تعريف الاندوسبورات والآليات والعمليات والهياكل والأنواع
تعريف Endospore
هذه الأبواغ هي هياكل مقاومة تنتجها البكتيريا لتعيش بعد ذلك في ظل ظروف أو ظروف بيئية غير مواتية. تحتوي هذه الأبواغ على الحمض النووي بالإضافة إلى سيتوبلازم صغير محاط بغطاء خارجي واقي.
تنبت الإندوسبورات لإنتاج كائنات حية جديدة عندما تصبح الظروف البيئية مواتية. لذلك ، يعتبر هذا البوغ نوعًا من الخلايا التناسلية. تنتج الأجناس البكتيرية ، العصوية ، المطثية ، و Paenibacillus الأبواغ الداخلية. يمكن أو يمكن أن تعيش هذه الأبواغ في ظروف قاسية مثل الجفاف ودرجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة والمواد الكيميائية والأشعة فوق البنفسجية.
يتكون جدار الخلية لهذا البوغ الداخلي من حمض ديبيكولينك ، والذي يعطي خصائص مقاومة الحرارة للحرارة. المعالجة الحرارية الرطبة عند 121 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة يمكن أو قد تدمر الأبواغ البكتيرية.
هذا endospore هو شكل حياة بديل ينتج عن Bacillus ، Clostridium ، وكذلك بعض تشمل الأجناس البكتيرية Sporosarcina و Sporolactobacillus و Desulfotomaculum و Oscillospira و Thermoactinomyces. هذه العصوية هي عبارة عن أيروب إلزامي يعيش في التربة فقط بينما المطثية هي نوع إلزامي ، وغالبًا ما توجد هذه اللاهوائية أيضًا كنبات طبيعي في الأمعاء في الحيوان. ثم تتشكل هذه الأبواغ من قبل بكتيريا ، في ظل ظروف أو ظروف بيئية ليست كذلك مفيد ، مثل نقص العناصر الغذائية والمياه ، ودرجات الحرارة شديدة البرودة أو شديدة البرودة وكذلك السم. هذا الجسر الداخلي هو جسم سميك الجدران وهو أيضًا مقاوم جدًا (مقاوم).
يحتوي endospore على مادة وراثية ، وقليل من السيتوبلازم ، وريبوسومات. يتكون الجدار الداخلي السميك من البروتين ثم يجعل البوغ مقاومًا للإشعاع الخفيف والجفاف ودرجات الحرارة المرتفعة والمواد الكيميائية. إذا كانت الظروف البيئية مواتية ، فإن هذه الأبواغ ستنمو لتصبح خلايا بكتيرية جديدة. هذه الأبواغ هي أكثر مقاومة للظروف أو الظروف البيئية التي هي في الواقع أقل ملاءمة من الخلايا النباتية للبكتيريا. تُعرف عملية تكوين البوغ باسم التبويض. إذا تحسنت الظروف البيئية ، فسوف تنقسم الأبواغ إلى خلايا نباتية مرة أخرى ، والتي تسمى عملية الإنبات.
وظيفة البوغ الداخلي للبكتيريا هي بمثابة بنية البقاء (بنية نائمة). هذه الهياكل التي تسمح للبكتيريا بالبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف غير مواتية هي البيئات القاسية (الجفاف ، درجات حرارة منخفضة جدًا أو عالية جدًا) أو نقص تغذية.
خصائص Endospore
معظم البكتيريا التي يمكنها أو يمكنها بناء الأبواغ هي بكتيريا موجبة الجرام. هذه البكتيريا موجبة الجرام هي مجموعة من البكتيريا eubacteria التي تمتص جدرانها الخلوية اللون البنفسجي أثناء عملية تلطيخ الجرام ولها ببتيدوغليكان سميك بما فيه الكفاية. البكتيريا التي يمكن أو يمكن أن تشكل الأبواغ الداخلية ، على سبيل المثال ، هي Bacillus mycoides.
هذه الأبواغ لها خصائص غير منفذة أو لها خصائص غير منفذة ، وبالتالي فهي قادرة على البقاء على قيد الحياة بشكل أفضل ضد البكتيريا مناطق الجفاف ودرجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة المرتفعة والمطهر وأيضًا البيئة غير المواتية آخر. عندما تتحسن الظروف البيئية ، ستنبت هذه الأبواغ إلى خلايا نباتية جديدة.
أنواع الإندوسبورات
هناك 3 أنواع من الأبواغ في البكتيريا بناءً على موقعها. فيما يلي رسم بياني ووصف وأمثلة للبكتيريا التي تنتج جراثيم من كل نوع.
