوسييا بالميياء العيياأي ا كمييا ان تييأ ير الصييابشن أيييأ يمتييأ الييى أششنييات ال لييية المايكرشبية مميا ييؤأي اليى يياأة نويشحية ال الييا شبالتيال مشتهيا ا يأتيا الصيابشن بكترييا ميرد السيألن شذات الريية

70 شبعد البكتيريا المسبحية شمكش ارت السحايا شالسيالن شعصييات ال نيال شبكتيرييا السيا شتي أاأ شيذه الأابليية كلميا اأت أرجة الح اررة ا لذا فأن غسا اليأين بالصابشن شالماء الحار يأو على الك ير من االحياء المجهرية الممروة 0 0- الهالشجينات شمطتأاتها : يعأ الكلشر شاليشأ من اك ر مشاأ شذه المجمشعة استعماال 0 فالكلشر مي ال يسيتعما عليى طيكا غا ف جميع محطات اسالة الماء لورد تطهير المياه شجعلهيا صيالحة للطيرب بتركيي 1 بيالمليشن 0 شمين مطيتأاته شييايبش كلييش ارت الصييشأيشي بتركييي )%12-5 ) المسييت أمة فيي المنييا ا كميياأة أاصييرة شأاتليية للمايكرشبييات فيي معامييا االلبييان شاالغذييية ا امييا الكلييش ارمين فيمتييا ب بشتيييه شاطاليية فتييرة انتيياج الكلييشر مأارنيية بالهييايبشكلش ارت ششييش مركييب غييير م أو لذلك يست أي ف تطهير شتوميأ الجرشح 0 يعشأ الأعا الأاتا للميكرشبات للكلشر شمركباته الى تكشين حامد الهايبشكلشرش عنأ اذابة شذه المشاأ ف الماء كما ف المعاألية االتية : HCL3 3CL2 + 3H2O 5HCL + شيتحلييا حييامد الهييايبشكلشر شييذا بسييرعة بسييبب عييأي اسييتأ ارريته ليعطيي االشكسييجين الييذري O المؤكسييأ الطييأيأ شالييذي يأييشي بأكسأة محتشيات ال لية شيأو عليها ا اما الكلشر الحر فأنه يتحأ مع برشتينات ال لية الميكرشبية شدن يماتها شيبطا عملها 0 يعييأ الييشأ ميين اأييأي المركبييات الأعاليية وييأ الميكرشبييات ششييش ال يييذشب بالمياء بييا يييذشب بسييهشلة بييالكحشا ا شالييشأ ميياأة مؤكسييأة تعما على ابطاا فعالية البرشتينات الت تحما مجاميع SH كما يتحأ مع التايرشسين الذي يأ ا في تركييب االن يميات شغيرشيا من يرشتينات ال لية 0 9- الوا ات : يتطلب احيانا الأياي بتعأيي بعد المعأات الت تؤ ر بالح اررة شالرطشبة ا بالويا ات م يا األأشات البالسيتيكية شدشي شذه الوا ات 0 1- دشكسيأ األ يلين : يكشن شذا المركب سايال بأرجة حي اررة 9 ا 10 شيصيب غيا فيشل شيذه الأرجية ا ششيش أابيا لرطيتعاا لذا ي لط co2 معه للسيطره عنأ تسشيأه تجاريا 0 شيعتبير موياأا جيأا للميكرشبيات بويمنها السيبش ارت 0 يسيت أي في تعأييي المعيأات التي اليمكين تعأيمهيا بيأرجات الحي اررة العاليية ا شيعميا شيذا الويا عليى دسيتبأاا ذرة الهييأرشجين بجيذر الكيل ف المركبات العوشية في البرشتيشبال ي شبيذلك تميشت ال ليية ا شمين مسياشا دسيت أاماته يكيشن تيأ يره بطيييا في األحياء المجهرية 0 2- بيتييا برشبيشالكتييشن : يكييشن شييذا المركييب سييايال تحييت أرجيية الحيي اررة االعتياأييية شأرجيية غليانييه 163 ي ششييش اليطييتعا اش ينأجير عليى عكين اشكسييأ اال يليين 0 ششيش يأتيا معديي االحيياء المجهريية بويمنها السيبش ارت البكتيريية شبيذلك يعيأ مين المعأميات الجييأة ا إال ان نأاذيتيه ليسيت جييأة أا يا االنسيجة ا ليذا يسيت أي في تعأييي الويرف الكبييرة شالبناييات 0 مين مساشيه بأنه يسبب السرطان 0

71 محاضرة )31( االحياء المجهرية الفايروسات الجزء االول ان كلمة Viruses virus كلمة التينية وتعني السم او اي عامل يستطيع ان يسبب مرضا. وان علم الفايروسات لم يبدأ اال في العقد االخير من القرن التاسع عشر وعند اكتشاف المجهر االلكتروني, الباحثون بان الفايروس يتكون من جسم صغير جدا مؤلف من بروتين وحامض نووي, فانه يعبر خالل المرشحات التي تمنع عبور االحياء الدقيقة مثل البكتريا ولذلك سميت بالرواشح وبعد دراسات كثيرة اكتشف بسبب صغر حجمه Filterable وهذه التسمية تشير ال ميزة واحدة فقط وهي القابلية على عبور المرشحات والتي ال تنفرد بها الفايروسات. ففي عام 3881 اكتشف العالم ايفانوسكي Ivanoski العامل المسبب لمرض تبقع التبغ Tabacco Mosaic وفي عام بيجرنك العالم اعلن 3888 Beijerink عن وجود عوامل تختلف عن البكتريا واوضح بعض صفاتها, كما افترض انه يتوجب على هذا العامل ان يمتزج مع بروتوبالزم الخلية الحية لكي يستطيع االنتشار او التناسل, واستمرت البحوث في هذا المجال حتى تم تحديد الصفات العامة للفايروسات. لذا تعرف الفايروسات بانها: جسيمات ال خلوية تمتلك مواد نووية وبروتيناات وتساتطيع اختارال الخلياة الحياة, وتكون غير فعالة او خاملة خارج الجسم الحي. الصفات العامة للفايروسات حجمها اصغر من الخلية )اصغر من الرايبوسومات(تتراوح اقطارها بين نانوميتر. جسيمات تصيب الخاليا الحية مثل البكتريا والخاليا النباتية والخاليا الحيوانية. جميع الفايروسات تمتلك غالف بروتيني يسامى الكابساد المؤئرات الخارجية وينقسم الى ثالث انواع رئيسية: capsid.يغلاف الحاامض الناووي ويحمياه مان الغالف الخلزوني helical مثل tobacco mosaic virus الغالف متعدد السطوح polyhedral مثل adenovirus الغالف المعقد complex مثل الفاج البكتيريbacteriophage -4 تدعى الوحدات الفرعية المكونة للكابسد بالكابسومير Capsomere 3

72 محاضرة )31( االحياء المجهرية الفايروسات الجزء االول -5 بعض الفيروسات تمتلك غاالف اضاافي يسامى envelope يتاالف ن ماواد ساكرية ودهاون) مساتمدة علاى جزئيا من جدار الخلية المضيفة(. -6 تمتلاااك بعاااض الفايروساااات لواحااا هبماكلوتينين ) HA( hemagglutinin لفايروس االنفلونزا. spike مرتبطاااة باااالغالف الااادهني مكوناااة مااان كاليكاااوبروتين مثااال -7 وجااود نااوع واحااد ماان االحماااض النوويااة امااا RNA او,DNA قااد يتواجااد احااادي الشااريط اوماازدوج الشريط, من قطعة واحدة او عدة قطع, خطي.circular او حلقي linear -8 تسااتغل الفايروسااات مكونااات الخليااة المصااابة التمااام عمليااة التكاااثر, حياا انهااا ال تمتلااك االنزيمااات والرايبوسومات والية صنع البروتين. -8 التتكاااثر الفايروسااات باالنشااطار باال تتكااون الجساايمات الجدياادة نتيجااة لعمليااات كيميائيااة حيويااة )بااايو كيمياوية( معقدة تبدأ بعد تحلل الجسيمة الفايروسية الى مكوناتها من البروتين والحامض النووي. 32- التمتلك المعلومات الوراثية الخاصة لصنع او تحرير الطال 32- يسيطر الحامض النووي الفايروسي على الخلية ويوجهها لصنع حامض نووي جديد خاص بالفاايروس ثام صنع بروتين او بروتينات خاصة بالفايروس. 33- تتكاثر داخل خاليا حية في النواة او السايتوبالزم او كاليهما وال تمتلك أي فعالية حيوية خارج الخلية. 31- تسمى الجسيمة الكاملة ب الفريون Virion )وجمعها فريوناات( وتتاالف مان حاامض ناووي مغلاف بساترة بروتينية Protein coat خاص تسمى الكابسيد Capsid وهو الذي يكاون فياه خااج الللةاة ولاه القابلياة علاى احداث االصابة اما الطوج الداخلي فيكون الفايروس على شكل حامض نووي في حالة استنساخ فضال عن اناه يقوم بمثابة رسالة وراثية لتخلي البروتينات الفايروسية بوساطة امكانات الخلية المضيف. 31- بعااااض الفايروساااااات تسااااابب اماااااراض لالنسااااان مثااااال: الجاااادري,smallpox الحصاااابة,measles االنفلونزاinfluenza, االيدز. AIDS شكل )1( يوضح تراكةب الفايروسات الملتلفة A فايروس عشرون وجه عادي/ B فايروس عشرون وجه مغلف/ C فايروس حلزوني عاجي/ D فايروس حلزون مغلف 1

