تأثير العوامل البيئة على نمو

10,192 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
10,192
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
181
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

تأثير العوامل البيئة على نمو

  1. 1. ‫تأثير العوامل البيئة على نمو‬ ‫األحياء الدقيقة‬ ‫دكتور يوسف الشريك‬ ‫‪shrekym@yahoo.com‬‬
  2. 2. ‫تأثير العوامل البيئة على نمو‬ ‫األحياء الدقيقة‬
  3. 3. ‫تأثير األكسجين على تكاثر البكتيريا‬‫• تقسم األحياء الدقيقة غالبا إلى خمسة مجموعات‬ ‫على حسب احتياجها لألكسجين وهي كالتالي:-‬ ‫1.هوائية ‪ ،Aerobic‬تنمو في وجود األكسجين.‬‫2.غير هوائية ‪ ، Anaerobic‬تنمو في عدم وجود‬ ‫األكسجين.‬‫3.اختيارية ‪ ،Facultative anaerobic‬تنمو في‬ ‫وجود أو عدم وجود األكسجين.‬
  4. 4. ‫5. شحيحة لألكسجين ‪ ،Microaerophilic‬تحتاج‬ ‫إلى كميات قليلة جدا من األكسجين‬ ‫6. شحيحة جدا لألكسجين، وغير‬‫هوائية ‪ ،Aerotolerant anaerobic‬وتستطيع‬‫النمو في وجود نسبة ضئيلة جدا من األكسجين‬ ‫( جدول 4).‬
  5. 5. ‫• يمكن التحكم في تكاثر األحياء الدقيقة غير الهوائية بأحد‬ ‫الطرق التالي:‬‫النمو في مرق ثايو جالكوليت الذي يحتوي على صوديوم‬ ‫جالكوليت كمختزل‬ ‫• ويساعد على التخلص من األكسجين في المرق‬ ‫• كما أنه يحتوي على دليل المثيلين األزرق.‬‫طرد األكسجين آليا، واستبداله بغاز أخر مثل: هيليوم أو‬ ‫نيتروجين أو خليط من النيتروجين وثاني أكسيد الكربون.‬
  6. 6. ‫النمو في برطمان غير هوائي.‬‫الهدف من نمو البكتيريا في برطمان غير هوائي:- يستعمل‬ ‫•‬‫البرطمان غير هوائي، إلحداث بيئة غير هوائية اصطناعية، التي‬ ‫تسمح بنمو البكتيريا غير الهوائية.‬ ‫ويمكن إحداث مثل هذه البيئة غير هوائية داخل البرطمان كالتالي:-‬ ‫•‬‫يوجد داخل الجهاز غالفان، يحتويان على مواد كيمائية، إلنتاج‬ ‫•‬ ‫الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون،‬‫وفي الوقت نفسه، يحدث تفاعل كيمائي في البرطمان، بين‬ ‫•‬‫األكسجين والهيدروجين، لتكوين الماء في وجود مركب كيميائي‬‫باالديوم ‪ ،Palladium catalyst‬وإحداث بيئة غير هوائية، شكل‬ ‫(35 أ).‬
  7. 7. ‫أو بواسطة إشعال شمعة بداخله ، لخفض األكسجين‬ ‫•‬‫وإنتاج ثاني أكسيد الكربون، وإحداث بيئة غير هوائية،‬ ‫ويحضن غالبا ما بين 53 - 73‪ º‬س شكل(35 ب).‬
  8. 8. ‫درجة الحرارة المثلى: هي درجة الحرارة التي تسمح‬ ‫•‬ ‫بالنمو بأسرع ما يمكن، ويصحب ذلك أغزر إنتاج للخاليا.‬‫درجة الحرارة القصوى: فهي أعلى درجة حرارة التي‬ ‫•‬‫يمكن أن يحدث عندها النمو، وهي في العادة تزيد بضع‬ ‫درجات عن الحرارة المثلى‬ ‫ويكون معدل النمو عندها سريعا ولمدة قصيرة‬ ‫•‬ ‫وكمية النمو قليلة عند مقارنتها بدرجة الحرارة المثلى.‬ ‫•‬‫درجة الحرارة الصغرى: وهي أقل درجة يحدث النمو‬ ‫•‬ ‫عندها‬‫وهي في العادة تقل بضع درجات عن الحرارة المثلى،‬ ‫•‬‫ويكون معدل النمو عندها بطيئا ولمدة طويلة، وكمية‬‫النمو فيها أكثر عند مقارنتها بدرجة الحرارة المثلى شكل‬ ‫( 65 و 75 ).‬
