مورفولوژی میکروارگانیسم ها علمی است که شکل، ساختار، روش های تولید مثل و حرکت آنها را مطالعه می کند.
مبانی و کشف
این علم بسیار گسترده است و به بررسی بسیاری از مسائل می پردازد. علیرغم این واقعیت که همه میکروارگانیسم ها برای چشم انسان نامرئی هستند، هنوز وجود دارند و هم برای بدن "مفید" و هم مضر هستند.
میکروب ها را می توان در همه حوزه های تجلی زندگی یافت: در آب، خاک، هوا و همچنین در سایر موجودات.
برای اولین بار، دانشمند معروف Leeuwenhoek، که اولین عدسی هایی را ساخت که امکان بزرگنمایی اجسام را تا دویست برابر فراهم می کرد، در مورد باکتری ها یاد گرفت. و آنچه دید او را کاملاً شگفت زده کرد. این دانشمند متوجه شد که میکروب ها همه جا هستند و همه آنها با یکدیگر متفاوت هستند. بنابراین Leeuwenhoek کاشف میکروارگانیسم ها شد.
لوئی پاستور شروع به پرداختن به سوالی مانند مورفولوژی میکروارگانیسم ها کرد و متوجه شد که آنها نه تنها ساختار و شکل متفاوتی دارند، بلکه در نحوه حرکت و تولیدمثل نیز متفاوت هستند. او دریافت که برخی از میکروارگانیسم ها برای بدن انسان مضر هستند و برخی برعکس، مفید هستند. او همچنین کشف کرد که میکروب هایی مانند مخمرمی تواند منجر به فرآیندهای تخمیر شود.
مورفولوژی ارگانیسم ها بسیاری از دانشمندان را قادر به اختراع واکسن های مختلف برای کمک به مقابله با بیماری های کشنده انسان کرده است.
طبقه بندی
میکروارگانیسم ها کوچکترین نمایندگانی هستند که در سیاره زمین زندگی می کنند. اغلب آنها تک سلولی هستند و فقط با یک میکروسکوپ بسیار قوی قابل مشاهده هستند.
اندازه این شکل حیات در میکرومتر و نانومتر اندازه گیری می شود. تعداد زیادی از آنها در طبیعت وجود دارد، بنابراین تفاوت های قابل توجهی در ساختار، نحوه وجود و حرکت دارند.
طبق طبقه بندی ایجاد شده، میکروب ها به غیر سلولی، تک سلولی و چند سلولی تقسیم می شوند. در عین حال، آنها به دسته های زیر تقسیم می شوند: قارچ ها، مخمرها، فاژها، باکتری ها و ویروس ها.
کمی در مورد باکتری
هنگام مطالعه موضوعی مانند مورفولوژی میکروارگانیسم ها، باید به باکتری ها توجه زیادی کرد. اغلب آنها موجودات تک سلولی هستند (اگرچه استثناهایی وجود دارد) و اندازه های کاملاً متنوعی دارند. برخی از آنها به 500 میکرون می رسند.
انواع مختلفی از باکتری ها وجود دارند که از نظر شکل متفاوت هستند. اینها شامل موجودات میله ای شکل، کروی و پیچ خورده است. بیایید نگاهی دقیق تر به هر نوع بیاندازیم.
باکتری های کروی در پزشکی "کوکسی" نامیده می شوند. اغلب آنها به شکل گرد هستند، اگرچه گاهی اوقات میکروارگانیسم های بیضی شکل و لوبیا شکل نیز یافت می شوند. آنها را می توان نه تنها به صورت جداگانه، بلکه به صورت جفت و به شکل قرار دادزنجیر یا انگور.
بسیاری از آنها تأثیر منفی بر بدن انسان دارند. به عنوان مثال، استرپتوکوک ها باعث آلرژی می شوند و استافیلوکوک ها باعث ایجاد فرآیندهای چرکی و التهابی می شوند.
باکتری های میله ای شکل شایع ترین در نظر گرفته می شوند. اینها شامل میکروارگانیسم هایی هستند که منجر به سل، تب حصبه، اسهال خونی می شوند.
برخی از چوب ها در شرایط محیطی نامناسب، هاگ تشکیل می دهند. چنین باکتری هایی باسیل نامیده می شوند.
تشکیل اسپور فرآیند بسیار جالب و پیچیده ای است، زیرا خود سلول از این نوع با باسیل معمولی بسیار متفاوت است. هر هاگ دارای پوسته متراکم و قوی است، در حالی که دارای مقدار ناچیزی آب است. چنین سلولی اصلاً به مواد مغذی نیاز ندارد، حرکت و تکثیر متوقف می شود. در عین حال، هاگ ها می توانند در شرایط وحشتناکی برای زندگی مانند دمای بسیار بالا یا پایین قرار بگیرند. اما به محض اینکه محیط مساعد برای آنها فراهم شد، بلافاصله فعالیت زندگی خود را آغاز می کنند.