73 محاضرة )31( االحياء المجهرية الفايروسات الجزء االول Virion Structure تركةب الفايروس اوال : الحامض النووي - يحتوي الفريون على نوع واحد من الحامض الناووي وخاصاة ان مع ام الفايروساات تحتاوي علاى DNA الثنائي الشريط او RNA االحادي الشريط. - المادة النووية هي الجزء الحيوي الفعال من الفيريون وتحمل كافة المعلوماات الوراثياة الخاصاة بالفاايروس وتستطيع المادة النووية من احداث االصابة لوحدها في الخلية المضيفة. - يشكل الحامض النووي %42-5 من وزن الفيرون )حسب نوع الفايروس( - طول الحامض النووي ثابت في االنوع الفايروسي اال انه يختلف من فايروس الى اخر ويقع هذا االختالف في بعض االف مان االزواج النيوكليوتيادات حتاى يصال طاول الجزي اة فاي بعاض الفايروساات الا 512 الاف زوج من النيوكليوتيدات واذا ما عرفنا ان الجين الواحد يحتوي على الف زوج من النيوكليوتيدات فاان اصاغر فيروس يحتوي على ما يقارب عشرة جينات في حاين ان الفايروساات الكبيارة تحتاوي علاى بضاعة م اات مان الجينات. - ويتخذ ال DNA في العديد من الفايروسات الحيوانية والبكتيرية شاكال دائرياا او حلقياا اماا بقياة الا DNA الفايروسي وجميع ال RNA الفايروسي فتكون خطية Linear اال في حالاة البكتريوفااج المبادا (Lambda فان ال DNA فيه يكون خطيا ولكنه يتدور حالما يدخل الخلية المضيفة. - يحتوي الحامض النووي للعاثيات على قواعد نتروجينية شاذة اضافة الى القواعد االساسية Thymine( و (5-hydroxy methyl deoxy cytidilic مثاال )Adenine و وGuanine Cytosine و Uracil 5HMU (5Hydroxy methyl deoxy التي تصيب القولون وكذلك T-even الموجود في العاثية acid). Bacillus subtilis الذي يصيب بكتريا الموجود في فايروس SP8 uridylic acid) 1

74 محاضرة )31( االحياء المجهرية الفايروسات الجزء االول ثانةا : البروتةن يتاللف الباروتين فاي الفايروساات مان ارتبااط االحمااض االمينياة ماع بعضاها بلصارة ببتيدياة peptide bond )ارتباط مجموعة االمين NH2 في حامض اميني ماع مجموعاة كاربوكسايل COOH فاي حاامض اميناي اخار مع فقدان جزي ة ماء( لتكوين سلسلة من االحماض االمينية التي تلتف حول نفسها بصاورة متميازة لكال باروتين وحسااب تسلساال االحماااض االمينيااة لتكااوين الشااكل والحجاام والوذيفااة الممياازة لااذلك البااروتين وتوجااد اربااع مسااتويات ماان البناااء البروتينااي وهااي: Primary structure و Secondary structure و Tertiary.Quaternary structure و structure وظائف البروتةن الفايروسي: 3- حماية الحامض النووي الفايروساي مان التالثيرات الخارجياة مثال االنزيماات والماواد الكيميائياة والعوامال الفيزيائية االخرى التي تؤدي الى تقطيع خيط الحامض النووي. 1- تخصص الفايروسات الصابة خاليا معينة حي يلعاب الباروتين الخاارجي للفاايروس دور مهام فاي تحدياد نوع الخلية القابلة لالصابة عن طري عملية االلتصال والدخول. 1- الخاصية المصلية وانتاج االجسام المضادة. ان دخول الفايروسات الى الخاليا الحيوانية يعمل علاى تحفياز الخاليا على تكوين االضداد Ab وتعتمد شدة التحفيز على ناوع الباروتين )المستضاد( فماثال بعاض االصاابات الفايروسية مثل الجادري والحصابة تمانح مناعاة دائمياة, فاي حاين بعاض الفايروساات التحفاز الجسام لتكاوين االضاداد ولاذلك يمكان ان تحادث االصاابة فاي نفاص الشاخص عادة مارات مثال فاايروس االنفلاونزا وهياريص (Herpes) لطمة الحمى. ثالثا : االنزيمات تحتوي بعض الفايروسات على انزيمات خاصة اضافة الى االنزيمات التي تتكون اثناء عملياة التكااثر )بتوجياه المعلومات الوراثية في الحامض النووي الفايروسي( ولهذه االنزيماات وذاائف مهماة فاي عملياة االصاابة مثال االنزيماات المحفازة مان قبال Bacterophage تعمال علاى تحلال جادار الخلياة البكتيرياة اثنااء حقان الحاامض النووي, او عملية صنع مكونات الفيريون مثال انازيم االستنسااخ فاي Reo virus وانازيم االستنسااخ الرجعاي.) AIDS( HIV virus في Reverse transcriptase جابعا : الشحوم تدخل الشحوم في تركياب بعاض الفايروساات الحيوانياة والنباتياة مثال كولساترول Cholesterol وفوسافاتيديل كولين Phosphatidyl choline وفوسفاتيديل سيرين, Phosphotidyl serine وتشير ادلة كثيارة الاى ان الغالف الخارجي للفايروس مستمد ولو جزئيا من اغشية المضيف. خامسا : السكريات السااكريات الموجااودة فااي المااادة النوويااة هااي سااكر الرايبااوزي وسااكر الرايبااوزي المنقااوص االوكسااجين امااا الفايروسات الحيوانية والنباتية تحتوي على بعض السكريات المقترنة بالبروتين.Glycoprotein 4

75 محاضرة )31( االحياء المجهرية الفايروسات الجزء االول بناء الفةرون: تصنف مع م الفيريونات اعتماادا علاى شاكل الكابسايد الاى صانفين اماا ان يكاون لاولبي Helical او يكاون شكال متعدد السطوح Polyhedral او المعقد فقد تتحور هاذه االشاكال ماثال Baterophage نجاده مكوناا مان رأس متعدد السطوح ومرتبط بذنب لولبي التركيب. اما الشكل المتعدد السطوح Icosahedral )عشاروني الوجاه( فهاو شاكل متنااذر يتكاون مان عشارين مثلثاا واثني عشر زاوياة وثالثاين حافاة حيا يكاون علاى شاكل لاب او فراغاا ينطمار فياه الحاامض الناووي ويعتماد حجمه على عدد الكابسومبرات المكونة له, اذ ان اكبر فريون متعادد الساطوح هاو فاايروس لابعض الحشارات حي يحتوي على 831 كابسومبر. اما الفيريونات اللولبية مثال فايروس تبقع التبغ فيوجد ال RNA في االخدود الحاصال مان التركياب اللاولبي للكابسد, ويكون م هره الخارجي على شكل قضيب يحتوي على 1222 من الكابسوميرات. طرق االصابة الفايروسةة: تختلف طريقة االصابة في الخاليا النباتية والحيوانية والبكترية اعتمادا على طبيعة جدران هذه الخاليا. فالخاليا الحيوانية فليص له جدار صلب لذا فان العدوى بالفايروسات الحيوانية تتم عن طري البلعمة. اما الخاليا النباتية فتمتااز بجادار صالب مان السايليلوز لاذا تادخل الفايروساات عان طريا وجاود جاروح او مسالك معينة. والخاليا البكتيرية فجدارها اقل صالبة والحامض الناووي لراشاح البكترياا DNA يادخل الساايتوبالزم عان طري عملية الحقن. T4 الشكل يوضح اصابة بكتريا E.coli بالفا 5

