تركيب الأحياء المجهرية

تقسم الأحياء الى قسمين رئيسيين هي الاحياء بدائية النواة والأحياء حقيقية النواة. وتضم الأولى البكتريا والأركيا Archaea، وتضم  مجموعة الثانية حقيقية النواة في باقي الاحياء.

الاحياء بدائية النواة

احياء تضم البكتريا والأركيا وهي ابسط تركيبيا من الأحياء حقيقية النواة ما عدا الغلاف الخارجي الذي يكون معقدا.

وتتكون مادتها النووية من جزئية واحدة في اغلب الأحيان تترتب في تركيب Nucleoid ولا يوجد غشاء نووي يحيط بها، وهو يكافئ النواة في الخلايا حقيقية النواة.

وتكون المادة النووية مكونة من DNA ذات الشحنة السالبة التي تتعادل ببعض الجزيئات الصغيرة من الامينيات المتعددة وأيونات المغنيسيوم، وتوجد فيها بروتينات مشابهة للهستونات المرتبطة بكروماتين الخلايا حقيقية النواة وتكون عارية اي بدون غشاء كما ذكر أعلاه ولا توجد فيها أجهزة انقسام خيطي. وعدد نسخ الكروموسوم يعتمد على مرحلة النمو من دورة الخلية وعند وجود عدد نسخ تكون متشابهة. والتركيب الحلقي لكروموسوم الخلايا بدائية النواة هو الشائع ولكن توجد بعض البكتريا تحوي على كروموسوم مفتوح او مستقيم كما في البكتريا Borrelia burgdorferi وكذلك في بعض أنواع جنس Streptomyces. وربما ارتبط DNA بانبعاجات من الغشاء الخلوي تسمى الاجسام الوسطية  Mesosomes التي يعتقد ان لها دورا في فصل وتوزيع الكروموسومات بعد التضاعف.

التراكيب السايتوبلازمية :

لا تحتوي هذه المجموعة من الخلايا على تراكيب متميزة، كما أنها لا تحتوي على المايتوكوندريا والبلاستيدات. وتكون انزيمات ومكونات السلاسل التنفسية موجودة في الغشاء الخلوي، اما الاحياء التي تقوم بعملية التخليق الضوئي من هذه المجموعة فان الصبغات مثل الكلوروفيل والكاروتينات توجد في الأغشية الخلوية او انبعاجات منها ضمن تراكيب خاصة تسمى الأجسام الخضر  Chlorosomes.

وفي البكتريا المزرقة Cyanobacteria فهي تحوي على أغشية للتخليق الضوئي مكونة تراكيب تتألف من عدة طبقات تعرف Thylakoids التي تحوي الصبغات على سطوحها الخارجية وأهمها   Phycobilins.

وتخزن الخلايا بدائية النواة بعض المواد تحت ظروف خاصة على شكل حبيبات غير ذائبة وخاملة من النواحي التنافذية اي تكون بشكل مكوثرات متعادلة Neutral polymers . ويحصل خزن المواد عند اضطراب بعض العناصر الغذائية مثل الكاربون او النتروجين او الفسفور او انخفاض الرقم الهيدروجيني وعندها يخزن الكاربون الزائد عن الحاجة في الوسط الغذائي على شكل نشا او كلايكوجين وفي بعض البكتيريا على شكل Poly    -  β  –Hydroxybutyrate . وتستخدم المواد المخزونة كمصادر للكاربون عند استئناف تخليق البروتينات والحوامض النووية .

وتقوم بعض الخلايا بتجميع الفوسفات لتكوين مكوثرات الفوسفات التي تمثل خزين للفوسفات اللاعضوية التي يمكن ان تستعمل لتخليق ATP . وتسمى الحبيبات في بعض الاحيان Volutin granules او Metachromatic granules والتي تكون صفة مميزة لبعض البكتريا مثل Corynebacteria .

تخلو الخلايا بدائية النواة من الهيكل الخلوي Cytoskeleton ولو ان بعض الدراسات بالمجهر الالكتروني اشارت الى وجود تراكيب مشابه في بعض الانواع البكتيرية . وتحوي البكتيريا التي تقوم بعملية تثبيت ثنائي اوكسيد الكاربون اي ذاتية التغذية Autotroph على حويصلات تسمى الاجسام الكربوكسيلية Carboxysomes التي يحوي على النظام الانزيمي Ribulose bisphosphate carboxylase الاساسي في تثبيت الكاربون اللاعضوي .

ومن محتويات السايتوبلازم الاخرى التي يمكن ان توجد في بعض الانواع هي الاجسام المغناطيسية Magnetosomes وتتكون من اغشية تحيط بحبيبات من (Magnetite  (Fe₃O₄ او كبريتيد الحديد والتي تساعد البكتيريا في اظهار الانجذاب المغناطيسي Magnetotaxis اي الهجرة او تغير وضع الخلايا بالاعتماد على المجال المغناطيسي .

وتحوي الاحياء المجهرية المائية بشكل خاص على الحويصلات الغازية لتساعدها على الطفو، وتتكون الحويصلات الغازية من الفجوات الغازية وقد لوحظت للمرة الاولى في البكتيريا المزرقة . ويكمن ان يحتوي سايتوبلازم الخلايا على مكونات اخرى تعتمد على النوع و البيئة التي تعيش فيها .

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .

مواضيع ذات صلة

مقدمة عامة عن التقنية الحيوية والميكروبات

الفيروسات Viruses

البكتيريا

الأركيا Archaea

الاحياء المجهرية حقيقية النواة