باکتری های پیچ خورده اغلب به شکل کاما یا چرخش یافت می شوند. به طور معمول، چنین میکروارگانیسم هایی باعث بیماری هایی مانند سیفلیس و وبا می شوند.
بسیاری از باکتری ها قادر به حرکت هستند و این کار را با کمک تاژک هایی با اشکال و طول های مختلف انجام می دهند.
باکتری ها از طریق تقسیم تکثیر می شوند. این فرآیند بسیار سریع است (هر پانزده تا بیست دقیقه). سریع ترین تولید مثل را می توان روی غذا مشاهده کردغذاها و سایر محیط های بسیار مغذی.
ویروس
ویروس ها را می توان به گروه خاصی از میکروارگانیسم ها نسبت داد که ساختار سلولی ندارند. چنین اشکال حیاتی بسیار کوچک هستند، بنابراین آنها را فقط می توان در زیر میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرد. برخی از انواع ویروس ها ممکن است فقط از پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک تشکیل شده باشند.
هر فردی حداقل یک بار در زندگی خود با بیماری های ناشی از این میکروارگانیسم ها مواجه شده است. این شامل آنفولانزا، هپاتیت، سرخک و بسیاری از بیماری‌های دیگر می‌شود.
قارچ
این گروه از میکروارگانیسم ها نیز خاص هستند. قارچ ها حاوی کلروفیل نیستند و همچنین مواد آلی را سنتز نمی کنند. آنها به غذای آماده نیاز دارند. به همین دلیل است که قارچ ها اغلب در خاک های حاصلخیز یا روی محصولات غذایی یافت می شوند.
قارچ ها با روش های مختلف تولید مثل مشخص می شوند. این نه تنها شامل روش‌های غیرجنسی و جنسی، بلکه رویشی نیز می‌شود.
مخمر
مخمرها موجودات تک سلولی بی حرکتی هستند که شکل های متنوعی دارند. هم گونه های گرد و بیضی شکل و هم میله ای و هلالی شکل وجود دارد.
این نوع میکروارگانیسم کاملاً گسترده است. آنها را می توان روی گیاهان، در خاک، و همچنین در مواد غذایی که فاسد می شوند، یافت. برخی از آنها قادرند قندها را به دی اکسید کربن و الکل اتیلیک تبدیل کنند. این فرآیند تخمیر نامیده می شود. تقاضای آن در صنایع غذایی بسیار زیاد است.
مورفولوژیمیکروارگانیسم ها: باکتری
شایان ذکر است که باکتری ها اولین شکل زندگی هستند که در سیاره ما ظاهر شدند. ویژگی اصلی آنها ساختار سلول است. برخلاف یوکاریوت ها (سلول های حاوی هسته)، پروکاریوت ها (باکتری ها) حاوی هسته نیستند.
چنین میکروارگانیسم‌هایی در همه حوزه‌های زندگی زندگی می‌کنند و مستقیماً بر زندگی انسان نیز تأثیر می‌گذارند.
دانشمندان همچنین باکتری ها را بر اساس اصل مفید بودن طبقه بندی می کنند. گونه های مفید و مضر وجود دارد. موارد مفید در فرآیند فتوسنتز نقش دارند، تأثیر مثبتی بر دستگاه گوارش انسان دارند و همچنین اغلب در صنعت استفاده می شوند.
مطالعه مورفولوژی میکروارگانیسم ها تصوری کلی از وجود آنها به دست می دهد و همچنین امکان پی بردن به فواید و مضرات آنها را در شرایط خاص فراهم می کند.
یک سلول باکتریایی استاندارد از اجزای زیر تشکیل شده است:
- غشای پلاسمایی. این عنصر سلولی هیچ تفاوتی با غشای یوکاریوتی ندارد.
- مزوزوم جزء خاصی است که با کمک آن می توان مواد ارثی را به سلول متصل کرد.
- نوکلئوتید. این یک هسته ناقص تشکیل شده است. این شامل همه کروموزوم ها است.
- ریبوزوم ها اندامک های خاصی هستند که حدود چهل درصد از فضای سلول را اشغال می کنند.
علاوه بر عناصر ذکر شده در بالا، سلول پروکاریوتی همچنین شامل: یک کپسول، یک دیواره سلولی و یک غشای مخاطی است. بسیاری از باکتری ها می توانندبه طور مستقل حرکت می کند و به سطوح می چسبد. آنها این کار را با کمک تاژک ها و پرزهای مخصوص انجام می دهند.
مورفولوژی میکروارگانیسم ها: میکروبیولوژی ویروس ها، قارچ ها و مخمرها
ویروس ارگانیسم خاصی است که ساختار سلولی ندارد. هر یک از ذرات آن از یک پوسته و همچنین یک هسته اطلاعاتی در مرکز تشکیل شده است.
