Environmental Microbiology PDF

Environmental Microbiology What is difference between Microbial ecology and Environmental microbiology ? Microbial ecology: is the study of relationship of microorganisms with one another and with their environment. It concerns the three major domains of life -E...

Environmental Microbiology What is difference between Microbial ecology and Environmental microbiology ? Microbial ecology: is the study of relationship of microorganisms with one another and with their environment. It concerns the three major domains of life -Eukaryota, Archaea, and bacteria as well as viruses. Environmental microbiology: is the study of the composition and physiology of microbial communities in the environment. The environment include the soil, water, air and sediments covering the planet and can also include the animals and plants that inhabit these areas. Why we need to understand environmental microbiology: 1. The emergence of a series of new waterborne and food-borne, and airborne pathogens that posed a threat to human and animal health. 2. The past waste disposal practices contaminate the surface and groundwater with organic and inorganic chemicals. 3. The discovery of the structural DNA engaged the development of new technologies Polymerase Chain Reaction PCR) for measuring and analyzing microbes. Ecosystem Ecosystems :communities of organisms and their physical and chemical environments that function as self-regulating units. These self-regulating biological units respond to environmental changes by modifying their structure and function. Levels of ecological organization Microenvironment: the specific physical location of a microorganism. Niche: includes the microorganism, its physical habitat, the time of resource use, and the resources available for microbial growth and function. Microorganisms tend to create their own microenvironments and niches, even without having a structured physical environment available, by creating biofilms. Biofilms: are organized microbial systems consisting of layers of microbial cells associated with surfaces. Ecological role of microorganisms (1) synthesis of new organic matter from CO2 and other inorganic compounds during primary production. (2) decomposition of organic matter to simpler inorganic forms of nutrients. (3) Other roles of microorganisms: a. Serve as food source for other organisms. b. Produce inhibitory compounds that decrease microbial activity, and thereby limit the survival and functioning of plants and animals dependent on those microbes. What are the important effects of microbial groups in nature? Organization of the microbial community in an environment The strategies that enable microbes to survive and growth? 1- Structural or cellular adaptation. Hyperthermophile can thrive at temperatures up to boiling. Extremophiles inhabit extremely acidic, salty, or cold habitats. They have many special adaptations: e.g. special protein structures, Higher GC content in their DNA and RNA and specific enzymes to stabilize DNA, altered lipids in their cell walls, etc. Deinococcus radiodurans adapted to high radiation. It has, unusually in bacteria, two genome copies, and has DNA repair mechanisms, that can reassemble the genome after it’s been completely shredded by radiation into hundreds of fragments. While a radiation dose of 1000 rad will kill a human, D. radiodurans can take 1.500.000 rad and survive. 2- Nutrient adaptation. A. Many environments contain low levels of nutrients, which spurs intense competition among organisms. B. Microorganisms may increase surface area to allow for more efficient uptake of limited nutrients. C. Microorganisms may attach to surfaces that may have a higher local concentration of necessary nutrients thereby creating biofilms. D. Microorganisms may sequester critical limiting nutrients, thereby making them less available to competing microorganisms. E. Natural chemicals can inhibit microbial growth in low-nutrient environments. Interactions of microorganisms with their environments? 1- Interactions within a single microbial population - Positive interactions (cooperation): EX: Pathogenicity associated with "minimum infectious dose" (MID). A single cell rarely overcomes host defenses. - Negative Interaction (competition) EX: High densities can lead to accumulation of toxic products. 2-Interactions between diverse microbial populations Interaction between two microbial populations can positively or negatively affect one or both populations; a neutral outcome is also possible. *Mutualism (Symbiosis): Obligatory relationship in which both partherners act as if they were one (endosymbiotic theory), Highly specific & cannot be replaced by another partner. Lichens: Association of algae or cyanobacteria with fungi. Found as green adhesive material on rock surfaces. enables tolerance to low humidity. *Synergism(protocooperation): Both populatiosn benefit but the association is not obligatory and both populations can survive on their own. Production of degradative enzymes: Arthrobacter and Streptomyces (soil flora) produces enzymes which collectively degrade diazinon, an Organophosphate pesticide (useful in the degradation of xenobiotics or recalcitrant compounds). *Commensalism: waste products accumulated by some microorganisms are used as nutrients by other microorganisms. Also involve modification of environment by one organism, making it more suited for another organism. *Cometabolism: transformation of a substrate without gain of energy. Product can then be utilized by other bacteria. *Amensalism (Antagonism): a negative interaction in which ammensalism organism releases a specific compound that harms another organism, like Antibiotics, Bacteriocins, Antibacterial peptides. Or may Acidic fermentation products inhibit the growth of other microbes by changing environmental pH *Predation: Negative interaction where one organism (Predator) captures and consumes another (prey). Ex: In sewage treatment, ciliates remove suspended bacteria be engulfing them. *Parasitism: Negative interaction where one organism (parasite) is benefited from another (host) in terms of nutrition or physical maintenance. Ex: Lysogenic relationship between bacteriophage and the susceptible bacteria.  