Skip to main content
Global

13.1: גיוון פרוקריוטי

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208934

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    פרוקריוטים נמצאים בכל מקום. הם מכסים כל משטח שניתן להעלות על הדעת שבו יש מספיק לחות, והם חיים על ובתוך יצורים חיים אחרים. יש יותר פרוקריוטים בפנים ובחוץ של גוף האדם מאשר יש תאים אנושיים בגוף. חלק מהפרוקריוטים משגשגים בסביבות שאינן מסבירות פנים עבור רוב היצורים החיים האחרים. פרוקריוטים ממחזרים חומרים מזינים - חומרים חיוניים (כגון פחמן וחנקן) - והם מניעים את האבולוציה של מערכות אקולוגיות חדשות, חלקן טבעיות בעוד שאחרות מעשה ידי אדם. פרוקריוטים היו על כדור הארץ הרבה לפני שהופיעו חיים רב-תאיים.

    גיוון פרוקריוטי

    הופעת רצף ה- DNA סיפקה תובנה עצומה לגבי מערכות היחסים והמקורות של פרוקריוטים שלא היו אפשריים בשיטות סיווג מסורתיות. תובנה מרכזית זיהתה שתי קבוצות של פרוקריוטים שנמצאו שונות זו מזו כפי שהיו מאיקריוטים. הכרה זו במגוון הפרוקריוטי אילצה הבנה חדשה של סיווג כל החיים וקירבה אותנו להבנת מערכות היחסים הבסיסיות של כל היצורים החיים, כולל עצמנו.

    חיים מוקדמים על פני כדור הארץ

    מתי ואיפה התחילו החיים? מה היו התנאים בכדור הארץ כשהתחילו החיים? פרוקריוטים היו צורות החיים הראשונות על פני כדור הארץ, והם היו קיימים מיליארדי שנים לפני שהופיעו צמחים ובעלי חיים. כדור הארץ בן כ -4.54 מיליארד שנה. הערכה זו מבוססת על עדויות מתיארוך חומר מטאוריט, מכיוון שסלעי שטח על פני כדור הארץ אינם ישנים כמו כדור הארץ עצמו. רוב הסלעים הקיימים על פני כדור הארץ עברו שינויים גיאולוגיים שהופכים אותם לצעירים יותר מכדור הארץ עצמו. מטאוריטים מסוימים עשויים מהחומר המקורי בדיסק השמש שיצר את האובייקטים של מערכת השמש, והם לא שונו על ידי התהליכים ששינו סלעים על כדור הארץ. לפיכך, גיל המטאוריטים הוא אינדיקטור טוב לגיל היווצרות כדור הארץ. ההערכה המקורית של 4.54 מיליארד שנים הושגה על ידי קלייר פטרסון בשנת 1956. עבודתו הקפדנית אושרה מאז על ידי גילאים שנקבעו ממקורות אחרים, כולם מצביעים על גיל כדור הארץ של כ -4.54 מיליארד שנים.

    לכדור הארץ הקדמוני הייתה אווירה שונה מאוד מזו שיש לה כיום. עדויות מצביעות על כך שבמהלך 2 מיליארד השנים הראשונות לקיומו של כדור הארץ, האטמוספירה הייתה אנוקסית, כלומר לא היה חמצן. לכן, רק אותם אורגניזמים שיכולים לצמוח ללא חמצן - אורגניזמים אנאירוביים - הצליחו לחיות. אורגניזמים הממירים אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית נקראים פוטוטרופים. אורגניזמים פוטוטרופיים שדרשו מקור אורגני של פחמן הופיעו בתוך מיליארד שנים מהיווצרות כדור הארץ. לאחר מכן, ציאנובקטריה, הידועה גם בשם אצות כחולות-ירוקות, התפתחה מהפוטוטרופים הפשוטים הללו מיליארד שנה מאוחר יותר. ציאנובקטריה מסוגלת להשתמש בפחמן דו חמצני כמקור לפחמן. ציאנובקטריה (איור\(\PageIndex{1}\)) החלה את החמצון של האטמוספירה. העלייה בריכוז החמצן אפשרה התפתחות של צורות חיים אחרות.

