תחום חיידק הוא אחד משלושת התחומים שזוהו עץ החיים ומהווה את הצורה הפרימיטיבית ביותר של החיים. מבין כל האורגניזמים חיידקים הם השכיחים ביותר בכוכב הלכת.
אלה יכולים לאכלס מערכות אקולוגיות שונות, ממעיינות מים ב 100 מעלות צלזיוס לקטבים, בטמפרטורות שמתחת ל 15 מעלות צלזיוס.
בשנת 1977 קבע קרל ווזה, יחד עם מדענים אחרים, סיווג חדש זה על סמך מאפיינים כמו סוג התא, התרכובות המרכיבות את הממברנה שלו ומבנה ה- RNA.
חיידקים הם אורגניזמים פרוקריוטיים חסרי גרעין ואורגנלים סגורים בקרום. לצורך העקירה שלהם הם משתמשים בתנועות פלאדל או בתנועות כיפוף הזזה, בעוד שאחרים נותרו ללא תנועה.
חיידקים מורכבים ממולקולת DNA מעגלית הנקראת נוקלאאיד, שנמצאת בציטופלזמה.
אורגניזמים אלה ממלאים תפקידים שונים על פני כדור הארץ: הם משפיעים על בריאות האדם ועל ההתפתחות התעשייתית.
יצורים חיים מסווגים לשלושה תחומים: eucarya, שהם צמחים, בעלי חיים, פטריות, כרומיסט (אצות ופלנקטון) ופרוטסטים; archaea, המתייחס למיקרובים החיים בסביבות קיצוניות; ואובקטריה או חיידק, הכולל את כל שאר החיידקים.
תחום החיידק כולל את כל החיידקים (eubacteria) ו- cyanobacteria (אצות כחולות-ירוקות), שהן הצורות הנפוצות ביותר לתחום זה.
הִיסטוֹרִיָה
הידע המיקרוביולוגי מיקד את האינטרס של המדענים מאז שתאר צ'ארלס דארווין את עץ החיים, הכולל את האורגניזמים האחראים על מתן חיים על פני כדור הארץ.
במאה השבע עשרה התגלו קיומם של חיידקים ואפשרותם להידבק, אך רק בשנת 1977 זיהה קרל ווז את התחומים הבסיסיים המכילים חיים.
הסיווג של צמחים ובעלי חיים היה מבוסס על אנטומיה והשוואה עוברית, אך היה קשה מאוד להבין את תפקוד החיידקים בשל המגוון הפיזיולוגי העצום שלהם.
מאפיינים
תחום החיידק כולל כמעט את כל היצורים החד-תאיים המיקרוסקופיים. יש להם מעט חלבונים קשורים ואין להם קרום גרעיני, מיטוכונדריה או פלסטידים, האופייניים לצמחים ופטריות.
תאים פרוקריוטיים אלה הם בגודל של 0.2 עד 10 מילימטרים ומורכבים ממולקולת DNA מעגלית הנקראת נוקלאאיד, שנמצא בציטופלזמה. הם משתמשים באברונים קטנים בכדי לנוע וללא מעט חלבונים קשורים.
חיידקים חשובים מאוד באופיים מכיוון שהם קיימים במחזורים הטבעיים של חנקן, פחמן וזרחן, בין היתר. חיידקים יכולים להפוך חומרים אורגניים לחומרים לא אורגניים, ולהיפך.
קבוצת אורגניזמים זו מוזנת בספיגה, פוטוסינתזה או כימוסינתזה והתרבותה אינה מינית, על ידי ביקוע בינארי; כלומר לפני שהתרבות מתרחשת, שכפול או העתקה של אותו חומר גנטי מתרחש, וכך מתרחשת חלוקת תאים. חלוקה זו יכולה להתרחש גם דרך ניצנים.
צורתם של חיידקים מגוונת מאוד, ולעתים קרובות אותו מין מאמצ לסוגים מורפולוגיים שונים. תופעה זו ידועה בשם pleomorphism. אפשר למצוא ארבעה סוגים של חיידקים: קוקצי, המעוצבים ככדור; bacilli, כמו Escherischia coli; הספירילה, שהם תאים סליליים; ויברציות שגורמות כולרה.