Microbiology of soil The soil microorganisms ensure the permanence (continuity) of element cycles in nature because their metabolic abilities. The effect of their activities is not only the mineralization of organic compounds but also the changes of mineral compounds, which have a big impact upon the development of the green plants. The organisms living in soil create a community called the Edaphon. Based on their size, Edaphon may be categorized into three groups: Microbiota (not visible with the naked eye) viruses, bacteria, fungi, protozoa, algae. Mesobiota (0.2-2 mm) Macrobiota (>2 mm)  The characteristics of soil microorganisms Viruses The most important kind of viruses in the soil environment are the viruses living in bacteria cells, called bacteriophages. The role of phages in the soil environment depends on their ability to eliminate some populations of bacteria and on selecting the microorganisms both in a negative and positive way. The example of their negative influence are the phages that attack the root nodule bacteria (Rhizobium) which are the cause of the decline of papilionaceous plants crops. Bacteria Bacteria constitute the basic mass of all soil microorganisms. They are characterized by high metabolic activity. Soil bacteria can be subdivided into two groups: Autochthonous: that always occur in each one of the soils' type. Allochthonous: the ones that grow only after high amount of the organic matter discharge into the soil. Actinomycetes The Actinomycetes characterized by: They form elongated branched out mycelium-like threads that contain a large number of prokaryotic cells. are chemoorganotrophic bacteria. Most of them lead a saprophytic type of life, and some are pathogenic Their growth abilities in temperatures of 40-50 Cº give them a wide range of decomposition potential of various substances. The Actinomycetes degrade steroids, lignin, chitin, hydrocarbons, fatty and humic acids, which are not easily decomposed by other bacteria. The characteristic smell of freshly ploughed soil, especially in spring, comes from the actinomycetes bacteria. The smell is caused by the substance called geosmin which is produced by Streptomyces griseus. They are aerobic bacteria, whereas a small group has the ability to conduct the metabolic processes in anaerobic conditions. Many types of actinomycetes produce antibiotics as by-product of metabolism such as erythromycin, neomycin, streptomycin, tetracycline plus others. About 90% of all actinomycetes isolated from soil are Streptomyces. Rod-coccus bacteria Club-shaped bacteria that belong to the Arthrobacter genus. representative of the autochthonous soil microflora. characterized by the tendency to form branching and coccus forms. The bacteria are polymorphic. In new bacterial cultures the bacteria grow in a form of long irregular rods whereas in old cultures, they create coccus forms. They are characterized by a high resistance to the environmental factors during the vegetative stage. Also, they are capable of surviving in dry soil for a few months, whereas most of the other bacteria that do not produce resting spores die out. The bacteria have the ability to utilize a wide spectrum of organic compounds as a food substrate. They conduct biodegradation of not easily accessible compounds and may utilize many metabolites of other microorganisms including various polymers, growth factors and the amino acids produced by microorganisms. The bacteria which utilize the cellulose (Cellulomonas) also belong to the club-shaped forms. Fungi Fungi belong to a group of eucaryotic organisms which are the absolute heterotrophs. Most of them belong to the group of aerobes or fermenting fungi. They take the carbon and energy to build their own cells from the decomposition of the organic compounds. Fungal cell wall contains chitin, glucans and other polysaccharides. They occur mostly in the upper layers of soil however they can be found as deep as 1 m. They get into symbiotic relationships with algae, insects and higher plants. Many species of fungi are pathogenic to humans, plants and animals. The most common soil fungi are the genera of Penicillium, Aspergillus. Fungi grow strongly in acidic soils and have crucial influence on changing of pH reaction. The role of bacteria and fungi in Soil Both are the co-creators of soil's structure as they create humus - the most important component of soil that greatly influences its structure, sorption qualities and the richness in organic compounds. They have a great effect on the way of creation of crumb texture and a spongy structure of soil by producing mucous capsules, and like the filamentous bacteria and the fungi by their form of growth. Soil phytoedaphon Algae are the main component of phytoedaphon. They are most numerous upon the surface of soil reaching deeper through ploughing, percolating water, animal activities and the ability to migrate. Two groups are distinguishable: Epiphytoedaphon: algae colonies that live upon the surface. Endophytoedaphon: algae that live in deeper layers. Soil algae are obligatory photoautotrophs, however the ones living in deeper layers probably feed heterotrophically. They play a major role in soil’s ecosystem and influence its qualities and stability. Through extracellular secretion they fertilize the soil and take part in nutrient discharge into the environment. About 2 thousand species of algae occur in soil. They are mainly: Green algae, Diatoms, Yellow-green algae, Euglenoids and Red algae. Fauna of soil: Include animal groups in the soil and classify into: Microfauna represented by the protozoans, which mainly feed on bacteria. Their role is to conduct selection and rejuvenate the population of soil bacteria. Amoebae and flagellates dominate among them. Mesofauna Macrofauna Edaphic factors Soil is a natural living environment for various microorganisms as well as macroorganisms. Their development in soil depends on so called edaphic factors such as: humidity, fertility (the accessibility of food elements in an available form), pH reaction and other physical factors that determine the development of living organisms in the ecosystems.  Activity of microorganisms The role of microorganisms in organic metabolism – carbon cycle: The terrestrial carbon cycle is dominated by the balance between photosynthesis and respiration. Carbon is transferred from the atmosphere to soil via ‘carbon‐fixing’ autotrophic organisms, mainly photosynthesising plants and photo‐ and chemoautotrophic microbes that synthesise atmospheric carbon dioxide (CO2) into organic material. Fixed carbon is then returned to the atmosphere by a variety of different pathways that account for the respiration of both autotrophic and heterotrophic organisms. The reverse route includes decomposition of organic material by ‘organic carbon‐consuming’ heterotrophic microorganisms that utilize the fixed carbon of either plant, animal or microbial origin as a substrate for metabolism, retaining some carbon in their biomass and releasing the rest as metabolites or as CO2 back to the atmosphere. In waterlogged anoxic soils, an aerobic archaea called Methanogens reduced CO2 produced methane in a process called methanogenesis. versus in the surface, oxic layers of soil the activity of aerobic bacteria Methanotrophs oxidised methane produce. Cellulose decomposition The best known cellulitic system occurs in fungi. The Trichoderma genus releases the most active cellulase enzymes into the environment, then the enzymatic attack occurs away from the cells. Decomposition may also occur in oxygen-free conditions-it's conducted by the genera: Acetovibrio, Bacteroides, Clostridium. Consequently a large number of gaseous substances such