التعرف على العوامل التي تؤثر على نمو البكتيريا، هي مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية. تأتي البكتيريا، التي يبلغ طولها بضعة ميكرومترات عادة، بأشكال مختلفة، بعضها كروي وبعضها على شكل حلزوني وبعضها على شكل قضيب وبعضها على شكل فاصلة. توجد البكتيريا في جميع البيئات على وجه الأرض. هناك أنواع يمكن أن تنمو في التربة ومياه البحر وأعماق المحيطات وقشرة الأرض والجلد وأمعاء الحيوانات ومصادر المياه الحمضية الساخنة والنفايات المشعة.
توجد الخلايا البكتيرية عمومًا في غرام من التربة بعدد 40 مليونًا وفي مليلتر من الماء العذب في المليون. إجمالاً، هناك خمسة أنواع من البكتيريا في العالم (5 × 10 30)، والتي تشكل معظم الكتلة الحيوية للأرض.
تعد البكتيريا أمرًا حيويًا لإعادة تدوير الطعام، وتعتمد العديد من الخطوات المهمة في دورات الغذاء على البكتيريا، مثل تثبيت النيتروجين من الغلاف الجوي. ومع ذلك، فإن معظم هذه البكتيريا لم يتم التعرف عليها بعد، وحوالي نصف السلالات البكتيرية فقط لها أنواع يمكن زراعتها في المختبر.
العلم الذي يدرس البكتيريا هو علم الجراثيم، وهو فرع من علم الأحياء الدقيقة.
التعرف على العوامل التي تؤثر على نمو البكتيريا.
عدد البكتيريا في جسم الإنسان أكبر بعشر مرات من عدد الخلايا البشرية، خاصة على الجلد والجهاز الهضمي. على الرغم من أن الغالبية العظمى منهم أصبحت غير ضارة بسبب التأثير الوقائي للجهاز المناعي، وبعضها مفيد أيضًا (البروبيوتيك)، فإن بعضها عبارة عن بكتيريا مسببة للأمراض وتسبب الأمراض المعدية. تشمل أمراض هذا الجنس الكوليرا والزهري والجمرة الخبيثة والجذام والطاعون. أكثر الأمراض البكتيرية المميتة شيوعًا هي التهابات الجهاز التنفسي، والسل وحده يقتل مليوني شخص كل عام، معظمهم في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى. تستخدم المضادات الحيوية في علاج الالتهابات البكتيرية وفي أنشطة الثروة الحيوانية المختلفة في البلدان المتقدمة، لذلك انتشرت مقاومة المضادات الحيوية على نطاق واسع. في الصناعة، تلعب البكتيريا دورًا مهمًا في معالجة مياه الصرف الصحي، وإنتاج الجبن والزبادي، والتكنولوجيا الحيوية، وتصنيع المضادات الحيوية والمواد الكيميائية الأخرى.
العوامل التي تؤثر على نمو البكتيريا.
أثبت لويس باستير في عام 1859 أن التخمر يحدث نتيجة لنمو الكائنات الحية الدقيقة وأن هذا النمو ليس من لا شيء. (الخمائر والعفن المرتبط بشكل شائع بمفهوم التخمير هي فطريات وليست بكتيريا.) إلى جانب معاصره روبرت كوخ، كان باستير من أوائل مؤيدي نظرية الجراثيم والأمراض. كان روبرت كوخ رائدًا في علم الأحياء الدقيقة الطبية وعمل في علاج الكوليرا والجمرة الخبيثة والسل. في بحثه عن مرض السل، أثبت ميكروب كوخ (جرثومة) نظريته وحصل على جائزة نوبل عن ذلك. تحدد افتراضات كوخ الاختبارات المطلوبة لتحديد أن الكائن الحي هو سبب المرض. لا تزال تستخدم هذه الافتراضات اليوم.
على الرغم من أن البكتيريا كانت معروفة بأنها سبب معظم الأمراض في القرن التاسع عشر، إلا أن العلاج المضاد للبكتيريا لم يكن متاحًا. في عام 1910، قام بول إيرليش بتعديل الأصباغ المستخدمة بشكل انتقائي لتلطيخ اللولبية الشاحبة (اللولبية التي تسبب مرض الزهري) لإنتاج مركبات تقتل بشكل انتقائي هذا العامل الممرض، وبالتالي تطوير أول مضاد حيوي. فاز إيرليش بجائزة نوبل عام 1908 لعمله في علم المناعة، كما كان رائداً في استخدام الأصباغ لتحديد البكتيريا. شكلت دراسات صبغة غرام و Ziehl-Neelsen الأساس.
العوامل التي تؤثر على نمو البكتيريا في الجسم.
من المعالم المهمة في دراسة البكتيريا اعتراف كارل ووز في عام 1977 بأن الأركيا تنتمي إلى سلالة تطورية مختلفة من البكتيريا. استند هذا التصنيف التطوري الجديد إلى تسلسل 16S RNA وقسم المملكة بدائية النواة إلى مجالين تطوريين (المجال العلوي) كجزء من نظام المجالات الثلاثة. [الثاني]كانت أسلاف البكتيريا الحديثة عبارة عن كائنات دقيقة وحيدة الخلية، منذ حوالي 4 مليارات سنة، وهي أول أشكال الحياة التي ظهرت على الأرض. لمدة 3 مليارات سنة، كانت جميع الكائنات الحية مجهرية، وكانت البكتيريا والعتائق هي أشكال الحياة الأساسية. على الرغم من وجود الحفريات البكتيرية، مثل الستراتوليث، فإن افتقارها إلى التشكل المميز يمنع فهم التطور البكتيري أو تحديد أصل بعض الأنواع البكتيرية التي تستخدمها. ومع ذلك، يمكن استخدام التسلسلات الجينية لبناء الجينات البكتيرية، والتي أظهرت دراساتها أن البكتيريا هي فرع تطوري منفصل من النسب البدائية / حقيقية النواة. ربما كان أحدث سلف مشترك للبكتيريا والعتيقة شخصًا شديد الحرارة عاش منذ 2.5 إلى 3.2 مليار سنة.
شاركت البكتيريا أيضًا في الاختلاف الكبير الثاني في التطور، وهو تكوين حقيقيات النوى من العتائق. في هذا الصدد، أقامت البكتيريا القديمة علاقة تكافلية مع أسلاف حقيقيات النوى. في هذه العملية، تبتلع الخلايا بدائية النواة بروتينات ألفا لتشكيل الميتوكوندريا أو الهيدروجين. لا تزال هذه العضيات موجودة في جميع حقيقيات النوى الحديثة (حتى في البروتوزوا “اللاميتوكوندريا”، فهي موجودة بالفعل في شكل ضيق للغاية). في فترة لاحقة، نتيجة لحدث مختلف، جرفت كائنات تشبه البكتيريا الزرقاء بعض حقيقيات النوى مع الميتوكوندريا، مما أدى إلى ظهور البلاستيدات الخضراء في النباتات والطحالب. في الواقع، في بعض مجموعات الطحالب، اتبعت شوائب أخرى هذا الحدث وتشكل بلاستيد “الجيل الثاني” نتيجة لبعض الخلايا المضيفة حقيقية النواة غير المتجانسة التي تضمنت خلية طحلبية حقيقية النواة.