Transcript ****** 1
תכונות מבנה -תכונות הנראות לעין ,או נצפות במיקרוסקופ כמו: מבנה הדופן צורת תא יחיד וגודלו אופן התארגנות התאים יכולת ואופן תנועה תוספות מבנה תכונות המושבה. תכונות ביוכימיות פיזיולוגיות -תכונות הנובעות מההרכב הכימי של התא החי. כמו: התאמה לתנאי גידול הפקת אנרגיה קליטת חומרי מזון ממקורות שונים היכולת לגרום לתגובה חיסונית ייחודית הדבקה על ידי נגיפים. תכונות מולקולאריות :רצף חומצות הגרעין. בנוי מפולימר הנקרא פפטידוגליקן המורכב משרשרות ארוכות של רב סוכרים הקשורות ביניהן באמצעות פפטיים קצרים. השרשרות מורכבות משני אמינו־סוכרים המופיעים לחלופין :אצטיל גלוקוזאמין ( )NAGואצטיל חומצה מורמית (.)NAM דופן התא קובע את צורת התא ומגן עליו מפני שינויים סביבתיים .ללא הדופן החיידק חשוף לשינויים אוסמוטיים וסיכוייו לשרוד מועטים. במחצית השנייה של המאה ה 19 -הבחין הבוטנאי פ.כהן בעזרת מיקרוסקופ אור שהחיידקים נחלקים ל 3 -קב' על פי צורת התא היחיד וגודלו. נקד -תא כדורי קוטר 1מיקרומטר מתג – תא גלילי מאורך עד 3מיקרומטר סליל -תא מאורך מסולסל 8עד 10מיקרומטר. טבלה עמ' 35 נקד Streptococcus pneumoniae החיידק הגורם לדלקת ריאות מתג Escherichia coli חיידק עיקרי במעיים סליל Treponema pallidum החיידק הגורם לעגבת מחלה המעוברת במגע מיני נקד :זוג ,שרשרת ,צבר מתג :זוג ,שרשרת סליל :בודד קופסית -מעטה רירי מוגדר העשוי רב סוכר והעוטף חיידקים ממינים מסוימים. לעיתים הקופסיות מגינות על חיידקים מפני תאים בלעניים (פאגוציטים) מה שמאפשר להם להתרבות ולגרום מחלה .לדוגמא פנמוקוקים הגורמים לדלקת ריאות. ניתן לראות את הקופסיות במיקרוסקופ לאחר צביעה מיוחדת. ריסים -תוספות זעירות המכסות את כל שטח הפנים של החיידק .ניתן לראותם בעזרת מיקרוסקופ .לעיתים קשורים ביכולת של החיידק להיצמד לתאים ובכך לגרום מחלות כמו מחלת הזיבה. שוטונים -תוספות היוצאות מתא החיידק ומורכב מחלבון מיוחד – פלגלין .לסוגי חיידקים שונים יש שוטון אחד או יותר .משמשים לתנועה .ניתן להבחין בהם במיקרוסקופ. מושבה :צבר חיידקים (או מיקרואורגניזמים אחרים) הסמוכים זה לזה ,שהתפתחו מתא יחיד או ממספר מועט של תאים. מושבות מתפתחות רק על מצע מזון מוצק .במצע נוזלי החיידקים מפוזרים בכל נפח הנוזל או שהם יוצרים משטח על פני הנוזל. המושבה בולטת מפני המצע .קוטר ממוצע 1-5מ"מ. לחיידקים מסוגים שונים ,מושבות בעלות תכונות חיצוניות אופייניות: גודל ,צבע ,מרקם (מבריק/עמום) צורת פני השטח ,צורת שפת המושבה (משמש אמצעי מיון). נבג -תא חיידק המוקף במעטפת עבה ומתקיים במצב תרדמה. › › › › הנבג נוצר כאשר מתקיימים תנאים שאינם נוחים להתרבות החיידק ,כמו יובש קיצוני או טמפרטורות גבוהות. נבגים של חיידקים עמידים במשך תקופות ארוכות ואפילו שנים. כאשר תנאי החיים חוזרים להיות נוחים להתרבות החיידק, המעטפת מתפרקת ותא החיידק שב