تعد البكتيريا والبدائيات أصغر المخلوقات الحية الدقيقة وأبسطها

نعم صحيح .

البكتيريا والبدائيات هي كائنات وحيدة الخلية، تعتمد في غذائها على الكائنات الموجودة حولها في بيئتها، حيث يبلغ متوسط سمك البكتيريا حوالي 0.5 ميكرومتر وطولها ما يقرب من 2 ميكرومتر، أما البدائيات فهي أكبر من البكتيريا بقليل لكنها تظل هي والبكتيريا أصغر المخلوقات الحية، ورغم تشابههم في أشياء كثيرة إلا أنه يوجد بينهم اختلافات تجعل كل منهم ينضم لمجموعة من المخلوقات التي تشبهه.

البكتيريا والبدائيات هي كائنات مجهرية وحيدة الخلية، يمكن أن تتواجد بالملايين في كل بيئة وداخل الكائن الحي وخارجه، يمكن لهذه الكائنات أن تكون ضارة وتسبب أمراضًا كثيرة للإنسان والحيوان ولكنها كائن حي في السلسلة الغذائية حيث تخدم كل منها غرضًا مفيدًا للإنسان والحيوان والبيئة حيث تقدم الدعم للنبات والحيوان، كما أنها أصبحت تستخدم في الكثير من الصناعات وخاصة الصناعات الطبية، واعتقد العلماء أن البكتيريا هي أول الكائنات الحية وجودًا على الأرض بسبب بساطة تكوينها.[1][2]

ما هو وجه التشابه بين البكتيريا والبدائيات

بدائيات النواة.
كائنات تتكون من خلية واحدة.
الأحجام والأشكال.
التواجد في كل مكان.
استخدام مصادر طاقة متعددة.

تتشابه البكتيريا والبدائيات التي تسمى أيضًا العتائق أو البكتيريا القديمة، في العديد من الجوانب مثل الأحجام والأشكال وطريقة التكاثر وطريقة العيش، حيث أنهم كائنات بدائية بسيطة وجدت منذ آلاف السنين، وجدت البكتيريا ثم البدائيات ولكن الحفريات تقول أنهم كانوا في حقبة واحدة، حيث تتشابه البكتيريا والبدائيات في أنهم:

بدائيات النواة:

البكتيريا والعتائق من الكائنات التي لا تحتوي على نواة، حيث توجد المادة الوراثية لهم داخل السيتوبلازم مباشرة ومرتبطة بالغشاء، كما أنه لا يوجد دا الخلية

الميتوكوندريا

والبلاستيدات الخضراء والشبكة الإندوبلازمية وجسم جولجي، لذلك تحدث جميع التفاعلات الحيوية والنسخ والترجمة للمادة الوراثية في السيتوبلازم، لذلك أيضًا تتقيد هذه الخلايا في النمو حيث لا يمكنها النمو بشكل كبير.

كائنات تتكون من خلية واحدة:

تعتبر كل خلية بكتيرية وكل خلية بدائية كائنًا حيًّا واحدًا مستقلًا، تقوم بكل العمليات الحيوية التي يحتاجها الكائن الحي من التغذية والتكاثر، حيث لا يمكن للخلية الواحدة أن تتحد مع خلايا أخرى لتكوين الأنسجة والأعضاء المنظمة التي تقوم العمليات الحيوية مثل الكائنات متعددة الخلايا.

الأحجام والأشكال:

تتشابه أحجام وأشكال الخلايا البكتيرية والخلايا البدائية، حيث يبلغ متوسط طولهم ما بين 1-2 ميكرومتر، ولكن هناك العديد من الاستثناءات فيمكن أن تكون الخلايا البكتيرية والبدائية طويلة فتصل إلى 750 ميكرومتر، ويمكن أن تكون قصيرة فتصل إلى 0.4 ميكرومتر، هذا بالنسبة للحجم أما الأشكال فتتشابه أيضًا ولكن لهذه الخلايا أشكال مميزة منها:

الشكل الكروي للبكتيريا أو cocci.

شكل القضيب أو القضيب المنحني Vibrio.

شكل لولبي، أو Spirilla.

يمكن أن تكون هناك زوائد على سطح الخلية على شكل سوط أو شعر.

التواجد في كل مكان:

تتميز البكتيريا والعتائق بقدرتهم الخارقة على التكيف والتواجد في بيئات مختلفة وقاسية، حيث تمتلك الخلية المكونة للكائن الحي الكثير من الخصائص التي تمكنهم من التواجد في البيئات القاسية مثل أعماق المحيطات والينابيع الساخنة وكذلك البحيرات المالحة، فهي تعتبر كائنات حية متطرفة، كما أنها توجد بكثرة في أجسامنا.

استخدام مصادر طاقة متعددة:

يمكن للبكتيريا أن تستخدم الكثير من مصادر الطاقة للعيش، وذلك لأن البيئة المبكرة للأرض والتي نشأت فيها هذه الكائنات لم تكن صديقة للبيئة ولم تكن هناك مصادر للبيئة كافية، لذلك تكيفت هذه الكائنات على المصادر الموجودة، فهناك من هذه الكائنات من تحصل على الطاقة من الشمس وهي الطاقة الضوئية، ومنها من تعتمد على الطاقة الكيميائية عن طريق التغذية.[2]

ما هو وجه الاختلاف بين البكتيريا والبدائيات

جدار الخلية.
الأسواط.
الدهون.
الحساسية تجاه مضادات الميكروبات.
تكوين الميثان.
التمثيل الضوئي.

