تحقیقی در مورد باکتری ها

تعریف:

باکتريها گروهي از موجودات تک ياخته‌اي ذره بيني هستند که پوشش بيروني نسبتا ضخيمي آنها را احاطه کرده است. اين موجودات ساختار ساده‌اي دارند و به گروه پروکاريوتها تعلق دارند.

مقدمه:

در عمل باکتريهايي که داراي خواص يکساني باشند بندرت يافت مي‌شوند، حتي باکتريهايي که از يک سلول منشا مي‌گيرند ممکن است از نظر يک يا چند صفت با يکديگر متفاوت باشند. اين تفاوتها نتيجه تغييراتي است که به علت جهش ژني يا موتاسيون در سلولهاي باکتريايي پديد مي‌آيد. اين باکتريهاي تغيير يافته ، موتانت Mutant ناميده مي‌شوند که از نظر بعضي از خواص نظير ساختمان آنتي ‌ژن ، حساسيت در مقابل آنتي بيوتيکها و … با ساير باکتريهاي مشابه اختلاف دارند.

سهولت تغييرپذيري در باکتريها مربوط به سرعت تقسيم آنهاست. زمان تقسيم يا مدت زماني که براي توليد يک سلول جديد در باکتريها لازم است، حدود 2 دقيقه و در مورد انسان 20 سال است. مثلا يک سلول باکتري در مدت 18 ساعت 54 نسل بوجود مي‌آورد. درحاليکه براي ايجاد همين تعداد نسل انسان بيش از 1000 سال زمان لازم است. پس جهش ژني در باکتريها نسبت به موجودات عالي خيلي سريع و قابل ملاحظه است.

تفاوت تاژك سلول هاي يوكاريوتي از نظر ساختار و عمل با سلول هاي باكتري:

بطوريکه تاژک سلول يوکاريوتي عمدتا از جنس پروتئين استوانه‌اي شکل ميکروتوبول است. در حاليکه تاژک سلول پروکاريوتي از جنس پروتئين فلاژلين مي‌باشد. حدود نيمي از باکتري‌هاي شناخته شده قادر به تحرک مي‌باشند. اينها واجد وسيله حرکتي هستند که تاژک (خوانده مي‌شود. جنس تاژک از پروتئيني موسوم به فلاژلين است. يک باکتري ممکن است فاقد تاژک يا واجد يک ، دو يا چندين تاژک باشد. باکتري Ecoli که همان اشرشياکلي مي‌باشد، با طول دو ميکرومتر مسافتي معادل 25 برابر طولش يعني 50 ميکرومتر را در يک ثانيه مي‌پيمايد.اگر شناگري با دو متر قد مسافتي معادل 50 متر در ثانيه را طي کند، قادر خواهد بود رکورد جهاني شنا را بشکند. تاژک باکتري به يک قلاب انعطاف‌پذير وصل است که اين قلاب نيز به پروتئين حلقوي متصل است که در نيمه داخلي و خارجي غشاي سيتوپلاسمي باکتري قرار داشته و چرخش اين پروتئينهاي حلقوي باعث حرکت تاژک مي‌شود تاژک در باکتري تاژکها اندامهاي حرکتي باکتريها مي باشند،چنين اندامهايي در سيانوفيسه وجود ندارد.تاژک پري تريکوس در سراسر سطح پيکر موجود زنده وجود دارد، اين حالت در تيره Enterobacteriacea قابل مشاهده است.انواعي از تاژکهاي قطبي وجود دارد،براي مثال Lophotrichous داراي تجمعي از چندين تاژک در يک انتهاست،در حالي که Amphitrichous داراي تاژک در دو قطب است. تاژک باکتريها با تاژکهاي موجود در سلولهاي يوکاريوت متفاوتند.تاژکهاي باکتريها قطري برابر تقريبا150A دارند و از اجزاي پروتئيني کروي به بزرگي تقريبا45A ساخته شده اند که زنجيروار در 4رديف طولي قرار گرفته اند.اين 4زنجيربه طور مارپيچ دور يکديگرپيچ خورده اند.ترکيب پروتئيني سازنده اين تاژکها،فلاژلين با وزن ملکولي تقريبا60000،است.اين پروتئين فاقد اسيدهاي آمينه گوگرددار سيستئين است.در انواع مختلف باکتري ،اندازه اجزاي پروتئين و تعداد زنجيرهاي به هم پيچيده متفاوت است. تاژک در اشريشياکولي تازک در E.coli داراي سه قسمت است:بخش رشته اي،بخش قلاب مانندو جسم بازال بخش رشته اي از چندين هزار ملکول فلاژلين ساخته شده،اين ملکولها در11رديف طولي ،منظم شده و ساختماني پيچ خورده به وجود مي آورند.اين بخش رشته اي به بخشي قلاب مانند (پروتئين با وزن ملکولي42000)متصل مي شود. بخش قلاب مانند خود به جسم بازال مربوط مي شودکه حداقل 9پروتئين در ساختمان آن به کار رفته است.اين پروتئينها چهار حلقه به وجود مي آورد که روي ساختمان مفتول مانندي قرار دارند :حلقهM در غشاي سيتوپلا سمي،حلقهS با فاصله کمي روي آن،حلقه P در لايه پپتيدوگليکان و حلقهL در لايه ليپوپلي ساکاريد خارجي جاي گرفته است.حلقه M روي دسته جسم بازال و حلقهS بر عکس به ديواره محکم شده نحوه حرکت در تاژک پروکاريوتها: تاژک باکتري مستقيما توسطprotein motive force به حرکت در مي آيد که علت آن ايجاد يک گراديان پروتوني حاصل از فسفريلاسيون اکسيداتيو است. حلقه M آزادانه در غشاي سيتوپلاسمي به حرکت در آمده وحلقهPوS به عنوان بک مخزن انعکاسي عمل مي نمايند.در شرايط عادي تاژکها با سرعت 15 دور در ثانيه و معمولا در جهت عکس حرکت عقربه هاي ساعت است.درنتيجه اين حرکت تاژکها دور هم تاب خورده ،دسته مي شوند که موجب حرکت منظم سلول به جلو مي شود0در جهت عکس دسته تاژک،مرحلهS )در نتيجه چرخش عکس که متعاقب آن انجام مي شود ،دسته تاژک از هم بازو چرخش تاژکها نامنظم و ايجاد نوعي تلوتلو خوردن در باکتري مي گردد.