להתרבות. רוברט קוך היה הראשון שהבחין שחיידקי הגחלת (אנטרקס) יוצרים נבגים. › › › › › במצב של נבג תא החיידק נמצא בתרדמה וכמעט לא קיימת בו פעילות של חילוף חומרים ,עקב ירידה גדולה בכמות המים בתא ושינויים אחרים. נבגים נהרסים רק בהרתחה ממושכת (על כך מבוסס תהליך העיקור) לעומת ,חיידקים שנהרסים כבר בטמפ' שמעל 70- ( 60על כך מבוסס תהליך הפיסטור). נבגים עמידים גם לחומרי חיטוי ,קרינה ותנאים קיצוניים אחרים. רק מספר קטן של חיידקים מסוגלים לייצר נבגים .ביניהם חיידקים הגורמים למחלות קשות כמו חיידקים מקבוצת הקלוסטרידיום הגורמים למחלות טטנוס ,הקלוסטרידיום בוטולינום הגורמת להרעלת בוטליזם ועוד. לנבגים צורות מיוחדות בהן נעזרים לזיהוי ומיון חיידקים. אחת התכונות הבולטות של חיידקים היא תגובתם לחומרי צבע שונים .הצביעה מבליטה מרכיבים מסוימים בתא ומאפשרת להבחין טוב יותר בתאי החיידקים בצורתם ובאופן התארגנותם. התגובה לצביעה תלויה בדופן החיידקים. אחת משיטות הצביעה הידועות ביותר נקראת צביעת גראם ,ע"ש רופא דני שפיתח אותה ב- 1884כשניסה להבחין במיקרוסקופ אור ,בין רקמות חולה לחיידקים שחדרו לגופו. הצביעה מבחינה בין שתי קבוצות חיידקים: גרם +חיידקים שנצבעים בשיטה (לדוגמא חיידקים מקבוצת הקלוסטרידיום). גרם – חיידקים שאינם נצבעים (לדוגמא .)E.coli צובעים קודם בחומר אדום שצובע את כולם ,שוטפים ואז בסגול שצובע רק גרם + אחד ההבדלים הבולטים הוא עובי הדפנות: גרם +עבה יותר. מבנה הדופן מתבטא ברגישות של התאים לחומרים שונים. חיידקי גרם +רגישים יותר לפנצילין ולחומרי חיטוי. .1התאמה לתנאי סביבה :חיידקים שונים יכולים לחיות בתחום נרחב של תנאים: טמפ' ,לחץ אוסמוטי ,תנאי חומציות ,אור, ריכוז חמצן וגזים אחרים. .2דרכים להפקת אנרגיה: בנוכחות חמצן: נשימה תאית אווירנית .תהליך שבו חל פירוק וחימצון של תרכובות אורגניות כאשר החמצן הוא קולט המימנים הסופי .תוצרי התהליך פד"ח ,מים ATP ,וחום. מסלול הפקת האנרגיה הנפוץ ביותר על פני כדוה"א. מתרחש ברוב האאוקריוטים ובחלק מהפרוקריוטים. התהליך הכי יעיל מבחינת מול' .ATP בהיעדר חמצן נשימה אל-אוורנית :פירוק וחמצון של תרכובות אורגניות ללא נוכחות חמצן ,קולטי המימנים הם חומרים אנאורגאניים אחרים .אופייני לחיידקים שחיים בסביבות ללא חמצן( .פחות מול' ATP מאשר בנשימה אווירנית). תסיסה :פירוק וחמצון של תרכובות אורגניות ללא נוכחות חמצן ,קולטי המימנים הם תרכובות אורגניות .נפלט פד"ח ויש תוצר אופייני נוסף כמו חומצת חלב או כוהל אתילי .חלק מהתהליכים מנוצלים בתעשייה( .מתקבלות מעט מאוד מול' .)ATP א .אווירניים (אירובים) .חייבים חמצן .רוב היצורים בעולם כולל חלק מהחיידקים. ב .אל-אוורניים (אנאירוביים) )1 אל-אוורניים מברירה (פקולטטיבים) .מתקיימים בנוכחות חמצן כשיש יכולים גם בלי .לדוגמא שמרים וחיידקים כמו E.coli )2 אל-אוורניים סובלי אוויר .