76 االحياء المجهرية فايروسات الجزء الثاني محاضرة )41( تسمية وتصنيف الفايروسات تتباين انظمة التصنيف المعتمدة للفيروسات, لذا ندرج بعض من هذه االنظمة : اوال- التسمية على اساس االعراض المرضية مثل فايرس موزائيك التبغ. ثانيا- طريقة الترقيم, بوضع رقم يدل على تسلسل اكتشاف الفيرس في ذلك النبات مثل فايرس التبغ 4.)Tobacco Virus 1( ثالثا- طريقة الحروف الهجائية وااللفباء, مثال على ذلك: فايرس يصيب نبات البطاطا احدهما ينتقل بواسطة حشرة المن ويطلق عليه فايرس البطاطا واي Potato Virus Y والفايرس الثاني ال ينتقل بواسطة الحشرة يسمى اكس.Potato Virus X رابعا- تسمية مجموعات فايرسية, باعتماد الصفات التركيبية للفايرس والخواص المصلية وليس نوع الحالة المرضية. خامسا- التسمية الالتينية العلمية, كما اعتمدت في تصنيف باقي الكائنات الحية: 4- اسم العائلة ينتهي بمقطع viridae 2- اسم الجنس بنتهي بمقطع- virus 3- النوع الفيروسي-هي مجموعة فايروسات تشترك بصفات وراثية وبيئية )المضيف(. 1- االسم الشائع هو اسم النوع. 5- تحت النوع Subspeciesيتم باعتماد االرقام. و مثال على ذلك : Ex.1 Family: Herpesviridae - Genus: Herpesvirus - Species: Human herpes virus 1, HHV 2, HHV 3 Ex. 2 Family: Retroviridae - Genus: Lentivirus - Species: Human Immunodeficiency Virus 1, HIV 2 Herpes Virus الفايروسات البكتيرية Bacteriophage هيي تليك الفايروسيات التيي تتطفيل عليى البكترييا عليى وتيدعى بالفاايات البكتيرييييية Bacteriophage واختصييييارا بيييي phage وتييييدعى بالل يييية العربييية بالعاثيييات النهييا تعبيي تييدميراا بالخاليييا البكتيرييية التييي تصيييبها ويمكن تسميتها باالقمات او االكالت وقد واد ان كل نوع بكتيري تقريبياا يعمل مضيفاا لواحد او اكثر من البكتريوفااات. تتألف العاثيات شأنها شأن الفايروسات االخرى من حامض نووي اميا يكيون عليى ةيورة DNA او RNA وان معظيم الفاايات تحتيوي عليى DNA احادي الشريط وي لف الحامض النووي ببروتين يدعى بالكابسيد Capsid ويبنييى هييذا ال ييالف ميين وحييدات فرعييية متماثليية مرةوةيية بعضها مع البعض االخير لتشيكل بنياء موشيورياا يظهير عيادة عليى شيكل مسييطد سداسييي االضييالع نجييد ان راس بعييض الفااييات يتييألف ميين بروتينين مختلفين فقط كميا فيي فياج MS2 فيي حيين نجيد فياج T4 من 22 نوع من البروتينات. 4 يتيألف

77 االحياء المجهرية فايروسات الجزء الثاني محاضرة )41( ان ازيئة الفاج تحتوي على راس وذنب ويمثل الراس لباا من الحامض النووي المحاط ب Capsid في حين نجد الذنب يختلف في مدى تعقيده من فاج الى فاج اخر اال ان الذنب االكثير تعقييداا نجيده فيي الفياج T2 وفاايات بكترييا E.coli وبكتريا Salmonella typhi حي يحتوي الذنب على ثالثة اازاء ففي المركيز نجيد لبياا فار ياا بعيرض 42-6 نانومتر وي لف هذا الليب الفيارب بصيفيحة متقلصية يبليغ عرضيها نيانومتر ثيم تيأتي قاعيدة الطرفيية وهي ذات شكل سداسي ايضاا وقيد يتصيل بهيذه القاعيدة ااسيام مخروطيية الشيكل او اليياف ذنبيية او كالهميا هيذين التركيبين. ويمثل الذنب عضو التصاق يستفيد منه الفايروس. تكاثر الفايروسات البكتيرية Bacteriophage تمير الفايروسيات بخميس مراحيل خيالل تكاثرهيا, اال ان هنياك بعيض الخصوةيية فيي كيل مرحلية وذليك بسيبب التباين المواود في طبيعة كل من الطفيلي والعائل. فاننا نجد عند اةابة البكتريا بالفايروس نجد ان الفيايروس اميا يحلل البكتريا المصابة او ال يحللهاو وفي الحالة االخيرة نالحظ استمرار تكاثر الفيرس والبكترييا المصيابة فيي ان واحد ولعدة اايال. 1- االدمصاص )االمتزاز( Adsorption اذا ما مزج معلق من دقائق العاثية T-even مع سياللة حساسية مين E.coli عنيدها ستتصيادم العاثيية ميع البكترييا الصدفة وان االلياف المواودة عند نهايية ذييل العاثيية هيي موقيع ادمصاةيها التيي تيرتبط بمسيتقبالت معينية عليى الجييدار الخلييوي البكتيييري. ويتحييتم علييى الفييايروس ان يجييري بعييض التعييديالت علييى سييطحه قبييل ان يسييتطيع االدمصاص على سطد الخلية المضيفة وهذه التعديالت هي زيادة االيونات الموابة الشحنة على سطحه وتختليف طبيعيية هييذه االيونييات وعييددها اعتميياداا علييى نييوع الفييايروس وفييي بعييض الحيياالت يقييوم الحييامض االمينييي اليي Tryptophan بهذا الدور كما ان هناك عوامل مساعدة اخرى مثل دراة الحرارة واعيداد الجسييمات الفايروسيية وحالتها وحالة الخلية الفسلجية. بسبب اختالف تركيب ادار البكتريا G + و - G, فنجد ان بكترييا تتكيون مين G ثالث طبقات وهي الطبقة ال شائية الخاراية والتي تتمثل بالبروتينات الدهنية وطبقة وسطى وهي سيكريات دهنيية وطبقة داخلية وهي الببتيد وكاليكان فميثالا تقيع مسيتلمات الفاايات في حين نجد ان مستلمات الفااات 3 وT T4 و T2 T6 و T7 ضيمن طبقية السيكريات الدهنيية تقع في ال شاء الخاراي ضمن الطبقة البروتينية الدهنية للجدار. يعقب عملية االدمصاص او االلتصاق مباشرة عملية االختراق (penetration) اذ يقيوم انيزيم معيين )انيزيم حيال عاث )Phage lysozyme مستقر في ذيل العاثية بتحليل ازء ة ير مين الجيدار الخليوي البكتييري وبعيد ذليك يتقلص مد ذيل العاثيية وعنيد ذليك يختيرق محيور اليذيل الجيدار الخليوي ميكانيكيياا وعنيدما تفيتد قمية ذييل العاثيية بحي يصبد ال DNA الفايروسي المواود في راس العاثية حر الحركة ليمر عن طريق قناة ذيل العاثية ثم يدخل الي DNA ببسياطة خيالل الجيدار الخليوي ثيم يختيرق ال شياء السيايتوبالزمي بأليية يير معروفية بيزرق الحيامض النووي ال DNA بأكمله الى داخل الخلية المضيف. فقد واد ان بعض الفاايات الخيطيية ال تمتليك ذنبياا ولكين تسيتطيع حقين حامضيها النيووي عين طرييق ادمصياص الفاج على قمة االهالب في البكتريا Sex pili ويتحرك الى ان تصل الى قاعدة الهليب ثيم يختيرق الجيدار الخليوي وهو بهيأته الكاملة اال انه يترك معظم الفه البروتيني على ال شاء السايتوبالزمي. 2

