ما هي البكتيريا الهوائية واللاهوائية

ما هي البكتيريا الهوائية واللاهوائية البكتيريا كائنات وحيدة الخلية موجودة في كل مكان من حولنا لأن لديها القدرة على البقاء والتكيف مع جميع الظروف البيئية التي تتغير بشكل دوري.

في تصنيف البكتيريا يلزم تقسيم الأكسجين إلى بكتيريا هوائية أو لا هوائية أو اختيارية وفقًا لذلك في مقالنا التالي، سوف ندرس البكتيريا الهوائية، وأمثلتها الأكثر شيوعًا والاختلافات بينها وبين الأنواع الأخرى.

البكتيريا الهوائية

• من العوامل الأساسية التي تتطلب الأكسجين في عملها لأكسدة بعض المواد العضوية (مثل السكر والدهون) لضمان استمرار نموها.
• وتعتمد هذه البكتيريا على الأكسجين لإنتاج الطاقة على شكل أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) أثناء التنفس.
• وهذا يسمح لهم بإنتاج المزيد من الطاقة من البكتيريا اللاهوائية، لكنهم بدورهم يطالبون مستويات عالية من الإجهاد التأكسدي.

من المعروف أن البكتيريا الهوائية تختلف في الحجم والشكل لكنها تشترك في خصائص معينة مثل:

• عندما توضع البكتيريا في أنبوب اختبار مملوء بوسيط سائل، فإنها تتراكم في طبقة سميكة.
  • بالقرب من سطح الوسط السائل لذلك تظل الوسيلة تحت البكتيريا نظيفة وشفافة تقريبًا.
• عند نمو البكتيريا الهوائية في المختبر يجب الحفاظ على كمية مناسبة من الأكسجين في الحاضنة التي تحتوي عليها.

تصنف أنواع البكتيريا الأخرى إلى:

• البكتيريا اللاهوائية: البكتيريا التي يمكن أن تستمر في النمو بدون أكسجين.
  • حيث يكون المستقبل الإلكتروني النهائي هو ثاني أكسيد الكربون أو الكبريت أو الحديديك.
  • وينتج أسيتات مثل الميثان والنترات والكبريتات سيتراكم الوسط السائل في قاع أنبوب الاختبار.
• البكتيريا الاختيارية: بغض النظر عما إذا تم توفير الأكسجين يمكن أن تنمو هذه البكتيريا في حالتين يستخدمون بدائل الكربون العضوي.
  • كمستقبل إلكتروني للإنتاج الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP).
  • عند وضعها في وسط سائل، يتم جمع هذه البكتيريا على طول أنبوب الاختبار.

أمثلة عن بكتيريا هوائية

• البكتيريا العصوية: تنتشر هذه البكتيريا في جميع أنحاء العالم وتنقسم إلى بكتيريا هوائية ولا هوائية.
  • ولها جينوم كبير وتتميز هذه البكتيريا بقدرتها على العيش بشكل مستقل أو غزو سلالات ممرضة.
• المتفطرة السلية: كما يوحي الاسم، يسبب هذا المرض السل في رئتي الثدييات (حيث يكون محتوى الأكسجين أعلى).
  • ثم يبدأ في الانقسام بعد حوالي 15 ساعة من الإصابة هناك طبقة شمعية على الحائط.
• بكتيريا نوكارديا: بكتيريا إيجابية الجرام (يمكن لهذه البكتيريا أن تحتفظ بلون الجدار الأرجواني.
  • بعد إضافة الصبغة الحمراء الزعفران لأن جدارها يحتوي على الببتيدوجليكان) ولها شكل القضيب، وعادة ما توجد في الفم.
• العصيات اللبنية: يُعتقد عمومًا أن هذه البكتيريا ليست بكتيريا هوائية، ولكنها بكتيريا اختيارية.
  • فهي تشارك في تخثر وتخمر الطعام وعادة ما توجد في الفم والأمعاء دون التسبب في أي مشاكل صحية ولكن بعض البكتيريا تعتبر فائدة.
• البكتريا الزنجارية: بكتيريا سالبة الجرام (بكتيريا يتغير لونها إلى اللون الأحمر بعد إضافة علبة الزعفران.
  • لأنها لا تحتوي على الببتيدوجليكان في جدرانه.)، لديها شكل القضيب وتوجد في كل مكان في البيئة.
  • فهي تهاجم الأشخاص والحيوانات الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة، مما يسبب العديد من المشاكل الصحية.
  • وإذا لامست هذه الأمراض الرئتين أو غيرها من الأعضاء المهمة فستكون مميتة.

البكتيريا اللاهوائية

• البكتيريا هي كائنات صغيرة وحيدة الخلية لا تحتوي على نواة بداخلها، لذلك تسمى بدائيات النوى لتمييزها عن الخلايا الأخرى (مثل حقيقيات النوى في جسم الإنسان).
• بشكل عام تستخدم الكائنات الحية الأكسجين في عملية توليد الطاقة اللازمة للحياة .
• ولكن في هذا الصدد تنقسم البكتيريا إلى البكتيريا اللاهوائية والبكتيريا الهوائية.

