تحقیق درباره باکتری

تحقیق درباره باکتری

باکتری چیست ؟

باکتریها گروهی از موجودات تک یاخته‌ای ذره بینی هستند که پوشش بیرونی نسبتا ضخیمی آنها را احاطه کرده است. این موجودات ساختار ساده‌ای دارند و به گروه پروکاریوتها تعلق دارند.

 در عمل باکتریهایی که دارای خواص یکسانی باشند بندرت یافت می‌شوند، حتی باکتریهایی که از یک سلول منشا می‌گیرند ممکن است از نظر یک یا چند صفت با یکدیگر متفاوت باشند. این تفاوتها نتیجه تغییراتی است که به علت جهش ژنی یا موتاسیون در سلولهای باکتریایی پدید می‌آید. این باکتریهای تغییر یافته ، موتانت Mutant نامیده می‌شوند که از نظر بعضی از خواص نظیر ساختمان آنتی ‌ژن ، حساسیت در مقابل آنتی بیوتیکها و … با سایر باکتریهای مشابه اختلاف دارند.

سهولت تغییرپذیری در باکتریها مربوط به سرعت تقسیم آنهاست. زمان تقسیم یا مدت زمانی که برای تولید یک سلول جدید در باکتریها لازم است، حدود 2 دقیقه و در مورد انسان 20 سال است. مثلا یک سلول باکتری در مدت 18 ساعت 54 نسل بوجود می‌آورد. درحالیکه برای ایجاد همین تعداد نسل انسان بیش از 1000 سال زمان لازم است. پس جهش ژنی در باکتریها نسبت به موجودات عالی خیلی سریع و قابل ملاحظه است.

تفاوت یوکاریوتها با باکتریها

در کره خاکی تنها دو نوع سلول توسط کلیه ارگانیسمهای زنده تولید می‌شود. سلولهای پروکاریوت (یا هسته ابتدایی). در این گروه هسته ، فاقد غشا است و شامل کلیه باکتریهاست. پروکاریوتها شامل یو‌باکتریها (باکتریهای حقیقی) و آرکئی باکترها (باکتریهای قدیمی) است. اما گروه دیگر یوکاریوتها هستند که دارای غشای هسته و هسته حقیقی می‌باشند. اینگونه هسته در تمام ارگانیسمهای دیگر مانند Algae (جلبکها) Fungi (قارچها) ، پروتوزوئرها (protozoa) و گیاهان (Plant) و جانوران (Animals) یافت می‌شود. پاتوژنهای انسانی تنها در میان یوباکتریها یافت می‌شوند.

الحاق، ترانسفرماسیون و ترانسدوکسیون درباکتریها.

قسمتی از یکی از دو رشته DNA  از سلول دهنده به سلول پذیرنده  به وسیله پلیسیتوپلاسمی منتقل می شود.معمولا  پیش ازآنکه همه  رشته  DNA  انتقال یابد، عمل الحاق قطع می شود.  رشته DNA   دهنده وقتی که  وارد سلول پذیرنده می شود به همانند سازی می پردازد و سپس قطعه ای  دو  رشته ای از DNA دهنده معمولا  جانشین مقداری ازDNA  سلول  پذیرنده  می شود.  بخشی از رشتهDNA  که درسلول دهنده می ماند، پس از  پایان  یافتن عمل الحاق، همانند سازی می کند.( ب ) ترانسفرماسیون.گاه تکه هایی از DNA که از باکتری متلاشی شده آزاد می شوند،به باکتری پذیرنده راه می یابند.این تکه ها می توانند جانشین بخشی از DNA سلول پذیرنده شوند و بدین ترتیب خصوصیات ژنتیکی آن را تغییردهند( ج )ترانسدوکسیون.ویروس باکتریوفاژ نو ساخته بخشی  از DNA  باکتری میزبان را در پیکرخود وارد می سازد.

وقتی که چنین ویروسی یک  باکتری میزبان جدید  را آلوده کند، این باکتری صاحب ژن هایی از باکتری قبلی می شود.

الحاق، ترانسفرماسیون و ترانسدوکسیون، همه، گوناگونی ژنتیکی را باعث می شوند، اما وقوعشان به اندازه ای نادر است که نمی توان آنها را عامل سازگاری سریع باکتریها با محیطهای متغیر دانست. اما تولید مثل رویشی سریع نیز تکامل سریع را، بخصوص از راه جهش، امکان پذیر می سازد.از آنجا که آغازیان پست هاپلوئیدند، هر ژنی که جهش حاصل کند، بیدرنگ باعث تغییر صفات می شود. بنابر این، حتی اگر میلیونها یا میلیاردها سلول از باکتریهای یک محیط از پای درآیند، کافی است یکی از آنها، که دارای جهشهای مناسب است، باقی بماند تا در ظرف چند ساعت میلیونها یا میلیاردها سلول باکتری که سازگاری مجدد یافته اند، تولید کند. پیداست که آغازیان پست به وسیله کثرت تعدادشان ایمن می مانند و فقدان جنسیت به طور کلی، مسئله ای برایشان به وجود نیاورده است.

آدمی به راههای گوناگون از باکتریها استفاده مستقیم می برد. بعضی از انواع باکتریها در روده آدمی به گوارش پاره ای از غذاها سرعت می بخشند و انواعی از ویتامینها را که جذب بدن می شوند سنتز می کنند. گونه های دیگری از باکتریها ساپروتروف، نقش مهمی در تجزیه مواد آلی دستگاههای تصفیه فاضلاب ایفا می کنند. اضافه بر آن، فراورده های فرعی متابولیسم باکتریها برای تولید سرکه، استون، بوتانول، اسیدلاکتیک، انواع لاستیک، الیاف پنبه، وسایل چرمی، فراورده های توتون و کتان مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، باکتریها در تولید انواع زیادی از خوراکها مثل کره، پنیر، قهوه، کاکائو و ماست نیز شرکت دارند. در حال حاضر دانشمندان سرگرم آزمایش با گونه ای از باکتریها هستند که می تواند سلولز را به سوکروز تبدیل کند. دست کم یکی از مراکز تحقیق امیدوار است که بتواند این گونه باکتری را در تولید علوفه دام از کاغذ باطله مورد استفاده قرار دهد. جالب آن است که امروزه دانشمندان از فراورده های فرعی بعضی از باکتریهای سودمند در تولید چندین نوع آنتی بیوتیک برای مقابله با انواع زیادی از باکتریهای بیماری زا استفاده می کنند. از جمله این آنتی بیوتیکها می توان استرپتومایسین، نئومایسین، اورومایسین و ترامایسین را، نام برد.

تعداد باکتریهای بیماری زا برای آدمی، در مقایسه با عده باکتریهای سودمند، بسیار کم است. با وجود این، اثرات این چند نوع باکتری بر شخص، اقتصاد و جامعه، می تواند ویران کننده باشد. مثلا  طاعون خیارکی 25 میلیون نفر از اروپائیان را در طی قرن چهاردهم میلادی از پای درآورد. از دیگر بیماریهای باکتریایی می توان وبا، دیفتری، مننژیت، ذات الریه میکروبی، تب باد سرخ، سل، تب حصبه و جذام را نام برد.

