רוב האנשים מקשרים את המילה "חיידק" למשהו לא נעים ואיום על הבריאות. במקרה הטוב, מוצרי חלב מותסס עולים בראש. במקרה הרע - דיסבקטריוזיס, מגיפה, דיזנטריה וצרות אחרות. אבל חיידקים נמצאים בכל מקום, הם טובים ורעים. מה יכולים מיקרואורגניזמים להסתיר?
מה הם חיידקים
אדם וחיידקים
בגופנו מתנהל מאבק מתמיד בין חיידקים מזיקים למועילים. הודות לתהליך זה, אדם מקבל הגנה מפני זיהומים שונים. מיקרואורגניזמים שונים מקיפים אותנו בכל צעד. הם חיים על בגדים, עפים באוויר, הם נוכחים בכל מקום.
נוכחותם של חיידקים בפה, ומדובר על כארבעים אלף מיקרואורגניזמים, מגנה על החניכיים מפני דימומים, ממחלות חניכיים ואפילו מכאבי גרון. אם המיקרופלורה של אישה מופרעת, היא עלולה לפתח מחלות גינקולוגיות. שמירה על כללים בסיסיים של היגיינה אישית תעזור להימנע מכשלים כאלה.
חסינות האדם תלויה לחלוטין במצב המיקרופלורה. כמעט 60% מכלל החיידקים נמצאים במערכת העיכול בלבד. השאר ממוקמים במערכת הנשימה ובמערכת הרבייה. כשני קילוגרמים של חיידקים חיים באדם.
הופעת חיידקים בגוף
חיידקים מועילים
חיידקים מועילים הם: חיידקי חומצת חלב, ביפידובקטריה, E. coli, סטרפטומיסנטים, מיקוריזה, ציאנובקטריה.
כולם ממלאים תפקיד חשוב בחיי האדם. חלקם מונעים את התרחשותם של זיהומים, אחרים משמשים לייצור תרופות, ואחרים שומרים על איזון במערכת האקולוגית של הפלנטה שלנו.
סוגי חיידקים מזיקים
חיידקים מזיקים עלולים לגרום למספר מחלות קשות בבני אדם. לדוגמה, דיפתריה, אנתרקס, כאב גרון, מגיפה ועוד רבים אחרים. הם מועברים בקלות מאדם נגוע דרך אוויר, מזון או מגע. החיידקים המזיקים, ששמותיהם יובאו להלן, הם שמקלקלים את האוכל. הם מדיפים ריח לא נעים, נרקבים ומתפרקים וגורמים למחלות.
חיידקים יכולים להיות גרם חיוביים, גרם שליליים, בצורת מוט.
שמות של חיידקים מזיקים
לוּחַ. חיידקים מזיקים לבני אדם. כותרות| כותרות | בית גידול | לִפְגוֹעַ |
| מיקובקטריה | אוכל, מים | שחפת, צרעת, כיב |
| חיידק טטנוס | אדמה, עור, מערכת העיכול | טטנוס, התכווצויות שרירים, אי ספיקת נשימה |
|
מקל מגיפה (נחשב על ידי מומחים כנשק ביולוגי) |
רק בבני אדם, מכרסמים ויונקים | מגפת בובה, דלקת ריאות, דלקות עור |
| הליקובקטר פילורי | רירית קיבה אנושית | גסטריטיס, כיב פפטי, מייצר ציטוקסינים, אמוניה |
| באצילוס אנתרקס | אֲדָמָה | גַחֶלֶת |
| מקל בוטוליזם | מזון, כלים מזוהמים | הַרעָלָה |
חיידקים מזיקים יכולים להישאר בגוף לאורך זמן ולספוג ממנו חומרים מועילים. עם זאת, הם יכולים לגרום למחלה זיהומית.
החיידקים הכי מסוכנים
אחד החיידקים העמידים ביותר הוא מתיצילין. זה ידוע יותר בשם Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus). מיקרואורגניזם זה יכול לגרום לא אחת, אלא למספר מחלות זיהומיות. סוגים מסוימים של חיידקים אלה עמידים לאנטיביוטיקה וחיטוי חזקות. זנים של חיידק זה יכולים לחיות בדרכי הנשימה העליונות, בפצעים פתוחים ובדרכי השתן של כל תושב שלישי בכדור הארץ. עבור אדם עם מערכת חיסונית חזקה, זה לא מהווה סכנה.
חיידקים מזיקים לבני אדם הם גם פתוגנים הנקראים Salmonella typhi. הם הגורמים לדלקות מעיים חריפות ולקדחת טיפוס. סוגי חיידקים אלו, המזיקים לבני אדם, מסוכנים מכיוון שהם מייצרים חומרים רעילים המסוכנים ביותר לחיים. עם התקדמות המחלה נוצרת שיכרון הגוף, חום גבוה מאוד, פריחות בגוף והכבד והטחול מתרחבים. החיידק עמיד מאוד בפני השפעות חיצוניות שונות. חי היטב במים, על ירקות, פירות ומתרבה היטב במוצרי חלב.
