מבוא לבקטריולוגיה PDF

**בקטריולוגיה** מיקרוביולוגיה היא תחום במדע שעוסק בחקר של מיקרואורגניזמים -- ייצורים מתחת לגודל מסויים -- אאוקריוטיים חד-תאיים (פרזיטולוגיה) פטריות (מיקרולוגיה), חיידקים (בקטריולוגיה) ווירוסים (וירולוגיה) שבניגוד לשאר הייצורים ברשימה צריכים מאכסן כדי להתרבות. מיקרואוגניזמים אפשר לראות רק באמצעות מ...

**בקטריולוגיה** מיקרוביולוגיה היא תחום במדע שעוסק בחקר של מיקרואורגניזמים -- ייצורים מתחת לגודל מסויים -- אאוקריוטיים חד-תאיים (פרזיטולוגיה) פטריות (מיקרולוגיה), חיידקים (בקטריולוגיה) ווירוסים (וירולוגיה) שבניגוד לשאר הייצורים ברשימה צריכים מאכסן כדי להתרבות. מיקרואוגניזמים אפשר לראות רק באמצעות מיקרוסקופ. אפשר למצוא מיקרואוגניזמים שחיים ביצורים אחרים, בסביבות קיצוניות בסיסיות או חומציות, גם בתנאים שלא סביר שיהיו בהם חיים כמו לחץ גבוה ומעמקי האוקיינוס. הם יכולים להיות גם בתנאים לא קיצוניים כמו תנאי החדר אבל גם בסביבות יבשות או מלוחות. יש שתי גישות לחקר מיקרואורגניזמים -- הראשונה היא השפעה רפואית ובריאותית על בני האדם (pathogens) והשנייה על הסביבה (ecological impact). חקר מיקרואוגניזמים מאפשר הבנה על התפתחות החיים. מהם התפתחו אורגניזמים רב-תאיים. הם מהווים יותר מ-50% מהביו-מסה על פני כדור הארץ. בגלל שאנחנו לא יודעים מה התנאים הייחודיים הדרושים לחלק מהמיקרואורגניזמים, אנחנו לא מסוגלים לגדל ולחקור אותם. בגוף האדם חיים מיקרואוגניזמים בסימביוזה -- ״חיידקים טובים״. במאה ה-17 התפתחו הכלים לחקור מיקרואוגניזמים. עד אז האמינו שיש חלקיקים באוויר שנוצרים. בגופות של חיות או של אדם ויכולים להדביק בני אדם אחרין. לואי פסטר חי בתקופה שבה האמינו ב״בריאה הספונטנית״ -- יצירה של בעלי חיים מפרטים דוממים, כמו צפרדעים מבוץ או רימות מבשר מקולקל. פוסטר הוכיח שלא קיים יש מאין ושחיידקים ויצורים חיים צריכים להגיע מבחוץ כדי להתפתח בכלי פנימי כלשהו -- אם נבודד את הכלי, לא יגדל בו כלום. רוברט כוך היה הראשון שהצליח לבודד חיידקים מגוף של אדם חולה באנטרקס. במחלה זו, ברגע שהחיידק נכנס לגוף הוא מתחיל להפריש רעלים שפוגעים במערכת הנשימה ואף גורמים למוות. כוך גם הגדיר שיטות לקביעת סוגי מחלות. **מאפיינים של יצורים חיים** **מטבוליזם (metabolism)** -- כל היצורים החיים מבצעים חילוף חומרים עם הסביבה. הייצור החי קולט כימיקלים מהסביבה, משתמש בהם לתהליכים פנימיים שונים ואז פולט את הפסולת אל הסביבה. **גדילה/התרבות (growth)** -- תאים משתמשים בחומרים מהסביבה כדי לגדול ולהתרבות. **אבולוציה (evolution)** -- תהליך ביולוגי שבו יש הצטברות של שינויים גנטיים שמובילים לשינויים במאפיינים הפיזיולוגיים או ההתנהגותיים של התא. שינויים אלה עוברים מדור לדור ומכאן המושג אבולוציה. **התמיינות (differentiation)** - היכולת של תא או של