78 االحياء المجهرية فايروسات الجزء الثاني محاضرة )41( 2- تخليق االنزيمات الضرورية الستنساخ الحامض النووي الفايروسي عندما يصل ال DNA الفايروسي الى سايتوبالزم الخلية المضييفة نالحيظ يمير بطيور ركيود period) (eclipse ليدقائق معيدودة اذ ييتم خيالل هييذه اليدقائق تخلييق العدييد مين االنزيمييات الضيرورية الستنسيا الحيامض النيووي الفايروسي اذ يستنسخ ازء من DNA الفايروسيي مباشيرة بواسيطة انيزيم RNA polymerase الخليوي ليكيون DNApolymerase اليي mrna ثييم يقييوم رايبييوزوم الخلييوي بتراميية اليي mrna لتخليييق انزيمييات فايروسيية اديييدة مثيل و Kinase الضروري لتخليق ال.ATP وتعتميد الفايروسيات عليى DNA الخليية المضييفة فيي تزوييدها بيبعض االنزيميات الضيرورية ليذلك فيأن DNA الخلية ال ينكسر وانما يستمر في تخليق بروتينات اديدة. -3 تخليق المكونات الفايروسية Synthesis of Viral components ان الفايروسات ذات ال DNA المفرد الشريط في حالة حقنها الى داخل البكتريا يتحول ال DNA الثنائي الشيريط بواسطة انزيم DNA polymerase الخلوي. اما الشيريط DNA الحلقيي فانيه ييدخل عليى هيئية او شيكل خيطيي ولكن يحتوي نهايتيه على تعاقب قصير من القواعد النترواينية المتمم بعضها للبعض االخر وبأتحاد هيذه القواعيد في احد نهايتين مع متمماتها فيي النهايية االخيرى يتحيول الحيامض مين خيطيي اليى حلقيي وتكميل الحلقية فيي حالية واود فرا ات في شريط ال DNA بمساعدة انزيم.Ligase -4 التجميع و البلوغ Assembly & Maturation بعد توقف عملية االستنسا ال DNA الفايروسي يقيوم الي DNA مقيام القاليب لتخلييق الي m-rna الفايروسيي الجديد والمسؤول عن تخليق المكونات الفايروسية المسؤولة عن انتاج الكابسيد واليذنب واالليياف حيي ييتم تجمييع رؤوس وذيول العاثية بصورة مستقلة بواسطة عمليات تدريجية تتضمن تجميع الوحدات الفرعية للبروتين وحالميا يتكون الراس فانه يرزم مع DNA العاثية ويتصل الذيل بعد ذلك به. 5- تحرير الفايروس Release اثناء االدوار االخيرة من فترة االةابة هناك انزيم اخر مستح بالعاثية ومشفر له ب DNA العاثية يبدا بيالظهور وهو Phage lysozyme الذي يقوم في مهاامة طبقة الببتيدوكاليكان الخلوي محلل بذلك االواةير الرابطية بيين الجزيئات السكرية المواودة في السلسلة الرئيسية للجدار الخلوي مما يؤدي ذلك الى انحالل الخلية وتحرر العدييد من الفيرونات نتيجة للض ط التنافذي العالي المواود داخل الخلية وبهذا تموت الخلية وتتحيرر الفاايات فيي البيئية المحيطة بالخلية. 3

79 االحياء المجهرية فايروسات الجزء الثاني محاضرة )41( دورة توليد المواد الحالة Lysogeny او دورة الفايرس الخفي) Latency (Viral وهي قابلية الخلية المضيفة على التكاثر بعد اةابتها بالفاج وفي هذه الحالية فيان معظيم الجينيات الفايروسيية تثبييط او تكيبد Repressed وبهيذا تتوقيف عمليية تخلييق البروتينيات التركيبيية الفايروسيية فيي معظيم الخالييا البكتيريية المتوليدة. اال ان هيذا الكيبد قيد ييزول تلقائيياا بيين وقيت واخير ويعيود الهيكيل اليوراثي الفايروسيي ببيدء دورة تحليل اديدة. والخاليا التي تعاني من هذه الحالة تتحلل وتنطلق منها الفايروسات البال ة. الشكل يوضح عملية التحلل lytic وعملية lysogenic 1

80 االحياء المجهرية فايروسات الجزء الثاني محاضرة )41( العاثيات ذات الحامض النووي الرايبوزي RNA عندما يصل ال RNA الفايروسي سايتوبالزم الخلية المضيفة تتعرف الخلية مباشرة على انه m-rna فيتحد مع الرايبوسومات الخلوية وتبدا عمليات الترامة الى البروتينات الفايروسية. ومن البروتينات الرئيسية هو انزيم تخليق الحامض النووي الرايبوزي الرايبوزي Synthetase RNA الذي يبدا عملية استنسا ال RNA الفايروسي. طرق نكاثر الفايرس في الخاليا الحيوانية تمر الفايروسات عموما بخمس مراحل خالل تكاثرها, وهي: االلتصاق على سطد الحلية الحيةcell Attachment to the 4- Penetration (injection) of viral DNA or RNA حقن الحامض النووي الفايروسي -2 التكاثر وبناء المواد الحيوية الفايروسية Replication (Biosynthesis) of new viral proteins -3 and nucleic acids Assembly (Maturation) of the new viruses التجمع والنضوج 1- تحرير الفايروس 5- Release of the new viruses into the environment (cell lyses) يتم تحرير الفايروسات بطريقتين: اوال- الجسيمات الفيروسية المحاطة ب الف, envelope عن طريق التبرعم من ال شاء الخلوي,budding ثانيا- الجسيمات الفيروسية العارية naked virus تتحرر من خالل اتالف ال شاء الخلوي للخلية المصابة. Modes of infection and replication of animal viruses 5

81 االحياء المجهرية فايروسات الجزء الثاني محاضرة )41( الفايروس الخفي Viral Latency 4- بعض الفيروسات تبقى خاملة داخل الخلية نتيجة اندماج الحامض النووي الفايروسي الدنا بالحامض النووي DNA( (للخلية المصابة, ولهذا تدعى بالطور الخفي.latent viruses 2- قد تبقى خاملة ير فعالة لفترة طويلة تمتد الى سنوات. 3- يمكن ان يحفز الدنا الفايروسي نتيجة عوامل خاراية ويعمل على انتاج مكونات فايروسية اديدة. مثل فايرس االيدز HIV و الهيربس.Herpes viruses طرق االصابة باالمراض الفيروسية: 4- االنتقال بواسطة الرذاذ واالفرازات التنفسية مثل فايروس االنفلونزا Influenza A virus 2- االنتقال الى الفم من الملوثات البرازية,Faecal-oral transmission مثل الفيروسات المعوية rota virus المسبب لالسهال عند االطفال. 3- الفيروسات المنتقلة عن طريق الدمtransmission Blood-borne مثل الفيروس المسبب لالتهاب الكبد الوبائي.Hepatitis B virus 1- الفايروسات المنتقلة انسيا Sexual Transmission مثل فايروس االيدز acquired ما يسمى بمرض المناعة المكتسبة( HIV ( immunodeficiencyاو syndrome(aids).human immunodeficiency virus 5- االنتقال بواسطة الحيوانات والحشرات مثل الفيروس المسبب لداء الكلب.Rabies virus 6

82 محاضرة )51( فايروسات 3 المجاميع الفيروسية :- تقسم استنادا الى نوع الحامض النووي واحتوائها على غالف envelope او عدم وجود الغالف, كما في الجدول التالي: الفايروسات المهمة طبيا تضم مجموعتين رئيسية استنادا الى نوع الحامض النووي: 1- الفايروسات ذات الحامض النووي RNA والمسببة االمراض لالنسان مثل: فايرس شلل االطفال,poliomyelitis الحصبة,measles داء الكلبrabies, االنفلونزا influenza و االيدز. 2- الفايروسات ذات الحامض النووي DNA والمسببة االمراض لالنسان مثل:الثالول,warts الجدري المائي,chickenpox قرحة الفم,Herpes simplex التهاب الكبد.hepatitis type B خصوصية او تخصص االصابة: تحدد االصابة الفايروسية بنوع المضيف والخلية المستقبلة كما في الجدول التالي: Cell surface receptor: 5

83 محاضرة )51( فايروسات 3 الفايروسات ذات الحامض النووي RNA,وال تمتلك غالف خارجي envelope مثل: -1 الفايرس المسبب لشلل االطفال Poliovirus ينتقل عن طريق التلوث بالفضالت البرازية - يسبب التهاب السحايا والشلل ( بعد اختراقه بطانة االمعاء ينتقل بواسطة الدم الى االنسجة - العصبية مما يسبب الشلل( (Gut Viraemia- Neuronal Tissues- Paralysis) السيطرة تتم باستخدام القاحات, وتقسم الى نوعين: - فايرس مقتول يدعى Salk أ. فايرس حي مضعف يدعى Sabin وهو اللقاح المستخدم لالطفال للتحصين ضد االصابة ب. بمرض شلل االطفال. RNA,وتمتلك غالف خارجي envelope مثل: الفايروسات ذات الحامض النووي االنفلونزا فايرس Influenza virus توجد ثالث انواع من فايرس االنفلونزا وهي A,B,C - تمتلك, envelope وعدد من قطع )7 segments( RNA - تصيب مدى واسع من الحيوانات واالنسان - تحدث فيها تغيرات وراثية كبيرة antigenic variation - تسبب امراض الجهاز التنفسي وتنتقل عن طريق الرذاذ واالفرازات التنفسية. - تصيب وتسبب تلف الخاليا الطالئية للجهاز التنفسي, مما يجعلها عرضة لالصابة الثانوية بالبكتريا -.Secondary bacterial infections A Influenza المسبب الرئيسي لالوبئة نتيجة حدوث التغيرات الجينية وبما يعرف -. (Antigenic shift) تركيب الفايرسA Influenza - -2 Hemagglutinin (HA) -Receptor binding (sialic acid) -Neutralizing antibody target Neuraminidase (NA) -Remove sialic acid residues -Virion release Ion channel (M2) -H + -dependent uncoating -Influenza A only -Influenza A subtypes based on HA (16) and NA (9) ex. H1N1, H3N2. 2