بدن آدمی چندین « خط دفاعی » در مقابل تهاجم میکرواورگانیسمها و تکثیرشان دارد. نخستین خط دفاعی را پوست تشکیل می دهد؛ که از نفوذ بسیاری از میکرواورگانیسمها به بدن جلوگیری می کند. بیشتر ویروسها وباکتریها، یا از طریق زخمهایی که در پوست بدن پدید می آیند و یا از راه منافذ طبیعی بدن، مثل دهان، بینی، گوش و مجاری دفعی و تناسلی وارد بدن می شوند. پس از آنکه میکرواورگانیسمها به درون بدن راه یافتند، به وسیله فعالیت فاگوسیتوز گلبولهای سفید خون ویا به علت پاسخ ایمنی لنفوسیتها متلاشی می شوند. اما وقتی فردی برای نخستین بار در معرض آنتی ژن های یک میکرواورگانیسم قرار می گیرد، فرایند تولید آنتی کورها در بدن او نسبتا  به کندی پیش می رود. و چند روز یا چندین هفته به طول می انجامد. بسیاری از انواع باکتریهای بیماری زا در این فاصله تکثیر بسیار حاصل می کنند و اثرات حفاظتی گلبولهای سفید را منتفی می سازند.

نشانه های بیماری که در این مواقع در شخص ظاهر می شوند، غالبا  ناشی از انهدام بافتهای او به وسیله جمعیت در حال رشد باکتریهاست. مثلا  بعضی از باکتریها زهرهایی به نام توکسین تولید می کنند. انواعی از توکسینها، که اکزوتوکسین نام دارند به وسیله سلول زنده باکتریها در بافتهای میزبان ترشح می شوند. بعضی دیگر از توکسینها ( اندوتوکسین ) درون سلول باکتری می مانند و فقط هنگامی که آن سلول می میرد و تجزیه می شود، از آن به بیرون می ریزند. انواع دیگری از باکتریهای بیماری زا توکسین تولید نمی کنند، اما با چنان سرعتی زیاد می شوند که فقط انبوه جمعیت آنها کافی است تا کنشهای طبیعی بافتهای میزبان را مختل سازد. اگر کنشهای این گونه بافتها به شدت مختل شود، ممکن است به مرگ شخص بیمار بیانجامد.

در بیشتر موارد، سرانجام آنتی کور کافی برای از میان بردن میکرواورگانیسمهای بیماری زا تولید می شود. در آن صورت شخص ممکن است در برابر حمله بعدی میکروب ایمنی حاصل کند – و این بستگی به نوع پاسخ ایمنی دارد. در بعضی بیماریها، مثل سیاه سرفه، ایمنی حاصل طولانی است. حال آنکه در مورد بیماریهای دیگر، مثل آلودگی مجاری تنفسی، ایمنی فقط چند هفته یا چند ماه دوام پیدا می کند. بالاخره، در پاره ای موارد هم هیچ گونه ایمنی در برابر آلودگی بعدی ایجاد نمی شود.

با استفاده از ایمن سازی می توان از آلودگیهای شدید حاصل از بعضی میکرواورگانیسمهای بیماری زا جلوگیری کرد. برای ایمن سازی، اشخاصی را که به بیماری عفونی مورد نظر دچار نشده اند، به وسیله واکسن یا آنتی سرم مناسب تلقیح می کنند. واکسنها، مواد محتوی آنتی ژن میکروبهای بیماری زای معینی هستند. این آنتی ژن ها ممکن است میکرواورگانیسمهای مرده، یا زنده ای باشند که به صورتی تغییر داده شده اند تا قدرت تکثیر سریع را در بافتهای میزبان از دست بدهند؛ نیز ممکن است واکسن مقادیر کمی از توکسین فعال باکتریها، یا از توکسین تغییر داده شده غیر فعالی باشد، که توکسوئید، نامیده می شود مثلا  « واکسن » کزاز محتوی توکسوئید استخراج شده از باکتری مولد کزاز است. آنتی ژن های واکسن، از هر منبعی که باشند، از راه تحریک تولید آنتی کور در آدمی، موجب پیدایش ایمنی فعال می شوند.

آنتی سرمها، محتوی آنتی کورهای ضد آنتی ژن میکرواورگانیسمهای بیماری زای ویژه ای هستند. این آنتی کورها را از راه تزریق واکسن به جانوران – معمولا  اسب – تولید می کنند. سپس سرم خون محتوی آنتی کور ضد آن آنتی ژن را از جانور می گیرند و آن را برای تهیه آنی سرم، مورد استفاده قرار می دهند. از آنجا که آنتی سرم شامل آنتی کورهای آماده است، تزریق آن، تقریبا  بلافاصله تولید ایمنی غیر فعال می کند؛ اما دوام این ایمنی نسبتا  کوتاه است

بعضی از باکتریها، بخوصوص بسیاری از باسیلها به هنگام نامساعد بودن شرایط محیط ، نوعی « سلول خفته » تخصص یافته ای بنام هاگ درونی یا آندوسپور ( Endospore ) تشکیل می دهند . در چنین موقی پوشش بیرونی آندوسپور در داخل سلول باکتری ساخته می شود و سپس DNA، با مقدار کمی از سیتوپلاسم باکتری را احاطه می کند. پوشش بیرونی آندوسپور بسیار مقاوم است و محتویات زنده آندوسپور را تا بازگشت شرایط مساعد، محافظت می کند، در شرایط مساعد آندوسپور می روید و یک سلول باکتری جدید بوجود می آورد . بعضی از انواع آندوسپور می توانند یک یا چند ساعت در دمای آب جوش، دهها سال در سرمای انجماد و شاید قرنها در شرایط بسیار خشک زنده بمانند. خوشبختانه فقط معدودی از باکتریهای بیماری زا می توانند آندوسپور تولید کنند. از جمله این گروه کوچک، یکی کلاستریدیوم تتانی ( Clostridium Tetani ) و دیگری کلاستریدیوم بوتولینوم ( Clostridium Botulinum )؛ نامیده می شود که اولی مولد کزاز و دومی مولد بوتولینوم است.

همه روشهای تغذیه – به جز روش طعمه خواری – در میان باکتریها مشاهده می شود . بعضی از باکتریها شیمیوسنتزکننده و بعضی فتوسنتزکننده اند و از این راه غذای خود را تولید می کنند. باکتریهای فتوسنتزکننده کلروفیلهای بخصوصی دارند که همه آنها را به طور کلی، کلروفیل باکتریها ( Bacteriochlorophyll ) می نامند و محل شان در کروماتوفورهاست. فتوسنتز باکتریها، از نظر واکنشهای شیمیایی نیز منحصر به فرد است، زیرا گاز اکسیژن، که فراورده فتوسنتز است، در آن تولید نمی شود.

بیشتر باکتریها هتروتروفند، یعنی از نظر تغذیه وابسته به جانداران دیگراند. بعضی از باکتریهای هتروتروف ساپروفیتهای آزاد هستند و در محیطهای خشکی یا آب به سر می برند و بقیه آنها انگل، همسفره یا زندگی همزیستی با انتفاع دو جانبه دارند. بعضی از باکتریها برای تنفس باید اکسیژن آزاد در اختیار داشته باشند، حال آنکه بعضی دیگر به اکسیژن نیاز ندارند؛ و بالاخره گروهی از آنها هم در حضور اکسیژن می توانند زندگی کنند و هم بدون آن. در بیشتر باکتریهای این گروه، مواد غذایی به صورت پلی ساکاریدی از نوع گلیکوژن اندوخته می شود.

توان تولید مثلی باکتریها خارق العاده است. در بعضی از باکتریها فاصله بین دو تقسیم ممکن است فقط 20 دقیقه باشد. به این حساب، اگر غذا و فضای کافی فراهم باشد، یک باکتری می تواند در ظرف مدتی کمتر از 2 روز جرمی معادل جرم کره زمین تولید کند. اما به ندرت اتفاق می افتد که شرایط محیطی کاملا ً مساعد باشد و باکتریها هیچ زمانی نمی توانند با چنین سرعتی زیاد شوند.

