البكتيريا - أحياء 1 - أول ثانوي

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa Bacteria البكتيريا 3-1 الأهداف تميز بين البدائيات والبكتيريا وفئاتهما التصنيفية. الفكرة الرئيسة بدائية النوى مخلوقات حية تعيش في جميع البيئات. تصف آليات بقاء البكتيريا منفردة في الربط مع الحياة : تُرى، ما الذي يجمع بين اللبن والجبن والتهاب الحنجرة؟ تشترك بعض الأغذية وبعض الأمراض في أن كلا منها ينتج عن مخلوقات مجهرية الظروف البيئية القاسية. تصف تأثير البكتيريا في الإنسان. مراجعة المفردات تسمى بكتيريا. تنوع بدائية النوى Diversity of Prokaryotes خلايا بدائية النوى: خلايا لا تحتوي على أي عضيات محاطة بأغشية. المفردات الجديدة نظير النواة المحفظة الهديبات الانقسام الثنائي الاقتران البوغ الداخلي الشكل 1- البدائيات مخلوقات وحيدة الخلية. الصورة الوسطى تمثل أحد أنواع البكتيريا، وتبين الصورة اليسرى البدائيات، أما الصورة اليمنى فتبين البكتيريا الخضراء المزرقة، وهي بكتيريا تقوم بعملية البناء الضوئي. تُعد البدائيات النوى (وحيدة الخلية أكثر المخلوقات عددًا على الأرض؛ حيث توجد في أعماق المحيطات، وفي الهواء في أعالي الجبال. وبعض البدائيات النوى تعد المخلوقات الحية الوحيدة القادرة على العيش في البيئات القاسية، ومنها مياه الينابيع الكبريتية الحارة، أو البحيرات المالحة. وكلمة (بدائية النوى) Prokaryote مشتقة من كلمة يونانية تعني (ما قبل النواة)، وقد صنفت جميع البدائيات النوى سابقا في مملكة واحدة (Monera) بناءً على خصائصها العامة. فالخلايا البدائية النوى ليس لها نواة، ولا تحتوي على عضيات محاطة بأغشية، بل لديها منطقة متخصصة في الخلية تحتوي على DNA. أما اليوم فأثبتت الفحوصات الحديثة وجود العديد من الاختلافات بين أفراد البدائيات النوى، لذلك فقد صنفت في فوق مملكتين هما فوق مملكة البكتيريا، وفوق مملكة البدائيات والبكتيريا bacteria ، والتي كانت تسمى البكتيريا الحقيقية Eubacteria، مخلوقات حية مجهرية بدائية النوى، تتبع فوق مملكة البكتيريا، وتعيش في البيئات كلها على الأرض تقريبًا، وهي مهمة جدًّا في الإنسان، وفي إنتاج الغذاء، وفي الصناعة والبيئة. أما البدائيات فتعيش في البيئات القاسية وتسمى أحيانًا المحبة للظروف القاسية. وتتشابه البدائيات مع الخلايا الحقيقية النواة في بعض الخصائص، منها بروتينات السيتوبلازم والهستونات ويبين الشكل -- مخلوقات حية لفوق المملكتين. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 البكتيريا الخضراء المزرقة بكتيريا البدائيات 62

البدائيات Archaea : توجد البدائيات في البيئات القاسية التي لا تعيش فيها المخلوقات الحية الأخرى. فالبدائيات المحبة للحموضة والحرارة (Thermoacidophiles) تعيش في بيئات ساخنة حمضية، ومنها ينابيع المياه الكبريتية الساخنة المبينة في الشكل ، والفوهات الساخنة في قاع المحيط، وحول البراكين. تعيش هذه البدائيات في درجة حرارة فوق 80°C ورقم هيدروجيني pH يتراوح بين 1و2. وبعض البدائيات لا تتحمل درجة حرارة أقل من 55°C، وبعضها الآخر لاهوائية تمامًا، مما يعني أنها تموت في وجود ممالح القصب بمحافظة شقراء الأكسجين. 