as CO2, H2, CH4 are created. Decomposition of cellulose occurs faster in soils of neutral or slightly acidic pH and is slowed down in highly acidic soils. Microorganisms that decompose cellulose change it into simpler compounds and this way they create a nutrient base for all the soil heterotrophs Lignin decomposition The most active lignin degrading organisms are the fungi that cause so called white rot of wood. They decompose wood to CO2 and H2O. The activity of microorganisms that decompose lignin in soil stimulates the production of humus. Synthesis and humus decomposition The main humus forming system is the activity of soil microorganisms: bacteria (including actinomycetes) and fungi. Microorganisms decompose fresh organic matter producing metabolites - the precursors of humus compounds. ▪ they create biomass, which after atrophy and autolysis make up the additional initial substrates needed for the formation of humus. ▪ they catalyze the processes of humus synthesis. Decomposition of humus Degradation of humus occurs in conditions when there is a shortage of fresh organic matter and when there is not an adequate supply of nitrogen in soil. It is believed that the decomposition is caused by the autochthonous bacteria, which are adapted to the shortages of the available organic substances and they are consequently utilizing components contained in humus complexes.. It may be assumed, that both in humus formation and during its decomposition, the entire system of soil microflora and microfauna play a collective role. The role of soil microbes in the global carbon cycle The role of microorganisms in nitrogen processes in soil - the nitrogen cycle Due to the microbiological processes nitrogen from the atmosphere is being incorporated into the compounds of the organic cells (so called nitrogen fixation). The organic compounds contained in animal and plant residues are mineralized by microorganisms and then are incorporated into the nitrogen cycle. In this way the free nitrogen level in the atmosphere is stable (78%). The Nitrogen cycle in the environment is composed of several links such as: ▪ symbiotic and non-symbiotic fixation of atmospheric N2 by microorganisms ▪ microbial decomposition of the organic nitrogen compounds, ammonification – the release of NH3 and of NH4 +ions ▪ the utilization of NH4 + ions for the re-synthesis of proteins by microorganisms. the utilization of NH4 + ions as ammonium salts by plants ▪ the nitrification of NH4 + ions , nitrates are created through nitrites ▪ the utilization of nitrates by higher plants as well as by some of the microorganisms (transformation of nitrogen into protein) ▪ denitrification 1- Atmospheric nitrogen fixation N2 assimilators in symbiosis with plants (symbiotic nitrogen fixation) Rhizobium bacteria living in symbiosis with papilionaceous plants supply soil with the most nitrogen. The Rhizobium bacteroids contain a red dye called leghemoglobin. Leghemoglobin may mediates the transfer of electrons to free nitrogen, hence causing its reduction. Free living N2 assimilators (non-symbiotic nitrogen fixation) Nitrogen fixation by the free living bacteria is similar. The reduction of N2 to NH3 is performed by pyruvate dehydrogenase and nitrogenase enzymes 1-Heterotrophic bacteria posses the ability to fix free nitrogen from the air and to enrich the soil with nitrogen: aerobes - Azotobacter microaerophiles – Arthrobacter , Aerobacter anaerobes - some species of Clostridium 2-autotrophs are demonstrated by the photosynthesizing bacteria: Chlorobium, and cyanobacteria e.g. Anabaena, Nostoc. Ammonification Ammonification is formation of ammonium ion NH4 + or free ammonia. 1- break down of proteins by the exocellular enzymes, with release a amino acids. 2- Formed amino acids are transported to microorganisms' cells. 3-deamination of the amino acids takes place. Ammonia, being a gas, quickly spreads in dry soils whereas in humid ones it dissolves in water forming ammonium ion NH4+. That utilized by the bacteria and plants for the synthesis of amino acids or undergoes the process of nitrification. Nitrification Nitrification is oxidation of ammonia to nitrate by nitrifying bacteria (chemolithotrophs). The energy released during this process is utilized by bacteria in the synthesis of organic compounds. 1- oxidation of ammonium NH4 to nitrite NO2 by bacteria called Nitroso such as Nitrosomonas,. 2- oxidation of nitrite to nitrate by bacteria called Nitro such as genera Nitrobacter. The nitrifying bacteria are sensitive to the acidification of the environment; slowing down of their growth occurs at pH 5.0. The nitrification process may be also conducted by the heterotrophic microorganisms. The biggest group that conducts the heterotrophic nitrification are fungi: Aspergillus. The nitrification conducted by fungi is less sensitive to acidification and more resistant to drought. Denitrification is process of nitrate reduction to form molecular nitrogen mainly in oxygen-free conditions by heterotrophic bacteria such as Pseudomonas. 1-nitrates are reduced to nitrites (NO2-), 2- nitrites are reduced to nitric oxides (NO, N2O) and down to molecular nitrogen. The process of denitrification is also conducted by some chemoautotrophic bacteria such as Thiobacillus denitrificans. Denitrification is a disadvantageous process since it leads to the deprivation of vital nitrogen compounds from plants. The loss of nitrogen from soil due to the denitrification increases with excess soil moistening, oxygen-free conditions, accumulation of nitrates and temperature increase. The role of microorganisms in nitrogen processes in soil - the nitrogen cycle  Microbiology of water Types of waters inhabited by microorganisms: The underground waters (mineral and thermal springs, ground waters) - due to their oligotrophic character (nutrient - deficient) are usually inhabited by a sparse microflora that is represented by a low number of species with almost a complete lack of higher plants or animals. The surface waters such as streams, rivers, lakes and sea waters are inhabited by a diverse flora and fauna. Microorganisms in those waters are a largely varied group. Next to the typical water species, other microorganisms from soil habitats and sewage derived from living and industrial pollution occur. Bottom sediments are a transient type of habitat i.e. the soil-water habitat that is almost always typically oxygen-free in which the processes of anaerobic decomposition by microorganisms cause the release of hydrogen sulphide and methane into water. In the bottom sediment, anaerobic putrefying microflora, cellulolytic bacteria and the anaerobic chemoautotrophs develop. Groups of water organisms Microorganisms occupy surface waters in all of the zones; they may be suspended in water called plankton cover stationary under water objects, plants etc called periphyton or live in bottom sediments called benthos Plankton: The group of organisms that passively float in water