ما هي البكتيريا الهوائية واللاهوائية؟ وفقًا لذلك ، في مقالتنا التالية ، سوف ندرس البكتيريا الهوائية وأمثلةها الأكثر شيوعًا والاختلافات بينها وبين الأنواع الأخرى. من العوامل الأساسية التي تتطلب الأكسجين في عملها لأكسدة بعض المواد العضوية (مثل السكر والدهون) لضمان استمرار نموها ، وتعتمد هذه البكتيريا على الأكسجين لإنتاج الطاقة على شكل أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) أثناء التنفس ، وهذا يسمح لهم بإنتاج طاقة أكثر من البكتيريا اللاهوائية ، لكنهم بدورهم يتطلبون مستويات عالية من الإجهاد التأكسدي.
حول البكتيريا الهوائية
من المعروف أن البكتيريا الهوائية تختلف في الحجم والشكل ولكنها تشترك في خصائص معينة ، مثل:
- عندما توضع البكتيريا في أنبوب اختبار مملوء بوسط سائل ، فإنها تتراكم في طبقة سميكة بالقرب من سطح الوسط السائل بحيث يظل الوسط الموجود أسفل البكتيريا نظيفًا وشفافًا تقريبًا.
- عند زراعة البكتيريا الهوائية في المختبر ، يجب الحفاظ على كمية مناسبة من الأكسجين في الحاضنة التي تحتوي عليها.
- البكتيريا اللاهوائية: البكتيريا التي يمكن أن تستمر في النمو بدون أكسجين ، حيث يكون متقبل الإلكترون النهائي هو ثاني أكسيد الكربون أو الكبريت أو الحديديك ، وتنتج أسيتات مثل الميثان والنترات والكبريتات. سوف يتراكم الوسط السائل في قاع أنبوب الاختبار.
- البكتيريا الاختيارية: بغض النظر عما إذا كان يتم توفير الأكسجين ، يمكن لهذه البكتيريا أن تنمو في حالتين ، فهي تستخدم بدائل الكربون العضوية كمتقبل للإلكترون لإنتاج الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) عند وضعها في وسط سائل ، يتم جمع هذه البكتيريا على طول أنبوب اختبار.
أمثلة على البكتيريا الهوائية
البكتيريا: تنتشر هذه البكتيريا في جميع أنحاء العالم وتنقسم إلى بكتيريا هوائية ولا هوائية ، ولها جينوم كبير وتتميز هذه البكتيريا بقدرتها على العيش بشكل مستقل أو غزو السلالات المسببة للأمراض:
- المتفطرة السلية: كما يوحي الاسم ، يتسبب هذا المرض في الإصابة بالسل في رئتي الثدييات (حيث يكون محتوى الأكسجين أعلى) ، ثم يبدأ الانقسام بعد حوالي 15 ساعة من الإصابة. هناك طبقة شمعية على الحائط.
- بكتيريا النوكارديا: بكتيريا موجبة الجرام (يمكن لهذه البكتيريا أن تحتفظ بلون الجدار الأرجواني بعد إضافة الصبغة الحمراء بالزعفران لأن جدارها يحتوي على ببتيدوجليكان) ولها شكل القضيب ، وعادة ما توجد في الفم.
- Lactobacilli: يُعتقد عمومًا أن هذه البكتيريا ليست هوائية ، ولكنها اختيارية ، فهي تشارك في تخثر وتخمير الطعام وعادة ما توجد في الفم والأمعاء دون التسبب في أي مشاكل صحية ولكن تعتبر بعض البكتيريا مفيدة.
- الزنجارية: بكتيريا سالبة الجرام (بكتيريا يتغير لونها إلى اللون الأحمر بعد إضافة علبة من الزعفران لأنها لا تحتوي على الببتيدوغليكان في جدرانها) ، ولها شكل القضيب وتوجد في كل مكان في البيئة ، فهي تهاجم الناس. والحيوانات التي تعاني من ضعف في جهاز المناعة مما يسبب العديد من المشاكل الصحية وإذا لامست هذه الأمراض الرئتين أو غيرهما من الأعضاء المهمة فإنها ستكون قاتلة.
حول البكتيريا اللاهوائية
البكتيريا هي كائنات صغيرة وحيدة الخلية لا تحتوي على نواة بداخلها ، لذلك يطلق عليها بدائيات النوى لتمييزها عن الخلايا الأخرى (مثل حقيقيات النوى في جسم الإنسان). والبكتيريا الهوائية:
- البكتيريا اللاهوائية هي كائنات حية يمكنها التمثيل الغذائي بدون أكسجين بينما تحتاج الكائنات الهوائية إلى الأكسجين لتلبية احتياجاتها من الطاقة. تستخدم البكتيريا اللاهوائية مواد أخرى لهذا الغرض. بعض أشكاله تشمل الفطريات ، المطثية العسيرة ، البروتوزوا ، البيفيدوباكتيريا ، العصيات ، المغزل والباكشوي.