84 محاضرة )51( فايروسات 3 الفايروسات الراجعة Retroviruses الصفات العامة تمتلك حامض نووي RNA - عائلة Retroviridae - تمتلك انزيم Reverse Transcriptase :عندما صيب الفيرس الخلية يحقن الحامض النوي RNA - الى داخل السايتوبالزم. يعمل االنزيم الراجع الى بناء نسخة من واالنزيم الرجعي reverse transcriptase الDNA الحلقي باستخدام RNA الفيروسي. acquired )او immunodeficiency Syndrome) ما مثال على ذلك : مرض االيدز AIDS - يعرف بفايرس ضعف المناعة المكتسبة Virus) HIV (Human Immunodeficiency اكتشف في عام 5891 في شرق افريقيا كمرض متوطن. o مسجل حاليا 33 مليون اصابة حول العالم. o o ينتقل عن طريق الدم الملوث واالتصال الجنسي وعدد من الدراسات تشير الى احتمال انتقاله عن طريق السوائل الجسمية )اللعاب, البول, العرق, حليب االم(. اول خطوة في االصابة تعتمد التماس مع الخاليا المستقبلة في o المضيف, مثل الخاليا اللمفوية المساعدة,(helper T cells ( T الخاليا intestinal,b cells,monocytes,macrophages الملتهمة التي تمتلك المستقبل.CD4,microglial brain cells,cells o الغالف الخارجي envelope يحتوي على مادة دهنية وبروتينات كاربوهيراتية مسؤولة عن عملية االرتباط بالمستقبل للخلية المضيفة. glycoprotein (gp) معقدات بروتينية مهمة مثل envelope يمتلك o 120, وgp14,stem و,p17(matrix) باالضافة الى مستضدات من بروتينات الغالف الداخلي.)viral protein p24( capsid دورة حياة فايرس االيدز: كما موضح في الشكل االصابة الخفية latent infection )يستمر لعدة سنوات(. 1- االصابة النشطة active infection )تظهر االعراض بعد 4-2 اسابيع من االصابة: الحرارة, التهاب الحنجرة, التهاب العقد اللمفوية, طفح جلدي( و تظهر االجسام المضادة للفايرس خالل شهرين من حدوث االصابة. Life Cycle of HIV -2 3

85 محاضرة )51( فايروسات 3 الفايروسات ذات الحامض النووي DNA,وتمتلك غالف خارجي envelope مثل: فايرس الهربس Herpes simplex virus type 1 ينتقل عن طريق االتصال المباشر والرذاذ والعاب من الجهاز التنفسي. يسبب قرحة الفم,cold sores القرحة الناتجة عن الحرارة fever blisters والتهاب القرنيةkeratitis... يتكاثر الفيرس في منطقة االصابة, ثم يخترق نهاية الخلية العصبية local nerve endings وتبقا خاملة لفترة تطول او تقصر اعتمادا على حالة الجسم الفسلجية. تزداد نسبة االصابة بين االطفال من عمر 1 اشهر الى عمر ثالث سنوات, وتظهر االجسام المضادة في البالغين وبنسبة % تنشط في حالة ضعف المناعة. -3 o o o o o chronic active Hepatitis الفيرس المسبب اللتهاب الكبد نوع بي Hepatitis type B يسبب التهاب الكبد الحاد والمزمن ينتقل بواسطة الدم الملوث والمصل وللخديج اثناء الوالدة سجلت اكثر من 213 مليون اصابة في الواليات المتحدة حوالى %21 من المصابين يتطور المرض من حاد الى مزمن فترة حضانة المرض تتراوح بين يوم o o o o الفايروسات ذات الحامض النووي DNA,وال تمتلك غالف خارجي envelope مثل: Adenoviruses يسبب التهاب الجهاز التنفسي العلوي والسفلي,مثل: التهاب الحنجرة, التهاب الجفن, التهاب القرنية, النزف الخلوي,التهاب االمعاء. تنتقل عن طريق الرذاذ المتطاير من الفم واالنف وافرازات الجهاز الهضمي. Papillomaviruses يسبب اورام حميدة على سطح الجلد تسمى الثألول warts وانواع تسبب سرطان عنق الرحم. يوجد 13 نوع لهذا الفايرس ينتقل عن طريق التماس المباشر للجلد واالتصال الجنسي. تزداد االصابة عند االطفال وتقل عند البالغين تصيب االنسان والحيوان بانواع متباينة -4 o o o o o o o السيطرة وعالج االمراض الفيروسية اللقاحات االنترفيرونInterferon الدواء الكيميائي, مثل (acyclovir) انزيم Protease inhibitors مثبط لتكوين البروتين: يمنع تكون الكابسدcapsid امراض ناتجة عن مسببات غير مألوفة: البرايونPrions :البروتين المعدي المسبب لمرض جنون البقرdisease. mad cow تم اكتشافه عام 5892 من قبل عالم االعصاب Stanley Prusine في االغنام المصابة,يزداد انتاج البروتين داخل الخلية محولة النسيج الى نسيج فجوي يشبه االسفنج نتيجة تحفيز الجين ( sc (PrP النتاج بروتين فعال غريب عن فسلجة الخلية وتم عالجة باستعمال محلل البروتينات. proteases الفريود :Viroids حامض RNA العاري يتكون من وحدة نيوكلوتايد وبدون غالف بروتيني, له قابلية االستنساخ الذاتي, وال يشفرعن اي بروتين. يصيب النباتات )مثل نخر البطاطا( ومقاوم لالنزيم المحلل للبروتينات واالحماض النووية, وينتقل عن طريق الحشرات. 4

86 محاضرة )61( االحياء المجهرية المرضية االحياء المجهرية المرضية :- Pathogenic microorganisms تشكل احياء المجهرية المرضية مجموعة صغيرة من االحياء المجهرية بشكل عام ولكنها ذات اهمية بالغة لما لها من عالقة بصحة االنسان ومجتمعه واقتصاده واليزال الماليين من البشر في كل عام عرضة لالصابة بانواع مختلفة من االمراض الخامجة infectious disease المتسببة عن واحدة من الكائنات المرضية كالبكتريا Bacteria والفطريات Fungi والفايروسات Viruses واالبتدائيات. Protozoa ان تطور البحوث والدراسات المستمرة في المجاالت المختلفة مثل فسلجة االحياء المجهرية Microbial physiology وعلم الوراثة Genetics وعلم المناعة Immunology ودراسة عالقة الطفيلي بالعائل. Pathogens ادت الى السيطرة على العديد من هذه الممرضات Host parasite relationships العالقة بين االحياء المجهرية واالنسان :- Human being Microorganism relationships لكل كائن مجهري متطلبات معيشية محددة من اجل نموه وتكاثره ويحصل على هذه المتطلبات من البيئة المحيطة به والتنمو هذه الكائنات في عزلة عن بقية الكائنات الحية Organisms بل تشكل معها عالقات فيزيولوجية مختلفة. نظرا النتشارها الواسع في الطبيعة تستوطن جسم االنسان مشكلة معه عالقات تعايشية Symbiotic relationships مفيدة للعائل او مضره له ومسببة الموت ولوجود اليات دفاع نوعية وغير نوعية Specific and non specific defense mechanisms في جسم االنسان استطاع االنسان تكوين عالقات سليمة مع االحياء المجهرية المستوطنة والحد من العالقات المسببة للمرض والموت. أي خلل يصيب وظائف هذه االليات يؤدي الى ضعف مقاومة الجسم للكائنات المجهرية مما يظهر تأثيرها السلبي الضار على الجسم ويجعله عرضة المراض مختلفة. الكائنات المجهرية التي تعيش على جسم االنسان بشكل طبيعي :- تسمى )الفلورا( الطبيعي Normal Flora ومنها ما تستوطنه لفترات متقطعة تدعى بالفلورا العابرة Transient flora ومن االنواع الرئيسية المستوطنه على جسم االنسان المكورات العنقودية البشروية Staphylococcus epidermis و Propionibacterium spp الموجودة على الجلد والعقدية المخضرة Streptococcus viridians التي تجدها في الحنجرة في حين نجد في االمعاء البكتريا المعوية Fungi اضافة الى بعض انواع الفطريات Bacteroides fragillis والعصويات Enterobacter والفايروسات.Viruses تخترق الكائنات المجهرية سطح جسم االنسان والوصول الى انسجته والتكاثر فيها يؤدي الى تكون الخمج او مايعرف باالصابة Infection والعائل حينذاك يكون مخموج )مصاب( Infections والمرض المتكون يكون خامج.Infectious الكائنات المجهرية التي لها القدرة على توليد المرض تدعى بالممرضات.Pathogens فالممرض هو المسبب للمرض اما االمراضية Pathogenicity فهي القابلة على تكوين المرض. اما الكائن االنتهازي Opportunist فهو الذي يستطيع في تسبب المرض في العائل Host الذي فيه خلل او ضعف في آليات الجسم الدفاعية والتي قد تحدث في الجروح او من جراء المعالجة بالعقاقير المثبطة للمناعة Immune Suppressive drug او بعد تعاطي المضادات الحيوية Antibiotics لفترات طويلة. تتفاوت الكائنات المجهرية بدرجة امراضيتها لالنسان باختالف انواعها )ضراوة( Virulence والسالالت Strains ضمن النوع الواحد. وهذه الخاصية قد تكون مرتبطة في بعض االحيان بوجود المحفظة capsule كما في المكورات العقدية الرئوية Streptococcus pneumonia فالبكتريا الحاوية على المحفظة تكون كائنات ضارية وغالبا ما 6