اما ساختار سلول های قارچی پیچیده تر از سایر میکروارگانیسم ها است. سلول های آنها نیز شامل هسته و واکوئل است. از نظر ساختار، آنها بسیار شبیه به گیاهان هستند، اما شکل متفاوتی دارند. آنها شبیه رشته های بلند و منشعب به نام هایف هستند. معمولاً چنین هیف هایی میسلیوم را تشکیل می دهند.
سلول های مخمر حاوی تمام عناصر یوکاریوت هستند، اما جدای از این، اجزای دیگری نیز دارند. منحصر به فرد بودن آنها در این واقعیت نهفته است که آنها ویژگی های حیوانات و گیاهان را دارند.
فرایندهای تبادل
مورفولوژی و فیزیولوژی میکروارگانیسم ها به شما امکان می دهد مراحل اصلی زندگی آنها را درک کنید. باکتری ها، درست مانند اشکال پیچیده زندگی، لیپیدها، چربی ها و کربوهیدرات ها را سنتز می کنند. اما در عین حال، فرآیندهای رخ داده در سلول های آنها متفاوت است.
دانشمندان دو نوع یوکاریوت را تشخیص می دهند: اتوتروف و هتروتروف.
نوع اول قادر به سنتز مواد آلی از ترکیبات معدنی است، در حالی که نوع دوم فرآیندهای تبدیل اجزای آلی را تولید می کند.
بیشتر میکروارگانیسم های انگلی هتروتروف هستند. آنها فقط از مفید تغذیه می کنندموادی که وارد بدن میزبان خود می شوند.
ساپروفیت ها نیز وجود دارند. آنها از مواد سنتز شده از موجودات مرده تغذیه می کنند.
مورفولوژی ساختار میکروارگانیسم ها جزء مهمی از مطالعه زندگی باکتری ها است. با این حال، علاوه بر ساختار سلول، باید به انواع متابولیسم نیز توجه کرد. نوع سازه در بالا مورد بحث قرار گرفته است. تبادل انرژی نیز وجود دارد.
دانشمندان انواع زیر تولید انرژی را شناسایی می کنند:
- فتوسنتز. این روش را می توان با یا بدون اکسیژن انجام داد.
- تخمیر. این واکنش پرانرژی به دلیل جدا شدن مولکول‌هایی که اسید فسفریک را به ADP منتقل می‌کنند، رخ می‌دهد.
- نفس. میکروارگانیسم ها نه تنها با اکسیژن، بلکه با کمک ترکیبات آلی و معدنی نیز می توانند تنفس کنند.
انتقال اطلاعات ارثی
راه های مختلفی برای انتقال اطلاعات ارثی توسط پروکاریوت ها وجود دارد (مورفولوژی و سیستماتیک میکروارگانیسم ها نیز در این مقاله توضیح داده شده است). بیایید نگاهی دقیق تر به هر یک از آنها بیندازیم:
- کنژوگاسیون روشی است برای انتقال اطلاعات ارثی از یک میکروارگانیسم به میکروارگانیسم دیگر تنها از طریق تماس مستقیم آنها؛
- تحول - نوعی انتقال که طی آن اهداکنندگان اطلاعات را با گیرندگان به اشتراک می گذارند؛
- ترانسداکشن یک روش انتقال مستقیم مواد ارثی با استفاده از فاژها است.
روش هامطالعات مورفولوژی میکروارگانیسم
برای دقیق ترین مطالعه ساختار پروکاریوت ها از روش هایی مانند میکروسکوپ و رنگ آمیزی استفاده می شود.
روش های میکروسکوپی برای مطالعه مورفولوژی میکروارگانیسم ها با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی و نوری انجام می شود. کارشناسان چندین روش را برای دقیق ترین نتایج ایجاد کرده اند.
روش مورفولوژیکی تحقیق امکان استفاده از میکروسکوپ را برای بررسی ساختار سلول و همچنین تحرک و توانایی آن برای تولید مثل فراهم می کند.
روش فیزیولوژیکی به شما امکان می دهد واکنش میکروارگانیسم ها به محرک های مختلف و همچنین توانایی سازگاری با شرایط مختلف را در نظر بگیرید.
با کمک روش کشت، می توان مطالعات یک میکروارگانیسم را در یک محیط غذایی انجام داد. این تکنیک به شما امکان می دهد توانایی رشد و تولید مثل را شناسایی کنید.
مورفولوژی میکروارگانیسم ها (میکروبیولوژی) علم بسیار مهمی است که به مطالعه باکتری ها و سایر موجودات تک سلولی می پردازد. فکر نکنید که باکتری ها فقط به طبیعت و بدن انسان آسیب می رسانند. این دور از واقعیت است. بدون آنها، زندگی در سیاره زمین غیرممکن خواهد بود.
