بيولوجي
- مشتق من كلمة يونانية تعني علم الأحياء أو الحياة ، ويعني مفهوم علم الأحياء دراسة الكائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا.
- أو متعدد الخلايا ، كالنباتات والحيوانات والفطريات ، كما يدرس العمليات الجزيئية في الخلايا.
- وكيف تتطور الأنواع والأنواع ، وتفاعل النظم البيئية ، علم يتفاعل مع جميع جوانب الحياة الفيزيائية والكيميائية.
أساسيات علم الأحياء
يعتمد هذا النوع من العلم على مفاهيم أساسية وهي:
توازن:
- حيث يحافظ الكائن الحي على ثبات بيئته الداخلية.
وحدة:
- حيث تشترك الكائنات الحية في خصائص كيميائية وبيولوجية وفيزيائية محددة.
تطوير:
- إنه عامل مشترك بين جميع الكائنات الحية.
تنوع:
- يشير إلى وجود تنوع بين الكائنات الحية في الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.
العلاقات والسلوك:
- يفحص علاقات الكائنات الحية مع بعضها البعض ومع بيئتها.
استمرارية:
- يشير إلى قدرة الكائن الحي على التكاثر وصنع كائنات من نفس النوع ، وهذا يمنع الانقراض.
التنوع البيولوجي
- تنوع الطبيعة وأبعادها المختلفة وأشكالها ، وتندرج تحت تعاريف ومعايير مختلفة ، ولهذا توصف بأنها مقياس لسلامة الأجهزة البيولوجية.
- يلعب التنوع أيضًا دورًا مهمًا في استمرار الحياة على الكوكب ، ويركز كل اهتمامه على الكائنات الحية على سطح الكوكب.
- يشمل جميع الهياكل الجينية لجميع أنواع الكائنات الحية ، وهو أيضًا تفاعل ناشا بين جميع الكائنات الحية على هذا الكوكب.
- يبدأ بالكائنات الدقيقة وينتهي بالكائنات الأكبر مثل الحيتان والنباتات وما إلى ذلك ، ويشمل جميع أجزاء الأرض.
- يبلغ عدد الكائنات الحية التي تشكل التنوع البيولوجي حوالي خمسة وثمانين كائنًا.
- المناطق الاستوائية هي الأغنى في التنوع البيولوجي ، مع ما يقرب من ستة أضعاف الكائنات الحية من المناطق الأخرى.
أقسام التنوع البيولوجي
يتم تصنيف التنوع البيولوجي إلى فئات:
التنوع الجيني:
- يشمل كل ما يتعلق بإرث خصائص الكائن الحي لأجيال.
تنوع الأنواع:
- يتميز بإدراج جميع الأنواع المختلفة في نفس المنطقة.
تنوع النظام البيئي:
- وهي الأصعب من بين جميع الأنواع من حيث القياسات ، وذلك بسبب التداخل الكبير بين جميع الأقسام.
ما الذي يميز الجراثيم؟
للجراثيم العديد من الخصائص وهي:
- إنها كائنات مجهرية ، أي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، لكن عليك استخدام مجهر لتتمكن من استكشاف عالمها.
- إعداد بسيط
- أن جدرانه تتكون من أغشية عديدة
- في هذه الأغلفة تحتفظ بالطعام
- يختلف حجم الخلايا الجرثومية حسب نوع الجراثيم.
- الانقسام عن طريق الانشطار الثنائي
- يتكون طعام الجرثومة فقط في الغلاف الهوائي ويكون عضويًا أو غير عضوي.
- يمكن أن توجد أنواع البكتيريا على سطح الجراثيم.
- يمكن لصقها بسهولة على الأسطح.
- يجب وضع الصبغة على الجراثيم تحت المجهر حتى يمكن رؤيتها بوضوح.
ظروف مناسبة لتكاثر الجراثيم
- الجراثيم لديها القدرة على التكيف مع الجو المحيط.
- تتغذى على عملها الخاص ، حيث تقوم بتحضير المكونات غير العضوية عن طريق الضوء ، وإذا كانت في وسط كيميائي ، فستحصل منها على طعامها.
- الوسط المائي يساعد الجراثيم على النمو والتكاثر ، وكلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد تكاثرها.
- يموت في درجات حرارة منخفضة أو يتوقف عن نشاطه.
- كل جرثومة لها وسط تنشط فيه.
- غاز الأكسجين مهم جدًا للبكتيريا ، وهناك تصنيف للبكتيريا حسب حاجتها وتفاعلها مع الأكسجين.
- هناك أنواع يمكن أن تتكيف مع الأكسجين أو بدونه.