87 محاضرة )61( االحياء المجهرية المرضية او تكون مرضية اما تلك التي تفقد هذه المحفظة فتكون كائنات غيرضارية وغالبا تكون قدرتها االمراضية طفيفة. قد تكون ذات عالقة بتوليد الذيفانات Toxins. Corynebaterium diphtheria كما في بكتريا الخناق امكانية أحداث المرض -:Pathogenesis تعتمد على: القدرة على الغزو والدخول والتكاثر في االنسجة.Invasiveness أ- ب- القدرة على إنتاج الذيفان )السموم(.Toxigenicity حيث يقاوم الميكروب الوسائل الدفاعية في الجسم ( مثل االنزيمات الحالة في الدم الدمع...الخ( والخاليا البلعمية Neutrophil واالضداد وغيرها( وكذلك بامتالك مكونات تركيبية او افراز مواد او انزيمات تساعد على االنتشار في األنسجة. المواد او االنزيمات المفرزة من قبل األحياء المجهرية المرضية :- :Collagenase يحلل Collagen الموجود في العظام والغضاريف اذ يسهل من انتشار المسبب 6- المرضي الى االنسجة مثل بكتريا.Clostridium perfrenges ويساعد على تحلل Neuraminidase :-انزيم يفرز من قبل مختلف البكتريا والفايروسات 2- الميوكوبروتين Mucoprotein )البروتين الموجود على سطح الخاليا( مما يجعل الخاليا اقل مقاومة لمجابهة البكتريا. Deoxyribonuclease :-انزيم يؤثر على الحامض النووي DNA ويفرز من قبل بعض البكتريا مثل 3-.Staphylococcus aureus و Streptococcus pyogens Coagulase يفرز من البكتريا.S aureus ولها القابلية على تخثير البالزما وهذا يساعد على احاطة 4- البكتريا ال Fibrin مما يساعد على مقاومة الوسائل الدفاعية للجسم من بلعها. Spreading :-وهو factor انزيم يؤثر على حامض ال اوعامل االنتشار Hyaluronidase 5- Hyaluronic او المادة الرابطة للخاليا وهذا يسهل انتشار الممرضات في االنسجة ويفرزه كل من بكتريا.S. pyogens, S. aureus يحلل خثرة البالزما المتراكمة حول االنسجة Streotokinase :Kinas او ال Fibrinolysin 1- المصابة وبهذا يساعد البكتريا على االنتشار مثل بكتريا.Streptococcus pyogens Hemolysin :-يحلل الهيموكلوبين تحلل كامل يسمى بيتا ß-hemolysis فيحدث منطقة شفافة حول 7- المستعمرة البكتيرية او تحلل من نوع الفا α-hemolysis محدثة منطقة خضراء حول المستعمرة )في الوسط الزرعي وهو وسط اكار الدم.)Blood agar..s محلل اومحطم للكريات البيضاء ويفرز من قبل بعض انواع البكتريا مثلaureus :Leucocidin 8- القدرة على انتاج الذيفان )السموم(: وتقسم الى نوعين الذيفان خارجي والذيفان داخلي. 9- الذيفان الخارجي :Exotoxin هو بروتين يفرز خارج جسم البكتريا وخالل نموها في الوسط الزرعي مثل بكتريا Corynebacterium diphtheria, S. aureus 2

88 محاضرة )61( االحياء المجهرية المرضية الذيفان الداخلي :Endotoxin وهذا النوع من السموم مرتبط بجدار الخلية ويحرر بعد تكسر الخلية نفسها. وهو عبارة عن معقد مكون من شحم فسفوري متعدد السكريات وبروتين. غالبا ما يكون مرتبط بجدار البكتريا السالبة لصبغة كرام.Salmonella, Shigella الخمج Infection او مايعرف باالصابة تكون على نوعين:- موضعي :Local االصابة تكون في موقع معين من الجسم مثل الدمامل.S aureus الدزنتري 1- البكتيري Shigella في االمعاء. عمومي :Systematic بهذه الحالة المسبب المرضي ينتشر بالجسم وبطرق مختلفة: 2-6 -الطريقة المباشرة: انتشار الخمج في الجلد او تحت الجلد مثل بكتريا Streptococcus او في االمعاء عن طريق النسيج المخاطي. 2- عن طريق الدم: المسبب يكون بالزما او بداخل كريات الدم البيضاء وهكذا الى مناطق الجسم المختلفة. Bacteremia )االنتقال عن طريق الدم(. البكتريا في الدم وجود الميكروب وسمومه في الدم Septicemia )تكاثر المكروب في الدم(. Toxemia )انتاج السم في موضع االصابة فتسمح بانتشاره عن طريق مجرى الدم(. الذيفان في الدم االنتشار عن طريق اللمف: مثل بكتريا السل والطاعون. 3- االنتشار عن طريق السائل المخي الشوكي Cere bral spinal Fluid CSF :حيث تصل البكتريا 4- الى السائل المخي الشوكي عن طريق الدم مثل بكتريا السحايا. Neisseria meningitides توجد سبع طرق ينتشر بها الخمج :- تنتقل بهذه الطريقة ممرضات القناة التنفسية مثل :- Respiratory Infection القناة التنفسية 6- المكورات الرئوية المسببة لذات الرئة او ممرضات تصيب االجهزة العامة مثل االصابة بالحصبة )عن طريق الرذاذ المتطاير وعن طريق اللمس(. مثل الكوليرا :- انتشار الخمج عن طريق القناة الهضمية Alimentary tract Infection 2- الديزنتري وذلك بعد تناول الممرضات عن طريق الفم )تلوث الماء والغذاء(. بكتريا مثل :- Venereal Infection انتشار الخمج عن طريق القناة التناسلية 3-. Neisseria gonorrhea و بكتريا Treponema pallidum انتقال الخمج عن طريق الجلد الحروق والجروح :- ينتج عن المالمسة بااليدي الملوثة المالبس 4- االدوات او التعرض للرذاذ المتطاير الملوث من فم وانف المصابين او تلوث الجروح ببكتريا الكزاز. وتشمل -:Arthropods borne blood Infection انتشار الخمج بواسطة بعض المفصليات 5- الحشرات الماصة للدم مثل مرض المالريا )الناقل هو البعوض(. 1- انتشار الخمج عن طريق المختبرات والعاملين بالمختبرات معرضين لالصابة وخاصة عند استعمال الحيوانات المختبرية. انتشار الخمج عن طريق المشيمة -:Congenital Infection ويحدث نتيجة اصابة االم بالسفلس 7- وانتقال بعض الفيروسات مثل الحصبة االلمانية عند اصابتها باالشهر الثالثة االولى من الحمل. 3