- endospore الطرفي: Endospore الذي يقع في أحد طرفي الخلية النباتية البكتيرية. ومن الأمثلة على ذلك: كلوستريديوم تيرتيوم
- الأبواغ الباطنية: Endospore الذي يتم وضعه في طرف الخلية. ومع ذلك ، يتجه أكثر نحو مركز الخلية. مثال على ذلك: المطثية الحاطمة
- Endospore مركزي: Endospore وهو في وسط الخلية النباتية. الأمثلة هي: كلوستريديوم بيفيرمانتان
هيكل ومكونات Endospore
عند مقارنتها بالخلايا غير الداخلية (الخلايا النباتية) التي يبدو أنها تحتوي على أو تحتوي على طبقة واحدة من جدار الخلية ، وهذا الجوهر يحتوي على المزيد من المكونات التي تبني الهيكل إندوسبوري. يشمل هيكل endospore:
- Exosporium: الجدار الخارجي للبوابة التي تتكون من طبقة رقيقة من البروتين
- عباءة: عدة طبقات من البروتينات المتخصصة التي تشكل عباءة البوغ الداخلي
- القشرة: طبقة مكونة من ببتيدوغليكان
- اللب: الجزء المكون من السيتوبلازم والجدار النووي والريبوزومات والكروموسومات الدائرية والغشاء السيتوبلازمي والعضيات الحيوية الأخرى
يحتوي الجزء الأساسي من البوغ الداخلي أو يحتوي على تناسق شبيه بالهلام لأنه يحتوي على القليل جدًا من الماء. هذا يمكن أو قد يزيد من مقاومة الجزيئات داخل البوغ الداخلي من درجات الحرارة العالية (حتى 150 درجة مئوية) والمواد الكيميائية الضارة مثل بيروكسيد الهيدروجين.
المواد الكيميائية المكونة Endospore
حمض ديبيكولينك
أحد المركبات الفريدة الموجودة في الإندوسبورات هو حمض الديبيكولينك. حمض الديبيكولينك هو مركب عضوي يوجد بشكل شائع في الأبواغ البكتيرية (حوالي 5 إلى 15٪ وزن جاف من الإندوسبورات). ثم يشكل حمض الديبيكولين معقدًا مع أيونات الكالسيوم. يُقدر أن هذا المركب من حمض الديبيكولينك والكالسيوم يشكل أو يمكن أن يشكل 10 ٪ من الوزن الجاف للبوابة الداخلية.
وظيفة حمض الكالسيوم - ديبيكولينك هي ربط الماء وتجميعه لأغراض البكتريا البكتيرية.
وظيفة أخرى لحمض الديبيكولين هي الانزلاق بين القواعد التي تشكل الحمض النووي وأيضًا دعم الحمض النووي لتحمل درجات الحرارة المرتفعة.
بروتينات بوغية صغيرة قابلة للذوبان في الحمض (SASPs)
يحتوي قلب البوغ البكتيري على العديد من البروتينات تسمى بروتينات البوغ الصغيرة القابلة للذوبان في الحمض (SASPs). إن بروتينات البوغ الصغيرة القابلة للذوبان في الحمض ، والمختصرة باسم SASPs ، هي بروتينات يتم إنتاجها فقط عندما يتم تجفيف الخلايا.
وظيفة هذه SASPs هي حماية جزيئات الحمض النووي من التلف الناجم عن الإشعاع والجفاف ودرجات الحرارة المرتفعة. تتسبب SASPs في جعل بنية جزيء الحمض النووي (B-DNA) أكثر إحكاما (A-DNA) بحيث لا تخضع للطفرات عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية ولا يتم تغيير طبيعتها أيضًا عند تعرضها لدرجات حرارة عالية.
عملية تكوين Endospore
تسمى عملية تكوين الأبواغ الداخلية sporulation. يبدأ هذا التبويض عادةً عندما تدخل الخلية المرحلة الثابتة. تتغير هذه الخلايا إما شكليًا أو فسيولوجيًا ، خاصة في تحضير نفسها لتكوين الأبواغ الداخلية. بعض أنواع أو أنواع البكتيريا قادرة أيضًا على التحلل الذاتي للخلايا النباتية ، بينما بالنسبة للبعض الأنواع الأخرى من البكتيريا غير قادرة على القيام بذلك ، لذلك تبقى الأبواغ الداخلية في الخلية نباتي. إن تكوين الجراثيم البكتيرية بشكل طبيعي غير معروف جيدًا. ومع ذلك ، يمكننا أو يمكننا تحفيز البكتيريا لتشكيل الأبواغ. التسخين عند درجة حرارة 60-65 درجة مئوية لمدة 10 دقائق أو أكثر يمكن أن يؤدي إلى تكوين الجراثيم. العوامل الأخرى القادرة على تحفيز تكوين الأبواغ البكتيرية هي توفير عوامل الاختزال ، وعلاجات الأس الهيدروجيني المنخفضة ، ودرجات الحرارة المنخفضة ، والعوامل الكيميائية الأخرى.