  9. 9. ‫األحياء الدقيقة المحبة للبرودة ‪ ،Psychrophiles‬التي تستطيع‬ ‫•‬ ‫النمو عند درجة الحرارة الصفر المئوي، أو أقل‬ ‫وبالرغم ذلك تستطيع أن تنمو ما بين 51 - 02° م.‬ ‫•‬‫البكتيريا وسطية الحرارة ‪ :Mesophiles‬قد وجد أن درجة‬ ‫•‬ ‫حرارة المثلى لنمو ، ما بين 52 – 04 ° م.‬‫األحياء الدقيقة المحبة للحرارة: قد وجد أن أحسن درجة حرارة‬ ‫•‬ ‫مناسبة لنموها، هي درجة حرارة ما بين 54 - 06° م،‬ ‫وقد قسمت إلى مجموعتين وهما:‬ ‫•‬‫المجموعة األولى : تنمو عن درجة حرارة وسطية وعالية ، وقد‬ ‫•‬ ‫سميت ‪. Facultative thermopiles‬‬‫المجموعة الثانية: تنمو عند درجات حرارة أعلى من 06° م ، وقد‬ ‫•‬ ‫سميت باسم ‪Obligate thermopiles‬‬
  10. 10. ‫تركيز أيون األس الهيدروجيني ‪pH‬‬‫• يستخدم األس الهيدروجيني في تقدير تركيز أيونات‬‫األيدروجين الموجودة في البيئة، ويعبر عنه بالمعادلة‬ ‫التالية:‬‫• الرقم الناتج ، عبارة عن األس السالب لعدد أيونات‬‫الهيدروجين، أو أيونات الهيدروكسيل في البيئة ، وتتراوح‬‫القراءة بين 0 – 41، وعند رقم 7 يكون المحلول متعادال‬ ‫(+‪، ) OH - = H‬‬
  11. 11. ‫• وإذا زادت أيونات الهيدروجين يقل الرقم عن 7 ، وتكون‬‫البيئة حامضية ، وإذا زادت أيونات الهيدروكسيل ، يزداد‬ ‫الرقم عن 7، وتكون البيئة قلوية.‬‫البكتيريا حساسة للتغيرات في درجة األس الهيدروجيني‬ ‫•‬‫مثل:- ينتج من عملية هدم أو تحليل النشا الحيواني‬‫‪ Glycolysis‬تكوين حامض الالكتيك, وانخفاض درجة‬‫األس الهيدروجيني في العضالت بعد عملية ذبح الحيوان،‬‫ومن ثم تثبيط البكتيريا المسببة للفساد الداخلي، ولقد لوحظ‬‫بأن انخفاض درجة األس الهيدروجيني من 7 إلى 6 يقلل‬‫معدل نمو كلوستريديوم بيرفرنجين إلى 05%. ويمكن‬‫تقسيم األحياء الدقيقة إلى مجموعات بناء على درجة األس‬ ‫الهيدروجيني التي تنمو فيه بسرعة وهي:‬
  12. 12. ‫المحبة للحموضة ‪Acidophiles‬التي تنمو عند درجة األس‬ ‫•‬ ‫الهيدروجيني ما بين 2 – 5، وقد تنمو عند درجة األيون‬ ‫الهيدروجيني القريبة من 0.1.‬‫المحبة للقلوية ‪ Alkalinophiles‬التي تنمو عند درجة األس‬ ‫•‬‫الهيدروجيني ما بين 5.8 – 01 وقد ال تنمو عند درجة األس‬ ‫الهيدروجيني 7.‬ ‫المحبة لدرجات الحموضة المتعادلة ‪Neutrophiles‬التي‬ ‫•‬ ‫تنمو عند درجة األس الهيدروجيني 7.‬‫هناك بعض األحياء الدقيقة تتحمل تركيزات منخفضة أو عالية‬ ‫•‬ ‫أليونات األس الهيدروجيني تعرف باسم ‪ Acidoduric‬أو‬ ‫‪،Alkalotolerant(Alkaloduric) Acidotolerant‬‬ ‫أغلب أنواع البكتيريا ال تستطيع النمو في البيئات الحامضية،‬ ‫وهذا عكس الفطريات.‬