Clostridium tetan הוא גם אחד החיידקים המסוכנים ביותר. הוא מייצר רעל בשם אקזוטוקסין טטנוס. אנשים שנדבקים בפתוגן זה חווים כאבים נוראים, התקפים ומתים קשה מאוד. המחלה נקראת טטנוס. למרות העובדה שהחיסון נוצר עוד בשנת 1890, 60 אלף אנשים מתים ממנו מדי שנה על פני כדור הארץ.
וחיידק נוסף שיכול להוביל למוות אנושי הוא Mycobacterium tuberculosis. זה גורם לשחפת, שהיא עמידה לתרופות. אם לא תחפש עזרה בזמן, אדם עלול למות.
אמצעים למניעת התפשטות זיהומים
חיידקים מזיקים ושמות מיקרואורגניזמים נחקרים על ידי רופאים מכל המקצועות מימי הסטודנטים שלהם. שירותי הבריאות מחפשים מדי שנה שיטות חדשות למניעת התפשטות של זיהומים מסכני חיים. אם תעקבו אחר אמצעי מניעה, לא תצטרכו לבזבז אנרגיה על מציאת דרכים חדשות להילחם במחלות כאלה.
כדי לעשות זאת, יש צורך לזהות בזמן את מקור הזיהום, לקבוע את מעגל האנשים החולים והקורבנות האפשריים. חובה לבודד את הנדבקים ולחטא את מקור ההדבקה.
השלב השני הוא הרס של מסלולים דרכם יכולים לעבור חיידקים מזיקים. לשם כך מתבצעת תעמולה מתאימה בקרב האוכלוסייה.
מתקני מזון, מאגרים ומחסני אחסון מזון נשלטים.
כל אדם יכול להתנגד לחיידקים מזיקים על ידי חיזוק חסינותם בכל דרך אפשרית. אורח חיים בריא, שמירה על כללי היגיינה בסיסיים, הגנה על עצמך במהלך מגע מיני, שימוש בכלים רפואיים חד פעמיים וציוד סטרילי, מגביל לחלוטין את התקשורת עם אנשים בהסגר. אם אתה נכנס לאזור אפידמיולוגי או למקור זיהום, עליך לעמוד בקפדנות בכל הדרישות של שירותים סניטריים ואפידמיולוגיים. מספר זיהומים משווים בהשפעתם לנשק בקטריולוגי.
רוב האנשים רואים אורגניזמים חיידקיים שונים אך ורק כחלקיקים מזיקים שיכולים לעורר התפתחות של מצבים פתולוגיים שונים. עם זאת, על פי מדענים, עולמם של אורגניזמים אלה מגוון מאוד. יש למען האמת חיידקים מסוכנים המהווים סכנה לגופנו, אבל יש גם שימושיים - כאלה שמבטיחים תפקוד תקין של האיברים והמערכות שלנו. בואו ננסה להבין מעט את המושגים הללו ולשקול סוגים בודדים של אורגניזמים כאלה. בואו נדבר על חיידקים בטבע שמזיקים ומועילים לאדם.חיידקים מועילים
מדענים אומרים שחיידקים הפכו לתושבים הראשונים של הפלנטה הגדולה שלנו, ובזכותם יש חיים על כדור הארץ עכשיו. במהלך מיליוני שנים רבות, האורגניזמים הללו הסתגלו בהדרגה לתנאי הקיום המשתנים ללא הרף, הם שינו את המראה ואת בית הגידול שלהם. חיידקים הצליחו להסתגל למרחב הסובב והצליחו לפתח שיטות חדשות וייחודיות לתמיכה בחיים, כולל ריאקציות ביוכימיות מרובות - קטליזה, פוטוסינתזה ואפילו נשימה פשוטה לכאורה. כעת חיידקים מתקיימים יחד עם אורגניזמים אנושיים, ושיתוף פעולה כזה מאופיין בהרמוניה מסוימת, מכיוון שאורגניזמים כאלה מסוגלים להביא תועלת אמיתית.
לאחר שנולד אדם קטן, חיידקים מתחילים מיד לחדור לגופו. הם חודרים לדרכי הנשימה יחד עם האוויר, נכנסים לגוף יחד עם חלב אם וכו'. הגוף כולו הופך רווי בחיידקים שונים.
אי אפשר לחשב במדויק את מספרם, אבל כמה מדענים אומרים באומץ שמספר תאים כאלה בגוף דומה למספר כל התאים. מערכת העיכול לבדה היא ביתם של ארבע מאות סוגים שונים של חיידקים חיים. הוא האמין כי מגוון מסוים שלהם יכול לגדול רק במקום מסוים. כך, חיידקי חומצת חלב מסוגלים לגדול ולהתרבות במעיים, אחרים מרגישים אופטימליים בחלל הפה, וחלקם חיים רק על העור.
במשך שנים רבות של דו קיום, בני אדם וחלקיקים כאלה הצליחו ליצור מחדש תנאים אופטימליים לשיתוף פעולה עבור שתי הקבוצות, שניתן לאפיין כסימביוזה שימושית. יחד עם זאת, החיידקים והגוף שלנו משלבים את היכולות שלהם, כשכל צד נשאר בשחור.