6 بعض البدائيات محبة للملوحة (Halophiles) ، وتعيش في أوساط مالحة جدا. إن تركيز الملح في خلايا جسمك %0.9، وفي المحيطات % 3.5، بينما هو في البحيرة المالحة العظمى والبحر الميت أكثر من %15. وللبدائيات المُحبّة للملوحة العديد من التكيفات التي تسمح لها بالعيش في وسط مالح. والبدائيات المحبة للملوحة عادة هوائية، وبعضها يقوم بعملية البناء الضوئي بطريقة فريدة، حيث تستخدم البروتين بدلا من صبغة الكلوروفيل. وهناك مجموعة من البدائيات تسمى المجموعة المولدة لغاز الميثان (Methanogens)، وهي مخلوقات لاهوائية، أي لا تستطيع العيش في وجود العيون الساخنة بمحافظة الأحساء الأكسجين؛ إذ تستخدم ثاني أكسيد الكربون في أثناء التنفس، وتخرج غاز الميثان باعتباره مخلفات توجد البدائيات المولدة للميثان في منشآت معالجة الشكل 2- بعض أفراد فوق مملكة مياه المجاري، والسبخات، ومياه المستنقعات وبالقرب من فوهات البراكين البدائيات تستطيع العيش في بيئات في البحار كما تعيش في القناة الهضمية للإنسان والحيوان، ومن ثُمَّ فهي قاسية، كالينابيع الكبريتية الساخنة، مسؤولة عن الغازات التي تنطلق من الجزء السفلي من القناة الهضمية. والبحيرات المالحة. كون فرضية. ما الأماكن الأخرى التي قد توجد البكتيريا Bacteria: توجد البكتيريا في كل مكان تقريبًا إلا في البيئات القاسية فيها البدائيات؟ حيث توجد البدائيات. وللبكتيريا جُدر خلوية قوية تحتوي على ببتيدوجلايكان، ولبعضها جدار خلوي ثان، وهي صفة تميزها من غيرها، ويمكن تصنيفها بناءً عليها. بالإضافة إلى ذلك فإن بعض البكتيريا - ومنها البكتيريا الخضراء المزرقة المبينة في الشكل 1 - تتميز بقيامها بعملية البناء الضوئي. بین الفروق بين البكتيريا والبدائيات هناك اختلافات البكتيريا والبدائيات أدت إلى تصنيفهما إلى فوق مملكتين، كما أنهما مختلفتان عن الخلايا الحقيقية النوى. ومن هذه الاختلافات ما يأتي: يحتوي جدار الخلية البكتيرية على ببتيدوجلايكان، في حين لا تحتوي البدائيات على ذلك، كما أن الدهون فى الأغشية البلازمية والبروتينات الرايبوسومية وحمض RNA مختلفة؛ فالبروتينات الرايبوسومية في البدائيات شبيهة بتلك الموجودة في الخلايا الحقيقية النوى. 63 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الشكل - للخلايا البـدائيــة الـنـوى تراكيـب ضرورية للقيام بعملياتها الحيوية. قارن فيم تختلف الخلية البكتيرية عن الخلية الحقيقية النواة في التركيب؟ جدار خلوي غشاء بلازمي. كروموسوم. محفظة رايبوسومات هديبات السيتوبلازم أسواط بلازمید تجربة استهلائية مراجعة بناءً على ما قرأته عن الخلايا البكتيرية، كيف يمكن أن تجيب عن أسئلة التحليل؟ تجرية علمية تركيب البدائية النوى Prokaryote Structure المخلوقات البدائية النوى مخلوقات مجهرية وحيدة الخلية، لها بعض خصائص الخلايا الأخرى، ومنها وجود DNA والرايبوسومات، ولكنها تفتقر إلى غشاء النواة وإلى العضيات المحاطة بالأغشية، ومنها الميتوكندريا والبلاستيدات. ورغم أن الخلية البدائية النوى صغيرة وليس لها عضيات محاطة بأغشية إلا أن لديها كل ما تحتاج إليه لإتمام وظائفها. تفحص الشكل 3-3 وأنت تقرأ عن تركيب الخلايا البدائية النوى. الكروموسومات Chromosomes: تترتب الكروموسومات في المخلوقات البدائية النوى بشكل مختلف عما في المخلوقات الحقيقية النوى. وتقع جينات البدائيات على كروموسوم حلقي كبير في منطقة من الخلية تسمى نظير النواة nucleoid. وللعديد من البدائية النوى قطعة صغيرة من DNA على الأقل تسمى هل تستطيع ترشيح الميكروبات؟ البلازميد plasmid، ولها ترتيب حلقي أيضًا. ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية المحفظة Capsule: بعض الخلايا البدائية النوى تفرز طبقة من السكريات المتعددة حول الجدار الخلوي مشكلة محفظة capsule، الشكل 3-3. وتؤدي المحفظة وظائف مهمة، منها حماية الخلية من الجفاف، ومساعدتها على الالتصاق بالسطوح في بيئتها، كما تساعد على حماية البكتيريا من ابتلاع خلايا الدم البيضاء لها، وتحميها أيضًا من أثر المضادات الحيوية. الهديبات Pili : توجد تراكيب تسمى الهديبات pili على السطح الخارجي لبعض البكتيريا. والهديبات تراكيب دقيقة جدا تشبه الشعيرات في شكلها. وهي تتكوّن من البروتين. وتساعد الهديبات البكتيريا على الالتصاق بالسطوح، وتعمل بمثابة جسر يربط بين الخلايا. ويمكن أن ترسل البكتيريا نسخا من البلازميد عبر الجسر إلى خلايا أخرى، فتزوّدها بخصائص وراثية جديدة. وتشكل هذه إحدى طرائق نقل المقاومة ضد المضادات الحيوية. هذا 64 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الجدار الخلوي Cell wall يمكن للعلماء أن يصنفوا البكتيريا طبقا لمكونات جدارها الخلوي، فجميع خلايا البكتيريا لها ببتيد و جلايكان في جدارها الخلوي؛ والببتيدو جلايكان مكون من سكريات ثنائية وقطع ببتيدية. تعرف البدائيات النوى Identifying Prokaryotes يمكن تعرُّف المخلوقات البدائية النوى باستخدام التقنيات الجزيئية؛ فعند مقارنة DNA فيما بينها يمكن إيجاد علاقات سلالية. وقد كان العلماء يعرفون البكتيريا تاريخيًا باستخدام صفات منها الشكل والحركة واستجابة الجدار الخلوي لصبغة جرام والحجم. الشكل :Shape يبيّن الشكل -4-3 ثلاثة أشكال لخلايا البدائيات النوى، هي الخلايا الكروية أو المستديرة، والخلايا العصوية التي تشبه العصا، والخلايا الحلزونية وتسمى أيضًا اللولبية. الحركة Movement على الرغم من أن بعض المخلوقات الحية البدائية النوى لا تتحرك إلا أن بعضها يستخدم الأسواط في الحركة. هذه الأسواط عبارة عن خيوط تختلف عن أسواط الخلايا الحقيقية النوى المكونة من أنابيب دقيقة. وتساعد الأسواط البدائيات النوى على الحركة نحو الضوء ومناطق تركيز الأكسجين الأعلى، أو نحو المواد الكيميائية ومنها السكر والأحماض الأمينية الضرورية لحياتها. وبعض المخلوقات البدائية النوى تتحرك بالانزلاق فوق طبقة مخاطية تفرزها . بكتيريا كروية بكتيريا عصوية بكتيريا حلزونية (لولبية) صبغة جرام Gram stain: يستخدم علماء الأحياء تقنية تسمى صبغة جرام الشكل 4-3 هناك ثلاثة أشكال للبكتيريا البدائية النوى : الكروية والعصوية والحلزونية. Gram stain؛ إذ يضيفون أصباعًا إلى البكتيريا لتحديد النوعين الرئيسين، التي لها طبقة خارجية من الدهون، والأخرى التي ليس لها هذه الطبقة. وتبدو البكتيريا التي لديها طبقة خارجية سميكة من الببتيد و جلايكان بلون بنفسجي داكن عند صبغها، وتسمى موجبة جرام . أما التي لها طبقة خارجية من الدهون وكمية أقل من الببتيدوجلايكان فيكون لونها