- البكتيريا اللاهوائية هي إحدى الكائنات الحية اللاهوائية التي لا تتطلب تنفس الأكسجين وتستخدم مستقبلات إلكترونية عضوية وغير عضوية في عملية التمثيل الغذائي ويمكن تقسيمها إلى فئتين:
- البكتيريا اللاهوائية الاختيارية.
- البكتيريا اللاهوائية الإجبارية.
- ستكون البكتيريا الاختيارية قادرة على النمو في وجود الأكسجين ، في غياب الأكسجين ولكن عندما تكون موجودة في حالة مثالية لأنها تعمل في الدورة اللاهوائية لأداء عمليات أخرى مثل التخمير لمواصلة النمو.
- تختلف بكتيريا الاختبار عن البكتيريا السابقة في أنها لا تستطيع العيش في بيئة تحتوي على الأكسجين بسبب آثارها السامة على البكتيريا ، لذلك أستخدم مواد أخرى كمستقبل إلكتروني نهائي.
البكتيريا الهوائية واللاهوائية والفرق
يمكن للبكتيريا الهوائية إنتاج المزيد من الطاقة بينما يمكن أن تنتج البكتيريا اللاهوائية طاقة أقل:
- في البكتيريا الهوائية ، يكون الأكسجين الجزيئي هو المستقبل الإلكتروني النهائي ، بينما في البكتيريا اللاهوائية ، يكون المستقبلون هو ثاني أكسيد الكربون والكبريت والفومارات.
- تمتلك البكتيريا الهوائية القدرة على إزالة السموم من الأكسجين بمساعدة الإنزيمات بينما البكتيريا اللاهوائية غير كفؤة.
- لا تستطيع البكتيريا اللاهوائية الاعتماد على الأكسجين لحرق الطاقة في الطعام وستستبدلها بمواد كيميائية طبيعية أخرى لاستخدامها في إحداث التفاعلات الكيميائية اللازمة لإطلاق الطاقة المطلوبة. وأشهر هذه المواد الكيميائية هي النترات والكبريتات وثاني أكسيد الكربون. ينتج هذا التنفس اللاهوائي عادة منتجات ثانوية تعتبر ضارة بجسم الإنسان. مثل الإيثانول والهيدروجين.
- لن تسبب هذه البكتيريا ضررًا مباشرًا لجسم الإنسان في ظل الظروف العادية ، ولكن عندما يكون جسم الإنسان في حالة صدمة ، يمكن أن تسبب هذه البكتيريا عدوى تسمى العدوى اللاهوائية ، وتؤثر هذه العدوى على مناطق معينة من الجسم أكثر من غيرها بما في ذلك البطن والأعضاء التناسلية والقلب. والعظام والمفاصل والجهاز التنفسي والجهاز العصبي المركزي والجلد والفم.
- تشمل الالتهابات اللاهوائية الشائعة التي قد تصيب الأشخاص التهاب الزائدة الدودية والتهاب الجيوب الأنفية والدماغ والرئة والكبد وخراجات البطن والكزاز ومتلازمة لومير.
- السبب الرئيسي لهذا النوع من الالتهاب هو صدمة أو جراحة لبب الأسنان ، وحتى تلف الأنسجة العميقة للجسم بسبب عضة حيوان.
أين توجد البكتيريا اللاهوائية؟
يمكن العثور على البكتيريا في أجزاء كثيرة من الجسم ، ولكن إذا وصلت إلى الأنسجة العميقة لسوائل الجسم ونقص الأكسجة ، يمكن أن تسبب التهابات خطيرة. البكتيريا اللاهوائية التي تعيش في تشققات في الجلد والأنف والفم والأمعاء والمهبل تدخل الجسم بسهولة وتتسبب في إصابة الأغشية المخاطية أو الأنسجة. المجاورة بسهولة. علاوة على ذلك ، يمكن للبكتيريا اللاهوائية المنتجة للجراثيم أن تدخل جسم الإنسان من خلال الجروح وتبقى في التربة والمياه مسببة العديد من الالتهابات. الأشخاص الأكثر عرضة للإصابة هم أولئك الذين يعانون من نقص المناعة والذين تناولوا مؤخرًا مضادات حيوية واسعة الطيف.
يقوم العلماء ببناء ثقافات البكتيريا اللاهوائية للتعرف على أنواع البكتيريا التي قد تسبب ضررًا لصحة الإنسان ، وهذا العلم مفيد جدًا في تحديد أسباب الأمراض التي تسببها وإيجاد العلاجات المناسبة من خلال المضادات الحيوية الفعالة.