חיידקים מסוגלים לאסוף חלקיקים של תאים שונים על פני השטח שלהם, וזו הסיבה שמערכת החיסון אינה תופסת אותם כעוינים ואינה תוקפת אותם. עם זאת, לאחר שאיברים ומערכות נחשפים לווירוסים מזיקים, חיידקים מועילים עולים להגנה ופשוט חוסמים את נתיב הפתוגנים. כאשר קיימים במערכת העיכול, חומרים כאלה מביאים גם יתרונות מוחשיים. הם מעבדים שאריות מזון, ומשחררים כמות משמעותית של חום. זה, בתורו, מועבר לאיברים סמוכים, ומועבר בכל הגוף.
מחסור בחיידקים מועילים בגוף או שינוי במספרם גורמים להתפתחות מצבים פתולוגיים שונים. מצב זה יכול להתפתח בזמן נטילת אנטיביוטיקה, אשר משמידה ביעילות גם חיידקים מזיקים וגם מועילים. כדי לתקן את מספר החיידקים המועילים, ניתן לצרוך תכשירים מיוחדים - פרוביוטיקה.
חיידקים שימושיים ומזיקים. חיידקים בחיי אדם
חיידקים הם התושבים הרבים ביותר של כדור הארץ. הם אכלסו אותה בימי קדם וממשיכים להתקיים גם היום. מינים מסוימים אפילו השתנו מעט מאז. חיידקים, מועילים ומזיקים, ממש מקיפים אותנו בכל מקום (ואפילו חודרים לתוך אורגניזמים אחרים). עם מבנה חד-תאי פרימיטיבי למדי, הם כנראה אחת הצורות היעילות ביותר של הטבע החי והן מסווגות כממלכה מיוחדת.
מיקרופלורה קבועה
99% מהאוכלוסייה מתגוררים דרך קבע במעיים. הם תומכים ומסייעים נלהבים של האדם.
- חיידקים מועילים חיוניים. שמות: ביפידובקטריה ובקטרואידים. הם הרוב המכריע.
- חיידקים מועילים קשורים. שמות: Escherichia coli, enterococci, lactobacilli. מספרם צריך להיות 1-9% מהסך הכולל.
אתה גם צריך לדעת שבתנאים שליליים מתאימים, כל הנציגים האלה של פלורת המעיים (למעט ביפידובקטריה) יכולים לגרום למחלות.
מה הם עושים?
התפקידים העיקריים של חיידקים אלו הם לעזור לנו בתהליך העיכול. צוין כי דיסביוזה יכולה להתרחש אצל אדם עם תזונה לקויה. התוצאה היא קיפאון ובריאות לקויה, עצירות ושאר אי נוחות. כאשר תזונה מאוזנת מנורמלת, המחלה בדרך כלל נסוגה.
תפקיד נוסף של חיידקים אלו הוא שמירה. הם עוקבים אחר החיידקים המועילים. להבטיח ש"זרים" לא יחדרו לקהילה שלהם. אם, למשל, הגורם הגורם לדיזנטריה, שיגלה סונה, מנסה לחדור למעיים, הם הורגים אותו. עם זאת, ראוי לציין שזה קורה רק בגוף של אדם בריא יחסית עם חסינות טובה. אחרת, הסיכון לחלות עולה באופן משמעותי.
מיקרופלורה פתלתלה
כ-1% מהגוף של אדם בריא מורכב ממה שנקרא חיידקים אופורטוניסטיים. הם שייכים למיקרופלורה הלא יציבה. בתנאים רגילים, הם מבצעים תפקידים מסוימים שאינם פוגעים בבני אדם ופועלים לטובתם. אבל במצבים מסוימים הם יכולים להתבטא כמזיקים. מדובר בעיקר בסטפילוקוקים וסוגים שונים של פטריות.
כולם יודעים שחיידקים הם הסוג העתיק ביותר של יצורים חיים המאכלסים את הפלנטה שלנו. החיידקים הראשונים היו הפרימיטיביים ביותר, אך ככל שכדור הארץ שלנו השתנה, כך גם החיידקים השתנו. הם נמצאים בכל מקום, במים, ביבשה, באוויר שאנו נושמים, במזון, בצמחים. בדיוק כמו אנשים, חיידקים יכולים להיות טובים ורעים.
חיידקים מועילים הם:
- חומצה לקטית או לקטובצילים. אחד מהחיידקים הטובים הללו הוא חיידקי חומצת חלב. זהו סוג של חיידקים בצורת מוט שחי במוצרי חלב וחלב מותסס. חיידקים אלה מאכלסים גם את חלל הפה האנושי, המעיים והנרתיק. היתרון העיקרי של חיידקים אלו הוא שהם מייצרים חומצה לקטית כתסיסה, שבזכותה אנו מקבלים יוגורט, קפיר, חלב אפוי מותסס מחלב, בנוסף, מוצרים אלו שימושיים מאוד לבני אדם. במעיים הם ממלאים תפקיד של ניקוי סביבת המעי מחיידקים רעים.
- ביפידובקטריה. Bifidobacteria מצויים בעיקר במערכת העיכול, בדיוק כמו שחיידקי חומצת חלב מסוגלים לייצר חומצה לקטית וחומצה אצטית, שבגללן חיידקים אלו שולטים בצמיחה של חיידקים פתוגניים, ובכך מווסתים את רמת ה-pH במעיים שלנו. סוגים שונים של ביפידובקטריה עוזרים להיפטר מעצירות, שלשולים וזיהומים פטרייתיים.
