Lec 10

• تتناول المحاضرة العاشرة التركيب الخلوي للخلية البكتيرية.

مكونات البروتوبلاست داخل الجدار الخلوي البكتيري

• يتكون من الغشاء السيتوبلازمي، المواد المخزنة، الفجوات، المكونات السيتوبلازمية الذائبة، المحتويات الداخلية، والمادة النووية.

المادة النووية (Nuclear Material)

• يشار إليها أيضًا بمنطقة شبه النواة (Nucleoid).
• أمكنت رؤيتها منذ خمسينيات القرن الماضي بفضل تطور المجهر الإلكتروني.
• باستخدام صبغة فولجين والمجهر الضوئي، أمكن تحديد منطقة النواة في الخلية.
• دراسة المادة النووية أصبحت ممكنة باستخدام المجهر الإلكتروني.
• باستخدام إنزيمات القطع أمكن تحديد تتابع النيوكليوتيدات في الحمض النووي .

خصائص المادة النووية

• توجد تقريبًا في وسط الخلية البكتيرية.
• تمثل حوالي 20% من حجم السيتوبلازم.
• وتمثل حوالي 2% من الوزن الجاف للخلية.
• تظهر تحت المجهر الإلكتروني كمنطقة ممتلئة بخيوط رقيقة.
• ذات كثافة أقل من باقي محتويات السيتوبلازم.
• غير محاطة بغلاف نووي يفصلها عن باقي مكونات السيتوبلازم.
• تتصل بالغشاء السيتوبلازمي عن طريق الميسوسوم المركزي.

تركيب الحمض النووي DNA

• تحتوي المنطقة النووية على DNA الذي يحمل المعلومات الوراثية الخاصة بالخلية.
• يتكون DNA الخلية البكتيرية من كروموسوم واحد.
• خيط مزدوج (Double Strand).
• دائري ومغلق (Circular Closed).
• ملتف حول بعضه (Super Coiled).

الوحدة البنائية للحمض النووي

• يتكون من وحدات نيوكليوتيدات.
• النيوكليوتيد يتكون من قاعدة نيتروجينية، سكر خماسي، ومجموعة فوسفات.
• السكر والفوسفات يشكلان العمود الفقري لجزيء DNA، وتوجد القواعد النيتروجينية في الداخل.

القواعد النيتروجينية في DNA

• يتكون من أربعة أنواع أساسية:
• الأدنين (A).
• الجوانين (G).
  • السيتوسين (C).
  • الثايمين (T).
• ترتبط قاعدة الجوانين مع السيتوسين، والأدنين يرتبط مع الثايمين في هيكل DNA.

الفروق بين DNA و RNA

• نوع السكر يختلف، حيث يكون دي أوكسي ريبوز في DNA و ريبوز في RNA.
• القاعدة النيتروجينية المختلفة هي الثايمين في DNA واليوراسيل في RNA.
• الشريط يكون مزدوجًا في DNA ومفردًا في RNA.

جينوم البكتيريا(Gene of Bacteria)

• الجينوم هو مجموع الجينات الموجودة بالخلية.
• عدد الجينات يختلف باختلاف النوع البكتيري وظروف النمو البيئية.
• عدد الجينات في بكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli) حوالي 5000 جين.
• تعتبر البكتيريا أحادية المجموعة الكروموسومية (Haploid 1N).
• يتكون الجين من مجموعة من النيوكليتيدات بسلسلة DNA.
• لكل جين ترتيب معين من القواعد النيتروجينية (الشفرة).
• التغيير في ترتيب تتابع القواعد النيتروجينية يؤدي إلى طفرة (Mutation) نتيجة للتعبير الخاطئ للجين.

البلازميدات (Plasmids)

• عبارة عن DNA خارج الكروموسوم (Extra Chromosomal DNA).
• تتواجد في سيتوبلازم الخلية البكتيرية خارج الكروموسوم، وقد تكون مرتبطة به وتسمى في هذه
• الحالة ابيسوم (Episome).

خصائص البلازميدات

• عبارة عن DNA دائري ومغلق
• مزدوجة الخيط
• قادرة على التضاعف الذاتي.
• تنتقل من خلية إلى أخرى.
• يختلف حجم البلازميد من بكتيريا إلى أخرى.
• قد يصل حجمه إلى 1000 كيلو زوج من القواعد (Kbp).
• يختلف عدد البلازميدات في الخلية، وقد يصل إلى 300 في الإشريكية القولونية (E. coli).
• يمكن إزالة البلازميد من الخلية البكتيرية الحاملة له ذاتيًا أو باستخدام وسائل مثل الإشعاع أو صبغة الأكريدين ، أو المعادن الثقيلة
• لا يحمل البلازميد جينات أساسية لحياة الخلية، ولا يشارك في عمليات الأيض الغذائي.

أدوار البلازميد

• اكتساب الخلية البكتيرية خاصية نقل DNA من خلية مانحة إلى خلية مستقبلة
• ويسمى البلازميد الذي يكسب الخلية هذه الصفة بلازميد التزاوج أو بلازميد الخصوبة أو عامل الجنس
• وقد يكون البلازميد متحدًا بالكروموسوم ويسمى .Episome
• اكتساب الخلية البكتيرية خاصية مقاومة العقاقير أو المضادات الحيوية أو الصبغات أو المعادن الثقيلة، ويسمى بلازميد المقاومة.
• اكتساب الخلية البكتيرية القدرة على إنتاج أورام Tumors في العائل الذي تصيبه، ويسمى بلازميد .Ti
• اكتساب الخلية البكتيرية القدرة على إنتاج بكتيريوسينات أو توكسينات.
• اكتساب الخلية البكتيرية القدرة على الالتصاق والنمو في الموضع المناسب من العائل، مما يزيد من القدرة المرضية.