  13. 13. ‫الرطوبة‬ ‫تحتاج األحياء الدقيقة للماء لألغراض التالية:-‬ ‫•‬ ‫نقل الغذاء في صورة دائبة إلى داخل الخلية.‬ ‫•‬‫التخلص من الفضالت في صورة ذائبة إلى خارج‬ ‫•‬ ‫الخلية.‬ ‫حفظ المائي للبروتوبالزم.‬ ‫•‬ ‫وتحسب النسبة المئوية للرطوبة كاآلتي:‬ ‫•‬‫الرطوبة الكلية في العينة (مليجرام) = وزن العينة‬ ‫•‬ ‫قبل التجفيف × 0001 × الرطوبة %‬ ‫يمكن التعبير عن الرطوبة % بالمعادلة التالية:‬ ‫•‬
  14. 14. ‫1. ماء الحر هو المااء المتااح التاي تساتفيد مناه البكتيرياا فاي‬ ‫عملية النمو‬ ‫ماء المرتبط % = 001 ــــ ماء الحر%‬ ‫ماء اإلدمصاص % = ماء المرتبط % ـــ ماء الحر%‬
  15. 15. ‫ضغط اإلسموزي ( التناضحي )‬ ‫:‪Osmotic Pressure‬‬
  16. 16. ‫ضغط اإلسموزي ( التناضحي )‬ ‫‪Osmotic Pressure‬‬‫يعتبر الضغط اإلسموزي أحد العوامل الهامة التي تؤثر مدى •‬ ‫استفادة األحياء الدقيقة من الرطوبة، ويمكن تقسيم إلى‬ ‫المجموعات التالية”‬‫محلول متعادل اإلسموزية:- إذا كان الضغط اإلسموزي .1‬ ‫للبيئة المحيطة مماثال ( مساويا) لضغط السائل الموجود‬ ‫داخل الخلية ( سوي اإلسموزية).‬‫محلول زائد اإلسموزية ، هو الضغط اإلسموزي للبيئة .2‬ ‫المحيطة الذي يزيد عن ضغط سائل الخلية‬‫محلول منخفض اإلسموزية : هو الضغط اإلسموزي للبيئة .3‬ ‫المحيطة أقل من ضغط سائل الخلية 3‬
  17. 17. 13 2
  18. 18. ‫1. فإذا وضعت الخلية في محلول ناقص‬ ‫اإلسموزية‬ ‫• يندفع الماء إلى داخل الخلية،‬‫• ليعمل على تعادل تركيز المواد الذائبة في‬ ‫المحلول على جانبي غشاء الخلية.‬‫• ومن الطبيعي أن تنفد بعض المواد‬‫الدائبة في نفس الوقت من داخل الخلية‬ ‫إلى المحلول الخارجي‬‫وقد يكون اندفاع الماء إلى داخل الخلية‬ ‫سريعا، لدرجة تصبح الخلية منتفخة‬‫• ( ‪ ،)Plasmotysis‬وتصبح الخلية‬ ‫معرضة لالنفجار،‬‫• إذا لم يكن غشائها شديد الصالبة، أو‬‫مرنا، ولذا فإن المحاليل منخفضة‬‫اإلسموزية تسبب في تثبط نمو األحياء‬ ‫الدقيقة ،‬ ‫• وربما قد يسبب موتها،‬
  19. 19. ‫2. أما في حالة المحلول زائد‬‫اإلسموزية ، فإن الماء المندفع إلى‬ ‫خارج الخلية عبر غشائها‬‫• ، بينما يتجه إلى داخل الخلية المواد‬‫الذائبة حتى يتم التوازن الضغط‬ ‫اإلسموزي بين جانبي غشاء الخلية،‬‫• وعند ذلك ينكمش البروتوبالزم‬‫داخل الخلية وهذا ما يعرف باسم‬ ‫البلزمة )‪،(Plasmolysis‬‬‫• تعوق البلزمة نمو الخلية ونشاطها‬ ‫وقد تؤدي إلى موتها.‬‫• هناك أنواع من األحياء الدقيقة التي‬‫تستطيع أن تقاوم الضغط اإلسموزي‬ ‫العالي،‬‫• مثل التي تعيش في البحيرات‬‫المالحة، أو الذي تتواجد على جلود‬ ‫المعاملة بالملح.‬