not being able to resist the movement and the flow of water mass is called plankton or bioseston. We differentiate: phytoplankton (plant and Algae plankton) zooplankton (animal plankton) protozoa plankton bacterioplankton (bacteria plankton) virus plankton Characterization of water microorganisms Bacteria Most water bacteria are active and mobile using cilia or flagella (e.g. Vibrio, Pseudomonas). bacteria grow best in waters of pH between 6-8. Polluted waters are predominantly occupied by bacteria of the Gram- negative rods group. The ratio of rods to cocci is about 90:1. Clean waters contain a sparse microflora and the dominance of cocci. The number of bacteria in water depends mainly on the organic matter content. In clean waters they occur in low numbers whereas polluted waters contain up to several million cells per 1ml of water. Bacteria that occur in water habitats may be divided into the following: autochthonous (native) constantly occupying water habitats allochthonous (foreign) finding their way from the soil or the air as well as microorganisms that get into the water basins along with municipal and industrial sewage. Autochthonous bacteria Include photoautotrophs, chemoautotrophs and chemoorganotrophs. Photoautotrophs: The photosynthesis of bacteria is different to that of plants. it is an oxygen-free process which requires the presence of reduced mineral compounds and it is not accompanied by a release of oxygen but by a production of oxidized non-organic or organic compounds. The assimilating pigments of bacteria are categorized by the ability to absorb infrared light that is not absorbed by green plants. Chemosynthesizing bacteria (chemoautotrophs): Chemoautotrophs get energy from the oxidation processes of non-organic compounds. Depending on the nature of the oxidized substrate the following can be distinguished: nitrifying, ferruginous, sulfuric and hydrogen bacteria. Heterotrophic bacteria (chemoorganotrophs) A predominant part of autochthonous bacteria which occur in water basins are the chemoorganotrophic bacteria which belong to a group of saprophytes that feed upon dead plant and animal organic matter. Allochthonous bacteria Waters of high fertility and also highly polluted surface waters are abundant in saprophytes and parasitic bacteria from among which, the following are predominant: Gram-negative intestinal rods of Escherichia coli as well as the Proteus genus, Klebsiella and Enterobacter, and also rods of Pseudomonas aeruginosa and of the Arthrobacter genus. Moreover, Gram-positive rods (bacilli) of the Bacillus, Corynebacterium and Clostridium genera, which are washed out from the soil and get into the bodies of water during heavy rainfalls, also belong to the allochthonous bacteria. Municipal wastes are the main source of pathogenic bacteria. Moreover, during the infiltration processes and surface run-offs, soil bacteria find their way into the waters as well. Fungi fungi occur only in waters below pH 6.0. Usually fungi occur in shallow waters, right on or just below the surface, require significant amounts of oxygen. The predominant fungi in water environments are represented by mold fungi, Almost all fungi are heterotrophs that decompose organic matter; waters are occupied by both saprophytes and parasites which colonize water plants and animals. Fungi usually do not occur in clean waters. They grow in abundance on the bottom of waters polluted by sewage (e.g. Leptomitus lacteus). Blue-green algae Blue-green algae are a group of organisms previously considered to be algae. Currently they are classified to the Procaryota kingdom and the sub-kingdom of Eubacteria. There are unicellular, colonial (loose cells connected with a single mucus envelope) and filamentous forms they are capable of conducting oxygenic photosynthesis. They contain chlorophyll and sometimes disguise it in other photosynthesizing pigments: ficocyanine and alloficocyanine. Characteristically the blue-green colouring of blue-green algae comes from the combination of chlorophyll and ficocyanine. Blue-green algae reproduce mainly through proliferation by cell fission. Their characteristic trait is that they possess gaseous vacuoles which allow movement in water to places of better illumination. Some (Anabaena) are capable of binding atmospheric nitrogen in structures called heterocysts. Due to their resistance to extreme environmental conditions they are ubiquitous. They can be found in deserts and in hot springs. Blue-green algae can cause blooming in lakes and other water reservoirs. Some of them produce toxic metabolites. Algae They are important producers of organic matter and oxygen. The characteristic algae that occur in oligotrophic waters: diatoms and some Dinobrion. In eutrophic waters the content of algae is completely different, contain only a vestigial number of diatoms, and instead of them the algae from the Dinophyta class as well as the Spirogyra genus appear. Protozoa Protozoa live in all types of waters. They feed heterotrophically absorbing the dissolved organic compounds or feeding upon bacteria. They are most numerous in highly polluted waters and are the element of activated sludge. When the pollution level is not too high ciliates become predominant, and that concerns both the free-swimming ones (e.g. Paramecium) and the settled ones (e.g. Vorticella).  ‫لطلبة المرحلة الثانية‬ ‫قسم علوم البيئة‬ ‫كلية العلوم‬ ‫‪0202 - 0202‬‬ ‫األحياء اجملهرية البيئية العملي‬ ‫مدرس المادة‬ ‫م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‬  ‫املخترب األول‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0101-5-01 /‬‬ ‫التوجيهات املختربية‬ ‫يعتبر مختبر األحياء الدقيقة المختبر الرئيسي في جميع المؤسسات الطبية والصحية سواء كانت تعليمية‬ ‫أو بحثية أو عالجية‪ ،‬تتضمن الدراسة العملية لهذا المجال مواجهة العديد من األحياء المجهرية والمواد الكيميائية‬ ‫والتعامل معها بصورة مباشرة‪ ،‬وبالرغم من أن قسم من المواد غير ضارة وقسم من األحياء المجهرية غير مرضية‬ ‫إال أنها عموماً تستطيع إحداث أضرار وأمراض إذا ما عوملت بشكل غير سليم‪ ،‬ولكي يحمي الباحث نفسه من‬ ‫الضرر أو اإلصابة بمرض ما أو نقل المرض إلى أشخاص آخرين‪ ،‬وضعت بعض القواعد العامة الواجب‬ ‫إتباعها عند العمل في المختبرات السيما التي تتعامل بشكل مباشر مع األحياء المجهرية‪.‬نذكر منها‪:‬‬ ‫‪.1‬يجب ارتداء معطف المختبر ‪ Laboratory coat‬نظيف ابيض اللون (صدرية) قبل الدخول للمختبر ويجب‬ ‫غلق المعطف‪.‬‬ ‫‪.2‬الحضور إلى المختبر في الموعد المحدد‪.‬‬ ‫‪.3‬عليك أن تضمد جرحك قبل دخول المختبر مهما كان الجرح بسيطاً‪.‬‬ ‫‪.4‬استعمل قفازات ذات استعمال واحد ‪ Disposable‬وكمامات عند تعاملك مع مواد ملوثة أو سامة‪.‬‬ ‫‪.5‬ال تدخن أو تأكل أو تشرب طيلة فترة تواجدك في المختبر‪.‬‬ ‫‪.6‬ال تضع أصابع يديك في فمك وال تدعك عينيك بيديك‪.‬‬ ‫‪.7‬التعامل مع أي عينة بالمختبر مهما كان نوعها على أنها عينة معدية‪.‬‬ ‫‪.8‬ال تستخدم فمك لسحب المزارع البكتيرية السائلة أو السوائل األخرى في الماصات‪ ،‬استعمل المنافخ المطاطية‬ ‫الخاصة بذلك‪.‬‬ ‫‪.9‬ال تضع أي مادة ملوثة على المنضدة‪ ،‬بل ضعها في األماكن الخاصة لها‪.‬‬ ‫ال تضع أي مادة معقمة على المنضدة حتى لفترات قصيرة ألنها تعامل على أنها ملوثة وإن كانت‬ ‫‪.11‬‬ ‫نظيفة‪.