יצור מסויים ליצור מבנים חדשים או להפוך להיות שונה ממה שהיה לפני. **תקשורת (communication)** -- היכולת של התא להגיב לגירוי שהוא חש בסביבה. **תנועה (motility)** -- ליצורים חיים צריכה להיות יכולת תנועה. התנועה לא חייבת להיות רק התקדמות אלה גם תנועה במקום. תנועה יכולה להיות חיצונית ויכולה להיות גם פנימית -- תנועה של מולקולות ותהליכים פנימיים. **אפשר לחלק את היצורים החיים ל-3 קטגוריות: bacteria, archaea ו-eukarya.** נתעסק בחיידקים. **יש כמה דברים שמשותפים לכל היצורים החיים** **ממברנה** -- בידוד והגנה. בעיקר בנויה מפוספוליפידים אך מכילה גם סוכרים וחלבונים. היא שולטת על החומרים שנכנסים ויוצאים מחוץ לתא. כמו כן יש לה מנגנוני חישה שמאפשר לתא לתקשר עם הסביבה. יש חומרים שיכולים לחדור את הממברנה בקלות כמו מולקולות לא טעונות קטנות אבל יש חומרים שעבורם דרושים מנגנוני מורכבים יותר כדי להעביר אותם דרך הממברנה. **ציטופלסמה** -- נוזל צמיגי שנמצא בתוך גבולות הממברנה. הציטופלסמה מורכבת בעיקר ממים אך גם מחומרים נוספים כמו חלבונים וסוכרים שמבצעים פעולות שונות בתוכה. **כרומוזום** -- לכל היצורים החיים יש כרומוזומים. לחיידקים יש כרומוזום אחד אך יכולים להיות מקרים בהם יש יותר. הכרומוזום היא מולקולת דנא ארוכה שמקופלת בצורה קומפקטית. אם לא הייתה מקופלת, לא הייתה מצליחה להיכנס לתא. **ריבוזום** -- ריבוזומים הם מבנים שמורכבים מחלבונים ורנא ושתי תת יחידות -- אחת גדולה ואחת קטנה. תפקידם לבנות חלבונים. ריבוזומים בין יצורים שונים יכולים לבצע את אותו התפקיד אבל מבנם יהיה שונה. **חומצות גרעין** -- דנא ורנא. בדנא קיים כל המידע הדרוש לייצור חלבונים בתאים. המידע הזה מועבר מדנא לרנא בתהליך השיעתוק ומרנא המידע מתורגם באמצעות ריבוזומים לחלבונים. הדנא מאפשר להעביר מידע גנטי מהורה לצאצא. **חלבונים** -- שרשראות של חומצות אמינו. לחלבונים יש תפקידים מבניים וגם תפקידים בביצוע תהליכים בתא. החלבונים הם אלה שמצבעים את רוב הפועלות שמתרחשות בתוך תאים/חיידקים. קבוצה מרכזית לדוגמה של חלבונים הם האנזימים שמזרזים תהליכים רבים בתאים. **ליפידים** -- כל הליפידים הידרופוביים. אפשר להכליל בתוכם פוספוליפידים ושומנים ושמנים נוספים. **פחמימות/סוכרים** -- משמשים לייצור אנרגיה בתאים. רבי סוכרים משמשים גם לבנייה של התא ושל הממברנה שלו. בצבע חום נראה את החלבונים שיכולים להיות גם בציטופלסמה (סביבה מימית) וגם באסוציאציה לממברנה (סביבה פחות מימית). בירוק נראה את חומצות הגרעין (דנא בכרומוזום) ועיגולים קטנים שהם הריבוזומים ובהם יש חומצות גרעין -- בעיקר רנא. הפחמימות והליפידים נמצאים במקומות דומים יחסית - או במעטפת החיידק או באברוני אגירה (צהוב וכחול). באברני האלה נאגרת אנרגיה או בצורה של סוכר או בצורה של ליפידים. המבנים האלה לא נופלים בהגדרה העברית של אברונים.