89 البكتريا المرضية محاضرة )71( البكتريا المرضية تقسم الى عدة مجاميع: :Staphylococcus تتواجددب سبةددبة % 04 فددا اخاددااص اخ ددحاء فددا اخدددا بالج ددب باخس ددي اوال : العنقوديااا خهوائيدة اختياتيددة.هوائيددة خاليددا ربيدة الشدك موجبددة لغددبرة ددرا بتتميدب سادهددا مكدوتاع قبدوةيددة الترتيدد مد.Facultative anaerobes موجبة فا اختبات ال catalase تكون موجبة فا فحص.Coagulase تكون حدام داو.Gas يدر متحر دة ب يدر مكوددة ل ةدبوتاع. قةدم مبهدا تكدون المحفظدة.capsule تامدر الك و دوو سدببن ادتدا يدر ادفافة سيءداء اب (1-0.8M). تبمو سشك مةتعراع ةائرية ق رها mm) 2-3) م ةاء الحافدة لماقدة ق رها م. %10 NaCl تعدب مد دداقم. تبمدو فدا ابسداح حابيدة ق دب دةدبة قاليدة مد الم دى تغد الدب م ودة بس ها ام د الهواء ب الج ب ب الرذاء بالماء. تبمو سةرقة ق دب ابسداح وتقيدة اقتياةيدة ملد الد Nutirent agar ب Blood agar 04 دوع Species باهدم ق ب ا لر م ببسط Mannitol salt agar مدابمة ل جفاف بالحراتة. يحتوي هذا الجب اتسع ادواع ها: بهددددا سكتريددددا ادتهاويددددة Staphylococcus epidermidis ممرضددددة Staphylococcus aureus Staphylococcus haemolyticus بسكتريا Saphylococcus saprophyticus.s aureus ممرضة لالدةان تةب ادواع مات فة م الامج الديحدا Pyogenic infection تةدب العبيدب مد اخمدرا بالتا تكون باسعة اخدتشات بمبهدا التةدمم الردذائا Food poisoning باخلتهاسداع الج بيدة. باخ بيمدا بالتهاسداع الجدرب بالحربق جرب العم ياع التهاب اخ شدية المااحيدة. التهاسداع الرئويدة التدا تكدون دداةتع بتعدد اخ داسة سداخدف ودبا endocarditis.التهاب فا سدائ الباداع الشدو ا بالتهاب اراف الد بالمفا بالتهاب دااع العظم بالتهاساع العظا التهدددددددددددددداب الدبدددددددددددددداة المعويددددددددددددددة ب التهدددددددددددددداب الجهدددددددددددددداو البددددددددددددددولا التباسدددددددددددددد ا Bacteremia CNS Mannitol salt agar تتميب سددبتتها ق دب البمدو ق دب بسدط المدادتو الم حدا تكون موجبة فا فحص Coagulase فراء ال ون. بتظهر مةتعمراع السموم واالنزيما التي تفرزها.S aureus ß- hemolysin, α- hemolysin, -7 Leucocidin -2 Enterotoxin الةمو المعوية 0- Toxic shock toxin -0 Coagulase -5 Hyaluronidase -6 Deoxyribonlease -1 Staphylokinase -8 Lipase -9 Catalase -74 Protease -77 Penicillinase -72 7

90 البكتريا المرضية محاضرة )71( S. epidermidis coagulase negative بتبمو ق ب بسط المادتو الم حا سشك مةتعمراع بتةية ال ون. قاةة تكون تواجبها حبيعا ب ير المباقة بقبب بات الة. Normal Flora بقب تكون ممرضة ادتهاوية فا حالة ادافا ممر التدا اخمدرا.S epidermidis بتكدون مةدببة لدبف.S saprophyticus تةب التهاساع المجاتي البولية قبب البةاء. :- Staphylococcus haemolyticus اقد اديوقا مد سكتريدا سادها تح الب ق ب بسط ا ات الب..S epidermidis تةببها هذع البكتريا بتات ا ق شكل المستعمرا على وسط اكار المانتول شكل وتجمع الخاليا بالمجهر الضوئي مرتبدة سشدك سالسد اب مبةبجدة يدر متحر دة مكدوتاع موجبدة لغدبرة درا Streptococcus ثانيا : المسابييا اختبددات الدد يددر مكودددة ل ةددبوتاع هوائيددة اب خهوائيددة اختياتيددة قةددم مبهددا normal flora سالجةددم بقةددم ممرضددة. ß-hemolytic, -α hemolytic ام اب جبئا بتكون دوقي اما تح hemolysin الب. تح سال Catalase تكدون (1-2mm) ق رهدا مد.(A-U) تدةدم المجداميع الحالدة ل دب الدب مجداميع مغد ية تعدرف سد Lancefieled مد اب الةدددائ بتحتدددا الدددب مدددواة ا بائيدددة ملددد الدددب تبمدددو سغدددوتة ضدددعيفة ق دددب الوسدددط الغددد capsule المحفظددد septicaemia.blood, tissue fluids تحتدا الدب %10 CO2 مد اجد دموهدا. تةدب التهداب الب عدو تةدمم الدب التهدداب الرئددوي pneumonia التهاسدداع العظددم بددددا العظددم osteomyelitis التهاسدداع الج ددب بالجددرب باخحمددرات اخدتبان البفاسا بسمية ابيبة. االنزيما المفرزة: streptokinase -7. DNA المح ل deoxyribonuclease -2 hyaluronidase -0 exotoxins pyrogenic تافع الحراتة. -0 hemolysin المح ل ب. 5-2

91 البكتريا المرضية محاضرة )71( immunoglobulin proteases hyaluronidase.collagenases اهم االنواع: local or تةدب ا داسة موضدعية بجهاويدة ß-hemolysis مح ة ل ب م ددوع Streptococcus pyogenes 1- systemic infction باض راساع مباقية immunologic disordes سعب اخ اسة سالتهداب ال دووتي المدبم ملد حالدة ال rheumatic fever ب glomerulonephritis با اسة الجهاو البولا.حةاسة ل.bacitracin 2- agalactiae Streptococcus جدبء مد الد normal flora فدا الدبداة التباسد ية genital tract بالمةدب الرئيةدا ل ةحايا memingitis.مح ة ل ب م دوع -ß. hemolysis -3 pneumonia Streptococcus مكوتاع مبةبجة مح ة ل ب م دوع -α hemolysis حةاسة لمءاة امدال الغدفراء ( دفة تميبهدا قد سداقا اددواع الد الوس ب الحاة التهاب الجيوب اخدفية تمت ك ادبيم. Pneumolysin diplococcic تمت ك بةولة مما يجع هدا مدابمدة لعم يدة الب عمدة optochin تحتا الب الب فدا الوسدط البتقدا تتح د سضضدافة )Streptococcus تةدب اخلتهاسداع الرئويدة الحداةة بالتهاسداع اخ ن شكل الخاليا Streptococcus بالمجهرالضوئي شكل المستعمرا Streptococcus على وسط اكار الدم ثالثاا : مكاورا ساالبة ل اباة كارام Neisseriae كرياا ساالبة ل اباة كارام مبةبجدة diplococci الةد حان المتدداسالن مةد حة الد ددر 0.8µm يددر متحر ددة nonmotile هوائيددة تحتددا %10-5 CO2 تحتددا الدب الرحوسدة خدهددا حةاسة جبا ل جفاف تحتا الب ابساح وتقية بية مل ا ات الب مةتعمراتها ةائرية ق رها م 2-7 م دم مبتقدة ال دون الدددب مبتقدددة لماقدددة محبسدددة ق ددديال. اختبدددات oxidase موجبدددة (tetramethyl paraphenyl enediamine 0