بیشتر باکتریها با روش تقسیم دو تایی ( Binary Fission )، که نوعی تقسیم غیر میتوزی است و طی آن سلول والد دو نیم می شود، تولید مثل می کنند. پیش از آنکه سلول والد تقسیم شود، DNA آن همانند سازی می کند، سپس مولکولهای DNA حاصل از هم جدا شده به نقاط مختلفی از غشاء پلاسمایی آن سلول متصل می شوند. در نتیجه تقسیم سلول والد، دو سلول باکتری به وجود می آید که هر یک محتوی یکی از دو مولکول DNA جدید است.

تقسیم دوتایی منشا سلولهایی می شود که ماده ژنتیکی آنها کپیهء ماده ژنتیکی سلول والد است. اما، سه نوع نوترکیبی ژنتیکی منشا ژنوتیپهای نو در میان جمعیت باکتریها می شوند که عبارتند از: الحاق ( Conjugation )، ترانسفرماسیون ( Transformation ) و ترانسدوکسیون ( Transduction ) . در جریان الحاق، پلی سیتوپلاسمی میان دو قسم سلول آمیزش کننده تشکیل می شود و قطعه ای از مولکول DNA یکی از دو سلول از درون پل گذشته وارد سلول دیگر می شود. اغلب، DNA وارد شده به DNA سلول دریافت کننده پیوند می شود و در نتیجه ترکیب ژنی نو در آن سلول بوجود می آید. ترانسفرماسیون باکتریها بدین ترتیب است که DNA سویه ای از باکتریها را استخراج کرده به محیط کشت باکتریهای سویه ای دیگر می افزایند. به دنبال آن بعضی از باکتریهای محیط کشت مقداری از DNA بیگانه را جذب می کنند و آن را جزء مولکول DNA خود می سازند و بدین ترتیب بعضی از صفات ژنتیکی باکتری دهنده DNA را کسب می کنند. ترانسدوکسیون باکتریها در اصل مشابه ترانسفرماسیون است با این تفاوت که در آن ویروسها – نه شخص آزمایشگر – وسیله انتقال دادن DNA باکتریها از یک سویه به سویه ای دیگر می شوند. بدین ترتیب که وقتی ویروسی یک سلول باکتری را آلوده می سازد و در درون آن به تولید مثل می پردازد، تکه هایی از DNA باکتری ممکن است بر حسب تصادف، در درون ویروسهای جدید جای گیرد. اگر یکی از این گونه ویروسها باکتری میزبان دیگری را آلوده سازد، در آن صورت بعضی از ژن های باکتری قبلی به ژن های باکتری میزبان افزوده می شود. وقتی که یک سلول باکتری هاپلوئید معمولی از طریق یکی از این فرایندها DNA اضافی دریافت کند، به طور نسبی دیپلوئید می شود. اما این وضعیت دیری نمی پاید، زیرا، تقریبا ً بیدرنگ، نوعی فرایند « کاهش دادن ژن »، که هم ارز میوز است، به دنبال آن رخ می دهد.

 مشخصات سلول باکتری

اکثر باکتریها پوشش سلولی (cell envelope) تولید می‌کنند که شامل غشای پلاسمایی ، دیواره سلولی (cell wall) و پروتئینها و پلی ساکاریدهای تشکیل دهنده آن می‌باشد. بعضی از باکتریها کپسول یا لایه چسبنده تولید می‌کنند. فیلامانهای خارجی (فلاژل و پیلی) ممکن است در باکتریها بوجود آید. دیواره سلولی ، ساختمان سخت و مقاومی است که پروتوپلاست را احاطه کرده و آن را از آسیب فیزیکی و شرایط کاهش فشار اسمزی محیط خارج حفاظت می‌کند. معمولا به باکتری اجازه می‌دهد تا در برابر سطح وسیعی از شرایط محیطی ایستادگی کند پروتوپلاست از غشای سیتوپلاسمی و محتویات آن تشکیل شده است.

از نظر محتویات سلولی ، باکتریها سلولهای ساده‌ای هستند. ساختمان اصلی سیتوپلاسم آنها شامل شبکه فیبریلی کروماتین مرکزی یا نوکلئوتید (Nucleoid) می‌باشد که توسط سیتوپلاسم بی‌شکل حاوی ریبوزوم‌ها احاطه شده‌است. اجسام انکلوزیون سیتوپلاسمی یا گرانولهای ذخیره انرژی ، بسته به گونه‌های باکتری ماهیت شیمیایی متفاوتی دارند و مقدار آنها به مرحله رشد و محیط بستگی دارد. بعضی از ساختمانهای سلولی از قبیل آندوسپورها فقط به تعداد کمی از باکتریها محدود می‌شوند.

 طبقه بندی باکتریها

باکتریهای پست

این باکتریها تک یاخته‌ای بوده و اگر کروی یا بیضوی باشند، کوکوس و اگر میله‌ای شکل یا دراز باشند، باسیل و اگر خمیده باشند ویبریون و چنانچه مارپیچی شکل و غیرقابل انعطاف باشند، اسپریل و اگر فنری و قابل انعطاف باشند، اسپیروکت نامیده می‌شوند.

باکتریهای عالی یا رشته‌ای

این باکتریها رشته مانند و اغلب غلاف‌دار هستند و اغلب اوقات شاخه‌های حقیقی ایجاد کرده ، میسلیوم تشکیل می‌دهند و چون تشکیلات منشعب ایجاد می‌کنند، لذا اکتینومیست نامیده می‌شوند. بنابراین باکتریها از نظر شکل به 6 گروه گرد ، دراز ، خمیده ، مارپیچی ، فنری و منشعب تقسیم می‌شوند.

اجزای ساختمانی باکتریها

فلاژلها (Flagella)

فیلامانهای پروتئینی به طول و قطر یکنواخت می‌باشند و موجب تحرک شبیه به شنای سریع و مستقل اغلب باکتریها پاتوژنیک می‌گردند فلاژل در سه قسمت فیلامان ، قلاب و جسم پایه تشکیل شده است. پایه فلاژل در غشای پلاسمایی قرار گرفته است. لنگرگاه و تعداد فلاژل در باکتریها فرق خواهد کرد.

فیمبریاها

که پیلی هم نامیده می‌شوند، فیبریلهای شبیه مو هستند به اندازه 0.004 تا 0.008 میکرون هستند. این ارگانل با میکروسکوپ الکترونی در سطح باکتریهای مختلف قابل رویت هستند. آنها مستقیم‌تر ، نازکتر و کوتاهتر از فلاژلها هستند. این رشته‌ها در غشای پلاسمایی سلول میکروبی لنگر می‌اندازد.

هسته باکتری

هسته سلول را میتوان بعد از رنگ آمیزی اختصاصی با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. در مقایسه با سلولهای عالی مواد ژنتیکی باکتریها و سایر سلولهای پست پراکنده ، ساده و بدون پوشش و کروموزوم حلقوی است غشای هسته وجود ندارد و کروموزوم به مزوزوم فرورفته در غشای سیتوپلاسمی چسبیده است. در سالهای اخیر پروتئینهای شبیه هیستون در باکتریها کشف شده است که احتمالا نقش مشابه هیستونها را در کروماتینهای سلولهای یوکاریوت ایفا می‌کنند.

سیتوپلاسم

بیش از 50 درصد پروتئین سلول در سیتوپلاسم قرار دارد و آنزیمهای متابولیسمی راههای گلیکولیز و بسیاری از آنزیمهای چرخه کربس ، انواع کاتالازها ، دهیدروژنازها ، و مواد حد واسط چرخه های متابولیکی در سیتوپلاسم وجود دارد. روابط اتمی ، یونی و الکترونی بین ترکیبهای مختلف سیتوپلاسمی با نظم خاص فعالیتهای حیاتی را ظاهر می‌سازد.