‬‬ ‫ليس من الضرورة أن تكون األشياء النظيفة معقمة وبالعكس‪.‬‬ ‫‪.11‬‬ ‫اسأل المشرف على المختبر عند عدم وثوقك من استعمال أي مادة أو أي من األساليب أو الطرق ‪.‬‬ ‫‪.12‬‬ ‫عدم رمي المواد التالفة واألوساخ في حوض الغسيل‪ ،‬وال تسكب مزارع بكتيرية أو أي سوائل ملوثة فيه‪.‬‬ ‫‪.13‬‬ ‫اخبر أستاذك أو مسؤول المختبر حال كسر أو سكب أي مزارع المستخدمة أو المواد الملوثة على‬ ‫‪.14‬‬ ‫مالبسك أو المنضدة أو أي مكان آخر ليتم معالجة التلوث بسرعة وبصورة صحيحة‪.‬‬ ‫تخصيص قطارة واحدة تستعمل لكل محلول أو صبغة معينة مع مراعاة استعمال اقل كمية ممكنة من‬ ‫‪.15‬‬ ‫المحاليل والصبغات والمواد المستعملة‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب األول‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0101-5-01 /‬‬ ‫في حالة استخدام القفازات الواقية يجب عدم لمس كافة محتويات المختبر حتى ال تتلوث‪.‬‬ ‫‪.16‬‬ ‫العينات والمزارع الملقحة والقفازات الملوثة المراد التخلص منها توضع في اآلنية المحددة لذلك حتى يتم‬ ‫‪.17‬‬ ‫تعقيمها والتخلص منها بالطرق الصحيحة المناسبة‪.‬‬ ‫الشعر الطويل يجب أن يربط للخلف لتالفي خطر االحتراق والتلوث ويفضل ارتداء ما يقيه‪.‬‬ ‫‪.18‬‬ ‫المجهر ‪ Microscope‬يعتبر الصديق المصاحب لطالب علم األحياء الدقيقة فيجب صيانته والتعامل معه‬ ‫‪.19‬‬ ‫بدقة‪ ،‬ويجب تنظيف العدسات وإزالة آثار زيت السيدر وعدم ترك الشريحة على المجهر وغلق المجهر بعد‬ ‫االنتهاء من الفحص‪.‬‬ ‫استعمل طرق التعقيم المناسبة لألدوات المستخدمة في المختبر قبل وبعد االنتهاء من العمل‪.‬‬ ‫‪.21‬‬ ‫استعمل المحلول المطهر لتنظيف طاولة العمل ‪ Bench‬قبل وبعد االنتهاء‪.‬‬ ‫‪.21‬‬ ‫اغسل يديك بالمطهرات المتوفرة وبالماء والصابون قبل وبعد انتهاءك من العمل‪.‬‬ ‫‪.22‬‬ ‫في حالة وقوع مزارع ميكروبية حية‪ ،‬ابق هادئ واتبع اآلتي‪:‬‬ ‫‪.23‬‬ ‫‪ ‬اخبر المشرف على المختبر بأسرع وقت‪.‬‬ ‫‪ ‬ضع منشفة ورقية آو قطعة قطن فوق المادة المسكوبة‪.‬‬ ‫‪ ‬اسكب مادة مطهرة بكمية وافرة فوقها‪.‬‬ ‫‪ ‬ارفع المنشفة أو القطن بعد ‪ 15‬دقيقة وضعها في الوعاء المخصص‪.‬‬ ‫بعض عالمات السالمة يف املخترب‬ ‫‪2‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب األول‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0101-5-01 /‬‬ ‫بعض عالمات اخلطورة للمواد الكيميائية‬ ‫األجهزة واألدوات املستخدمة يف خمترب األحياء اجملهرية‬ ‫يحتوي مختبر األحياء المجهرية على العديد من األجهزة واألدوات والمواد التي تختلف الحاجة لها‬ ‫باختالف التجربة والغرض منها‪ ،‬لذا سوف ذكر بعض األجهزة واألدوات الواجب توفرها في مختبر األحياء‬ ‫المجهرية‪:‬‬ ‫‪3‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب األول‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0101-5-01 /‬‬ ‫بعض األجهزة املستخدمة يف خمترب األحياء اجملهرية‬ ‫موصدة ‪Autoclave‬‬ ‫حاضنة ‪Incubator‬‬ ‫ويستخدم لتعقيم معظم البيئات‬ ‫تستخدم لتوفير درجة‬ ‫الغذائية التي تتحمل درجات‬ ‫حرارة مناسبة لنمو األحياء‬ ‫الحرارة المرتفعة مثل الشاش‬ ‫المجهريـــــة كمـــــــا يمكـــــن‬ ‫والقماش والقطن والسدادات وكذلك‬ ‫استخدامها في عمليات البحوث‬ ‫للتخلص من المزارع الميكروبية‬ ‫الحياتية العامة‪.‬‬ ‫القديمة‪.‬‬ ‫صفيحة تسخين ‪Hot plate‬‬ ‫غرفة األبخرة ‪Hood‬‬ ‫تستخدم لتسخين السوائل‬ ‫تستخدم في سحب الغازات‬ ‫والمحاليل‪ ،‬كاألوساط الزرعية‬ ‫واألبخرة وتنقيتها وإرسالها إلى‬ ‫والصبغات وغيرها‪.‬‬ ‫الخارج‪ ،‬لذا يستخدم كغرف‬ ‫آمنة للتعامل مع األحياء‬ ‫المجهرية‪.‬‬ ‫جهاز طرد مركزي ‪Centrifuge‬‬ ‫الفرن ‪Oven‬‬ ‫يستخدم في فصل المواد ذات‬ ‫يستخدم في تجفيف بعض‬ ‫الكثافات المختلفة ‪ ،‬يستعمل لفصل‬ ‫المواد الكيميائية والزجاجيات‬ ‫العالق عن المحلول‬ ‫من‬ ‫لتخليصها‬ ‫والنماذج‬ ‫الرطوبة‪ ،‬كما يستخدم كوسيلة‬ ‫تعقيم بالحرارة الجافة في تعقيم‬ ‫بعض األدوات الزجاجية‪.‬‬ ‫جهاز تقطير الماء‬ ‫حمام مائي ‪Water bath‬‬ ‫‪Water distillation‬‬ ‫يستخدم في رفع درجة‬ ‫يستخدم إلنتاج الماء‬ ‫حرارة المحاليل الكيميائية‬ ‫المقطر الخالي من األمالح‪.‬‬ ‫باستخدام الماء كموزع جيد‬ ‫للحرارة‪.‬‬ ‫موازين مختلفة ‪Balances‬‬ ‫جهاز لقياس الرقم الهيدروجيني‬ ‫يستخدم في إيجاد األوزان‬ ‫للمواد الكيمياوية المستخدمة‬ ‫‪PH Meter‬‬ ‫في التحضير وهو ذو أربعة‬ ‫يستخدم في إيجاد الدالة‬ ‫مراتب بعد الفارزة ‪0.0000‬‬ ‫الحامضية للسوائل‪.‬‬ ‫المجهر ‪Microscope‬‬ ‫الثرموميتر ‪Thermometer‬‬ ‫الجهاز األهم في مختبر‬ ‫األحياء المجهرية لمعاينة‬ ‫يستخدم لقياس درجة‬ ‫األحياء المجهرية تحت قوة‬ ‫الح اررة‪.‬‬ ‫تكبير تصل إلى ‪ 0111‬مرة‬ ‫‪4‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب األول‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0101-5-01 /‬‬ ‫بعض األدوات املستخدمة يف خمترب األحياء اجملهرية‬ ‫لهب بنزن ‪Bunsen Burner‬‬ ‫أطباق بتري ‪Petri Dishes‬‬ ‫يستخدم في عملية‬ ‫تصب فيها البيئات المعقمة‬ ‫التسخين والتعقيم المباشر‬ ‫والتي تستعمل فيما بعد كمزارع‬ ‫باللهب‪.‬‬ ‫للميكروبات‬ ‫أنابيب اختبار ‪Test Tubes‬‬ ‫مالقط ‪ Forceps‬و مقصات‬ ‫‪ Scissors‬مختلفة األحجام‬ ‫تستخدم في الكثير من‬ ‫االختبارات مثل االختبارات‬ ‫تستخدم للمسك والقص في‬ ‫البايوكيميائية وكذلك في‬ ‫مختلف التجارب‪.‬‬ ‫زراعة وحفظ الميكروبات‪.‬‬ ‫ورق ترشيح ‪Filter Paper‬‬ ‫إبرة تلقيح ‪Inoculation needles‬‬ ‫وإبرة تلقيح ذات عقد ‪: Inoculation loop‬‬ ‫يستعمل لترشيح السوائل‬ ‫والحصول على سائل رائق‬ ‫تستعمل في عملية‬ ‫خالي من الشوائب‪.‬‬ ‫تلقيح البكتيريا والفطريات‪.‬‬ ‫دوارق زجاجية ‪Flasks‬‬ ‫ماصات ‪Pipettes‬‬ ‫تستخدم لسحب قياس‬ ‫قياس األحجام الثابتة‪،‬‬ ‫محدد ومعروف من السوائل‬ ‫تحضير محاليل لها تركيزات‬ ‫المختلفة‪.‬‬ ‫محددة‪.‬‬ ‫كؤوس زجاجية ‪Beakers‬‬ ‫قلم شمع ‪Wax Pen‬‬ ‫قياس أحجام السوائل‬ ‫يستخدم للتعليم على‬ ‫ونقلها‪.‬‬ ‫العينات والساليدات لكونه‬ ‫ال يتأثر بالماء‪.‬‬ ‫شرائح زجاجية ‪Slides‬‬ ‫مخبار مدرج ‪Cylinder‬‬ ‫واغطيتها ‪Cover Slides‬‬ ‫يستخدم في قياس حجوم‬ ‫يوضع عليها العينة المراد‬ ‫السوائل وكذلك في نقلها‪.‬‬ ‫فحصها‪.‬‬ ‫‪5‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب األول‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0101-5-01 /‬‬ ‫توجيهات عامة حول كتابة تقرير التجارب املختربية ‪:‬‬ ‫يجب أن يكون لدى الطالب دفتر خاص لكتابة المالحظات والعمليات والحسابات الخاصة بالتجارب‬ ‫العملية أثناء إجراء التجربة لتدوين األحجام واألوزان والمالحظات ‪......‬الخ‪ ،‬والذي من خالله يمكن إعداد‬ ‫التقرير الخاص بالتجربة‪.‬‬ ‫وهنا نود أن نورد الشكل النموذجي لتقرير التجارب العملية وما هي الفقرات التي ينبغي أن يشتمل عليها التقرير‬ ‫وهي مبينة في الجدول الموجود في الصفحة التالية‪:‬‬ ‫االسم‪..................... :‬القسم‪................ :‬‬ ‫البيانات العامة‬ ‫المرحلة‪................ :‬المجموعة‪.................. :‬‬ ‫وتمثل واجهة التقرير‬ ‫المادة‪............... :‬رقم التجربة‪........... :‬تأريخ التجربة‪......... :‬‬ ‫(الصفحة األولى)‬ ‫ويتضمن اآلتي‪ :‬الهدف من التجربة‪ ،‬فكرة التجربة‪ ،‬مقدمة عن التجربة‪.‬‬ ‫اجلزء النظري‬ ‫ويتضمن‪:‬‬ ‫ـ ـ األدوات واألجهزة المستخدمة‬ ‫ـ ـ المواد المستخدمة ومخاطرها‪.‬‬ ‫اجلزء العملي‬ ‫ـ ـ خطوات العمل (تكتب اإلجراءات والتعديالت التي تط أر حسب الظروف‬ ‫المتوفرة وعدا ذلك تكتب عبارة {كما موجود في المحاضرة})‪.‬‬ ‫وتتضمن‪:‬‬ ‫ـ ـ المالحظات‪ ،‬االستنتاجات‪ ،‬القراءات‪.‬‬ ‫ـ ـ العمليات الحسابية‪.‬‬ ‫النتائج‬ ‫ـ ـ الرسوم البيانية‪ (.‬ويجب أن تذكر النتائج التي يحصل عليها الطالب كما‬ ‫هي وان كانت بسيطة وغير مشجعه‪).‬‬ ‫وتتضمن‪:‬‬ ‫ـ ـ مناقشة النتائج وتفسيرها والتعليق عليها‪.‬‬ ‫ـ ـ مالحظات حول األخطاء التي حدثت أو ممكن أن تحدث خالل التجربة‬ ‫مناقشة النتائج‬ ‫وكيف نتالفاها‪.‬‬ ‫ـ ـ حل أسئلة الواجب‪.