- Escherichia coli. מיקרופלורת המעיים האנושית מורכבת מרוב החיידקים מקבוצת Escherichia coli. הם מקדמים עיכול טוב ומעורבים גם בתהליכים תאיים מסוימים. אבל כמה סוגים של מקל זה עלולים לגרום להרעלה, שלשולים ואי ספיקת כליות.
- Streptomycetes. בית הגידול של streptomycetes הוא מים, תרכובות מתפרקות, אדמה. לכן, הם שימושיים במיוחד עבור הסביבה, כי... תהליכי פירוק ושילובים רבים מתבצעים איתם. בנוסף, חלק מהחיידקים הללו משמשים בייצור אנטיביוטיקה ותרופות נגד פטריות.
חיידקים מזיקים הם:
- סטרפטוקוקים. חיידקים בצורת שרשרת, אשר, כאשר הם נכנסים לגוף, הם הגורמים למחלות רבות, כגון דלקת שקדים, ברונכיטיס, דלקת אוזן תיכונה ואחרות.
- מקל מגיפה. חיידק בצורת מוט שחי במכרסמים קטנים גורם למחלות איומות כמו מגיפה או דלקת ריאות. מגיפה היא מחלה איומה שיכולה להרוס מדינות שלמות, והיא הושוותה לנשק ביולוגי.
- הליקובקטר פילורי. בית הגידול של הליקובקטר פילורי הוא הקיבה האנושית, אך אצל אנשים מסוימים נוכחותם של חיידקים אלו גורמת לדלקת קיבה ולכיבים.
- סטפילוקוקוס. השם סטפילוקוקוס נובע מהעובדה שהתאים דומים לצרור ענבים בצורתם. עבור בני אדם, חיידקים אלה גורמים למחלות קשות עם שיכרון ותצורות מוגלתיות. לא משנה כמה חיידקים איומים, האנושות למדה לשרוד ביניהם הודות לחיסון.
מיקרואורגניזמים הם קבוצה של בעלי חיים וצמחים קטנים מאוד שניתן להבחין בהם רק באמצעות מיקרוסקופ. הם יכולים להזיק ולהועיל לבני אדם, הם משתתפים במחזור החומרים הטבעי, תהליכי פירוק החומרים האורגניים, פירוק חומרים מורכבים לפשוטים יותר, תסיסה וכו'.
מיקרואורגניזמים שייכים לצורות חיים פרוקריוטיות לתאים שלהם אין גרעין, הם מכילים מעט אברונים והם הרבה יותר פשוטים במבנה מאשר אלה הגרעיניים. אבל למרות כל הפשטות שלהם, תאים כאלה הם קיימא מאוד, מתרבים במהירות ומבחינת שיעור ההישרדות גבוהים יותר מאורגניזמים רב-תאיים.
חיידקים רבים חיים במעיים של בעלי חיים ומסייעים לעכל מזון צמחי שקשה להגיע אליהם, מייצרים אנזימים נחוצים, כמו גם ויטמינים וחומצות אמינו חיוניות. בין החיידקים המועילים יש לציין חיידקים מקבעי חנקן - סימביונים של צמחי קטניות. חיידקי הגושים נכנסים לסימביוזה עם שורשים, ומקבעים חנקן, המשמש מאוחר יותר את הצמחים לבניית רקמות תאיות לצמיחה.
עם זאת, בין מיקרואורגניזמים ישנם זנים פתוגניים רבים שעלולים לגרום למחלות קשות ולהוביל למוות. בין אלה כולרה, אנתרקס, טיפוס ואחרים.
סוגים רבים של מיקרואורגניזמים מועילים משמשים בתעשיית המזון. כך מייצרים מוצרי חלב מותסס - יוגורט, קפיר וגבינה, חלקם משמשים לכבישה ותסיסה, מה שמונע קלקול של מוצרים. עם זאת, ישנם גם מיקרואורגניזמים מזיקים המובילים לקלקול של מוצרים. אלה כוללים עובש וסוגים שונים של פטריות. הם משנים את המאפיינים הכימיים והפיזיקליים של מוצרים, מה שמוביל בסופו של דבר לקלקול של מוצרים וחוסר יכולת לאכול אותם.
הסוגים העיקריים של מיקרואורגניזמים כוללים את הדברים הבאים:
- קוקי הם מיקרואורגניזמים בעלי תאים בצורת עגול שעשויים להיות שונים במיקומם היחסי זה לזה. בהתאם למיקום זה, הם מחולקים למספר קבוצות. למשל, תאי סטרפטוקוק מסתדרים בשרשרת ארוכה של כדורים, דיפלוקוקים קיימים בצורה של שני תאים שכנים שחיים כל הזמן בזוגות, סטפילוקוק מאופיינים בכך שתאים ממוקמים באופן אקראי במושבה. אם הם נכנסים לגוף האדם, הם יכולים לגרום למחלה קשה. עם זאת, לא כל סוגי הקוקוסים מזיקים ויכולים להתקיים בסימביוזה עם הגוף מבלי לגרום נזק. אם החסינות של אדם יורדת, אז התפרצות של מיקרואורגניזמים מתרבה והמחלה מתחילה להתקדם.