پوشش سلول (Cellenvelope)

کپسول و لعاب (Capsoles)

قدرت بیماری‌زایی پاتوژنها اغلب با تولید کپسول همراه است. باکتریهای کپسول‌دار در محیط جامد ، کلنیهای مخاطی (Mucoid) یا صاف (Smooth) می‌سازند. در مقابل باکتریهای فاقد کپسول کلنیهای خشن (Rough) دارند. اگر باکتری قدرت کپسول‌سازی خودش را از دست بدهد در مقابل قدرت ویرولانس (بیماریزایی) خود را از دست داده و در مقابل دستگاه ایمنی بدن میزبان تاب مقاومت نخواهد داشت.

دیواره سلولی

دیواره سلولی باکتریها بی‌نهایت پیچیده است و لایه سفت و سختی را در اطراف باکتریها ایجاد می‌کند که سلول را از گسیختگی و متلاشی شدن در مقابل فشار اسمزی خارج سلول محافظت می‌کند. همچنین دیواره محل تجمع عوامل آنتی‌ ژن می‌باشد که باکتریها را توسط این آنتی ‌ژنها از هم تمیز می‌دهند. باکتریها با روش رنگ‌آمیزی گرم (Gram stain) به دو دسته تقسیم می‌شوند.

گرچه هر دو گروه یعنی باکتریهای گرم مثبت و منفی دارای دیواره می‌باشند ولی فرق بین این دو گروه مربوط به خواصی است که در ساختمان دیواره سلولی آنها وجود دارد. اساس ساختمان در دیواره سلولی باکتریهای گرم مثبت یک لایه ضخیمی است از پپتیدوگلیکان (Poptidoglycan) ، ولی در باکتریهای گرم منفی ضخامت آن به حداقل می‌رسد.

غشای سیتوپلاسمی

غشای سیتوپلاسمی غشای داخلی نیز نامیده می‌شود. غشای سیتوپلاسمی باکتریها مشخص بوده و از فسفو لیپید و پروتئین ساخته شده است. این غشا در پروکاریوتها از غشای سیتوپلاسمی در یوکاریوتها به علت نداشتن استرول متمایز می‌شود. چین‌خوردگیهای غشای سیتوپلاسمی به درون سلول ساختارهای ویژه‌ای به نام مزوزوم ایجاد می‌کند که کروموزومهای باکتریها به مزوزومها متصل هستند. غشا همچنین به عنوان یک سد اسمزی برای سلول عمل می‌کند و دارای سیتوپلاسم انتقال دهنده برای مواد محلول است و انتقال تولیدات سلولی را در مقابل با محیط خارج سلولی تنظیم می‌کنند. 

تولیدمثل باکتری

باکتریها به روشهای تقسیم مستقیم ، آمیختگی ، قطعه قطعه شدن یا بوسیله کنیدی و همچنین جوانه زدن تکثیر می‌یابند. برخی باکتریها توانایی ایجاد هاگ درونی را دارند. هاگ سبب مقاومت باکتری در برابر عوامل نامساعد محیط می‌شود. هر باکتری فقط یک هاگ می‌سازد و از هر هاگ یک باکتری بوجود می‌آید.

كشت باکتری

تعریف کشت :

هنگامیکه باکتریها در شرایطی مناسب قرار گیرند که قادر به تکثیر و رشد باشند اصطلاحا گفته می شود باکتری کشت داده شده است .

تعریف محیط کشت :

از آنجا که میکروب یک موجود تک سلولی بوده و قادر است کلیه اعمال حیاتی خود را مستقلا انجام دهد بدون آنکه نیاز به سلول دیگری داشته باشد . این اصل بیانگر آن است که میکروبها هم احتیاج به غذا و آب و موادآلی و معدنی دارند. محیطی مغذی که حاوی کلیه احتیاجات یک میکروب اعم از مواد غذایی و عناصر و غیره باشد که موجب رشد آن میکروب شود را اصطلاحا محیط کشت می گویند.

این محیط کشت می تواند بصورت دست ساز بوده یا یطور طبیعی یعنی داخل سلولهای بدن یک جانور باشد.

خون بهترین محیط برای رشد یک باکتری می باشد جون تمام احتیاجات یک بامتری اعم از اکسیزن ، مواد مغذی ، PH مناسب ، درجه حرارت لازم و غیره را برای یک باکتری فرآهم می کند.

میکروبها را می توان بر روی محیطها و در ظروف مختلف کشت داد که انتخاب شکل بستگی به نوع کشت داد. مثلا در کشتهایی که محیط آن مایع است ظروف کشت لوله ای می باشد و محیطهای جامد(آگاردار) هم در پلیت و هم در لوله کشت داده می شوند.

بیشتر محیطهای کشت که درپلیت مصرف می شوند ، محیطهای کشت عمومی هستند که اساسا برای تهیه مواد غذایی لازم جهت رشد باکتری ساخته شده اند . بعضی مواقع این محیطهای کشت عمومی را با اضافه کردن اجزای مغذی که موجب افزایش سریع رشد ارگانیسمها ی سخت رشد می شوند ، غنی می کنند. ماهیت این مواد مغذی چنان است که نمی توان آنها را همراه با محیط اصلی سترون کرد ، بلکه باید بعد از اتوکلاو شدن محیط بطور سترن این مواد اضافه شوند. نمونه هایی از این مواد مغذی عبارتند از : شیر بی چربی ، خون گوسفند ، زرده تخم مرغ و ….

شرایط کشت باکتری

باکتریهای هوازی

باکتریهایی هستند که درفقدان مولکول اکسیزن قادربه رشد نمی باشند. این باکتریها به راحتی درهوای اتاق رشد می نمایند وانکوباتورهای معمولی به راحتی رشد آنهاراتامین میکنند .

 

باکتریهای بی هوازی اجباری

باکتریهای هستند که فقط درشرایط فاقدمولکول اکسیزن قادر به رشدمیباشند. بسته به میزان حساسیت این گروه به اکسیزن می توان از روشهای متفاوت برای تامین شرایط موردنیاز رشد آنهااستفاده کرد.

ازجمله روشهای معمول انکوباتورهای بی هوازی هستند که هوای داخل انکوباتور بامخلوطی ازگازهای نیتروزن هیدروزن ودی اکسیدکربن جایگزن می گردد. همچنین می تواندازگازپک مخصوص بی هوازی جهت تولید شرایط عدم حضور اکسیزن استفاده کرد .

gas pack

گاز پک توسط اسکات درآمریکا ساخته شده دراین سیستم ازیک جار بی رنگ پلاستیکی با یک درپوش محکم استفاده شده است. این گازپک هااغلب باعث تولید هیدروزن ودی اکسید کربن می شوند که هیدروزن درحضور کاتلیزورموجود در درب جار ترکیب شده وبه صورت قطرات آب درجداره ظرف ظاهرمی شود. همجنین دراین واکنش فشار داخل جار افت می کند که این دوعلامت منواند به عنوان نشانه ای ازعملکردخوب گاز پک مطرح باشد.