‬‬ ‫‪6‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب الثاني‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0202-5-71 /‬‬ ‫عزل األحياء المجهرية من بيئاتها الطبيعية‬ ‫من المعروف أن الكائنات الحية المجهرية التي تستوطن هذه البيئة التي نعيش فيها‪ ،‬على درجة كبيرة‬ ‫من التعقيد من حيث اختالف أنواعها إضافة إلى أعدادها الهائلة‪ ،‬إذ يقدر عدد أنواع الميكروبات التي‬ ‫تستوطن مختلف أجزاء جسم اإلنسان مثل سطح الجلد‪ ،‬الفم‪ ،‬األمعاء…الخ بعدة مئات‪.‬وينتشر كل نوع من‬ ‫هذه األنواع بأعداد كبيرة جدا تصل لآلالف فعلى سبيل المثال عندما يعطس الفرد منا‪ ،‬فانه يطلق مع الرذاذ‬ ‫المتطاير اآلالف من الخاليا البكترية‪ ،‬كما أن غراما واحدا من الفضالت اآلدمية (البراز) يحتوي على مئات‬ ‫اآلالف من خاليا البكتريا‪ ،‬وبخالف جسم اإلنسان فان مكونات البيئة التي نعيش فيها مثل الماء‪ ،‬الهواء‬ ‫والتربة تعج بأعداد هائلة جدا من مختلف أنواع هذه الميكروبات‪ ،‬ويرجع انتشارها الكبير إلى صغر حجمها‬ ‫المتناهي مما يسهل حملها بالتيارات الهوائية مع جزيئات البيئة الموجودة فيها‪.‬‬ ‫ولدراسة هذه الكائنات الحية المجهرية دراسة وافية البد من عزلها وتنميتها في المعمل على مواد مغذية‬ ‫(أوساط زرعية) تتوافر فيها جميع العناصر الضرورية لنموها‪.‬‬ ‫وسوف نحاول في هذا الدرس عزل مجاميع ميكروبية من أماكن مختلفة (مقابض ابواب‪ ،‬اسطح‬ ‫مغاسل‪ ،‬اوراق نباتات‪ ،‬جلد …الخ) بعد شرح طريقة عزل كل مجموعة‪.‬‬ ‫الهدف من التجربة ‪ :‬إثبات مباشر وواضح النتشار األحياء المجهرية في الطبيعة‪.‬‬ ‫املواد املطلوبة‪:‬‬ ‫‪.1‬وسط ‪ Nutrient Agar‬أو أي وس زرعي مناسب‪.‬‬ ‫‪.2‬ماء مقطر معقم‪.‬‬ ‫‪.3‬أطباق بتري معقمة‬ ‫طريقة العمل‪:‬‬ ‫‪.1‬يضاف ‪ 8.0‬غم من وسط المرق المغذي إلى ‪ 188‬مل من الماء المقطر في دورق سعة ‪ 258‬مل‪،‬‬ ‫تخلط المكونات حتى اإلذابة بحيث يصبح المحلول رائق‪.‬‬ ‫‪.2‬يضاف ‪ 2 -1.5‬غم من األكار إلى الخليط ويجب المالحظة بأن األكار يذوب في درجة الح اررة ‪188‬‬ ‫ْم ولهذا يجب تسخين الخليط إلذابة األكار متجنبا الغليان‪.‬‬ ‫‪.3‬يعقم الوسط بجهاز المعقم البخاري (الموصدة) ‪ Autoclave‬لمدة ‪ 15‬دقيقة في درجة ح اررة ‪ْ 121‬م‬ ‫وتحت ضغط ‪ 1.5‬جو‪.‬‬ ‫‪7‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب الثاني‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0202-5-71 /‬‬ ‫‪.4‬بعد االنتهاء من عملية التعقيم يرفع الدورق من جهاز األوتوكليف ويترك ليبرد إلى درجة ح اررة ‪-45‬‬ ‫‪ْ 55‬م (لماذا؟)‬ ‫‪.5‬يصب الوسط في أطباق بتري وبمعدل (‪ 15‬ـ ‪ )28‬مل لكل طبق‪.‬‬ ‫‪.6‬يترك الطبق ليبرد األكار ويتصلب‪.‬‬ ‫‪.7‬تحضن األطباق بدرجة ح اررة ‪ْ 37‬م لمدة ‪ 24‬ساعة للتأكد من خلوها من أي نوع من التلوث الجرثومي‬ ‫لغرض استخدامها لمعرفة مصادر التلوث‪ ،‬في حين تعتبر األطباق الملوثة احد مصادر التلوث (أثناء‬ ‫التداول وتصنيع الوسط)‪.‬‬ ‫* األطباق غير الملوثة يجري عليها ما ياي ‪:‬‬ ‫‪.1‬نأخذ مسحة من مقبض الباب ويلقح بها احد االطباق ويعلم عليه بالرقم ‪.1‬‬ ‫‪.2‬نأخذ مسحة من اسطح المغاسل ويلقح بها احد االطباق ويعلم عليه بالرقم ‪.2‬‬ ‫‪.3‬نأخذ مسحة من منضدة المختبر (البنش) ويلقح بها احد االطباق ويعلم عليه بالرقم ‪.3‬‬ ‫‪.4‬ينثر بعض أوراق النباتات على سطع الوسط في احد االطباق ويعلم عليه بالرقم ‪.4‬‬ ‫‪.5‬يلمس احد االطباق باصابع اليد ويعلم علية بالرقم ‪.5‬‬ ‫‪.6‬ينفخ على الوسط الزرعي الحد االطباق ويعلم عليه بالرقم ‪.6‬‬ ‫‪.7‬يترك الوسط رقم ‪ 7‬لمدة نصف ساعة مكشوف للهواء‪.‬‬ ‫‪.0‬يكتب على غطاء كل طبق نوع المعاملة ورقمها‪.‬‬ ‫‪.9‬يقلب الطبق بحيث يصبح الغطاء إلى األسفل والقاع إلى األعلى حتى ال تتساقط قطرات الماء‬ ‫المتكاثفة في الغطاء على سطح الوسط فتعمل على تداخل المستعمرات البكتيرية فال يمكن تمييزها‪.‬‬ ‫‪.18‬توضع األطباق بهذه الصورة في الحاضنة ‪ Incubator‬على درجة ح اررة ‪ْ 37‬م ولمدة ‪ 40‬ساعة ثم‬ ‫يالحظ أشكال وأنواع المستعمرات النامية على الوسط‪.‬‬ ‫‪.11‬تفحص كل مجموعة بعد معرفة لون وشكل وسطح ونوع الحافة وانتشار هذه المجاميع وذلك‬ ‫بصبغها بصبغة كرام ‪ Gram's Stain‬وفحصها مجهريا‪.‬‬ ‫‪8‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب الثاني‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‪0202-5-71 /‬‬ ‫بعد ذلك يتم رسم شكل المستعمرات إن أمكن لمعرفة‪:‬‬ ‫نوع األحياء المجهرية المتواجدة في كل بيئة‪.‬‬ ‫‪-‬‬ ‫سيادة أحد هذه األحياء على اآلخر ‪.‬‬ ‫‪-‬‬ ‫النمو البكتريي‬ ‫مصدر العزل‬ ‫كثيف‬ ‫متوسط‬ ‫ضعيف‬ ‫ال يوجد منو‬ ‫مقبض الباب‬ ‫اسطح المغاسل‬ ‫منضدة المختبر‬ ‫أوراق النباتات‬ ‫اصابع اليد‬ ‫نفخ بالفم‬ ‫تعريض الطبق‬ ‫للهواء‬ ‫‪9‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب الثالث‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‪0202-5-13 /‬‬ ‫‪10‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب الثالث‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‪0202-5-13 /‬‬ ‫مجموع عدد المستعمرات‬ ‫مقلوب التخفيف‬ ‫عدد المكررات‬ ‫‪11‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب الثالث‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‪0202-5-13 /‬‬ ‫في الصورة ادناه استخدمنا مكرر واحد و ست تخافيف الحظ اننا استبعدنا كل االطباق التي ال تقع ضمن المدى‬ ‫المطلوب (‪ )033 – 03‬مستعمرة في الطبق واخذنا الطبق الحاوي على عدد مستعمرات ‪ 951‬ثم ضرب بقلوب التخفيف الذي‬ ‫يساوي ‪ 9333‬فحصلنا على ‪ 951333‬خلية في ‪ 9‬مل من العينة االصلية‪.‬‬ ‫‪159 × 1000 = 159000 = 159×103 = 15.9×104 = 1.59×105 CFU/ml‬‬ ‫‪12‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب الثالث‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‪0202-5-13 /‬‬ ‫الصورة ادناه تعبر عن نتائج لطريقة التخفيف والصب باالطباق لعينة ماء اكتب تقريرك على اساس هذه النتائج‬ ‫روابط فيديوات التجربة‬ ‫‪https://www.youtube.com/watch?v=UTQBIaP3RVo‬‬ ‫‪https://www.youtube.com/watch?v=Ppe_bgnPFHU‬‬ ‫‪13‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب الرابع‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‪0202-6-41 /‬‬ ‫‪14‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب الرابع‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‪0202-6-41 /‬‬ ‫‪:‬‬ ‫رابط فيديو التجربة‪https://www.youtube.com/watch?v=4vcv3jlpmnU&t=187s :‬‬ ‫‪15‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب اخلامس ‪ +‬السادس‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‬ ‫التربة كوسط لنمو األحياء المجهرية‬ ‫يقصد بمصطلح التربة ‪ soil‬ذلك الجزء الهش من قشرة األرض والذي يتمثل بمستويات أفقية تكونت‬ ‫نتيجة لتأثير عوامل فيزيائية وكيميائية‪.‬تختلف الترب في قوامها (‪ )soil texture‬من حيث نسبة مكوناتها‬ ‫من الحصى و الحجر و الغرين والطين والرمل إذ إن نسبة هذه المكونات تؤثر في وجود وكثافة األحياء‬ ‫المجهرية وذلك الرتباط قوام التربة ببعض العوامل البيئية التي تساعد على انتشارها مثل قدرتها على‬ ‫االحتفاظ بالماء‪.‬‬ ‫من العروف ان األحياء المجهرية تحتاج الى كمية من الماء تسمى ( ‪ )active water‬كي تقوم‬ ‫بفعالياتها الحيوية ‪ ,‬لذلك تكون كثافتها اعلى في الترب الثقيلة قياسا بالترب الخفيفة‪.‬كذلك يؤثر المحتوى‬ ‫العضوي على وجود وكثافة األحياء المجهرية اضافة الى المواد االعضوية‪.‬‬ ‫تركيب التربة‬ ‫تتركب التربة من خمس مكونات رئيسية هي ‪-:‬‬ ‫‪ -1‬المادة المعدنية ‪:‬‬ ‫ونسبتها اقل قليال من نصف حجم التربة الكلي وتنشا من تفتت الصخور وتحللها‪,‬وهي تؤثر على‬ ‫معدل تحول العناصر الغذائية الى المركبات االولية وعلى تهوية التربة ومعدل احتفاضها بالماء وبالتالي‬ ‫على وجود ونشاط وكثافة األحياء المجهرية فيها‪.‬‬ ‫‪ -2,3‬الماء والهواء ‪:‬‬ ‫ويشكالن حوالي ‪ %05‬من حجم التربة وهو مايعرف بالفراغات البينية ونسبتها متغيرة بصورة‬ ‫دائمة‪.‬‬ ‫‪ -4‬المادة العضوية ‪:‬‬ ‫وتشكل ‪ % 6-3‬من حجم التربة‪.‬‬ ‫‪ -5‬الكائنات الحية ‪:‬‬ ‫تشكل اقل من ‪ %1‬من حجم التربة‪.