- חיידקים בצורת מוט שונים בגודלם, בצורתם ויכולים ליצור נבגים. Bacilli הם חיידקים המסוגלים לנבוע. אלה כוללים אנתרקס וחיידקי טטנוס. נבגים הם תצורות מיוחדות בחיי החיידקים, שנועדו לשרוד תנאים לא נוחים. במקרה זה, התא מכוסה במעטפת מגן קשה והוא מסוגל להישאר רדום במשך זמן רב, ממתין להופעת תנאים נוחים להתפתחות. חלק מהנבגים עמידים עד כדי כך שהם יכולים לעמוד בטמפרטורות של יותר מ-120 מעלות צלזיוס.
- תאים עם קצוות מחודדים, למשל, fusobacteria. הם נציגים של המיקרופלורה הרגילה של דרכי הנשימה ואינם מהווים סכנה לבני אדם, אלא, להיפך, עוזרים לתפקוד תקין של כיסויי האפיתל;
- תאים עם קצוות מעובים, בצורת מועדון. נציג ברור של Corynebacterium - הגורם הסיבתי של דיפתריה;
- צורות תאיות עם קצוות מעוגלים. נציג הוא E. coli, הנחוץ לעיכול במעיים;
- תאים בצורת מוט עם קצוות ישרים. זוהי צורת התא של פתוגן האנתרקס.
ככלל, חיידקים בצורת מוט ממוקמים באופן אקראי בחלל ביחס זה לזה, אך חלקם יכולים להיות ממוקמים בזוגות או בצורת שרשרת. במקרה הראשון, אלה הם דיפלובקטריה או דיפלובצילוס, במקרה השני - סטרפטובקטריה או סטרפטובצילים.
חיידקים גראם שליליים וגרם חיוביים
לפני יותר מ-100 שנה המציא המדען הדני גרם צבע שחילק את עולם החיידקים לשתי קבוצות - חיידקים גרם-שליליים וגרם-חיוביים. הם נקראים כך בגלל יכולתם להיצבע עם צבע שהומצא. העובדה היא שחלק מהתאים מכוסים בקרום שומני נוסף, המונע חדירת חומרים לדופן התא ולכן תאים כאלה אינם מוכתמים. לעומת זאת, אלה שאין להם ממברנת שומנים נוספת צובעים היטב בגרם, ויוצרים חיבור יציב עם דופן התא.
מעטפת השומנים של חיידקים גראם-שליליים הופכת אותם לעמידים יותר בפני אנטיביוטיקה, המהווה מאפיין חשוב באבחון רפואי של מחלות ובבחירת שיטות הטיפול. כלמידיה וריקטסיה הן גרם שליליות, סטרפטוקוקוס וסטפילוקוק הן גרם חיוביות.
חיידקים אירוביים ואנאירוביים
החיידקים הפשוטים ביותר חיים בעומק גדול מתחת למים. התפתחותם אינה מצריכה נוכחות של חמצן, בניגוד לאלו שמאורגנים יותר והגיעו לנחיתה. לכן, במדע המודרני, חיידקים מחולקים לאירובי ואנאירובי, בהתאם לצורך שלהם בחמצן.
אורגניזמים אירוביים אינם יכולים להתקיים ללא חמצן:
- אירובי חובה הם חיידקים החיים בחופשיות בסביבה החיצונית. לדוגמה, החיידק של קוך, הגורם למחלת השחפת, יציב למדי ויכול לשרוד במים כ-5 חודשים, ובחדר חם ולח עד 7 שנים;
- מיקרואירופילים. עבור מיקרואורגניזמים כאלה מספיקה תכולת חמצן של כ-2% בסביבה, שם הם יכולים להתרבות ולהתפתח כרגיל. אלה כוללים סטרפטוקוקים, הגורמים הגורמים למחלות של דרכי הנשימה העליונות.
אורגניזמים אנאירוביים שאינם זקוקים לחמצן כדי להתפתח:
- חובה אנאירובים. לדוגמה, הפוסובקטריה משגשגת בסביבה עם אפס חמצן;
- אנאירובים פקולטטיביים. יכול להתפתח ללא חמצן, למשל, גונוקוקים או סטרפטוקוקים;
- מיקרואורגניזמים אטומיים. הם אינם זקוקים לחמצן להתפתחותם, אך הם מסוגלים לחיות בסביבה המכילה חמצן, למשל, חיידקים הגורמים לחלב להחמצת.
חיידקים מזיקים ומועילים
חיידקים הם מיקרואורגניזמים היוצרים עולם ענק בלתי נראה סביבנו ובתוכנו. בגלל ההשפעות המזיקות שהם גורמים, הם ידועים לשמצה, בעוד שממעטים לדבר על ההשפעות המועילות שהם גורמים. מאמר זה נותן תיאור כללי של כמה חיידקים רעים וטובים.
"במחצית הראשונה של הזמן הגיאולוגי, אבותינו היו חיידקים. רוב היצורים הם עדיין חיידקים, וכל אחד מטריליוני התאים שלנו הוא מושבה של חיידקים." - ריצ'רד דוקינס.
בַּקטֶרִיָה- האורגניזמים החיים העתיקים ביותר על פני כדור הארץ נמצאים בכל מקום. גוף האדם, האוויר שאנו נושמים, המשטחים בהם אנו נוגעים, המזון שאנו אוכלים, הצמחים סביבנו, הסביבה שלנו וכו'. - כל זה מאוכלס בחיידקים.