برای تایید قطعی وحتمی می توان از اندیکاتورهای شیمیایی نیزاستفاده کرد. امروزه دربین اندیکاتورهای شیمیایی متیلن بلو رایج ترین اندیکاتورمی باشد که درحضوراکسیزن به رنگ آبی ودرعدم حضوراکسیزن احیاشده و بیرنگ میگردد

روش کار

برای انجام آزمایش پاکت را باز کرده ودرجار حاوی پلیتهای کشت داده شده قرار داده و10سی سی آب مقطر رابه داخل پاکت اضافه کنید. اندیکاتورراباز کرده ودرداخل جار قراردهید درب جار رامحکم بسته پس ازچندقیقه گرماداخل جارتولیدمی شود. این گرما بالمس کردن درب جارمشخص می شود. تولید قطرات آب در جداره جارنشانگر عملکرد خوب کاتالیزوروحذف اکسیزن است پس از مدت یک تادوساعت فعالیت کاتالیزور کم می شود

نکته: ابتدا اندیکاتوردرمجاورت اکسیزن به رنگ بنفش درخواهدآمد. درصورتی که جارفعال باشداندیکاتوربه مرور زمان بی رنگ خواهدشد

نکته: برای فعال کردن مجدد کاتالیزور کافی است آنرااتوکلاو نماییم یابر روی چراغ حرارت دهیم

نکته: درمحیط بایل اسکولین آگار علاوه بر اسکولین ومواد صفراوی سدیم آزید نیز برای جلوگیری ازرشدباکتریهای گرم منفی به کاررفته است ومعرف رنگی محیط سیترات فریک می باشد.

روش های کشت

از آنجا که گروه های مختلف باکتری ها نیازهای غذایی متفاوتی دارند محیط های کشت متفاوتی طراحی شده اند همه موجودات زنده به یک منبع انرژی یک منبع کربن، نیتروژن، گوگرد، فسفات، چندین یون متابولیکی و آب احتیاج دارند. آنهایی که منبع کربنشان از مواد آلی است در گروه هتروتروف قرار می گیرند و آنهایی که می توانند مستقیماً از دی اکسید کربن موجود در هوا استفاده کنند اتوتروف نامیده می شوند همه باکتریها انرژی خود را از طریق فتوسنتر و یا اکسید اسیون شیمیایی به دست می آورند.

باکتریها معمولاً در محیط کشت تعریف شده شیمیایی و در درون لوله آزمایش و یا پتری کشت داده می شوند برای استحکام بخشیدن به محیط کشت از آگار استفاده می شود. وقتی یک سلول درون محیط کشت درون یک پلیت قرار داده شود شروع به تقسیم می کند پس از آنکه باسیون یک کلونی خواهیم داشت در حالی که قبلاً یک سلول وجود داشته است.

 

انواع محیط کشت باکتری

محیط کشت آگار خوندار (Blood agar )

محیط کشت عمومی است که به منظور تکثیر و جدا سازی باکتری های بیماریزا بخصوص باکتری هایی که برای رشد به مواد مغذی نیاز دارند، بکار می رود. بعلاوه در این محیط وجود همولیزین در باکتری ها را نیز می توان کاوش کرد.

پس از اتوکلاو محیط پایه، هنگامی که درجه آن تا حدود ۵۰ درجه سانتیگراد رسید، خون دفیبرینه گاو را به نسبت ۵ تا ۷ درصد به آن اضافه نموده و با رعایت شرایط استریل در پلیت های استریل می ریزیم.

ممکن است بسته به نوع باکتری یکی از سه حالت ذیل مشاهده گردد:

۱- همولیز کامل β: باکتری واجد آنزیم همولیزین بوده و اطراف پرگنه منطقه شفافی ایجاد می گردد.

۲- همولیز ناقص α: باکتری واجد آنزیم همولیزین بوده ولی نسبت لیز کمتر از ۵۰ درصد می باشد و اطراف پرگنه هاله سبز رنگ ایجاد می گردد.

۳- عدم همولیزγ : باکتری فاقد آنزیم همولیزین می باشد.

محیط کشت آگار شکلاته (Chocolate agar)

اگر به محیط پایه آگار خوندار، هنگامی که درجه حرارت آن بعد از اتوکلاو در حدود ۸۰-۷۰ درجه سانتیگراد باشد، خون دفیبرینه گاو اضافه کنیم، محیط کشت آگار شکلاته بدست می آید. در این محیط بعلت اینکه گلبولهای قرمز خون در اثر حرارت متلاشی شده و اجزای آن خارج گشته، برای رشد باکتری هایی نظیر هموفیلوس و نایسریاها که نیاز بیشتری به مواد غذایی آماده دارند مناسب می باشد.

همانند محیط کشت آگار خوندار Blood agar بسته به نوع باکتری همولیز و یا همولیز ناقص و عدم همولیز ایجاد می گردد.

محیط کشت بریلیانت گرین آگار (Briliant green agar )

محیطی است انتخابی و برای جداسازی گونه های سالمونلا بکار می رود. این محیط از رشد بسیاری از باکتری های روده ای (انتروباکتریاسه) به جز سالمونلا جلوگیری می نماید. در صورتی که Ecoli، کلبسیلا و پروتئوس و سایر انترو باکتریاسه ها رشد نمایند، به دلیل اینکه قند لاکتوز و یا سوکروز و یا هر دو را تخمیر می نمایند و تولید اسید می کنند، در مجاورت معرف رنگی فنل رد به رنگ زرد در می آیند. در صورتی که باکتری های لاکتوز منفی مانند سالمونلا رشد نمایند، به دلیل عدم تخمیر قند در مجاورت معرف، محیط به رنگ ارغوانی در می آید.

محیط کشت مک کانکی آگار ((Macconkey agar

محیط انتخابی است که برای جداسازی و تعیین هویت باکتری های گرم منفی می باشد. املاح صفراوی و کریستال ویوله مانع از رشد باکتری های گرم مثبت می شوند. باکتری های تخمیر کننده ی لاکتوز (لاکتوز مثبت ها) کلنی هایی به رنگ ارغوانی و باکتری هایی که قادر به تخمیر نیستند (لاکتوز منفی ها) کلنی هایی بی رنگ ایجاد می نمایند.

رنگ ارغوانی کلنی های باکتری های لاکتوز مثبت مربوط به واکنش اسیدی است که در نتیجه تخمیر قند لاکتوز در مجاورت املاح صفراوی و جذب نوترال رد حاصل شده است.

معرف نوترال رد در محیط قلیایی بی رنگ و در محیط اسیدی قرمز رنگ است.

محیط کشت سابور دکستروز آگار (Saborad Dextrose agar )

محیط انتخابی برای تکثیر قارچها می باشد که بسیاری از باکتری ها نیز در این محیط رشد می کنند. انتخابی بودن این محیط برای قارچها بر اساس PH پایین و همچنین مواد غذایی ناچیز آن است.

محیط کشت DNASE

باکتری هایی که حاوی آنزیم دی اکسی ریبو نوکلئاز باشند، هاله صورتی رنگی اطراف کلنی ها پدید می آورند. تولوئیدن آبی در حضور DNA سالم به رنگ آبی است. ولی در صورت ریختن HCL ی نرمال موجب تخریب مولکول DNA شده و این ترکیب به رنگ صورتی در می آید.

محیط کشت مولر هینتون آگار ((Mueller hinton agar

کاربرد اصلی این محیط جهت تعیین حساسیت آنتی بیوتیکی باکتری ها (آنتی بیوگرام) به روش دیسک می باشد. بسیاری از باکتری هایی که سخت رشد Fastisious می باشند، نظیر Neisseria meningitides N.gonorrhoeae در آن رشد می یابند.

محیط کشت فلچر ((Flecher’s medium

این محیط برای جداسازی و نگهداری لپتوسپیراها بکار می رود. پس از استریلیزه کردن و خنک نمودن محیط، به آن ۸۰ میلی لیتر سرم خرگوش استریل اضافه نموده، سپس به مقدار ۷-۵ میلی لیتر در لوله های استریل ریخته به مدت ۳۰ دقیقه در حرارت ۵۶ درجه سانتیگراد قرار می دهیم تا عامل مکمل موجود در سرم غیر فعال گردد.