‬‬ ‫عزل وعد األحياء المجهرية الموجودة في التربة‬ ‫يتأثر وجود وعدد األحياء المجهرية في التربة بعوامل بيئية كثيرة منها عوامل فيزيائية وكيميائية‬ ‫وحيوية وتكون اعداد األحياء المجهرية اكثر في المستوى القريب من سطح التربة ضمن اعماق تتراوح بين‬ ‫‪ 10-0‬سم الن اغلبها هوائية المعيشة اجبارا ‪ Obligate aerobic‬وبعضها هوائية اختياريا ‪Facultative‬‬ ‫‪. aerobic‬‬ ‫تزداد أعداد هذه االحياء بزيادة المحتوى العضوي للتربة وتقل بنقصانها لذلك يالحظ ان تعدادها يكون‬ ‫اكبر في الترب المزروعة مقارنة مع اعدادها في الترب غير المزروعة‪ ,‬كذلك فأن لسرعة نمو هذه‬ ‫المجاميع اهمية في تحديد سيادة مجموعة على اخرى‪.‬‬ ‫تقسم األحياء المجهرية في التربة إلى مجاميع هي‪-:‬‬ ‫‪16‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‪ /‬جامعة القادسية‪ /‬كلية العلوم‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب اخلامس ‪ +‬السادس‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‬ ‫‪ -1‬البكتيريا ‪Bacteria‬‬ ‫‪ -2‬البكتيريا الخيطية ‪Actinomycetes‬‬ ‫‪ -3‬االعفان ‪Molds‬‬ ‫‪ -4‬الخمائر ‪Yeast‬‬ ‫‪ -0‬الطحالب ‪Algae‬‬ ‫‪ -6‬االبتدائيات ‪Protozoa‬‬ ‫ولعزل األحياء المجهرية من التربة تستخدم طرق كثيرة واوساط زرعية اعتيادية حاوية على‬ ‫الكاربون والنايتروجين واالمالح ضمن مدى )‪ )PH = 7‬خاصة فيما يتعلق بالبكتيريا او باستخدام أوساط‬ ‫زرعية إغنائية ‪ Enrichment media‬أو أوساط زرعية اختيارية ‪.Selective media‬‬ ‫جمع العينات ‪Samples collection‬‬ ‫يجب أن تخضع عملية جمع عينات التربة ألمعده لعزل األحياء ألمجهريه منها إلى عدة نقاط هي‪:‬‬ ‫‪.1‬العشوائية ‪:Randomization‬‬ ‫يجب أن تجمع عينة التربة بطريقه عشوائية لكي تعطي تمثيال حقيقيا للمجتمع الميكروبي في موقع‬ ‫محدد الن عملية االختيار وتحديد موقع محدد ال يعين المجتمع الميكروبي بشكل حقيقي‪.‬‬ ‫‪.3‬الحجم ‪:Size‬‬ ‫يجب أن يكون حجم العينة المراد دراسة المحتوى الميكروبي لها بحجم مناسب (‪ 2-1‬كغم) من كل‬ ‫موقع من المواقع الخاصة بالدراسة الحتمال حصول تلف في أكياس الحفظ أو حصول خطأ في التجربة أو‬ ‫غيرها من األسباب‪.‬‬ ‫‪.2‬الحفظ ‪:Preserving‬‬ ‫يجب أن تحفظ العينات بدرجة حرارة واطئه وينقل بدرجة حرارة (‪o4‬م) أو بدرجة حرارة الغرفة‪.‬‬ ‫‪.4‬الموقع ‪:Location‬‬ ‫إن عملية اختيار الموقع عمليه مهمة وهي واحده من النقاط االساسيه التي من خاللها يتم إعطاء‬ ‫بيانات تعزز المجتمع الميكروبي لذلك الموقع وبعكسها سوف تصبح عديمة ألجوده ألنها ال تمثل موقعا‬ ‫محددا‪.‬‬ ‫‪.5‬التعليم والتاريخ ‪:Labeling & Date‬‬ ‫تعد عملية تعليم العينات ووضع تاريخ على الحاويات التي تحتوي على النموذج (التربة) مهمة جدا‬ ‫لكي ال تختلط العينات الماخوذه من مناطق مختلفة وفي أزمان مختلفة‪.‬‬ ‫تأثير العوامل البيئية على محتوى التربة من األحياء المجهرية‪:‬‬ ‫‪17‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‪ /‬جامعة القادسية‪ /‬كلية العلوم‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب اخلامس ‪ +‬السادس‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‬ ‫تؤثر العوامل البيئية على تركيب المجتمع المايكروبي وكثافته في التربة وتؤدي العوامل غير الحيوية‬ ‫إلى تغيير في ذلك المجتمع ونشاطه الحيوي‪.‬وتشمل العوامل الرئيسية‪-:‬‬ ‫‪ -1‬الرطوبة‬ ‫‪ -2‬التهوية‬ ‫‪ -3‬درجة الحرارة‬ ‫‪ -4‬المادة العضوية‬ ‫‪ -0‬الحموضة (‪)pH‬‬ ‫‪ -6‬معدل اإلمداد بالعناصر الغذائية غير العضوية‬ ‫ويمكن إيجاز تأثير كل عامل كآالتي‪:‬‬ ‫‪ -1‬تأثير الرطوبة‪ :‬تتحكم في النشاط المايكروبي بطريقتين‪:‬‬ ‫األولى‪ :‬أنها توفر قدرا مناسبا من الرطوبة المطلوبة للتكاثر الخضري للخاليا المايكروبية‪.‬‬ ‫الثانية‪ :‬إن زيادة مستوى الرطوبة في التربة يحد من نشاط المايكرو بات وتكاثرها بسبب تأثيره على معدل‬ ‫تبادل الغازات والتهوية‪.‬ومستوى الرطوبة األمثل لنشاط البكتيريا الهوائية هو( ‪ ) %50-05‬من السعة‬ ‫المائية للتربة‪.‬‬ ‫‪ -2‬تأثير التهوية‪ :‬تنتشر البكتيريا الهوائية في الطبقات العليا للتربة وتكون سائدة على البكتيريا‬ ‫الالهوائية‪.‬لكن بزيادة العمق او زيادة الرطوبة تتحول الضر وف إلى الالهوائية مما يعيق نمو‬ ‫البكتيريا الهوائية ويشجع نمو األنواع الالهوائية‪.‬‬ ‫‪ -3‬تأثير الحرارة‪ :‬تتحكم الحرارة في جميع الفعاليات الحيوية وهي من اهم العوامل المؤثرة على كثافة‬ ‫وتنوع المجتمعات المايكروبية‪.‬وقد قسمت االحياء الى وسطية الحرارة (‪ ) mesophiles‬تنمو بين‬ ‫‪ 30-20‬م‪ 0‬كدرجة مثلى ولها نطاق يمتد بين ‪ 40-10‬م‪ 0‬يمكنها النمو فيه‪.‬وهي تشكل الغالبية‬ ‫العظمى من كائنات التربة‪.‬بينما تنمو األنواع المحبة للبرودة (‪ )psychrophiles‬في درجات اقل‬ ‫من ‪ 25‬م‪ 0‬وهذه غير شائعة في التربة‪.‬وهناك أنواع محبة للحرارة العالية (‪ )thermopiles‬وهي‬ ‫واسعة االنتشار وتنمو بين ‪ 60-40‬م‪.0‬‬ ‫‪ -4‬تأثير المادة العضوية‪ :‬تزداد أعداد األحياء بزيادة محتوى التربة من المواد العضوية‪ ,‬ويزداد‬ ‫نشاطها عند إضافة المواد الكاربونية او التسميد أو حرث المحاصيل في التربة‪ ,‬حيث يالحظ نشاط‬ ‫ملحوظ خالل الفترة القصيرة المباشرة من تحلل هذه المواد ثم يقل تدريجيا‪.‬‬ ‫‪ -0‬تأثير دالة الحموضة‪ :‬معظم االحياء تفضل االوساط المعتدلة لذلك تقل أعدادها في الترب القلوية أو‬ ‫الحامضية ولكنها التختفي تماما‪ ,‬فقد وجدت أعداد كبيرة منها في ترب حامضية وصل اسها‬ ‫الهايدروجيني الى (‪.)pH=3‬‬ ‫‪ -6‬العناصر المعدنية‪ :‬تحتاج االحياء باإلضافة إلى المواد العضوية إلى المواد غير العضوية‪ ,‬ويكون‬ ‫إلضافة األسمدة والمغذيات المعدنية اثرا مزدوجا على النبات واالحياء المجهرية إال أن إضافة‬ ‫‪18‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‪ /‬جامعة القادسية‪ /‬كلية العلوم‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب اخلامس ‪ +‬السادس‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‬ ‫المواد النايتروجينية قد يكون له اثر مثبط لنمو البكتيريا بسبب تأثيره على حموضة التربة نتيجة‬ ‫أكسدة االمونيا الى حامض النتريك‪.‬‬ ‫‪.1‬عزل البكتيريا ‪Isolation of bacteria‬‬ ‫تحتل البكتيريا كمجموعة رئيسية من كائنات التربة مكانا بارزا ‪ ,‬فهي أكثر المجموعات تواجدا في‬ ‫التربة وتتفوق عددا على باقي المجاميع مجتمعة‪.‬‬ ‫الخلية البكتيرية المفردة صغيرة في الحجم حيث نادرا ما يتجاوز طولها عدة مايكرونات‪.‬من المعروف‬ ‫أن سيادة نوع من األحياء تتحدد تبعا للظروف البيئية السائدة ‪,‬فالبكتيريا والفطريات تصبح سائدة في التربة‬ ‫عندما تتوفر ظروف تهوية مناسبة ‪ ,‬أما في حالة نقص األوكسجين فان البكتيريا تكون هي المسئولة عن‬ ‫التغيرات الحيوية والكيميائية دون االعفان‪.‬‬ ‫تتميز البكتيريا عن باقي المجاميع التي تشترك معها في نفس العمليات الحيوية في التربة بسرعة‬ ‫تكاثرها وقدرتها الفائقة على تحليل أنواع كثيرة من المواد الطبيعية‪.‬‬ ‫يمكن تقسيم بكتيريا التربة إلى قسمين رئيسيين‪:‬‬ ‫أ‪ -‬البكتيريا المتأصلة في الموطن (‪-: )Indigenous‬‬ ‫وهي التي تستوطن التربة بصورة طبيعية ودائمة وتساهم بفعالية في النشاطات الكيميائية الحيوية‬ ‫فيها‪.‬وتتميز بقدرتها على مقاومة الظروف غير المناسبة لفترات طويلة وبسرعة استجابتها إلضافة‬ ‫العناصر المغذية العضوية‪.‬‬ ‫ب‪ -‬البكتيريا الدخيلة على التربة (‪-:)Invaders‬‬ ‫وهي التي تصل التربة مع األمطار أو األنسجة المريضة أو مخلفات اإلنسان والحيوان‪.‬هذه األنواع‬ ‫تظل حية لفترات قصيرة وال تشارك بفعالية في عملية تحويل العناصر في التربة‪,‬كما ال تشارك في أي‬ ‫نوع من العالقات مع غيرها من كائنات التربة‪.‬‬ ‫وهناك أنظمه أخرى للتقسيم مثل الحاجة إلى األوكسجين أو شكل الخلية البكتيرية ‪.......‬الخ‪.‬‬ ‫يعتبر تقدير أعداد البكتيريا في التربة من األمور المعقدة ألسباب كثيرة منها عدم وجود وسط مثالي‬ ‫لتنمية جميع األنواع اظافة إلى أن بعض األنواع لم تحدد متطلباتها تحديدا دقيقا‪.‬‬ ‫كذلك فأن الخاليا البكتيرية عادة ما توجد في التربة على هيئة تجمعات يصعب تفتيتها بصورة‬ ‫متجانسة أثناء عملية الرج أو الزرع مما يؤثر على التقدير الكمي لها‪.‬‬ ‫تختلف أعداد البكتيريا المتحصل عليها باختالف الطرق المتبعة في التقدير‪ ,‬فقد وجد أن طريقة العد‬ ‫في األطباق عادة ما تعطي أعدادا تتراوح بين عدة مئات إلى ‪ 022‬مليون خلية ‪/‬غم من التربة‪,‬بينما الطريقة‬ ‫‪19‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‪ /‬جامعة القادسية‪ /‬كلية العلوم‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب اخلامس ‪ +‬السادس‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‬ ‫المباشرة باستخدام المجهر العادي تعطي أعدادا تصل الى ‪1212-128‬خلية ‪/‬غم لذلك فأن طرق تقدير‬ ‫المايكروبات الحية تعطي أرقاما تمثل على االكثر ‪ %12‬من قيمة األعداد الكلية‪.