  20. 20. ‫3. أما في حالة المحلول توازن اإلسموزية ، فإن الماء لن‬ ‫يندفع إلى خارج الخلية عبر غشائها،والخلية كما هي‬
  21. 21. ‫وقد قسمت البكتيريا حسب تأثير‬ ‫•‬ ‫الضغط اإلسموزي إلي :‬ ‫الملوحة‬ ‫أليفة‬ ‫بكتيريا‬ ‫•‬ ‫‪ Halophilic‬التي تنمو علي‬ ‫األوساط ذات التركيز العالي‬ ‫مثل‬ ‫الطعام‬ ‫ملح‬ ‫من‬‫العنقودية الذهبية‬ ‫المكورة العنقودية الذهبية‬ ‫( تركيز 7- 01% ) وترجع‬ ‫•‬ ‫مقاومتها لوجود جدار خلوي‬ ‫سميك.‬ ‫بكتيريا غير أليفة الملوحة التي‬ ‫•‬ ‫ال تستطيع النمو في محاليل ذات‬ ‫تركيز تناضحية عالية .‬
  22. 22. ‫تأثير المضادات الحيوية على األحياء الدقيقة‬ ‫• إن االستخدام السيئ للعقاقير الطبية‬ ‫مثل المضادات الحيوية ومنشطات‬ ‫النمو، يجعل من الضروري وضع‬ ‫برنامج رقابي للوقوف على مدى‬ ‫تلوث األغذية ومنها اللحوم‬ ‫ومنتجاتها بهذه الملوثات، وذلك‬ ‫للمحافظة على صحة المستهلك.‬ ‫• إن االستخدام المتكرر للمضادات‬ ‫الحيوية يحدث أثرا تراكميا في‬ ‫أنسجة الحيوان وأعضائه الداخلية،‬ ‫وال توثر درجة حرارة الطبخ على‬ ‫المتبقيات بصورة جيدة.‬
  23. 23. ‫• ومن أهم دواعي استخدام المضادات الحيوية في تثبيط أو‬‫السيطرة على التلف الميكروبي الذي يقاوم درجات الحرارة‬ ‫التي قد تغير من المنتوج الغذائي النهائي.‬‫• كما إنها تستخدم في عالج كثير من األمراض التي تصيب‬ ‫اإلنسان والحيوان.‬
  24. 24. ‫وحدات قياس حجم األحياء الدقيقة‬‫• يستعمل الميكرون ( ميكرومتر) ‪ Micron‬الذي يعادل‬ ‫0001/1ملم كوحدة قياس لألجزاء الكبيرة في البكتيريا –‬‫• وحدة النانومتر ‪ Nanometer‬التي تعادل 0001/1‬ ‫من الميكرون‬‫• ووحدة االنجستروم التي تعادل 01/1 من النانومتر‬‫تستخدم في قياس أحجام الفيروسات واألجزاء الصغيرة‬ ‫للخلية البكتيرية والتي يمكن رؤيتها بالمجهر االلكتروني .‬
  25. 25. ‫تركيب الخلية البكتيرية ووظيفتها‬ ‫‪Bacterial Cell Structure and Function‬‬‫• الخلية هي اصغر وابسط وحدة لبناء الكائن الحي والتي لها القدرة‬ ‫على المعيشة الحرة والتكاثر الذاتي .‬‫• أهم تقسيم أساسي لتصنيف األحياء الدقيقة أعتمد علي نسبة‬‫النواة فيها حيث تم تصنيف البكتيريا والطحالب الخضراء المز رقة‬‫بدائية النواة ‪ , Procaryotes‬أي أنها ال‬ ‫علي أنها خاليا‬‫تحتوى علي نواة حقيقية منفصلة عن ‪ Cytoplasm‬بغشاء نووي‬‫النووية من كر وموسوم واحد طويل دائري‬ ‫وتتكون المادة‬ ‫ملفوف .‬‫• بعكس الخاليا حقيقية النواة ‪ Eucaryotes‬فالنواة فيها تكون‬‫حقيقية ومحاطة بغشاء نووي يفصلها عن السيتوبالزم وتشمل‬‫الفطريات والحيوانات األولية وحيدات الخلية والطحالب. والجدول‬ ‫يوضح مقارنة بين الخاليا حقيقية النواة وبدائية النواة .‬