    בתצלום נראית אישה כורעת ליד זרם מים בצבע ירוק.
    איור\(\PageIndex{1}\): המעיין החם הזה בפארק הלאומי ילוסטון זורם לכיוון החזית. ציאנובקטריה באביב ירוקה, וככל שמים זורמים במורד שיפוע החום, עוצמת הצבע עולה מכיוון שצפיפות התאים עולה. המים קרירים יותר בשולי הנחל מאשר במרכז, וגורמים לקצוות להיראות ירוקים יותר. (קרדיט: גרסיאלה ברלס-מרינו)

    לפני שהאטמוספירה התחמצנה, כדור הארץ היה נתון לקרינה חזקה; לפיכך, האורגניזמים הראשונים היו פורחים במקום בו הם היו מוגנים יותר, כמו במעמקי האוקיאנוס או מתחת לפני כדור הארץ. גם בתקופה זו הייתה פעילות וולקנית חזקה על פני כדור הארץ, ולכן סביר להניח שהאורגניזמים הראשונים הללו - הפרוקריוטים הראשונים - הותאמו לטמפרטורות גבוהות מאוד. אלה אינן הסביבות הממוזגות האופייניות בהן רוב החיים פורחים כיום; לפיכך, אנו יכולים להסיק כי האורגניזמים הראשונים שהופיעו על כדור הארץ ככל הנראה הצליחו לעמוד בתנאים קשים.

    מחצלות מיקרוביאליות עשויות לייצג את צורות החיים המוקדמות ביותר על פני כדור הארץ, וישנן עדויות מאובנות לנוכחותן, החל לפני כ -3.5 מיליארד שנים. מחצלת מיקרוביאלית היא ביופילם גדול, יריעה רב שכבתית של פרוקריוטים (איור \(\PageIndex{2}\) א), הכוללת בעיקר חיידקים, אך גם ארכאים. מחצלות מיקרוביאליות בעובי של כמה סנטימטרים, והן בדרך כלל גדלות על משטחים לחים. סוגי הפרוקריוטים השונים שלהם מבצעים מסלולים מטבוליים שונים, ומסיבה זו הם משקפים צבעים שונים. פרוקריוטים במחצלת מיקרוביאלית מוחזקים יחד על ידי חומר דמוי גומי שהם מפרישים.

    המחצלות המיקרוביאליות הראשונות השיגו ככל הנראה את האנרגיה שלהן מפתחי אוורור הידרותרמיים. פתח הידרותרמי הוא סדק על פני כדור הארץ המשחרר מים מחוממים גיאותרמית. עם התפתחות הפוטוסינתזה לפני כ-3 מיליארד שנים, כמה פרוקריוטים במחצלות מיקרוביאליות הגיעו להשתמש במקור אנרגיה זמין יותר - אור שמש - בעוד שאחרים עדיין היו תלויים בכימיקלים מפתחי אוורור הידרותרמיים למזון.

    חלק א 'מראה תלולית צהובה-אדמדמה עם ארובות קטנות שצומחות מתוכה. חלק ב 'מציג רוק, לבן משויש ואפור.
    איור\(\PageIndex{2}\): (א) מחצלת מיקרוביאלית זו גדלה מעל פתח הידרותרמי באוקיינוס השקט. ארובות כמו זו המצוינת על ידי החץ מאפשרות לגזים לברוח. (ב) תמונה זו מציגה סטרומטוליטים בני כמעט 1.5 מיליארד שנה, שנמצאו בפארק הלאומי קרחון, מונטנה. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי ד"ר בוב סמלי, NOAA PMEL; אשראי ב: שינוי עבודה על ידי פ 'קררה, NPS)

    מחצלות מיקרוביאליות מאובנות מייצגות את התיעוד המוקדם ביותר של החיים על פני כדור הארץ. סטרומטוליט הוא מבנה משקע שנוצר כאשר מינרלים מושקעים מהמים על ידי פרוקריוטים במחצלת מיקרוביאלית (איור ב). \(\PageIndex{2}\) סטרומטוליטים יוצרים סלעים שכבתיים עשויים פחמתי או סיליקט. למרות שרוב הסטרומטוליטים הם חפצים מהעבר, ישנם מקומות על פני כדור הארץ בהם עדיין נוצרים סטרומטוליטים. לדוגמה, סטרומטוליטים חיים נמצאו בפארק מדינת מדבר אנזה-בורגו שבמחוז סן דייגו, קליפורניה.