‬‬ ‫ال توجد البكتيريا حرة في محلول التربة عادة وإنما ملتصقة بحبيباتها او متجمعة في المواقع المناسبة‬ ‫الدقيقة داخل التربة او ملتصقة باإلفرازات المخاطية للبكتيريا على سطح التربة‪.‬‬ ‫يؤثر نوع التربة على كثافة البكتيريا حيث تكون المناطق المزروعة أكثر احتواءا على البكتيريا‬ ‫وبأنواع كثيرة منها وذلك نتيجة زيادة كثافة الجذور وزيادة المحتوى العضوي والرطوبة‪.‬كذلك تزداد‬ ‫البكتيريا في المناطق الدافئة‪.‬‬ ‫األجناس البكتيرية الشائعة في التربة‪:‬‬ ‫عند عزل وتشخيص البكتيريا الموجودة في التربة ‪,‬أمكن مالحظة أن البكتيريا العصوية المكونة‬ ‫للسبورات والعصوية غير المكونة للسبورات ذات األحجام المختلفة والكروية والعصوية القصيرة التي‬ ‫تتحول إلى األشكال الكروية مع الوقت هي األنواع الواسعة االنتشار في التربة‪.‬وهناك أنواع كثيرة تتميز‬ ‫بظاهرة تعدد األشكال خالل مراحل النمو ‪.‬فاألنواع العصوية القصيرة التي تتحول إلى كروية عادة ما تتبع‬ ‫جنس ‪ Arthrobacter‬أما العصوية المكونة للسبورات فتتبع الجنس ‪ Bacillus‬وهي هوائية المعيشة او‬ ‫اختيارية‪ ,‬ومنها تتبع الجنس ‪ Clostridium‬وهي الهوائية إجبارية‪.‬كذلك تنتشر أنواع تابعة ل‬ ‫‪ Pseudomonas‬في األراضي المزروعة وغير المزروعة‪.‬وتنتشر كذلك األنواع الرمية للجنس‬ ‫‪. Corynebacterium‬‬ ‫يكثر وجود األنواع التي تعرف ب ‪ Myxobacteria‬في كل من التربة ومخلفات الحيوان‬ ‫الصلبة‪,‬الخاليا الخضرية له عبارة عن عصيات مرنة تتحرك بالزحف‪.‬معظمها تدخل طور السكون مكونة‬ ‫خاليا ساكنة فوق أجسام ثمرية متخصصة وتتم دورة حياتها بخروج الخاليا العصوية من األجسام الثمرية‬ ‫وتبدأ في عملية التحول الغذائي النشطة‪.‬‬ ‫وتنتشر األنواع الممرضة لإلنسان مثل ‪Salmonella ,Streptococcus, Staphylococcus‬‬ ‫وغيرها والممرضة للنبات مثل ‪ Erwinia,Agrobacterium‬وغيرها‪.‬‬ ‫تعتبر البكتيريا ذا تية التغذية من أهم المجاميع الموجودة في التربة ولها دور مهم في تخصيب التربة‬ ‫وتغذية النباتات ومن هذه األنواع ‪ Nitrosomonas‬التي تؤكسد االمونيا إلى نتريت و ‪ Nitrobacter‬التي‬ ‫تؤكسد النتريت إلى نترات و ‪ Thiobacillus‬التي تحول مركبات الكبريت المعدنية إلى كبريتات‪.‬‬ ‫الغرض من التجربة‪:‬‬ ‫عزل وعد وتشخيص األنواع البكتيرية الموجودة في عينة التربة ودراسة صفاتها المظهرية‪.‬‬ ‫المواد المستخدمة‪:‬‬ ‫‪20‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‪ /‬جامعة القادسية‪ /‬كلية العلوم‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب اخلامس ‪ +‬السادس‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‬ ‫‪.1‬يستخدم الوسط (‪ )Soil Extract Agar‬أو وسط االكار المغذي كبديل في حالة عدم توفر االول‪.‬‬ ‫‪.2‬أنابيب اختبار‪ ,‬ماء مقطر معقم ‪ ,‬حمام مائي‪ ,‬اطباق زجاجية معقمة‪ ,‬صبغة كرام‪,‬صبغة‬ ‫‪.malachite green‬‬ ‫طريقة العمل‪:‬‬ ‫‪.1‬يوزن (ا غم) من كل نموذج من النماذج المختلفة (تربة زراعية وتربة رملية) ويضاف إلى أنابيب‬ ‫اختبار حاوية على (‪ 9‬مل) من الماء المقطر المعقم بذلك يتم الحصول على تخفيف ‪ 15/1‬ثم تعمل‬ ‫التخافيف التالية ‪ 155/1‬و ‪( 1555/1‬ثالث مكررات لكل تخفيف)‪.‬‬ ‫‪.2‬في حالة عزل البكتريا الهوائية والمكونة لالبواغ توضع أنابيب التخافيف في حمام مائي عند درجة‬ ‫حرارة (‪°05‬م) لمدة ‪ 25‬دقيقة لقتل الخاليا الخضرية الغير مكونه لالبواغ وضمان الحصول على‬ ‫االبواغ التي تستطيع البقاء حية عند هذه الدرجة ضمن تلك ألمدة‪.‬‬ ‫‪.3‬تنقل كميه (‪ 1-5.1‬مل) من كل أنبوب إلى طبق زجاجي معقم ثم يصب الوسط الغذائي (درجة‬ ‫حرارة الوسط ‪°05‬م) تخلط العينة مع الوسط بتحريك محتويات الطبق أفقيا باتجاه وعكس عقارب‬ ‫الساعة مباشرة بعد صب الوسط ثم يترك ليتصلب‪.‬‬ ‫‪.4‬تحضن األطباق في حاضنة بدرجة (‪°35‬م) مدة أسبوع واحد‪.‬‬ ‫‪.0‬تالحظ المستعمرات وتعد ثم تعمل مسحه من تلك المستعمرات وتصبغ بصبغة االبواغ أو بصبغة‬ ‫كرام‪.‬تالحظ الخاليا الخضرية والخاليا المكونة لالبواغ وكذلك موقع البوغ في الخلية‪.‬‬ ‫‪.6‬لحساب العدد الكلي للبكتريا؛ تعد المستعمرات البكتيرية في كل طبق ويسجل معدل المستعمرات‬ ‫لمكررات كل تخفيف (المكررات ثالث)‪.‬تهمل األطباق التي تحوي عدد مستعمرات اقل من ‪35‬‬ ‫وأكثر من ‪.355‬‬ ‫‪.5‬تسجل النتائج وينظم جدول لهذا الغرض معدل عدد المستعمرات ألمقابله لكل تخفيف وتدون مجموعة‬ ‫األحياء ألمجهريه ثم يحسب عدد الخاليا في ‪ 1‬غم من ألتربه الجافة بتطبيق القانون التالي‪:‬‬ ‫خفيف‬ ‫مالحظة‪:‬‬ ‫الصفات الواجب مالحظتها هي‪:‬‬ ‫* مستوى المستعمرات على المستوى الصلب‪:‬‬ ‫(مسطحه‪ ,‬مرتفعه‪ ,‬محدبه‪ ,‬متعرجة‪,‬متموجة‪ ,‬متشعبة‪....... ,‬الخ)‬ ‫* حافات المستعمرات‪:‬‬ ‫(دائرية تامة‪ ,‬مدببه‪ ,‬مسننه‪ ,‬متموجة‪.. ,‬الخ)‬ ‫‪21‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‪ /‬جامعة القادسية‪ /‬كلية العلوم‪ /‬قسم علوم البيئة‬ ‫املخترب اخلامس ‪ +‬السادس‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية– قسم البيئة‬ ‫* شفافية المستعمرات وصبغتها‪:‬‬ ‫(شفافة‪ ,‬شفافة لماعة‪ ,‬معتمة‪ ,‬ملساء‪ ,‬ناعمة أو خشنة الحبيبات‪ ,‬شجيرية السطح‪.....,‬الخ)‬ ‫* دراسة مظهر الخاليا البكتيرية‪:‬‬ ‫‪ ‬شكل الخاليا‪:‬‬ ‫(عصوية ‪ ,Rods‬كروية ‪ ,Micrococci‬عنقودية ‪ ,Staphylococci‬مسبحية ‪ ,Streptococci‬حلزونية‬ ‫‪.)Spirilium‬‬ ‫‪ ‬تكوين االبواغ‬ ‫‪ ‬اشكال البكتيريا وترتيبها‪:‬‬ ‫‪22‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش‪ /‬جامعة القادسية‪ /‬كلية العلوم‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب السابع‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‬ ‫إختبار فحص احلساسية للمضادات احلياتية ‪Antibiotic Sensitivity test‬‬ ‫املضادات احليوية ‪Antibiotics‬‬ ‫يشير مصطلح المضادات الحيوية ‪ Antibiotics‬إلى المواد العضوية الطبيعية التي تنتج من الكائن‬ ‫المجهري والتي تعمل على تثبيط نمو كائنات مجهرية أُخرى‪ ،‬واليوم يعرف المضاد الحيوي بأنه المادة المنتجة‬ ‫من قبل الكائن المجهري كلياً أو جزئياً بعملية التخليق الكيميائي التي تثبط بتراكيز قليلة نمو الكائنات‬ ‫المجهرية األخرى‪.‬‬ ‫تصنف املضادات من حيث الفعالية ضد امليكروبية إىل ‪:‬‬ ‫‪.1‬المضادات القاتلة ‪ :Bacteriocidal‬لها القدرة على قتل البكتريا ومنع نموها مجدداً كالبنسلينات‬ ‫‪ Penicillins‬والسيفالوسبورينات ‪.Cephalosporins‬‬ ‫‪.2‬المضادات المثبطة لنمو البكتريا ‪ :Bacteriostatic‬التي تعمل على إيقاف تكاثر البكتريا مثل‬ ‫‪ Tetracycline‬و ‪.Chloramaphenicol‬‬ ‫ومن حيث طيف فعاليتها اىل‪:‬‬ ‫‪.1‬المضادات واسعة الطيف ‪ :Broad spectrum antibiotic‬التي تعمل على البكتري ـا السالب ـة‬ ‫والموجب ـة لصبغة غرام مثل ‪ Amoxacillin‬و ‪.Tetracycline‬‬ ‫‪.2‬ذات طيف ضيــق ‪ :Narrow Spectrum Antibiotic‬التي تعمل على نوع محدد من األحياء‬ ‫المجهرية كالبنسلينات ضد الزوائف ‪.Anti-Pseudomonal Antibiotic‬‬ ‫كما وختتلف املضادات احليوية يف ميكانيكية عملها وتأثريها على تراكيب اخللية فهناك‪:‬‬ ‫‪.1‬مضادات تعمل على إيقاف تكوين الجدار الخلوي للبكتريا ‪ Bacterial Cell Wall‬في مراحله التكوينية‬ ‫وتسبب موت البكتريا منها ‪ ،Cephalosporin ، Pencillin‬وهذه تكون ضمن المجموعة القاتلة كونها‬ ‫تعمل على إيقاف تصنيع الجدار الخلوي‪.‬‬ ‫‪.2‬مضادات تعمل على الغشاء السيتوبالزمي ‪ Cytoplasmic membrane‬مما تعرقل عملية نفاذية هذه‬ ‫األغشية مثل ‪.Gramicidin‬‬ ‫‪.3‬مضادات تعمل على إيقاف صناعة البروتين ‪ Protein synthesis‬وهذه تختلف في آلية عملها والموقع‬ ‫الهدف الذي ترتبط به ومنها ‪ Tetracycline ، Erthromycin‬و ‪.Chloramaphenicol‬‬ ‫‪.4‬مضادات تعمل على األحماض النووية مثل ‪ Rifampin‬و ‪ ، Actinomycin‬وهذه المضادات توقف‬ ‫تكوين الدنا ‪ DNA‬في مراحل مختلفة من تصنيعه‪.‬‬ ‫‪23‬‬ ‫مدرس المادة ‪ /‬م‪.‬ثائر عبد دعيشيش ‪ /‬جامعة القادسية ‪ /‬كلية العلوم ‪ /‬قسم علوم البيئة‬  ‫املخترب السابع‬ ‫األحياء المجهرية البيئية العملي‪ /‬المرحلة الثانية ـــ قسم البيئة‬ ‫إختبار فحص احلساسية للمضادات