معلومات عن البكتيريا اللاهوائية

البكتيريا اللاهوائية هي كائنات حية يمكنها التمثيل الغذائي دون الأكسجين بينما تحتاج الكائنات الهوائية إلى الأكسجين لتلبية احتياجاتها من الطاقة.

تستخدم البكتيريا اللاهوائية مواد أخرى لهذا الغرض بعض أشكاله تشمل الفطريات، Clostridium difficile، البروتولز الأوالي، bifidobacteria، عصية، المغزل و pakchoi.

البكتيريا اللاهوائية هي واحدة من الكائنات اللاهوائية/ التي لا تتطلب تنفس الأكسجين وتستخدم المواد العضوية وغير العضوية مستقبلات إلكترونية في عملية التمثيل الغذائي ويمكن تقسيمها إلى فئتين:

• البكتيريا اللاهوائية الاختيارية.
• والبكتيريا اللاهوائية الإجبارية.

ستتمكن البكتيريا الاختيارية من النمو في وجود الأكسجين، وفي حالة عدم وجود الأكسجين ولكن عندما تكون موجودة في حالة مثالية لأنها تعمل في الدورة اللاهوائية لأداء عمليات أخرى  مثل التخمير لمواصلة النمو.

تختلف البكتيريا الاختبارية عن سابقتها في أنها لا تستطيع العيش في بيئة تحتوي على الأكسجين بسبب آثارها السامة على البكتيريا، لذلك أستخدم مواد أخرى كجهاز استقبال إلكتروني نهائي.

الفرق بين البكتيريا الهوائية واللاهوائية

• يمكن للبكتيريا الهوائية أن تنتج طاقة أكبر بينما يمكن للبكتيريا اللاهوائية أن تنتج طاقة أقل.
• في البكتيريا الهوائية الأكسجين الجزيئي هو المستقبِل الإلكتروني النهائي، بينما في البكتيريا اللاهوائية تكون المستقبلات هي ثاني أكسيد الكربون والكبريت والفومارات.
• البكتيريا الهوائية لديها القدرة على إزالة السموم من الأكسجين بمساعدة الإنزيمات في حين أن البكتيريا اللاهوائية غير كفؤة.

كيفية تنفس البكتيريا اللاهوائية

• لا يمكن للبكتيريا اللاهوائية الاعتماد على الأكسجين لحرق الطاقة في الطعام وسوف تستبدلها بمواد كيميائية طبيعية أخرى.
• لاستخدامها في إحداث التفاعلات الكيميائية اللازمة لإطلاق الطاقة المطلوبة.
• وأشهر هذه المواد الكيميائية هي النترات والكبريتات وثاني أكسيد الكربون.
• وعادة ما ينتج هذا التنفس اللاهوائي منتجات ثانوية تعتبر ضارة لجسم الإنسان ، مثل الإيثانول والهيدروجين.

مضارها على الإنسان

• لن تسبب هذه البكتيريا ضررًا مباشرًا لجسم الإنسان في الظروف العادية.
  • ولكن عندما يكون جسم الإنسان مصابًا بصدمة يمكن أن تسبب هذه البكتيريا عدوى تسمى العدوى اللاهوائية.
  • تؤثر هذه العدوى على مناطق محددة من الجسم أكثر من غيرها بما في ذلك البطن.
  • والأعضاء التناسلية والقلب والعظام والمفاصل والجهاز التنفسي والجهاز العصبي المركزي والجلد والفم.
• تشمل الالتهابات اللاهوائية الشائعة التي قد تصيب الأشخاص التهاب الزائدة الدودية والتهاب الجيوب الأنفية والدماغ والرئة والكبد والخراجات البطنية والكزاز ومتلازمة لومير.
• السبب الرئيسي لهذا النوع من الالتهاب هو الصدمة أو الجراحة التي يتعرض لها لب الأسنان، وحتى تلف الأنسجة العميقة في الجسم بسبب عض الحيوان.

أماكن تواجد البكتيريا اللاهوائية

• يمكن العثور على البكتيريا في عدة أجزاء من الجسم، ولكن إذا وصلت إلى أنسجة عميقة من سوائل الجسم ونقص الأكسجة.
  • يمكن أن تسبب التهابات خطيرة، تدخل البكتيريا اللاهوائية التي تعيش في الشقوق في الجلد والأنف والفم والأمعاء والمهبل.
  • بسهولة إلى الجسم وتسبب إصابة الأغشية المخاطية أو الأنسجة المجاورة بسهولة.
• علاوة على ذلك يمكن للبكتيريا اللاهوائية المنتجة للجراثيم أن تدخل جسم الإنسان من خلال الجروح والبقاء في التربة والمياه  مما يتسبب في العديد من العدوى.
  • الأشخاص الأكثر عرضة للإصابة بالعدوى هم أولئك الذين يعانون من نقص المناعة والذين تناولوا مؤخرًا مضادات حيوية واسعة النطاق.

زراعة البكتيريا اللاهوائية

• يقوم العلماء ببناء مزارع البكتيريا اللاهوائية لتحديد أنواع البكتيريا التي قد تسبب ضررًا على صحة الإنسان.
• وهذا العلم مفيد جدًا لتحديد أسباب الأمراض التي تسببها وإيجاد العلاجات المناسبة من خلال المضادات الحيوية الفعالة.