כ-99% מהחיידקים הללו מועילים, בעוד שלשאר יש מוניטין רע. למעשה, חלק מהחיידקים חשובים מאוד להתפתחות תקינה של אורגניזמים חיים אחרים. הם יכולים להתקיים בעצמם או בסימביוזה עם בעלי חיים וצמחים.
הרשימה הבאה של חיידקים מזיקים ומועילים כוללת כמה מהחיידקים המועילים והקטלניים המוכרים ביותר.
חיידקים מועילים
חיידקי חומצת חלב/ מוטות דדרליין
מְאַפיֵן:גרם חיובי, בצורת מוט.
בית גידול:זנים של חיידקי חומצה לקטית נמצאים בחלב ומוצרי חלב, במזונות מותססים, והם גם חלק מהמיקרופלורה של הפה, המעיים והנרתיק. המינים השולטים ביותר הם L. acidophilus, L. reuteri, L. plantarum וכו'.
תוֹעֶלֶת:חיידקי חומצת חלב ידועים ביכולתם להשתמש בלקטוז ולייצר חומצה לקטית כתוצר לוואי. יכולת זו לתסיסת לקטוז הופכת את חיידקי חומצת החלב למרכיב חשוב בהכנת מזון מותסס. הם גם חלק בלתי נפרד מתהליך המלח, שכן חומצת חלב יכולה לשמש כחומר משמר. דרך מה שנקרא תסיסה, יוגורט מתקבל מחלב. זנים מסוימים משמשים אפילו לייצור יוגורט בקנה מידה תעשייתי. ביונקים, חיידקי חומצת חלב מסייעים בפירוק הלקטוז במהלך תהליך העיכול. הסביבה החומצית המתקבלת מונעת גדילה של חיידקים אחרים ברקמות הגוף. לכן, חיידקי חומצת חלב הם מרכיב חשוב בתכשירים פרוביוטיים.
ביפידובקטריה
מְאַפיֵן:גרם חיובי, מסועף, בצורת מוט.
בית גידול: Bifidobacteria קיימות במערכת העיכול האנושית.
תוֹעֶלֶת:כמו חיידקי חומצת חלב, גם ביפידובקטריה מייצרות חומצה לקטית. בנוסף, הם מייצרים חומצה אצטית. חומצה זו מעכבת את הצמיחה של חיידקים פתוגניים על ידי שליטה ברמת ה-pH במעיים. החיידק B. longum, זן של ביפידובקטריה, מסייע בפירוק פולימרים צמחיים קשים לעיכול. חיידקי B. longum ו- B. infantis מסייעים במניעת שלשולים, קנדידה ואפילו זיהומים פטרייתיים אצל תינוקות וילדים. בשל תכונות מועילות אלה, הם נכללים לעתים קרובות גם בתכשירים פרוביוטיים הנמכרים בבתי מרקחת.
Escherichia coli (E. coli)
מְאַפיֵן:
בית גידול: E. coli הוא חלק מהמיקרופלורה הרגילה של המעי הגס והדק.
תוֹעֶלֶת: E. coli מסייע בפירוק חד-סוכרים לא מעוכלים, ובכך מסייע לעיכול. חיידק זה מייצר ויטמין K וביוטין, החיוניים לתהליכים תאיים שונים.
פֶּתֶק:זנים מסוימים של E. coli עלולים לגרום להשפעות רעילות חמורות, שלשולים, אנמיה ואי ספיקת כליות.
Streptomycetes
מְאַפיֵן:גרם חיובי, חוטי.
בית גידול:חיידקים אלו נמצאים באדמה, במים ובחומר אורגני מתכלה.
תוֹעֶלֶת:סטרפטומיציטים מסוימים (Streptomyces spp.) ממלאים תפקיד חשוב באקולוגיה של הקרקע על ידי פירוק חומר אורגני המצוי בה. מסיבה זו, הם נחקרים כסוכן ביולוגי. S. aureofaciens, S. rimosus, S. griseus, S. erythraeus ו-S. venezuelae הם מינים בעלי חשיבות מסחרית המשמשים לייצור תרכובות אנטי-בקטריאליות ואנטי-פטרייתיות.
חיידקי מיקוריזה/נודולים
מְאַפיֵן:
בית גידול:מיקוריזות קיימות באדמה, הקיימות בסימביוזה עם גושי השורש של צמחי קטניות.
תוֹעֶלֶת:חיידקים Rhizobium etli, Bradyrhizobium spp., Azorhizobium spp. וזנים רבים אחרים שימושיים לקיבוע חנקן אטמוספרי, כולל אמוניה. תהליך זה הופך את החומר הזה לזמין לצמחים. לצמחים אין את היכולת להשתמש בחנקן אטמוספרי והם תלויים בחיידקים מקבעי חנקן הנמצאים באדמה.
ציאנובקטריה
מְאַפיֵן:גרם שלילי, בצורת מוט.
בית גידול:ציאנובקטריה הם בעיקר חיידקים מימיים, אך הם נמצאים גם על סלעים חשופים ובאדמה.