أنواع الجراثيم
تتكون الجراثيم الكروية من سلاسل مستمرة وشكلها غير متناسق وغير منتظم ، والجراثيم المسببة للكوليرا هي جراثيم عضوية.
تتمتع اللولبيات بالقدرة على التكون بمفردها ، وتتميز بحجمها الكبير ، كما أنها تسبب مرض الزهايمر.
الجراثيم والمشاكل الاقتصادية
- يمكن أن تسبب الجراثيم التي تلامس الطعام التسمم الغذائي.
- تدخل الجراثيم في معالجة الطعام في منتجات الألبان والجبن وبعض الأحماض.
- تؤثر الجراثيم على البيئة
- تؤثر الجراثيم على صحة الإنسان
- الجراثيم والحشرات التي تساعد في القضاء على التلوث البيئي
تاريخ اكتشاف البكتيريا.
- شارك العالم الهولندي (Van Leeuwenhoek) في اكتشاف علم الجراثيم ، لذلك كان عالمًا طبيعيًا ويمكنه استخدام عدسة مكبرة بسيطة.
- عند رؤية الكائنات الحية الصغيرة في الماء ، كانت هذه الكائنات تُعرف في ذلك الوقت بجزيئات حيوانية.
- مع مرور الوقت ، تطورت المعلومات حول الجراثيم ، وطور العلماء أجهزة جديدة لدراستها ، وفي القرن التاسع عشر اخترع المجهر.
- وهكذا أصبحت دراسة الجراثيم أسهل ، وتم تحديد أشكالها وحركاتها ودورها في التخمير والمسببة للأمراض.
تطور علم الجراثيم.
- أول من قسّم البكتيريا هو العالم (فرديناند كوهين) وقد فعل ذلك عندما قسّمها من حيث شكلها.
- أجرى العالمان (لويس باستير وروبرت كوخ) العديد من الدراسات حتى استكشفوا دور البكتيريا في إحداث المرض لدى البشر وأنكروا نظرية “التوليد الذاتي”.
- كما استطاع العالم (باستير) بين الأعوام (1880-1881) تطعيم الحيوانات ضد مرض تسببه البكتيريا.
- كانت هذه بوابة دراسة وإنتاج اللقاحات والمناعة للوقاية من الأمراض وعلاجها.
- مع مرور الوقت ، أجرى العلماء المزيد من التجارب والأبحاث ، مما أدى إلى استخدام الأساليب الحديثة لدراسة البكتيريا.
- استخدموا الأصباغ التي جعلت من السهل رؤية البكتيريا.
- ومع العديد من التجارب ، قاموا بفصل الكائنات الحية الدقيقة باستخدام أطباق تحتوي على طعام ممزوج بالصمغ أو الجيلاتين.
- خلص العلماء إلى أنه يمكنهم الاستفادة من البكتيريا في الزراعة وإنتاج الجبن ومنتجات الألبان والعديد من الاستخدامات المفيدة الأخرى.
أساسيات علم الجراثيم.
- البكتيريا هي كائنات بدائية النواة وحيدة الخلية. أي أنه لا يحتوي على نواة حقيقية ، ولا عضيات محاطة بغشاء مثل الميتوكوندريا.
- مثل جميع الكائنات الحية ، تحتوي البكتيريا على مادة وراثية (DNA) ، والتي توجد في شكل خيط دائري واحد ، يوجد في البلازميدات.
- البلازميدات عبارة عن جزيئات دائرية صغيرة توجد في البكتيريا.
- لا يحتوي الحمض النووي البكتيري على هيستونات. إنها البروتينات الموجودة في كروموسومات الكائنات الحية التي لها حقيقيات النوى.
- بينما يحيط بالخلية البكتيرية غشاء خلوي محاط بجدار خلوي يتكون عادة من الببتيدوغليكان.
أنواع البكتيريا
صنف العلماء البكتيريا إلى عدة تصنيفات ، ولكن من حيث شكلها إلى أربعة أنواع:
- البكتيريا الكروية
- البكتيريا العضوية.
- البكتيريا الحلزونية.
- بكتيريا الضمة.
العديد من كائنات الضمة والبكتيريا لها أسواط تساعد في الحركة ، بينما لدى البعض الآخر شعيرات بكتيرية تسهل نقل الحمض النووي بين أزواج من البكتيريا.
تحمي البكتيريا نفسها من خلال إحاطة نفسها بأبواغ سميكة عند تعرضها لظروف بيئية غير مواتية مثل الجفاف ودرجات الحرارة المرتفعة.
الكيماويات السامة والإشعاع. وبهذه الطريقة ، يمكن للجراثيم أن تظل كامنة لفترات طويلة جدًا ، لمئات السنين ، حتى تعود الظروف المواتية.