آلية التبويض
- في المرحلة الأولى تشكل البكتيريا شعيرات محورية.
- لم يدم تشكيل الخيوط المحورية طويلاً.
- تشكيل الحاجز غير المتماثل ، سينتج الخلايا الجذعية وكذلك الخلايا المرشحة قبل البوغ. ستتلقى كل خلية DNA ابنة.
- بعد ذلك ، يحدث البلعمة الخلوية قبل البوغ بواسطة الخلية الأم ، بحيث تصبح الخلية قبل البوغ تشكيلًا يسمى البروتوبلاست.
- المرحلة الثالثة هي تطوير البروتوبلاست والتي تسمى تطور البوغ المبكر (forespore). في وقت مبكر من تطور البوغ ، لم يتم تشكيل الببتيدوغليكان بعد ، وبالتالي فإن شكل البوغ الأولي غير منتظم (غير متبلور).
- تشكيل القشرة (ببتيدوجليكان). تصنع الجراثيم المبكرة الببتيدوغليكان بحيث يكون لهذه الجراثيم المبكرة شكل محدد.
- يُعرف أيضًا تكوين الببتيدوغليكان بواسطة البوغ الأولي بتكوين القشرة.
- تشكيل الغلاف (المعطف). يقوم البوغ المبكر بتجميع طبقات من مغلفات البوغ. يتم تصنيع غلاف البوغ إما بشكل مستمر أو متقطع ، بحيث يبدو مثل سماكة القشرة. تختلف المواد القشرية ولف البوغ.
- نضج البوغ. تصنع الجراثيم البكتيرية حمض ثنائي الكولين وتنفذ أيضًا امتصاص الكالسيوم. يشتمل هذان المكونان على خصائص المقاومة وكذلك السكون الداخلي.
- المرحلة النهائية هي إطلاق الجراثيم. يحدث تحلل الخلايا الجذعية ، بحيث تخرج الأبواغ الناضجة. لا يحدث أي نشاط أو نشاط استقلابي حتى تصبح الجراثيم جاهزة للإنبات. تستغرق عملية التبويض عادةً حوالي 15 ساعة.
طريقة طلاء إندوسبور ببلورات الملكيت
بشكل عام ، يتم تحديد الأبواغ في هذه الخلايا البكتيرية عن طريق التلوين التفاضلي. طريقة Schaeffer-Fulton هي نوع واحد من الرسم التفاضلي. باستخدام هذه الطريقة ، ستختار الخلايا النباتية والأبواغ ألوانًا مختلفة حتى يتم ملاحظتها بسهولة.
تتضمن طريقة Schaeffer-Fulton صبغة الملكيت الخضراء باعتبارها الصبغة الرئيسية ، بينما يتم استخدام الزعفران الأحمر كبقع لاذعة أو مضادة. سيتم إجبار صبغة الملكيت الخضراء على التسرب في الجدار الداخلي عن طريق التسخين التدريجي.
إن طبيعة هذه الصبغة التي تذوب بسهولة في الماء وترتبط بشكل ضعيف بجدار الخلية والأبواغ الداخلية ستسهل عملية الإزالة. ومع ذلك ، نظرًا لطبيعة مقاومة الماء في البوغ ، لا يمكن شطف أخضر الملاكيت المحاصر داخل جدار البوغ الداخلي ويظل أخضر. عندها فقط يمكن تمييز الأبواغ الداخلية والخلايا النباتية بصبغة سافرانين التي ستلون جدار الخلية فقط لأنه لا يوجد تسخين في هذه العملية.
الرسم التوضيحي لعملية طلاء endospore باستخدام طريقة Green Malachite هو كما يلي:
وبالتالي ، فإن شرح تعريف الإندوسبورات والآليات والعمليات والهياكل والأنواع والخصائص ، نأمل أن يكون ما تم وصفه مفيدًا لك. اشكرك
أنظر أيضاتعريف غدد اللعاب (غدد اللعاب)
أنظر أيضاتعريف إدارة شؤون الموظفين
أنظر أيضاالأنسجة الظهارية