מתקיימים ללא חמצן ,לא זקוקים לחמצן אך יכולים להתקיים בנוכחותו .לדוגמא סטרפטוקוקים וחיידקי חומצת חלב. )3 אל-אוורניים שאינם סובלים אוויר (אובליגטורים): חמצן מרעיל אותם .לדוגמא חידקים מקבוצת הקולוסטרידים ,חיידקי מיתן. .3מקורות הפחמן והאנרגיה לפי מקור הפחמן ממיינים את היצורים החיים לאוטוטרופים והטרוטרופים (למדנו)... יצורים אוטוטרופים( :אוטו= עצמי ,טרופי=ניזון: אוטוטרופ ניזון באופן עצמאי) .יצורים אלו מייצרים את רוב חומרי גופם מחומרים אנאורגאניים באמצעות מקור אנרגיה .מקור הפחמן שלהם הוא .CO2היצורים האוטוטרופים העיקריים הם צמחים וכן אצות וחיידקים מסוימים כמו הכחוליות. האוטוטרופים נחלקים לשתי קבוצות על פי מקור האנרגיה: .1יצורים פוטואוטרופיים (פוטו=אור ביוונית) .יצורים אשר מנצלים אור כמקור אנרגיה להרכבת תרכובות אורגניות מ- CO2ומים. אנרגיית האור מנוצלת בתהליך הפוטוסיתיזה .קליטת אנרגיית האור נעשית על ידי כלורופיל או פיגמנט אחר והיא מותמרת לאנרגיה כימית בתרכובות אורגניות. .2יצורים כימואוטוטרופים .יצורים אשר מנצלים תרכובות אנאורגניות (אמוניה ,NH3 -מתאן ,CH4 -מימן גופרתי)H2S - כמקור אנרגיה להרכבת תרכובות מ .CO2 -חימצון התרכובות האנאורגאניות מספק את האנרגיה ואת המימן הדרושים. יצורים הטרוטרופים( :הטרו= שונה ניזון מאחר). מנצלים חומרים אורגניים מוכנים ,כמקור לאנרגיה ולחומרי בניין לבניית התרכובות האורגניות שלהם. הפחמימות מהוות מקור עיקרי לאנרגיה ולחומרי בניין. קבוצת היצורים ההטרו טרופים נחלקת ל: לכימוהטרוטרופים :מנצלים חומרים אורגניים להרכבת תרכובות אורגניות וכמקור להפקת אנרגיה. ופוטוהטרוטרופיים :מנצלים חומרים אורגניים להרכבת תרכובות אורגניות ואור כמקור אנרגיה לפעולתם. את ההטרוטרופים מחלקים לצרכנים ומפרקים. צרכנים ניזונים מחומר אורגני חי ,המזון נכנס לגוף ועובר בתוכו את תהלכי העיכול – פירוק אנזימטי למולקולות המשמשות לבניין והפקת אנרגיה. מפרקים ,חיידקים ופטריות הניזונים מחומר מת .המפרקים מפרישים אנזימים לסביבתם והאנזימים מפרקים את התרכובות האורגניות. מקצת מתוצרי הפירוק – מולקולות קטנות ומסיסות נספגות אל גופם של המפרקים ומשמשות כמקור לאנרגיה ותרכובות פחמן. תוצרי פירוק אחרים נשארים בקרקע ומנוצלים על ידי אורגניזמים החים בקרקע או על ידי צמחים הקולטים אותם דרך השורשים. למפרקים תפקיד חשוב במחזור החומרים בטבע פעילות עמ' 44 שיטת זיהוי נוספת מבוססת על נוגנים. כאשר חיידקים חודרים לגופם של יונקים הם מעוררים תגובה חיסונית – יצירת נוגדנים .נוגדנים נוצרים בתגובה לחדירת חומרים זרים המהווים אנטיגנים, למשל חומרים מהם בנויים תאי החיידקים. ניתן לבדוק אם בסרום נבדק יש נוגדנים לגורם מסוים. מערבבים את הסרום החשוד עם אנטיגנים ידועים ואם מתקבל משקע סימן שיש בו נוגדנים .משמש לזיהוי חיידקים ,נגיפים ואנטיגנים אחרים. פותחו ערכות בדיקה שבהן למשל צובעים את הנוגדן בצבע זוהר.