    חלק מהפרוקריוטים מסוגלים לשגשג ולצמוח בתנאים שיהרגו צמח או בעל חיים. חיידקים וארכיאה הגדלים בתנאים קיצוניים נקראים אקסטרמופילים, כלומר "אוהבי קיצוניות". אקסטרמופילים נמצאו בסביבות קיצוניות מכל הסוגים, כולל מעמקי האוקיינוסים, מעיינות חמים, הארקטי והאנטארקטיקה, מקומות יבשים מאוד, עמוק בתוך כדור הארץ, סביבות כימיות קשות וסביבות קרינה גבוהות. אקסטרמופילים נותנים לנו הבנה טובה יותר של המגוון הפרוקריוטי ופותחים אפשרות לגילוי תרופות טיפוליות חדשות או יישומים תעשייתיים. הם גם פתחו את האפשרות למצוא חיים במקומות אחרים במערכת השמש, שיש בהם סביבות קשות יותר מאלו שנמצאות בדרך כלל על כדור הארץ. רבים מהאקסטרופילים הללו אינם יכולים לשרוד בסביבות מתונות.

    ביופילמים

    עד לפני כמה עשורים, מיקרוביולוגים חשבו על פרוקריוטים כישויות מבודדות החיות בנפרד. מודל זה, לעומת זאת, אינו משקף את האקולוגיה האמיתית של פרוקריוטים, שרובם מעדיפים לחיות בקהילות שבהן הם יכולים לקיים אינטראקציה. ביופילם הוא קהילה מיקרוביאלית המוחזקת יחד במטריצה בעלת מרקם גומי, המורכבת בעיקר מפוליסכרידים המופרשים על ידי האורגניזמים, יחד עם כמה חלבונים וחומצות גרעין. ביופילמים גדלים מחוברים למשטחים. כמה מהביופילמים הנחקרים ביותר מורכבים מפרוקריוטים, אם כי תוארו גם ביופילמים פטרייתיים.

    ביופילמים קיימים כמעט בכל מקום. הם גורמים לסתימת צינורות ומתיישבים בקלות משטחים במסגרות תעשייתיות. הם מילאו תפקידים בהתפרצויות האחרונות בקנה מידה גדול של זיהום חיידקי במזון. ביופילמים מתיישבים גם משטחים ביתיים, כגון דלפקי מטבח, קרשי חיתוך, כיורים ושירותים.

    אינטראקציות בין האורגניזמים המאכלסים ביופילם, יחד עם הסביבה המגנה שלהם, הופכים את הקהילות הללו לחזקות יותר מאשר פרוקריוטים חיים חופשיים, או פלנקטוניים. בסך הכל, ביופילמים קשים מאוד להשמדה, מכיוון שהם עמידים בפני רבות מצורות העיקור הנפוצות.

    מאפייני פרוקריוטים

    ישנם הבדלים רבים בין תאים פרוקריוטים לתאים אוקריוטיים. עם זאת, לכל התאים ארבעה מבנים משותפים: קרום פלזמה שמתפקד כמחסום לתא ומפריד בין התא לסביבתו; ציטופלזמה, חומר דמוי ג'לי בתוך התא; חומר גנטי (DNA ו- RNA); וריבוזומים, בהם מתרחשת סינתזת חלבון. פרוקריוטים מגיעים בצורות שונות, אך רבים מתחלקים לשלוש קטגוריות: קוקי (כדורי), בצילי (בצורת מוט) וספירילה (בצורת ספירלה) (איור). \(\PageIndex{3}\)