برای جداسازی لپتوسپیرا، نمونه های خون-ادرار و نسج مشکوک را در این محیط کشت داده و در حرارت ۲۹ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ روز انکوبه می نماییم. متناوبا از کشت گسترش تهیه کرده و بوسیله میکروسکوپ با زمینه تاریک کشت را کنترل می نماییم.

در اثر تکثیر لپتوسپراها کدورت جزئی در محیط به وجود می آورند که پیدایش یک حلقه شیری رنگ در قسمت بالای محیط می تواند حاکی از رشد لپتوسپرا باشد.

کشت متیل رد – وژوسپروسکار Methylred-Vegesproskaure broth) MR-VP)

این محیط ملاک آزمایشی می باشد برای تفکیک مسیرهای تخمیر گلوکز و نهایتا ایجاد ترکیبات اسیدهای آلی بوتاندیول یا بوتیلن گلایکول بوده که از این آزمایش در تفکیک و تشخیص کلی فرم ها از هم مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در تمایز بین استافیلوکوک و میکروکوک و گونه های آن از این محیط استفاده می شود.

محیط کشت سلنیت F براث (Selenite F broth)

محیط مغذی است برای جدا سازی گونه های سالمونلاها. که یک محیط غنی کننده Enrichment می باشد که حاوی سلنیت سدیم است که یک نمک صفراوی است و مانع از رشد باکتری های گرم مثبت و بسیاری از باکتری های گرم منفی می گردد. میزان تکثیر سالمونلا در این محیط طی ۲۴-۱۲ ساعت اول از رشد هر یک از باکتری های روده ای سریعتر است. بنابر این کشت ثانوی باکتری در محیطهای دیگر باید ظرف همان روز (۲۴-۱۲ ساعت) انجام گردد.

باید توجه داشت این محیط در صورت ماندن و کهنه شدن خراب شده و رنگ آن به صورتی می گراید. بنابر این هرچه کم رنگتر باشد، تازه تر و برای کشت مناسبتر خواهد بود.

محیط کشت (Sulfide-Indol-Motility) SIM

با استفاده از این محیط سه خصوصیت مختلف باکتری را می توان سنجید و در تمام باکتری ها می توان بکار برد. به طریقه Stab تا یک سانتی متری انتهای لوله به وسیله آنس نوک تیز در این محیط کشت می دهیم.

ایجاد هیدروژن سولفوره توسط باکتری به صورت سیاه شدن محیط ظاهر می گردد و در صورت متحرک بودن باکتری کشت شده، سیاهی نیز تمام محیطی که باکتری پخش گردیده است، انتشار می یابد. سیاه شدن محصول واکنش هیدروزن سولفوره تولید شده با سولفات آهن و تشکیل رسوب سولفوره آهن سیاه رنگ می باشد. با اضافه کردن یک میلی لیتر معرف کواکس Covacs و یک میلی لیتر کلروفرم به کشت ۲۴ ساعته، ظهور رنگ ارغوانی در سطح کشت دلیل بر تولید ایندول توسط باکتری است. باکتری های که حاوی مجموعه آنزیم هایی که اصطلاحا تریپتوفاناز نامیده می گردند، باشند، قادرند طی سری واکنشهای شیمیایی تریپتوفان را اکسیده و اندول استیک تولید نمایند.

حرکت باکتری بواسطه پخش شدن آن از مسیر خط کشت به اطراف و کدر نمودن محیط مشخص می گردد. باکتری های فاقد حرکت تنها مسیر خط کشت را که نمایان است، کدر می کنند. برای تعیین تولید اندول می توان از محیط تریپتوز نیز استفاده نمود.

 

محیط کشت سیمون سیترات آگار ((Simmons Citrate agar

برای تعیین قدرت باکتری در استفاده از سیترات به عنوان تنها عامل کربندار موجود در محیط میباشد. باکتری هایی که قادر به رشد در این محیط باشند در حقیقت توانسته اند از سیترات که تنها عامل کربن دار در محیط است استفاده کنند و در نتیجه در مجاورت معرف رنگی بروموتیمول بلو به رنگ آبی در می آیند.در غیر این صورت به علت عدم رشد باکتری و عدم تغییر رنگ محیط آزمایش سیترات منفی است.

محیط کشت سه قندی آهن دار TCI (Triple Sugar iron agar)

از این محیط جهت تعیین هویت باکتری های گرم منفی استفاده می شود. همچنین برای تعیین تولید H2S بکار می رود. این محیط دارای سه قند گلوکز، سوکروز و لاکتوز می باشد مقدار کمتر گلوکز در قیاس با دو قند دیگر تمایز باکتری ها را در تخمیر قندهای مختلف ممکن می سازد. آهن موجود در محیط گاز هیدروژن سولفوره ای را که از مواد گوگرد دار تولید می شود را به دام انداخته و مانع از خروج این گاز از محیط می شود. این واکنش به صورت رنگ سیاه که همان سولفور آهن است مشخص می گردد.گازی که در نتیجه تخمیرمواد قندی حاصل می شود به صورت حبابهایی در عمق محیط دیده می شوند و یا اینکه حجم گاز ممکن است زیاد بوده که در این صورت محیط آگار را به سمت بالای لوله رانده و فضای زیادی را اشغال می سازد.

محیط کشت ژلاتین Gelatin medium))

این محیط به منظور تعیین فعالیت پروتئولیتیکی باکتری ها می باشد. باکتری های پروتئولیتیک همیشه باکتری ها را ذوب می کنند. در صورتی که کشت ژلاتین در انکوباتور ۳۷ درجه سانتی گراد قرار داده شود، باید قبل از قرائت لوله های حاوی کشت ژلاتین را در دمای یخچال ۴ درجه به مدت ۱۵ دقیقه قرار داده، در صورتی که باکتری آنزیم ژلاتیناز را داشته باشد، لوله های کشت ژلاتین پس از انکوباسیون در یخچال به صورت مایع خواهند بود. در غیر اینصورت باکتری فاقد آنزیم ژلاتیناز می باشد.

توجه: نقطه ذوب محیط ژلاتین ۳۰-۲۰ درجه سانتی گراد می باشد.

محیط کشت (Oxidative Fermentative) OF

با کشت باکتری در این محیط می توان مشخص نمود که استفاده باکتری از کربوهیدرات از طریق اکسیداسیون یا از طریق تخمیر صورت کرفته است. این محیط را در دو قسمت، یکی حاوی پارافین و دیگری فاقد پارافین تهیه نموده و از نمونه در هر دو محیط کشت می دهیم. در صورتی که باکتری تنها از طریق اکسیداسیون قند را مورد استفاده قرار دهد، تنها در لوله فاقد پارافین، قند را مصرف کرده و محیط را اسیدی نموده، که در مجاورت معرف بروموتیمول بلو به رنگ زرد در می آید. رنگ زرد از بالای لوله شروع می شودکه باکتری از طریق فرمنتاتیو قندها را تخمیر نماید، هر دو لوله کشت (حاوی پارافین و فاقد پارافین) بر اثر تولید اسید شاهد ظهور رنگ زرد خواهیم بود. از محیط OF می توان در تمایز کوکسی های گرم مثبت بخصوص استافیلوکوک اورئوس استفاده نمود.