תוֹעֶלֶת:ציאנובקטריה, הידועה גם בשם אצות כחולות ירוקות, הן קבוצה של חיידקים החשובים מאוד לסביבה. הם מקבעים חנקן בסביבה המימית. יכולות ההסתיידות והסיידון שלהם הופכות אותם חשובים לשמירה על איזון במערכת האקולוגית של שונית האלמוגים.
חיידקים מזיקים
מיקובקטריה
מְאַפיֵן:הם לא גרם חיוביים ולא גרם שליליים (בשל תכולת השומנים הגבוהה שלהם), בצורת מוט.
מחלות:מיקובקטריה הם פתוגנים בעלי זמן הכפלה ארוך. M. tuberculosis ו-M. leprae, הזנים המסוכנים ביותר שלהם, הם הגורמים לשחפת ולצרעת, בהתאמה. M. ulcerans גורם לגושים כיבים וללא כיבים על העור. M. bovis יכול לגרום לשחפת בבעלי חיים.
חיידק טטנוס
מְאַפיֵן:
בית גידול:נבגי חיידק הטטנוס נמצאים באדמה, על העור ובמערכת העיכול.
מחלות:חיידק הטטנוס הוא הגורם הסיבתי לטטנוס. הוא חודר לגוף דרך פצע, מתרבה שם ומשחרר רעלים, במיוחד טטנוספסמין (הידוע גם כרעלן עווית) וטטנוליזין. זה מוביל להתכווצויות שרירים ואי ספיקת נשימה.
מקל מגיפה
מְאַפיֵן:גרם שלילי, בצורת מוט.
בית גידול:חיידק המגפה יכול לשרוד רק בגוף המארח, בפרט בגוף של מכרסמים (פרעושים) ויונקים.
מחלות:בצילוס המגפה גורם למגפת בובות ולדלקת ריאות מגיפה. דלקת העור הנגרמת על ידי חיידק זה לובשת צורה בובולית, המאופיינת בחולשה, חום, צמרמורות ואפילו התכווצויות. זיהום בריאות הנגרם על ידי מגפת בובה גורם לדלקת ריאות מגיפה, הגורמת לשיעול, קשיי נשימה וחום. על פי ארגון הבריאות העולמי, בין 1,000 ל-3,000 מקרי מגפה מתרחשים ברחבי העולם מדי שנה. פתוגן המגיפה מוכר ונחקר כנשק ביולוגי פוטנציאלי.
הליקובקטר פילורי
מְאַפיֵן:גרם שלילי, בצורת מוט.
בית גידול:הליקובקטר פילורי מיישב את רירית הקיבה האנושית.
מחלות:חיידק זה הוא הגורם העיקרי לדלקת קיבה ולכיבים פפטי. הוא מייצר ציטוטוקסינים ואמוניה הפוגעים באפיתל הקיבה, וגורמים לכאבי בטן, בחילות, הקאות ונפיחות. הליקובקטר פילורי קיים במחצית מאוכלוסיית העולם, אך רוב האנשים נותרים א-סימפטומטיים, ורק מעטים מפתחים דלקת קיבה וכיבים.
באצילוס אנתרקס
מְאַפיֵן:גרם חיובי, בצורת מוט.
בית גידול:אנתרקס באצילוס נפוץ באדמה.
מחלות:זיהום באנתרקס מביא למחלה קטלנית הנקראת אנתרקס. זיהום מתרחש כתוצאה משאיפת אנדוספורות של חיידק האנתרקס. אנתרקס מופיע בעיקר בצאן, עיזים, בקר וכו'. עם זאת, במקרים נדירים מתרחשת העברה של החיידק מבעלי חיים לבני אדם. התסמינים השכיחים ביותר של אנתרקס הם כיבים, חום, כאבי ראש, כאבי בטן, בחילות, שלשולים וכו'.
אנחנו מוקפים בחיידקים, חלקם מזיקים, אחרים מועילים. וזה תלוי רק בנו באיזו יעילות אנו חיים יחד עם האורגניזמים החיים הזעירים הללו. בידינו להפיק תועלת מחיידקים מועילים על ידי הימנעות משימוש מופרז ובלתי הולם באנטיביוטיקה, ולהתרחק מחיידקים מזיקים על ידי נקיטת אמצעי מניעה מתאימים, כגון היגיינה אישית ובדיקות בריאות שגרתיות.
חיידקים הם המיקרואורגניזמים העתיקים הקטנים ביותר שאינם נראים לעין בלתי מזוינת. רק במיקרוסקופ ניתן לבחון את המבנה, המראה והאינטראקציה שלהם זה עם זה. למיקרואורגניזמים הראשונים היה מבנה פרימיטיבי שהם פיתחו, עשו מוטציה, יצרו מושבות והסתגלו לסביבה משתנה. מחליפים זו עם זו חומצות אמינו, הנחוצות לצמיחה והתפתחות.
סוגי חיידקים
ספרי לימוד בביולוגיה של בית הספר מכילים תמונות של סוגים שונים של חיידקים, שונים בצורתם:
- קוקי הם אורגניזמים כדוריים הנבדלים במיקומם היחסי. במיקרוסקופ, ניתן להבחין כי סטרפטוקוקים יוצרים שרשרת של כדורים, דיפלוקוקים חיים בזוגות וסטפילוקוקים חיים בצברים בצורת אקראית. מספר קוקוסים גורמים לתהליכים דלקתיים שונים כאשר הם נכנסים לגוף האדם (גונוקוקוס, סטפילוקוקוס, סטרפטוקוקוס). לא כל הקוקים החיים בגוף האדם הם פתוגניים. מינים פתוגניים באופן מותנה לוקחים חלק ביצירת ההגנות של הגוף מפני השפעות חיצוניות והם בטוחים אם האיזון של הפלורה נשמר.