كما تتشابه البكتيريا والبدائيات التي سميت قديمًا بالبكتيريا القديمة، فإنهم يختلفوا في بعض الأشياء في تكوين الخلية وطريقة تفاعل الخلايا مع الأشياء منها:

جدار الخلية:

لكل من هذه الكائنات جدار خلية، ولكن تختلف مكوناته، فيحتوي جدار الخلية في البكتيريا على مادة حيوية رئيسية تسمى الببتيدوجليكان، ويكون مركزًا في الخلية الموجبة ورقيقًا في الخلية السالبة، ولكن العتائق تحتوي على السودومرين والسكريات بدلًا منه.

الأسواط:

تتشابه الخليتان في أن كلًا منهم تحتوي على أسواط ولكن يختلفون في التركيب، فالسوط في الخلية البكتيرية يحتوي على نوع واحد فقط من البروتين ويبلغ قطر السوط من 15 إلى 20 نانومتر، ولكن يتكون السوط في العتائق من بروتينات متعددة ويبلغ نصف قطرها نصف قطر السوط في الخلية البكتيرية تقريبًا.

الدهون:

يحتوي غشاء الخلية البكتيرية والبدائية على دهون، ولكن في الخلية البكتيرية ترتبط الأحماض الدهنية بالإستر جلسرين، ولكن تحتوي العتائق على إيثر جلسرين، ولا يوجد بها أحماض دهنية حقيقية.

الحساسية تجاه مضادات الميكروبات:

تتأثر البكتيريا بمضادات الميكروبات ولكن تختلف من بكتيريا لأخرى اعتمادًا على تكوين جدار الخلية والمقاومة ضد هذه المضادات، ولا تتأثر العتائق بمضادات الميكروبات فمثلًا لا تؤثر البنسلينات على العتائق.

تكوين الميثان:

لا تستطيع البكتيريا تكوين الميثان بينما تستطيع البكتيريا القديمة تكوينه، وذلك نابع من اختلافات جوهرية داخل كل خلية سواء بكتيرية أو بكتيرية قديمة.

التمثيل الضوئي:

تستطيع البكتيريا القيام بعملية التمثيل الضوئي وذلك لوجود مادة الكلوروفيل بينما لا تستطيع العتائق فعله لعدم وجود الكلوروفيل.[3]

كيف تتكاثر البكتيريا

الانشطار الثنائي.
نقل المادة الجينية.
الأبواغ.

تتكاثر الخلايا البكتيرية الحديثة والقديمة بطرق مختلفة، وذلك حسب الظروف البيئية والعوامل المناسبة، فكل طريقة منهم تتم في ظروف معينة ومن هذه الطرق:

الانشطار الثنائي:

هو نوع وشكل من

أشكال التكاثر اللاجنسي

والذي يتم عن طريق استمرار الخلية البكتيرية في النمو حتى تكبر ويتكون جدار فاصل عبر المركز مكونًا خليتين منفصلتين من نفس المادة الجينية.

نقل المادة الجينية:

تتم هذه العملية من خلال جعل الخلية البكتيرية تمتلك مادة وراثية جديدة وهذه العملية تسمى التحول أو الاقتران، ومن فوائد هذه الطريقة أنها تجعل البكتيريا أقوى وأكثر قدرة على مقاومة التهديدات الخارجية مثل مضادات البكتيريا.

الأبواغ:

عندما تكون الظروف البيئية المحيطة غير ملائمة للتكاثر، فإن بعض الأنواع من البكتيريا تقوم بتكوين ما يسمى بالأبواغ، وتكون فيها المادة الوراثية والإنزيمات اللازمة لإنبات الكائن الجديد، ومن المميز أنها شديدة المقاومة للضغوط البيئية، حيث يمكن أن تظل غير نشطة لعدة قرون حتى إذا سمحت الظروف خرجت وتكونت كائنات جديدة.[4]

فوائد البكتيريا والبدائيات

بقاء الإنسان.
تثبيت النيتروجين.
الصناعات الغذائية.
الصناعة.

البكتيريا ليست كلها ضارة وليست كلها مفيدة، بل يوجد منها الضار والمفيد، والحقيقة أن البكتيريا تقدم للإنسان الكثير من الفوائد وأهم هذه الفوائد:

بقاء الإنسان:

يوجد الكثير من البكتيريا النافعة في الجهاز الهضمي لجسم الإنسان والتي تقوم بتفكيك الكثير من العناصر الغذائية مثل السكريات المعقدة إلى أشكال يمكن للجسم امتصاصها، كما أنها تقوم بالتنافس مع البكتيريا الضارة وتقوم بمهاجمتها وحماية الجسم من أمراض محتملة.

تثبيت النيتروجين:

تأخذ البكتيريا النيتروجين في حياتها ثم بعد موتها تطلقه ليستخدمه النبات، حيث يحتاج النبات النيتروجين ليعيش، ولا تستطيع النباتات فعل ذلك بنفسها لذلك تحتوي النباتات في جذورها على حاوية صغيرة من البكتيريا لاستخدام النيتروجين الصادر منها.

الصناعات الغذائية:

تستخدم بكتيريا حمض اللاكتيك بكثرة مع الخميرة والفطريات في تحضير الأطعمة مثل الجبن والناتو والزبادي، كما أن عملية التخمير تقوم بحفظ الأطعمة وإضافة فوائد صحية كثيرة مثل حمض اللاكتيك الذي ينتج والذي له تأثير مضاد للالتهابات.

الصناعة:

تقوم أنواع معينة من البكتيريا بتكسير المركبات العضوية في الصناعة، مما يفيد في التخلص من النفايات السامة ومعالجة انسحابات البترول، كما أنها تستخدم في إنتاج دواء ومواد كيميائية معينة.[4]