محیط کشت ائوزین متیلن بلو Eosin methylen-blue lactose sucrose agar) EMB)

این محیط فاقد املاح صفراوی می باشد و بیشتر برای باکتری های گرم منفی رودهای مناسب می باشد. باکتری Ecoliدر این محیط در حضور ائوزین متیلن بلو ایجاد جلای سبز فلزی می نماید، که کلید تشخیصی باکتری Ecoli نسبت به سایر باکتری های روده ایی می باشد

محیط کشت Cookeedmeet

این محیط کشت به دلیل داشتن پارافین، باعث رشد باکتری های بی هوازی می گردد. این محیط کشت محیطی مغذی و غنی برای باکتری های بی هوازی مانند کلستریدیوم است. این محیط معرف خاصی نداشته و هدف ایجاد محیط کشت مناسب برای باکتری های بی هوازی است. بعد از رشد باکتری برای تفریق باید بر روی محیط های افتراقی با شرایط بی هوازی جهت تشخیص باکتری مورد نظر پرداخت.

رنگ آمیزی باکتریها

رنگ‌آمیزی گرم

رنگ‌آمیزی گرم (به انگلیسی: Gram staining) یکی از مهم‌ترین و متداولترین روش‌های رنگ‌آمیزی در میکروبیولوژی است که اولین بار توسط کریستین گرم ابداع شد. دراین رنگ آمیزی باکتری‌ها بر مبنای رنگ باکتری پس ازرنگ آمیزی به دودسته گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می‌شوند. رنگ باکتری پس ازرنگ آمیزی به توانایی حفظ رنگ اول وبه عبارتی به ساختمان دیواره سلولی باکتری بستگی دارد. دررنگ آمیزی گرم باکتری‌های گرم مثبت پس ازرنگ آمیزی به رنگ بنفش وباکتری‌های گرم منفی به رنگ قرمز مشاهده می‌شود. گرچه هر دو گروه یعنی باکتری‌های گرم مثبت و منفی دارای دیواره می‌باشند ولی فرق بین این دو گروه مربوط به خواصی است که در ساختمان دیواره سلولی آنها وجود دارد. اساس ساختمان در دیواره سلولی باکتری‌های گرم مثبت یک لایه ضخیمی‌است از پپتیدوگلیکان*، ولی در باکتری‌های گرم منفی ضخامت آن به حداقل می‌رسد.

پیش از آغاز رنگ آمیزی نخست باید یک فروتی از محیط کشت خالص باکتری بر روی لام تهیّه کنیم، در ادامه مراحل رنگ آمیزی گرم به قرار زیر هستند:

نخست رنگ کریستال ویوله رابه مدت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه برروی فروتی باکتری روی لام می ریزیم، درنتیجه همه باکتری‌ها به رنگ بنفش درخواهد درآمد.

پس از شستشوی فروتی با آب، رنگ کریستال ویوله را با افزودن لوگول به مدّت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه تثبیت می کنیم. لوگل باکریستال ویوله ترکیب شده وایجاد کمپلکس‌هایی می‌نمایید که باعث تثبیت رنگ کریستال ویوله درداخل دیواره سلولی باکتری می‌شود. پس ازاین مرحله، همه باکتریها کماکان به رنگ بنفش مشاهده می‌شوند .

مرحله رنگ زدایی:

مهم‌ترین مرحله رنگ آمیزی است. دراین مرحله پس از شستشو لام با آب لام به مدت ۱۵ تا۲۰ ثانیه در معرض موادرنگ زدا مانند الکل استون قرار می‌گیرد سپس با آب مورد شستشو قرار می‌گیرد. درباکتریهای گرم منفی که دارای لایه‌های پپتیدو گلیکان محدود وغشای خارجی غنی از چربی هستند این حلال باعث حذف این لایه‌ها وغشا می‌گردد وباکتری رنگ مراحل قبل راازدست می‌دهد. ولی درباکتریهای گرم مثبت به علت ضخامت زیاد لایه پپتیدوگلیکانی وعدم وجود لیپید فراوان در غشا رنگ مرحله قبل ازغشا خارج نمی‌شود .درنتیجه پس ازاین مرحله باکتریهای گرم منفی بی رنگ ولی باکتریهای گرم مثبت کماکان بنفش باقی خواهند ماند .

در انتها سطح فروتی راباسافرانین یا فوشین (قرمز رنگ) به مدت ۳۰ تا ۴۵ ثانیه می‌پوشانیم سپس باآب شستشو داده و پس از خشک شدن بامیکروسکوپ مورد بررسی قرار می‌گیرد. دراین مرحله باکتری‌های بی رنگ (باکتری‌های گرم منفی) به رنگ قرمز درمی‌آیند وباکتری‌های بنفش (باکتری‌های گرم مثبت) بدون تغییر رنگ باقی می‌مانند.

طرز تهیه گسترش میکروبی روی لام :

ابتدا یک لام تمیز را برداشته و یک قطره آب مقطر روی آن بریزید بعد در شرایط استریل با استفاده از نوک آنس که آنرا توسط شعله استریل نموده اید، مقداری از پرگنه باکتری را در کنار شعله از روی محیط کشت برداشته و آنرا در یک قطره آب تا حدود 4/1سطح لام پخش کنید .

در محیطهای مایع دیگر نیاز به قطره آب نمی باشد . شما می توانید با آنس نوک گرد یک لوپ یا بیشتر از باکتری رشد کرده در محیط مایع را برداشته و آنرا روی سطح لام پخش کنید. بعد بگذارید لام در مجاورت جریان هوا خشک شود . بعد از خشک شدن نوبت به تثبیت گسترش روی لام می شود که این عمل توسط حرارت صورت می گیرد یعنی لام را چند بار از روی حرارت شعله عبور دهید تا گسترش میکروبی روی لام تثبیت شده و در جریان رنگ آمیزی از روی لام کنده نشود.

انواع رنگ آمیزی میکروارگانیسمها

1-     رنگ آمیزی ساده :

در این روش رنگ آمیزی فقط مورفولوژی (شکل ظاهری ) باکتریها مشخص می شودو باکتریها یکرنگ دیده می شوند و چون یک نوع رنگ در این رنگ آمیزی استفاده می شود آن را ساده می نامند.

از این نوع رنگ آمیزی می توان به رنگ آمیزی متیلن بلو به روش لوفلر اشاره نمود. 

روش رنگ آمیزی  ساده متیلن بلو:

ابتدا یک گسترش از باکتری مورد نظر تهیه کرده بعد از طی کردن مراحل مربوط به تهیه گسترش ، لام چند قطره از محلول رنگی متیلن بلو را روی گسترش ریخته و بگذارید رنگ بمدت 1 دقیقه با گسترش واکنش دهد . بعد گستره رنگ شده را با پنس گرفته و لام را بحالت مورب نگه دارید تا باقی مانده رنگها به داخل تشتک یا ظرف رنگ آمیزی بریزد . در همین حالت رنگهای اضافی را با آب مقطر بشویید. لام را به آرامی با کاغذ خشک کن پاک کنید تا آب آن گرفته شود . هیچگاه کاغذ خشک کن را روی گستره نکشید زیرا باعث پاک شده یا از بین رفتن آن می شود.

دقت کنید در طی این مدت رنگ آمیزی ، رنگ روی گسترش خشک نشود چون در این حالت رنگ خشک شده متبلور شده و سطح باکتری را می پوشاند و آنرا غیر قابل روئیت می کند . جهت جلوگیری از این حالت تبلور باید از مقدار کافی محلول رنگی استفاده کرده و بعد از خالی کردن آن ، سطح لام را بلافاصله بشوئید.

طرز تهیه محلول رنگی متیلن بلو5/0%:

–            کلرور آبی متیلن بلو5/0گرم

–            آب مقطر 100سی سی

آبی متیلن را در آب مقطر حل کنید.