ورديا (زهريا) فاتحا عند صبغها، وتسمى سالبة جرام. ولأن بعض المضادات الحيوية تعمل على مهاجمة الجدار الخلوي للبكتيريا فإن الأطباء يحتاجون إلى معرفة نوع الجدار الخلوي في البكتيريا التي يشكون في أنها سبب المرض، وذلك حتى يصفوا المضاد الحيوي المناسب. بكتيريا خلية باطن الخد الحجم Size: المخلوقات البدائية النوى صغيرة الحجم، حتى أنها إذا كبرت 400 مرة بالمجهر المركب العادي فإن أبعادها تتراوح بين 1 و 10 میکرومتر طولاً، وبين 0.7 و 1.5 ميكرومتر عرضًا. ادرس الشكل 5-3 الذي يبين خلية بكتيرية وخلية أخرى بشرية، ولاحظ الحجم النسبي لخلايا البكتيريا ولخلايا باطن الخد. إن الخلايا الأصغر حجمًا، مساحة سطحها كبيرة بالنسبة إلى الشكل -- مقارنة حجمية تبين كيف أن حجمها. ونظرًا إلى صغر حجمها فإن المواد الغذائية والمواد الأخرى التي خلية بطانة الخد أكبر من البكتيريا الموجودة في تحتاج إليها يمكن أن تنتشر إلى جميع أجزائها بسهولة. فم الإنسان. النواة .. 65 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

تجربة 1-3 تصنيف البكتيريا ما الخصائص التي تستخدم لتقسيم البكتيريا إلى مجموعات؟ يمكن صبغ البكتيريا باستخدام صبغة جرام لتوضيح الفرق في الببتيدوجلايكان الموجود في جدرانها الخلوية. واعتمادًا على هذا الفرق تُصنف البكتيريا إلى مجموعتين رئيستين. خطوات العمل BLE 1. املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية. 2. اختر أربع شرائح جاهزة مختلفة للبكتيريا التي صبغت لبيان الفروق بين جدرها الخلوية. ستكون الشرائح معنونة بأسماء البكتيريا، ومشارًا إليها بطبقة سميكة أو رقيقة من الببتيد وجلايكان. 3. استخدم العدسة الزيتية لمجهرك لدراسة الشرائح الأربع. 4. دوّن ملاحظاتك كلها في جدول ، ومنها الملاحظات المتعلقة بلون الخلايا. التحليل: 1. فسّر البيانات. بناءً على ملاحظاتك كوّن فرضية حول كيفية التمييز بين مجموعتي 2 صف شكلين مختلفين للخلايا التي شاهدتها في الشرائح. البكتيريا. تكاثر البدائيات النوى كروموسوم جدار خلوي Reproduction of Prokaryotes سيتوبلازم غشاء بلازمي الانقسام الثنائي تتكاثر معظم المخلوقات البدائية النوى بطريقة لاجنسية، تسمى الانقسام الثنائي الشكل .36. الانقسام الثنائي Binary fission هو انقسام الخلية إلى خليتين متماثلتين وراثيا. وفي هذه العملية يتضاعف الكروموسوم، ثم ينفصل الكروموسوم الأصلي عن نسخته الجديدة. وفي أثناء حدوث ذلك تستطيل الخلية وتصبح أكبر حجمًا. وتتكون بعد ذلك قطعة جديدة من غشاء الخلية ومن جدارها الخلوي يفصلان الخلية إلى خليتين متماثلتين. ويتم هذا هذا بسرعة كبيرة قد تصل إلى مرة كل 20 دقيقة تحت ظروف بيئية مثالية. فعندما تكون الظروف ملائمة قد تتكاثر خلية بكتيرية واحدة عن طريق الانقسام الثنائي لتصل إلى بليون خلية في 10 ساعات تقريبًا. وتتكاثر أنواع أخرى من البدائيات النوى بشكل آخر من أشكال التكاثر اللاجنسي يسمى الاقتران conjugation؛ حيث تلتصق خليتان معًا وتتبادلان الشكل - الانقسام الثنائي شكل من المواد الوراثية. ويبين الشكل - دور الهديبات (Pili) في التصاق الخليتين أشكال التكاثر اللاجنسي في بعض بدائية حتى يتم انتقال المادة الوراثية من خلية إلى أخرى، وبهذه الطريقة تنتج مادة النوى. وراثية جديدة، ويزداد تنوع البدائيات النوى. 