    מיקרוסקופ אלקטרונים סורק א מראה קוקי בצורת כדור. מיקרוסקופ אלקטרונים סורק b מראה בצילים בצורת מוט. מיקרוסקופ אלקטרונים סורק ג מראה ספירילה בצורת חולץ פקקים.
    איור\(\PageIndex{3}\): פרוקריוטים רבים מתחלקים לשלוש קטגוריות בסיסיות המבוססות על צורתם: (א) קוקי, או כדורי; (ב) בצילי, או בצורת מוט; ו- (ג) ספירילה, או בצורת ספירלה. (אשראי א: שינוי עבודות מאת ג'ניס האני קאר, ד"ר ריצ'רד פאקלאם, CDC; אשראי ג: שינוי עבודה על ידי ד"ר דיוויד קוקס, CDC; נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל)

    התא הפרוקריוטי

    נזכיר כי פרוקריוטים (איור\(\PageIndex{4}\)) הם אורגניזמים חד-תאיים חסרי אברונים מוקפים בממברנות. לכן, אין להם גרעין אלא יש להם כרומוזום בודד - פיסת DNA מעגלית הממוקמת באזור התא הנקרא נוקלאואיד. לרוב הפרוקריוטים יש דופן תא השוכנת מחוץ לקרום הפלזמה. הרכב דופן התא שונה באופן משמעותי בין התחומים בַּקטֶרִיָה ו ארכאה (ודפנות התא שלהם שונות גם מדפנות התא האוקריוטיות המצויות בצמחים ובפטריות.) דופן התא מתפקדת כשכבת מגן ואחראית על צורת האורגניזם. כמה מבנים אחרים קיימים בכמה מינים פרוקריוטים, אך לא באחרים. לדוגמה, הקפסולה שנמצאת במינים מסוימים מאפשרת לאורגניזם להיצמד למשטחים ומגנה עליו מפני התייבשות. למינים מסוימים עשויים להיות גם דגלים (יחיד, פלגלום) המשמשים לתנועה, ופילי (יחיד, פילוס) המשמש להתקשרות למשטחים ולחיידקים אחרים לצורך צימוד. פלסמידים, המורכבים מחתיכות DNA קטנות ומעגליות מחוץ לכרומוזום הראשי, קיימים גם במינים רבים של חיידקים.

    באיור זה, לתא הפרוקריוטי יש צורה אליפסה. הכרומוזום המעגלי מרוכז באזור הנקרא נוקלאואיד. הנוזל בתוך התא נקרא ציטופלזמה. ריבוזומים, המתוארים כנקודות קטנות, צפים בציטופלזמה. הציטופלזמה עטופה על ידי קרום פלזמה, אשר בתורו עטוף על ידי דופן התא. קפסולה מקיפה את דופן התא. לחיידק המתואר יש דגל הבולט מקצה צר אחד. פילי הם בליטות קטנות שמקרינות מהקפסולה לכל הכיוונים.
    איור\(\PageIndex{4}\): התכונות של תא חיידק טיפוסי מוצגות.

    גם חיידקים וגם ארכאה הם סוגים של תאים פרוקריוטים. הם נבדלים זה מזה בהרכב השומנים של קרומי התא שלהם ובמאפייני דפנות התא שלהם. לשני סוגי הפרוקריוטים יש אותם מבנים בסיסיים, אך אלה בנויים מרכיבים כימיים שונים המהווים עדות להפרדה עתיקה של שושלתם. קרום הפלזמה הארכאי שונה מבחינה כימית מממברנת החיידק; חלק מהממברנות הארכאיות הן חד-שכבות שומנים במקום דו-שכבות פוסופוליפידיות.