2–     رنگ آمیزی مرکب

در این نوع رنگ آمیزی ازدو نوع رنگ استفاده می شود که دارای مراحل مختلفی می باشد . در این نوع رنگ آمیزی که در واقع یک نوع رنگ آمیزی افتراقی می باشد از یک محیط کشت  باکتری مجهول ، گسترش تهیه کرده و با شیوه های خاص آنرا رنگ آمیزی نموده و با بررسی میکروسکوپی آن و انجام تستهای اختصاصی دیگر می توان نوع باکتری و بیماریزا بودن آنرا تشخیص داد.

از انواع رنگ آمیزی مرکب می توان نمونه های زیر را نام برد:

1-     رنگ آمیزی گرم – برای تشخیص نوع باکتری از لحاظ گرم مثیت و گرم منفی بودن آن .

2-     رنگ آمیزی  اسید فاست زیل – نیلسون – بطور اختصاصی جهت رنگ آمیزی و تشخیص جنس مایکوباکتریوم و بعضی از گونه های جنس نوکاردیا که هر دو بیماریزا هستند ، می باشد.

مایکوباکتریوم توبرکلوزیس عامل بیماری سل در انسان و مایکوباکتریوم لپرا عامل بیماری هانسن یا جذام است .

3-     رنگ آمیزی کپسول

برخی از باکتریهای مهم

آرکی‌باکتری

آرکی باکتری ها (که به پارسی؛ باکتریهای باستانی ترجمه شده‌اند) دسته‌ای از پروکاریوت‌ها می‌باشند که با باکتریهای عادی که به یوباکتری‌ها معروف می‌باشند، اندکی تفاوت دارند. آرکی باکتری‌ها معمولاً در شرایط سختی مانند دمای بالا، یا غلظت زیاد نمک زندگی می‌کنند. این شاخه کمتر از ۱۰۰ گونه را تشکیل می‌دهد؛ شامل باکتری‌های هوازی و غیر هوازی اند که با محیط‌های افراطی سازگار شده اند؛ پروکاریوت اند؛ از نظر ساختار دیواره و غشای سلول با سلول‌های یوکاریوت متفاوتند.

باسیل

باسیلوس سوپتیلیس

باسیل به باکتری‌هایی گفته می‌شود که شکلی میله‌ای دارند. باسیل‌ها در مقابل کوکسی‌ها قرار می‌گیرند که ظاهری کره‌ای دارند.

حصبه

 (نام‌های دیگر: مطبقه، تب روده، تب تیفوئید) یک بیماری عفونی است، که در اثر باکتری سالمونلا تیفی (انگلیسی: Salemonella Typhi) ایجاد می‌شود، این بیماری واگیردار بوده و از طریق آب و غذای آلوده گسترش می‌یابد و معمولاً با تب بالا، اسهال، بی‌اشتهایی و سردرد بروز می‌کند.

میکروب حصبه در آبهای گل آلود تا یکماه و در یخ تا ۳ ماه زنده می‌ماند، در اثر گرمای ۶۰ تا ۱۰۰ درجه از میان می‌رود و بخصوص نور آفتاب به سرعت سبب انهدام میکروب می‌شود. در برابر خشکی هم تا دو ماه مقاومت دارد.

حصبه ممکن است بشکل تک گیر یا همه گیر درآید در فصل پائیز و تابستان بیشتر بصورت همه گیر در می‌آید، این همه گیری بخصوص در اجتماعات مانند سربازخانه‌ها و مدارس دیده می‌شود. این بیماری در کشور ما در تمام فصول فراوان است ولی در تابستان و پائیز بیشتر است.

در زمان جنگ که تمام این شرایط موجود است شیوع این بیماری قابل ملاحظه‌است. افراد تازه وارد که به مناطق آلوده وارد می‌شوند بیشتر از افراد بومی مبتلا می‌گردند، کم شدن ترشح معده هم در آلودگی مؤثر است زیرا اسید معده خاصیت میکروب کشی دارد.

وبا

وَبا بیماری است که از طریق آب توسط باکتری ویبریو کلرا ایجاد می‌شود. این بیماری در گذشته در ایران به نام مرگامرگی خوانده می‌شده‌است. این باکتری با نوشیدن آب آلوده یا خوردن ماهی نپخته یا خوردن صدف‌ها وارد بدن می‌شود. در ایران بیشترین راه انتقال وبا، سبزی‌های آلوده‌است. سبزی‌هایی که در هنگام کاشته شدن با کود انسانی (پساب) تغذیه می‌شوند دارای بیشترین آلودگی هستند. وبا در طول تاریخ هفت بار همه‌گیری جهان‌گستر داشته‌است. در قرن نوزدهم چندین بار در اروپا همه‌گیر شد اما امروزه وبا بیشتر در کشورهای جهان سوم به علت وضعیت ناسالم و غیر بهداشتی آبهای آشامیدنی دیده می‌شود.

کریچه

کریچه‌ها در درون برخی یاخته‌های یوکاریوتی و یاخته‌های گیاهی وجود دارند.

بررسی انواع مختلفی از بافتها نشان می‌دهد که بخشی از سیتوپلاسم بویژه در یاخته‌های گیاهی بوسیله اندامک حجیمی که آن را واکوئل می‌نامند پر شده است. مجموعه واکوئلهای هر یاخته، دستگاه واکوئلی را تشکیل می‌دهد که آن را در مقایسه با کوندریوزومها (مجموع میتوکندریها) و پلاستیدوم (مجموع پلاستها) واکوئم می‌نامند. ممکن است واکوئلها ۸۰ تا ۹۰ درصد حجم یاخته‌ای را پر کنند و سیتوپلاسم را به صورت لایه نازکی در کناره‌های یاخته باقی گذارند.

اولین گزارش در مورد واکوئلها بیشتر بر روی ویژگی شفاف بودن این اندامکها تکیه داشت و نام واکوئل از کلمه لاتین واکوئوس (فضای خالی) با این دید ابداع شد که واکوئل حفره یاخته‌ای کم و بیش غیر فعال است. در سالهای اخیر، پویایی و اهمیت تبادلهای واکوئلی به اثبات رسیده و واکوئلها به عنوان یکی از اندامکهای فعال یاخته‌ای منظور شده‌اند.

تفکیک یا جدا سازی واکوئلی عده زیادی از پژوهشگران واکوئلها را به صورت حفره‌های آبکی که از تورم بخشهای کلوئیدی سیتوپلاسم بوجود آمده‌اند، در نظر می‌گیرند. برخی دیگر آنها را نتیجه آبکی شدن محتوای بخشهایی از شبکه آندوپلاسمی دانسته‌اند. پس از پژوهشهای دووری مشخص شد که واکوئلها تشکیلات ساده موقتی نیستند، بلکه از بخشهایی مستقل و پایدار یاخته‌ای هستند. وی با پلاسمولیز یاخته‌ها در شرایط کم و بیش نامناسب موفق به تخریب سیتوپلاسم و حفظ واکوئلها شد.

این تجربه را تفکیک یا جداسازی واکوئلی می‌نامند که موجب بدست آمدن حفره‌هایی شد که برای چند روز ویژگیهایی چون قدرت نگهداری رنگدانه‌ها و توان تغییر حجم باز گشت پذیر با تغییر شرایط محیط خارجی را حفظ می‌کردند. این ویژگیها موجب این پندار شد که شیره واکوئلی بوسیله پوششی چسبنده، ممتد، قابل کشش، قابل ارتجاع، پایدار و دارای تراوایی نسبی احاطه شده است که دووری آن را تونوپلاست نام گذاشت. تمام این نتایج پس از کاربرد میکروسکوپ الکترونی ثابت گردیدند.

تحقیق درباره باکتری تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری  تحقیق درباره باکتری تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری  تحقیق درباره باکتری تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری   تحقیق درباره باکتری 

منبع: سایت انشاء باز