66 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الاقتران عمليات الأيض في البدائيات النوى Metabolism of prokaryotes تتباين البدائيات النوى في قدرتها على النمو تبعًا لوجود الأكسجين. فالبدائيات النوى التي تحتاج إلى الأكسجين - الذي يساعدها على إنتاج الطاقة اللازمة لنموها – تسمى هوائية إجبارية، أما التي لا تستخدم الأكسجين لإنتاج الطاقة أو الأيض (اللازمة لنموها) فتسمّى لاهوائية إجبارية. وهذه المخلوقات الأخيرة تحصل على الطاقة من التخمر. هناك مجموعة أخرى من البدائيات النوى تسمى الهوائية الاختيارية وهي تنمو في وجود الأكسجين - تستخدمه لإنتاج الطاقة - أو في عدم وجوده. ويستخدم هذا النوع من البدائيات النوى عملية التخمر للحصول على الطاقة عند غياب الأكسجين، كما في الشكل 8-3. عملية غير ذاتيات التغذي Heterotrophs: بعض البدائيات النوى غير ذاتية التغذي، أي أنها لا تستطيع بناء غذائها بنفسها، بل عليها أن تحصل عليه. العديد من غير ذاتيات التغذي كما أن بعض البكتيريا تكون متكافلة في تغذيتها مثل بكتيريا رایزوبیام Rhizobium وبعض البكتيريا تكون متطفلة مثل بكتيريا الكلاميديا Chlamydias. ذاتية التغذي البدائيات النوى غير ذاتية التغذي كيميائية ضوئية مترجمة متكافلة متطفلة الشكل 7-3 يتم فيه تبادل المادة الوراثية من خلال الهديبات. حلل. ما نوع التكاثر الذي يتم به هنا تبادل المادة الوراثية؟ الشكل 8-3 تُوضع البدائيات النوى في مجموعات تبعًا لكيفية حصولها على غذائها. قد تكون بدائية النوى غير ذاتية التغذي مترممة أو متطفلة أو متكافلة، أو ذاتية التغذي؛ فقد تقوم بعملية البناء الضوئي، أو بالتمثيل الكيميائي. 67 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

إرشادات الدراسة الذاتيات التغذي الضوئي Photoautotrophs: بعض أنواع البكتيريا ذاتية التغذي تقوم بعملية البناء الضوئي بطريقة تشبه النباتات. وهذه البكتيريا يجب أن تعيش في بيئات يتوافر فيها الضوء، ومنها البرك الضحلة والجداول؛ وذلك لبناء المادة العضوية واستخدامها غذاءً. اعتقد العلماء سابقا أن الطحالب تلخيص اكتب ملخصا تبين فيه تنوع الخضراء المزرقة مخلوقات حية تنتمي إلى المخلوقات الحقيقية النوى، البدائيات النوى وأهميتها، وكيف تتكاثر؟ ولكن اكتشفوا بعد ذلك أنها من بدائية النوى وأعيد تسميتها بالبكتيريا الخضراء المزرقة؛ حيث تشبه هذه البكتيريا النباتات من حيث القيام بعملية البناء الضوئي، وهي مهمة في البيئة؛ لأنها توجد في بداية السلاسل الغذائية، وتطلق الأكسجين إلى البيئة المحيطة. ويعتقد أن البكتيريا الخضراء المزرقة كانت أول مجموعة من المخلوقات الحية التي أطلقت الأكسجين إلى الغلاف الجوي البدائي للأرض في ذلك الزمن قبل ثلاثة مليارات سنة تقريبًا. الذاتيات التغذي الكيميائية Chemoautotrophs:بعض البكتيريا الذاتية التغـذي لا تحتاج إلى الضوء مصدرًا للطاقة؛ فهي تحلل المركبات العضوية وتسمى ذاتية التغذي الكيميائية، وتطلق مركبات غير عضوية تحتوي على النيتروجين أو الكبريت - ومنها الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين من خلال عملية تسمى التمثيل الكيميائي. تؤدّي بعض أنواع البكتيريا الذاتية التغذي الكيميائية دورًا مهما في البيئة؛ لأنها تحافظ بمشيئة الله على استمرار تدوير المركبات النيتروجينية والمركبات غير العضوية الأخرى في الأنظمة البيئية. بقاء البكتيريا Survival of Bacteria كيف تحافظ البكتيريا على بقائها إذا أصبحت ظروف البيئة غير ملائمة ، كأن يقل الماء، أو يحدث تغير شديد في درجة الحرارة، أو تقل المواد الغذائية؟ فيما يلي بعض الطرائق التي تواجه البكتيريا بها هذه الظروف البيئية القاسية: الأبواغ الداخلية Endospores: عندما تصبح الظروف البيئية قاسية تُنتج بعض أنواع البكتيريا تركيبًا يسمى البوغ الداخلي endospore. وتعد البكتيريا المسببة للجمرة الخبيثة أو التيتانوس أو التسمم الوشيقي (البوتيوليني) كلها أمثلة على البكتيريا المكوّنة للأبواغ . ويمكن أن ينظر إلى البوغ الداخلي على أنه خلية كامنة، تقاوم البيئات القاسية، وتستطيع مقاومة الحرارة العالية والبرودة الشديدة والجفاف، والتعرض لكميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية، وجميعها ظروف تقتل الخلية البكتيرية العادية. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 68

عندما تتعرض البكتيريا للعيش في بيئة قاسية – كما هو موضح في خلية خضرية الشكل - يحيط غلاف البوغ بنسخة من كروموسوم الخلية وقليل من السيتوبلازم، وقد يموت ما تبقى من الخلية ويبقى البوغ فقط. وعندما تتحسن الظروف ثانية ينمو البوغ، فيصبح خلية جديدة. والأبواغ الداخلية خلية مكونة لها القدرة على البقاء فترات طويلة . ولأن الخلية البكتيرية الواحدة لا تنتج إلا بوعًا داخليًا واحدًا فإن هذه العملية تُعد آليةً للبقاء، لا شكلاً من أشكال التكاثر. عة، للأبواغ أبواغ داخلية نمو البوغ الداخلي ناتج النمو الطفرات Mutations: إذا تغيرت البيئة وكانت البكتيريا غير قادرة على التكيف مع تلك الظروف الجديدة فقد تنقرض. ولأن البكتيريا تتكاثر بسر ويزداد تعدادها بشكل كبير فإن الطفرات الوراثية تساعدها على البقاء في بيئة دائمة التغير. والطفرات تغيرات عشوائية مفاجئة في تسلسل الـ DNA تقود إلى أشكال جديدة من الجينات، وإلى صفات جديدة، وتنوع وراثي. وحين يحدث تغير في البيئة فقد يكون لبعض البكتيريا ضمن المجموعة ذلك التنوّع المناسب من الجينات الذي يسمح لها بالبقاء والتكاثر، مما يؤدي إلى كثير خلية خضرية من المشاكل للإنسان؛ كالبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. بيئة البكتيريا Ecology of Bacteria إن أول ما يخطر ببال الناس إذا سمعوا اسم البكتيريا هو الجراثيم أو المرض. غير أن هذا غير صحيح؛ فمعظم البكتيريا لا تسبب المرض، بل إن العديد منها مفيد، بل قد يصل الأمر إلى اعتقاد البعض أن البشر مدينون للبكتيريا التي سخرها الله سبحانه وتعالى لهم؛ فهي تساعد على تسميد الحقول، وتدوير المواد الغذائية، وحماية الجسم، وإنتاج الغذاء والدواء. تدوير المواد الغذائية وتثبيت النيتروجين تسمى المخلوقات التي تحصل على الطاقة من المخلوقات الميتة المحلّلاتِ، أو ملتهمة المادة العضوية . ومن هذه المحللات البكتيريا. وهي تعمل على إعادة مواد غذائية مهمة إلى البيئة. ومن دون إعادة تدوير هذه المواد الغذائية فإن كل المواد الخام الضرورية للحياة سوف تستهلك. كما أنه يلزمنا استخدام المزيد من الأسمدة للنباتات إذا لم يثبت النيتروجين اللازم لنمو النباتات. الشكل - يمكن أن تعيش الأبواغ الداخلية في ظروف بيئية شديدة القسوة. 69 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