- אלה בצורת מוט נבדלים בצורה, גודל ויכולת ליצור נבגים. מינים יוצרי נבגים נקראים bacilli. החיידקים כוללים: Bacillus טטנוס, Bacillus anthrax. נבגים הם תצורות בתוך מיקרואורגניזם. הנבגים אינם רגישים לטיפול כימי, עמידותם להשפעות חיצוניות היא המפתח לשימור המין. ידוע שנבגים נהרסים בטמפרטורות גבוהות (מעל 120ºC).
צורות של חיידקים בצורת מוט:
- עם קטבים מחודדים, כמו fusobacterium, שהוא חלק מהמיקרופלורה הרגילה של דרכי הנשימה העליונות;
- עם מוטות מעובים הדומים למועדון, כמו corynebacterium - הגורם הגורם לדיפתריה;
- עם קצוות מעוגלים, כמו אלה של E. coli, הנחוצים לתהליך העיכול;
- עם קצוות ישרים, כמו חיידק האנתרקס.
גרם(+) וגרם(-)
המיקרוביולוג הדני הנס גראם ערך ניסוי לפני יותר מ-100 שנה, שלאחריו החלו כל החיידקים להיות מסווגים כגרם חיוביים וגרם שליליים. אורגניזמים חיוביים גראם יוצרים קשר יציב לטווח ארוך עם החומר הצבוע, המוגבר על ידי חשיפה ליוד. גראם שלילי, להיפך, אינם רגישים לצבע, הקליפה שלהם מוגנת היטב.
חיידקים גראם שליליים כוללים כלמידיה, ריקטסיה, וחיידקים גראם חיוביים כוללים סטפילוקוק, סטרפטוקוק וקורינבקטריה.
כיום ברפואה הבדיקה לחיידקי גרם(+) וגרם(-) נמצאת בשימוש נרחב. היא אחת השיטות לחקר ממברנות ריריות כדי לקבוע את הרכב המיקרופלורה.
אירובי ואנאירובי
איך חיים חיידקים
ביולוגים מגדירים חיידקים כממלכה נפרדת הם שונים משאר היצורים החיים. זהו אורגניזם חד-תאי ללא גרעין בפנים. צורתם יכולה להיות בצורת כדור, קונוס, מקל או ספירלה. פרוקריוטים משתמשים בפגללה כדי לנוע.
ביופילם היא עיר למיקרואורגניזמים ועוברת מספר שלבי היווצרות:
- הידבקות או ספיגה היא התקשרות של מיקרואורגניזם למשטח. ככלל, סרטים נוצרים בממשק של שני מדיה: נוזל ואוויר, נוזל ונוזל. השלב הראשוני הוא הפיך וניתן למנוע היווצרות סרט.
- קיבוע - חיידקים משחררים פולימרים, מבטיחים קיבוע חזק שלהם, יוצרים מטריצה לחוזק והגנה.
- התבגרות - חיידקים מתמזגים, מחליפים חומרים מזינים ומתפתחות מיקרוקולוניות.
- שלב הגדילה - חיידקים מצטברים, מתמזגים ונעקרים. מספר המיקרואורגניזמים נע בין 5 ל-35%, שאר החלל תפוס על ידי המטריצה הבין-תאית.
- פיזור - מיקרואורגניזמים מתנתקים מעת לעת מהסרט, מתחברים למשטחים אחרים ויוצרים ביופילם.
התהליכים המתרחשים בביופילם שונים ממה שקורה לחיידק שאינו חלק מהמושבה. המושבות יציבות, חיידקים מארגנים מערכת מאוחדת של תגובות התנהגותיות, הקובעים את האינטראקציה של חברים בתוך המטריצה ומחוץ לסרט. ריריות האדם מאוכלסות במספר רב של מיקרואורגניזמים המייצרים ג'ל להגנה ומבטיחים את יציבות תפקוד האיברים. דוגמה לכך היא רירית הקיבה. ידוע כי הליקובקטר פילורי, הנחשב לגורם לכיב קיבה, קיים ביותר מ-80% מהנבדקים, אך לא כולם מפתחים כיב פפטי. ההנחה היא שהליקובקטר פילורי, בהיותו חברים במושבה, מעורב בעיכול. יכולתם לגרום נזק מתבטאת רק לאחר יצירת תנאים מסוימים.
האינטראקציה של חיידקים בביופילמים עדיין לא מובנת. אבל כיום, כמה חיידקים הפכו לעוזרים אנושיים בעת ביצוע עבודות שיקום והגברת חוזק הציפויים. באירופה, יצרני חומרי חיטוי מציעים לטפל במשטחים בתמיסות חיידקיות המכילות מיקרואורגניזמים בטוחים המונעים התפתחות של פלורה פתוגנית. חיידקים משמשים ליצירת תרכובות פולימריות וגם יפיקו בסופו של דבר חשמל.