92 البكتريا المرضية محاضرة )71( hydrochloride) ق درة مد المح دو مدع البكتريدا ق دب بتق البشداف filter paper تتحدو البكتريدا الدب الببفةدجا اب اختجوادا purple الرامق. تءم قبة م اخدواع مبها مرضية بمبها سكتريا حبيعية N.F ادتهاوية اخدواع المرضية مل.N meningitides المةددببة خلتهددداب الةدددحايا تةددب تةدددمم الدددب septicemia ب N.gonorrhoeae. تغددي اخ شددية المااحية ل جهاو التباس ا فا اخداث تةب التهاب المهب الديحا purulent vaginitis بفا الذ وت تةب التهاب اخح ي الديحا.purulent urethritis التهاب المةتديم الديحا بالتهاب الج بي البلري. شكل خاليا بكتريا Neisseria تيت المجهرالضوئي شكل مستعمرا البكتريا Neisseria على وسط اكار الدم رابعاا : (Enterobacteriaceae) Enteric gram-negative rods : تشدم مجموقدة بيدرة مد العغدياع الةدالبة ملد باسعة المعيشة بتشك سيئة حبيعية فا امعداء اخدةدان بالحيوادداع. هدذع العائ دة تءدم قدبة مد اخجبدا لغبرة را Escherichia, Shigella, Salmonella, Enterobacter, Klebsiella, Serratia, Proteus تكدون ممرضدة دفاع مةتءدبية مهمدة فدا مامدرة لمجموقدة بيدرة مد الكاتسوهيدبتاع تمت دك لالدةان. هوائيدة بخ هوائيدة اختياتيدة يددر مكودددة ل ةددبوتاع قةددم تكددون المحفظددة ملدد التشددايص المبدداقا تفددرو سددمو بادبيمدداع معظمهددا متحر ددة. Oxidase سالبة فا اختبات Enterobacter بسع Klebsiella االمراضية: E.coll تةب خمج المجاتي البولية بالجهاو التباس ا بالجهاو العغبا بتةمم الب. 7- rhinoscleromatis Klebsiella تةب التهاب الرشاء المااحا لال ن بالحبجرة المبم. 2-.P vulgaris,.p : بتشم دوقي Swarming بلها خا ية اخدتشات urease تتميب سضفراو ادبيم Proteus 0- تتواجب بكتريا حبيعيدة N.F فدا الدبداة الهءدمية. تةدب خمدج المجداتي البوليدة تةدب سدحايا mirabilis اخحفا حبيلا الوخةة تةب تةمم الب. المةببة ل حمب التايفوئيبية. Salmonella بتشم قبة ادواع ممرضة لالدةان typhi..s 0- A,B,C,.S paratyphi بالمةببة ل حمب الباتاتيفوئيبية..S typhimurium,.s enteritidis المةببة ل تةمم الرذائا. Sh. dysentariae, Sh. Flexneria, Sh. Poydii, Sh. Sonnei المةدببة ل تةدمم Shigella تشدم -5 الرذائا لالحفا. 0

93 البكتريا المرضية محاضرة )71( خامساا :- بكترياا ساالبة ل اباة كارام ضاما الكاوليرا Vibrio cholerae الءدماع هدا قغدياع مبحبيدة متحر دة احاةية الةوح بسدالبة لغدبرة درا هبدا ك لدر مد مماديدة كددواع مد ضدماع الكدوليرا ب تعدب مد مةدبباع اممدرا البشرية الرئيةية. بيبدةم ضباع الكوليرا ق ب اسا مةتءباع O جةبية الب O1 ب O139 بتكون البكتريا قاةتة ق دب العديب سحموضدة المعدبة بتبدتج سدمو البدربتي multimeric )تو ةدي الكدوليرا( الدذي يحفدب ةاخد الااليدا المعوية مما كةى إلب إفراو الماء بالشواتة فا تجويا اممعاء. الكوليرا هو مر يغي اإلدةان حغدرا فهدو يبتدد قبرالمياع الم ومة بالمواة الرذائية.قداةة مدا يدتم العلدوت ق يد فدا الب دبان الباميدة حيدت تكدون امدباةاع الميداة يدر مامودد بم وم سمياع الغرف الغحا.بيبتشر الوساء خال الحدربب بالهجدرة.المظداهر الةدريرية لمدر الكدوليرا مدا ي دا: اسدها ادبيب يرمدللم مدا يغد إلدب 24 مدرة فدا اليدو الواحدب تدد الجفداف الشدبيب. التشدايص يةدتبب التشدايص الةدريري ق دب بجدوة البكتريدا الكدوليرا فدا اإلسدها ( البدراو ) مدع التشدايص المغد ا الةدريع.يمكد وتاقتهدا ق دب اخبساح البتقية الاا ة مل بسطTCBs. باجراء الفحو اع البايو يميائية. قال اق اء الةوائ ق حريق الفم )الم ى بالةكر(.اق اء الةوائ ق حريق الوتيدب فدا الحداخع الشدبيبة. اق داء مءاةاع التتراسيك ي كب سيبربف و ةاسي يمك تدغير مبة المر ب تد ي ابة. الوقايدة بالمكافحدة إمدباةاع الميداع الغدالحة ل شدرب هدا البقامدة امساسدية ل وقايدة. ادتشدات التع ديم الجمداقا بالتوقيدة الغحية. ادتا لداحاع ضب المر قيب التجاتب. TCBs شكل بكتريا الكوليرا تيت المجهر شكل المستعمرا على وسط زرعي الة م ااص الب اخر ق حريدق الهدواء يبتشر مر سادسا : بكتريا السل Mycobacterium tuberculosis الب التهاسداع موضدعية اخدرى ملد التهداب الةدحايا بالتهداب العظدم بالبدد. ادحاء الجةم بيت وت المر بيغي يدر متحر دة ب يدر مكودد ل ةدبوتاع سادها قغياع اب سشك قءبان مةدتديمة تفيعدة م دم تتميب سكتريا الة ب لدك خحتدواء بتكون مترايرة م دوع الب اخر بخيمك اةاتجها ضم البكتريا الةالبة لغبرة ابالموجبة لغدبرة درا بالتدا خيمكد تغدبيرها سالغدبراع اخقتياةيدة لدذلك ةهبيدة قاليدة بمدواة ادمعية waxy envelope جباتها ق ب حبدد سحدام اخيلدادولا % 95 المحمد بسوجدوة الكحدو Ziehl-Neelsen technique دبرة ويد د ةد تةدتعم مد موقدع اخ داسة سهدذع الهيبتب ويك %0 م اجد تغدبيرها بيدتم لدك قد حريدق تغدبيل الدشدع اب البةديج المداخو الغبرة ل تعرف ق ب بجوة البكتريا. بيمك اخقتماة ق ب ابساح وتقية خا دة لتبميدة البكتريدا ملد اخبسداح الحابيدة بسط Lowenstein Jensen الذي يحتا الب بقت حوي لبموها. بالربية سالبهون. مل ق ب البي 5

94 البكتريا المرضية محاضرة )71( العالماع الةريرية ل مر اخلتهاب الرئوي : الةعا المبم دفت الب بالحمب ب فددبان الدوون ب اخلتهداب الرئدوي الجرموما المتكرت. إ ا لم يعالج فإد ي دا التهداب مدبم. التهداب الةدحايا : الحمدب بفددبان الدوقا. التهداب الك دوى : الحمددب ب فدددبان الددوون بمعدددبة سددالت يا الحددالبا بالك يددة. التهدداب العظددا : العمدوة الفددري بالفدددراع الد بيدة بالعجبيددة التهاب المفا بالتهاساع الب : تءام العدب ال مفية المبمبة.بالحمب ب فدبان الدوون ب اخستةدداء ب اممعداء بسدوء اخمتغاص. العال يكون ساق اء المءاةاع الحيوية باق اء ال دا (BCG) ضب مر الة. تظهر بكتريا السل باللون االحمر بعد ت بياها ب باة زيل نلسن )تيت المجهر الضوئي( ساابعا اليلزونياا Spirochetes ومنهاا بكترياا السافل :- Treponema pallidum خاليدا لولبيدة الشدك خ تغ بل سالغبراع اخقتياةية بخ تبمو ق ب اخبساح البتقية اخ ادها م الممكد ان تغد بل سغدبرة مدبا. Giemsa م اهم الح ببدياع مد الباحيدة ال بيدة هدا الح ببديدة الشاحبدة Treponema pallidum المةدببة لدباء الةدف syphilis اب البهري بهو م اخمرا المبتد دة جبةديا ا تظهدر اخ داسة ق دب ادك قرحدة د بة فدا مكدان اختدراق الجرمومة ل ج ب سعب مبة حءادة تتراب م ليرة 2 0 اساسيع يمر المر سعبها سلالمة احوات تئيةة هدا الةدف اخبلدا الذي يكون التهاب سةيط باللادوي بالذي يوةي الب التهاساع فا العدب ال مفابيدة بالمبتشدر الدذي يبتهدا ستشدوهاع جهاويدة بيةدب التهاسداع جهاويدة ملد التهداب اخسهدر بقدب تدلةي ل مدوع. تشداص هدذع البكتريدا خدال الفتدرة اخبلدب مد اخ اسة سالمجهر المظ م Dark field microscope ا تظهر البكتريا سراقة فا محيط مظ م اب سدال رق المغد ية ملد فحص VDRL ب.TPHA شكل خاليا بكتريا السفل اليلزونية 6