חיידקים נמצאים בכל מערכות אקולוגיות יבשתיות ומימיות ומשגשגים בסביבות קיצוניות. סביבות אלה כוללות מעיינות חמים וחומציים, פסולת רדיואקטיבית, מעמקי הים או כל אזור בקרום כדור הארץ.
סוגים מסוימים של חיידקים אינם תלויים ואחרים טפיליים: הם ניזונים מאורגניזמים אחרים ומגוון רחב של דברים.
סוגי חיידקים
באופן כללי, ניתן לסווג חיידקים לשלושה סוגים:
אירובי
חיידקים אלה זקוקים לחמצן בכדי לצמוח ולהישאר בחיים.
אנאירובי
הם לא יכולים לסבול חמצן.
אנאירובים מקבילים
הם חיידקים שמעדיפים לגדול בנוכחות חמצן, למרות שהם באמת יכולים להסתדר בלעדיה.
בתוך תחום החיידק קיימים אחד-עשרה סדרים:
- איובקטריאלי, כדורי או ביליליארי, הכולל כמעט את כל החיידקים הפתוגניים והצורות הפוטוטרופיות.
- Pseudomonales, צו המחולק לעשר משפחות, כולל הפסאודומונאים והספירילות
- Spirochetals (טרפונמות, leptospires)
- Actinomycetales (mycobacteria, actinomycetes)
- Rickettsiales
- מיקופלסמה
- כלמיובקטריה
- Hifomicrobiales
- Beggiatoales
- Cariofanales
- Myxobacterials
מאפיינים
חיידקים חשובים מאוד למיחזור של אלמנטים שונים; צעדים חשובים רבים במחזורים ביוגוכימיים תלויים באלה. הם אחראים לפירוק החומר האורגני בצורותיו הבסיסיות ביותר כך שיוכל לחזור לאדמה או לאוויר.
בגוף האדם ישנם פי עשרה יותר תאים חיידקיים מאשר תאים אנושיים. רובם מרוכזים בעור ובדרכי העיכול.
התפקיד הוא להגן על הגוף וגם ליצור סביבה התורמת להתפתחות של פונקציות פיזיולוגיות אחרות, אך כאשר מופרעת כמות החיידקים התקינה, מתרחשות מחלות.
ההגנה שמספקת מערכת החיסון מאפשרת לרבים מהחיידקים הללו להיות מועילים ולא מזיקים. עם זאת, כמה חיידקים פתוגניים יכולים לגרום למחלות זיהומיות כמו דיפטריה, עגבת, כולרה, טיפוס, קדחת השנית והצרעת.
ישנם מאתיים מינים של חיידקים שמתגלים כפתוגניים לבני אדם, אך הרוב המוחלט אדיש או מועיל.
חיידקים חשובים בתהליכים תעשייתיים כמו ייצור כימיקלים ותרופות, טיפול בשפכים וייצור מזון כמו נקניקים, חומץ, חמאה, יוגורט, גבינה, זיתים, חמוצים ובצל.
מדענים ברחבי העולם משתמשים בסוגים שונים של חיידקים למטרות רפואיות לייצור אנטיביוטיקה, ליצירת חיסונים וטיפול במחלות שונות.
בתחום הקוסמטיקה חיידקים חיוניים לייצור משחות נגד קמטים, חומרי הגנה על העור ונוגדי חמצון.
הפניות
- Pohlschröder, M., Prinz, WA, Hartmann, E., & Beckwith, J. (1997). תרגום חלבונים בשלושת תחומי החיים: וריאציות בנושא. תא, 91 (5), 563-566.
- Ciccarelli, FD, Doerks, T., Von Mering, C., Creevey, CJ, Snel, B., & Bork, P. (2006). לקראת שחזור אוטומטי של עץ חיים שנפתר מאוד. מדע, 311 (5765), 1283-1287.
- בוורידג ', טי ג'יי (1994). שכבות S חיידקיות. חוות דעת נוכחית בביולוגיה מבנית, 4 (2), 204-212.
- מרציונאטו, ג'יי.בי (1948). אמנת פיטופתולוגיה. Bs As: Ediciones Liberería del Colegio. עמ '45-47