مهن مرتبطة مع علم الأحياء الربط مع الكيمياء النيتروجين ضروري لاستمرار الحياة على الأرض؛ فهو مكوّن أساسي للأحماض الأمينية التي تشكل الوحدات عالم التغذية : يساعد علماء التغذية على الحفاظ على نكهة الغذاء ولونه وقوامه البنائية للبروتينات. كما أنه يدخل في تركيب RNA، وDNA. يوجد معظم وقيمته الغذائية وسلامته؛ فهم يقومون النيتروجين على الأرض في الغلاف الجوي على هيئة غاز (N). وتستخدمه بقياس قيم المواد الغذائية، واختبار وجود المخلوقات الضارة، ومنها البكتيريا. بعض أنواع البكتيريا مباشرة، كما في العقد النيتروجينية الموجودة على جذور النباتات البقولية، كما هو موضح في الشكل 10-3 ؛ فلديها إنزيمات تحوله إلى مركبات نيتروجينية في عملية تسمى تثبيت النيتروجين. وتعيش بعض هذه البكتيريا في التربة. وتكوّن علاقة تبادل منفعة مع العُقد الجذرية للنباتات، مثل فول الصويا، والبرسيم؛ بحيث تستخدم النيتروجين الجوي وتحوله إلى أشكال من مركبات النيتروجين التي يستطيع النبات استخدامها. فتكون النباتات قادرة على امتصاص الأمونيا ) وغيرها من المركبات النيتروجينية من التربة. ولأن النباتات تعد الأساس في السلسلة الغذائية فإن الشكل 100- إن البكتيريا المثبتة النيتروجين يمر من خلال المخلوقات الحية التي تتغذى على النباتات. وفي للنيتروجين ـ التي تعيش على عُقد جذور النباتات - قادرة على أخذ نيتروجين الهواء المقابل تحصل البكتيريا على المواد الكربوهيدراتية الضرورية لتغذيها عند نموها على العقد الجذرية للنباتات. وتحويله إلى شكل يستخدمه النبات. صورة بالمجهر الإلكتروني الماسح مكبرة 120 مرة. 70 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

أمعاء غليظة أمعاء دقيقة الفلورا الطبيعية Normal flora: يعيش داخل جسمك وخارجه ما لا يحصى ن البكتيريا ، ومعظمها غير ضار، ولهذا تسمى الفلورا الطبيعية. وهي مهمة جدًّا للجسم؛ لأنها حين تنمو وتتكاثر على الجسم تتنافس مع البكتيريا المسببة للمرض، وتمنعها من إحداث المرض. أحد أنواع البكتيريا – يسمى أشير شيا كولاي Escherichia coli – يعيش في الأمعاء، وهو موضح في الشكل 11-3. وبعض سلالة هذا النوع يسبب تسمما غذائيَّا، لكن النوع الذي يعيش في أمعاء الإنسان والثدييات الأخرى غير ضار، بل مهم للبقاء. فتلك التي تعيش في الإنسان تكوّن فيتامين K الذي تمتصه الأمعاء، ويستخدم في تخثر الدم. وهذا نمط للتعايش ) علاقة تكافل)؛ حيث تجد البكتيريا مكانًا دافئا فيه غذاء، وهي في المقابل تزود الإنسان بمادة غذائية أساسية. الغذاء والدواء Foods and medicines: إذا فكرت في معظم أنواع الأغذية التي تناولتها في الأيام السابقة – ومنها الجبن واللبن والمخلل وغيرها – فعليك أن تعرف أنها جميعًا صنعت بمساعدة البكتيريا التي تدخل مثلاً في صناعة الشيكولاتة، وهي وإن لم تكن موجودة في الشيكولاتة التي تتناولها إلا أنها تستخدم لتحطيم حبوب الكاكاو في أثناء إنتاجه. وهي كذلك مسؤولة عن الإنتاج التجاري لفيتامين B12 والرايبوفلافين. وهي مهمة أيضًا في مجال الأدوية والبحث العلمي. فعلى الرغم من أن بعضها يسبب المرض إلا أن بعضها مفيد في مقاومة المرض؛ فالمضادات الحيوية مثل الستربتومايسين والتتراسايكلين والفانكومايسين تنتجها البكتيريا. ماذا قرأت؟ صف فوائد البكتيريا. الشكل 11-3 إن لبكتيريا الأمعاء أشيرشيا كولاي E. coli التي تعيش في أمعائنا أهمية كبيرة في بقائنا أحياء. 71 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الربط مع رؤية 2030 رؤية VISION 2 30 المملكة العربية السعودية KINGDOM OF SAUDI ARABIA مجتمع حيوي البكتيريا المسببة للأمراض Disease causing bacteria: نسبة صغيرة من أنواع البكتيريا تسبب الأمراض. ويمكن أن تُحدث البكتيريا الأمراض بإحدى طريقتين؛ فبعضها يتكاثر سريعًا قبل أن تتمكن دفاعات الجسم من القضاء عليها، وقد ينشر أنواعًا من العدوى الخطيرة في أجزاء أخرى من الجسم. وبعضها الآخر يفرز سموما أو مواد أخرى. فالبكتيريا المسببة لتسمم الغذاء تفرز سما يسبب شللاً لخلايا الجهاز العصبي. وكذلك يمكن أن تسبب ۳. ۲.۱ تعزيز الوقاية ضد المخاطر الصحية (نظام الصحة العامة وإدارة الأزمات الصحية ) البكتيريا تجاويف في الأسنان في أثناء استعمالها السكر الموجود في الفم، حيث تنتج أحماضًا تسبب تلف الأسنان وتسوسها. ويشير الجدول 1-3 إلى معظم الأمراض التي تسببها البكتيريا. كما أن بعض أنواع البكتيريا تسبب أمراضًا للنباتات تنقل العدوى فيما بينها . وانطلاقًا من رؤية المملكة 2030 يحاول الباحثون إيجاد طرائق لمنع الأمراض التي تسببها البكتيريا للحيوان والنبات. وللحصول على مزيد من المعلومات حول الأمراض البكتيرية ارجع إلى موقع البوابة الإلكترونية لوزارة الصحة بالمملكة العربية السعودية www.moh.gov.sa الجدول 1-3 الفئة الأمراض التنفسية أمراض تسببها البكتيريا للإنسان المرض ذات الرئة، السعال الديكي، السل، الجمرة الخبيثة حب الشباب البثور أمراض الجلد أمراض القناة الهضمية أمراض الجهاز العصبي أمراض تنتقل بواسطة الجنس أمراض أخرى أنواع عديدة من تسمم الغذاء، الكوليرا التسمم الوشيقي ( البوتيوليني) ، التيتانوس، التهاب السحايا البكتيري السفلس ( الزهري)، السيلان مرض لايم، حمى التيفوئيد التقويم 1-3 الخلاصة فهم الأفكار الرئيسة • تنتمي بدائية النوى إلى فوق 1. الفكرة الرئيسة | مملكتين. لخلية بكتيرية. ارسم التفكير الناقد مخططا 5. حلّل. لماذا يعد فهم تنوع بدائية النوى معظم بدائية النوى مفيدة. 2. ناقش الأساس المنطقي الذي اعتمده علماء التصنيف لوضع 6. . لبدائية النوى آليات متعددة للمحافظة على بقائها. . تُسبب بعض البكتيريا المرض. أكثر صعوبة لدى علماء الأحياء مقارنة بالنباتات أو الحيوانات؟ الرياضيات في علم الأحياء لو سقطت بدائية النوى في مجموعتين خلية بكتيريا واحدة من نوع سالمونيلا بدلا من مجموعة واحدة. .3 اشرح آليات بقاء البكتيريا. الساعة الواحدة بعد الظهر على طعامك في المطبخ وكان الطعام يشكل ظرفًا مثاليا لتكاثرها فاحســب عـــــدد خلايا .4. اذكر أمثلة للطرائق التي تفيد بها البكتيريا عند الساعة الثالثة بعد الظهر. البكتيريا الإنسان. علمًا بأن البكتيريا تتضاعف كل 20 دقيقة. 72 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446