תנועה ללא שוטונים

 

*כאשר החיידק נמשך למקור מסוים, על ידי גורם כלשהו בתמיסה בה הוא נמצא

ישנם חיישנים בתוך החיידק אשר יודעים לחוש מתי צריך לנוע לכיוון מסוים בו יש חומרי אנרגיה. החיישנים נמצאים על הקרום בקצה החיידק, ושם יש את המגע עם החומרים שנמצאים מחוץ לתא.

החיידק הוא יצור מזערי, ולכן שינוי הריכוזים בין צדדיו השונים יהיה זניח, והוא לא יוכל לדעת לאיזה כיוון לנוע. הדרך לגלות לאן החיידק צריך לנוע היא השוואת ריכוזי התמיסה בסביבה בינה לבין עצמה באופן תמידי על ידי החיישנים שיש לחיידק. החיישנים מזהים שינוי בריכוזיות ומגיבים לו. כאשר החיידק ינוע לכיוון בו הריכוזים יורדים, החיישנים יזהו זאת ויפקדו על המנוע להסתובב. אם הריכוז של  חומרים חיוניים עולה עם כיוון ההתקדמות של החיידק, הוא ימשיך לכיוון זה.

מכיוון שיש מספר חיישנים, יכול להיווצר מצב בו הנתונים המתקבלים מהם הוא לא אחיד, ולכן ישנו מנגנון אשר אחראי על קבלת המידע מהחיישנים ומתן הפקודה למנוע והשוטון לאן לנווט.

 

תנועה ללא שוטונים:

-ציפה על פני המים באמצעות תאים דמויי בלון שמרבית נפחם הוא צינורות חלולים דוחים מים. בתוך הצינורות ישנם גזים אשר נכנסים בתהליך של דיפוזיה לצינורות. ככל שיש יותר אוויר בצינורות, צפיפותו תהיה נמוכה יותר והתא יעלה למעלה. החיידק אינו מבצע פעולה אקטיבית כאן, אלה הפעולה פשוט מתבצעת עקב מבנה התא של החיידק. (דוגמא לכך הן הכחוליות בכנרת).

-חיידקים בבריכות מלח, לעתים יכולים לנוע ערב צורתם. צורה זו היא סוג של דף שטוח, עם זוויות ישרות. צורה זו היא מקרה נדיר בחקר המיקרוביולוגיה.

 

שיעור שלישי: כמה חיידקים יש בעולם, ואיפה?

 

החיידקים נמצאים בכל מקום. באוויר, במים, באדמה ובכל איזור בכדור הארץ, גם בסביבות קיצוניות.

“Everything is anywhere, but the environment selects”

 

חלוקת תאי החיידק:

-כאשר חיידק מקבל את חומרי המזון להם הוא זקוק, הם נקלטים ומתעכלים, ובסוף התהליך תתקיים מהות החיים  של החיידק- חלוקה שלני תאי בת. תא האם ידאג כי לכל תא בת יהיו את כל החומרים החיוניים הדרושים על מנת להתקיים, וכל תא בת יוכל להתחיל מחזור חיים חדש (שבסופו-חלוקה).

-משך הזמן בין חלוקות החיידקים הוא משתנה ואינו קבוע. הקצב תלוי במין החיידק ובתנאי הסביבה לחלוקה.

חיידק אי-קולי מכפיל את עצמו במשך זמן של עשרים דקות, בתנאים אופטימליים.

-חלוקה אינה נמשכת לנצח! כאשר התנאים נוחים, מתבצעת חלוקת התא לתאי בת, אך כאשר אחד המשאבים החיוניים או יותר (חמצן, מזון או הצטברות פסולת) מתחילים להוות גורם במחסור, הגידול ייפסק. במשך זמן זה, מספר החיידקים בתמיסה יהיה קבוע, עד אשר תחל תמותה איטית של חיידקים במצבים בהם המשאבים המינימליים לשרוד נגמרים. כל עוד קיימים תנאים טובים, לא תהיה תמותה. כל תא בת הוא כמו תא חדש, ואוכלוסיית החיידקים נותרת צעירה. Stationary Phase-  מצב העמידה, זהו מצב של איזון טבעי של אוכלוסיית החיידקים.