  26. 26. ‫الخصائص الشكلية‬ ‫دراسة األحياء الدقيقة باستخدام‬ ‫•‬ ‫المجهر والتلوين من األساسيات‬ ‫الهامة للتعرف علي األشكال‬ ‫المختلفة للبكتيريا وتصنيفها‬ ‫إلي مجموعات .‬ ‫هذا وقد أمكن تقسيم األحياء‬ ‫•‬‫موجبة الجرام‬ ‫الدقيقة ألي ثالثة أشكال رئيسية‬ ‫وهي :‬ ‫المكورات ‪ Cocci‬ويتراوح قطر‬ ‫1.‬ ‫المكورة ما بين 5.0 – 2.1‬ ‫ميكرون ومعظم أجناس المكورات‬ ‫تكون موجبة الجرام باستثناء‬ ‫جنسي ‪ Neisseria‬و‬ ‫‪ Veillonell‬فانهما سالبة الجرام‬ ‫سالبة الجرام‬ ‫‪Neisseria‬‬
  27. 27. ‫• . تأخذ المكورات ترتيبات مختلفة اعتمادا علي مستويات انقسامها‬‫وهي مميزة ألجناس معينة وتساعدها علي التشخيص والتعرف عليها‬ ‫وهي :‬‫• المكورات المزدوجة أو الثنائية ‪ Diplococci‬ويكون االنقسام فيها‬ ‫علي نفس المستوي .‬‫• المكورات العقدية ( السبحية ) ‪ Streptococci‬والتي تكون علي‬‫هيئة سلسلة قصيرة أو طويلة ويحدث االنقسام بها علي نفس‬ ‫المستوي .‬
  28. 28. ‫• المكورات الرباعية ‪ Tetracocci‬ويحدث االنقسام بها في‬ ‫اتجاهين متعامدين ومنتظم .‬‫• المكورات الرزمية أو المكعبة ‪ Sarcinae‬ويحدث االنقسام‬ ‫بها بزوايا ومنتظم .‬‫• المكورات العنقودية ‪ Staphylococci‬ويحدث االنقسام بها‬ ‫في ثالثة مستويات مختلفة وغير منتظمة‬
  29. 29. ‫• 2- العصيات ‪ Bacilli‬وتكون متطاولة اسطوانية‬‫مستقيمة أو قليلة االنحناء أو واوية الشكل أو‬‫منتفخة األطراف أو مغزلية الشكل أو متعددة‬‫األشكال أو علي هيئة عصورة ‪ Coccobacilli‬وتكون‬ ‫ذات نهايات دائرية أو مربعه .‬
  30. 30. ‫• بينما العصيات الصغيرة مثل إشيريشيا كوالي‬ ‫ما بين 2-3 ‪ 1-0.5 x‬ميكرون .‬ ‫إشيريشيا كوالي‬
  31. 31. ‫الخبيثة‬ ‫• ويتراوح حجم العصيات الكبيرة مثل عصيات الجمرة‬ ‫والكلوستيريديوم ما بين 3-01 ‪ 1.5-1 x‬ميكرون‬ ‫كلوستيريديوم‬ ‫اإلصابة الجمرة الخبيثة‬ ‫عصيات الجمرة الخبيثة‬
  32. 32. ‫• الوتديات الخناقة‬Corynebacterium Diphtheria • .‫موجبة لصبغة الجرام‬Corynebacterium Diphtheria is a •non motile species of bacteriathat causes diphtheria (BacterialRespiratory Infections) in humans. It is also known as • .( Klebs-Loeffler bacillus)
  33. 33. ‫• معظم العصيات سالبة الجرام باستثناء بعض األجناس‬ ‫مثال العصويات الكلوستيريديوم (المطثيات) سالبة‬ ‫للجرام‬ ‫كلوستيريديوم‬
  34. 34. ‫3. الحلزونيات أو اللولبيات ‪ Spiral‬والتي يتراوح طولها‬‫ما بين 3-05 ‪ 1-0.2 x‬ميكرون . بعض هذه البكتيريا‬‫تكون شديدة االلتفاف مثل البريميات ‪Leptospirae‬‬ ‫والبعض األخر ذات لفات كبيرة مثل البوريلة ‪. Borrelia‬‬

×