 

אז איך אנחנו סופרים חיידקים ומוצאים כמה חיידקים יש?

שיטה ראשונה: גידול מושבות חיידקים ולראות כמה מהן גדלו:

 

-פיזור מצע גידול על צלחת פטרי עם אגר וחומרי מזון ומים החיוניים לחיידק. על מצע זה החיידקים יכולים להתפתח עד לקבלת מושבות שנראות לעין. בצורה כזו ניתן לספור את המושבות. ניתן לעשות טביעת אצבע על צלחת פטרי סטרילית, ולאחר מכן החיידקים מתרבים מהחומרים האורגניים שהיו על האצבע שלנו.

-ניתן להשאיר את צלחות הפטרי פתוחות לאוויר למשך זמן על שולחן, ובכל מקום בו נפל חיידק מהאוויר ויהיו לו תנאים נאותים להתפתחות- תיווצר מושבה. (יתפתחו גם פטריות בנוסף לכך).

-כאשר על מצע הפטרי מטפטפים טיפה אחת של מי ברז, נוצרו מושבות בכל פעם שהחיידק הגיע לחומרי מזון. החיידקים הנמצאים במי השתייה שלנו אינם מחוללי מחלות, אך מי ברז אינם מים סטריליים בניגוד למים מינרלים או מזוקקים הנמכרים בבקבוקים.

-צלחת פטרי עם מי ים- תוצאות של גדילת מושבות הן בערך 100-200 מושבות למיליליטר.

 

ניסויים אלה מעידים על הימצאות חיידקים בכל מקום בעולם.

 

בתוך גוף האדם חיידקים אינם נמצאים בתוך הרקמות, אך אנו יודעים על קיומם של חיידקים בחלל הפה, על העור ובמעי. המעי הוא האיבר בגוף האדם המכיל את מספר החיידקים הרב ביותר. ישנם הרבה יותר תאים פרוקריוטיים בגוף האדם מאשר תאים יוקריוטיים.

 

שיטה שנייה: הסתכלות במיקרוסקופ

 

-הדרך העתיקה לספירת החיידקים הייתה לקחת זכוכית נושא מחולקת למשבצות ע"י פסים עדינים. המשבצות הן בגודל אחיד של 50 מיקרומטר. את הטיפה הנבדקת מטפטפים על זכוכית הנושא. אם אנו יודעים את עובי הטיפה ואת גודל המשבצת ניתן לעשות חישוב של כמות החיידקים. זוהי עבודה קשה וסיזיפית.

הבעייתיות בדרך זו היא יכולת ההבחנה הלקויה בין חיידקים לבין יצורים אחרים.

-דרך מודרנית יותר מתבססת על מיקרוסקופ משוכלל יותר, בו צובעים את הדגימה (על ידי חומר אשר קושר את הדנ"א, ורק תאים יקבלו את הצבע). על ידי מנורה מיוחדת מקרינים על החיידקים והם זוהרים בצבע כחול.

 

-ניתן לומר כי הכלים בהם נשתמש לביצוע הספירה ישפיעו על התוצאה אותה נקבל בסופו של התהליך.

-אנו מצליחים לגדל פחות מאחוז אחד, לעומת כמות החיידקים הנראית במיקרוסקופ.

-עושים את התהליך הנ"ל בכל זאת, על מנת לדעת לסווג את החיידקים ולהבדיל בינהם. במיקרוסקופ ניתן לראות רק את התצורה, אך ברגע שישנה תרבית מסוימת, ניתן להפעיל עליה תהליכים וניסויים על מנת לבחון מה החיידק עושה, האם הוא מחולל מחלות או בעל תכונות מסוימות.