    קיר התא

    דופן התא היא שכבת מגן המקיפה כמה תאים פרוקריוטים ומעניקה להם צורה ונוקשות. הוא ממוקם מחוץ לקרום התא ומונע תמוגה אוסמוטית (התפוצצות הנגרמת על ידי הגדלת נפח). ההרכבים הכימיים של דפנות התא משתנים בין ארכאה לחיידקים, כמו גם בין מיני חיידקים. קירות תאים חיידקיים מכילים פפטידוגליקן, המורכב משרשראות פוליסכרידים המקושרות לפפטידים. חיידקים מחולקים לשתי קבוצות עיקריות: גראם חיובי וגראם שלילי, בהתבסס על תגובתם להליך הנקרא צביעת גראם. התגובות החיידקיות השונות להליך הצביעה נגרמות על ידי מבנה דופן התא. לאורגניזמים גראם חיוביים יש קיר עבה המורכב משכבות רבות של פפטידוגליקן. לחיידקים גראם שליליים יש דופן תא דקה יותר המורכבת מכמה שכבות של פפטידוגליקן ומבנים נוספים, מוקפים בקרום חיצוני (איור). \(\PageIndex{5}\)

    חיבור אמנות

    איור זה משווה בין גראם חיובי לדפנות תאי חיידקים גראם שליליים. התמונה החיובית לגראם משמאל מציגה, מלמטה למעלה: הציטופלזמה, דו שכבה של קרום פלזמה עם פוספוליפידים וחלבוני ממברנה, ודופן תא עבה עם מספר שכבות של פפטידוגליקנים. התמונה הגראם-שלילית מימין מציגה, מלמטה למעלה: הציטופלזמה, דו שכבה של קרום פלזמה עם פוספוליפידים וחלבוני ממברנה, דופן תא דקה עם שכבה אחת של פפטידוגליקנים ודו-שכבה חיצונית של קרום פלזמה.
    איור\(\PageIndex{5}\): חיידקים מחולקים לשתי קבוצות עיקריות: גראם חיובי וגראם שלילי. לשתי הקבוצות יש דופן תא המורכבת מפפטידוגליקנים: בחיידקים גראם חיוביים, הקיר עבה, ואילו בחיידקים גראם שליליים הקיר דק. בחיידקים גראם שליליים, דופן התא מוקפת בקרום חיצוני.

    איזו מהמשפטים הבאים נכונה?

    1. לחיידקים גראם חיוביים יש דופן תא בודדת הנוצרת מפפטידוגליקן.
    2. לחיידקים גראם חיוביים יש קרום חיצוני.
    3. דופן התא של חיידקים גראם שליליים עבה, ודופן התא של חיידקים גראם חיוביים דקה.
    4. לחיידקים גראם שליליים יש דופן תא העשויה מפפטידוגליקן, בעוד שלחיידקים גראם חיוביים יש דופן תא העשויה מפוספוליפידים.

    קירות תאים ארכאיים אינם מכילים פפטידוגליקן. ישנם ארבעה סוגים שונים של קירות תאים ארכאיים. סוג אחד מורכב מפסאודופפטידוגליקן. שלושת הסוגים האחרים של דפנות התא מכילים פוליסכרידים, גליקופרוטאינים וחלבוני שכבת פני השטח המכונים שכבות S.

    רפרודוקציה

    רבייה בפרוקריוטים היא בעיקר א-מינית ומתרחשת על ידי ביקוע בינארי. נזכיר כי ה- DNA של פרוקריוט קיים בדרך כלל ככרומוזום יחיד ומעגלי. פרוקריוטים אינם עוברים מיטוזה. במקום זאת, לולאת הכרומוזומים משוכפלת, ושני העותקים המתקבלים המחוברים לקרום הפלזמה מתרחקים ככל שהתא גדל בתהליך הנקרא ביקוע בינארי. הפרוקריוט, המוגדל כעת, נצבט פנימה בקו המשווה שלו, ושני התאים המתקבלים, שהם שיבוטים, נפרדים. ביקוע בינארי אינו מספק הזדמנות לרקומבינציה גנטית, אך פרוקריוטים יכולים לשנות את המבנה הגנטי שלהם בשלוש דרכים.

    בתהליך הנקרא טרנספורמציה, התא קולט DNA שנמצא בסביבתו ונשפך על ידי פרוקריוטים אחרים, חיים או מתים. פתוגן הוא אורגניזם הגורם למחלה. אם חיידק לא פתוגני תופס DNA מפתוגן ומשלב את ה- DNA החדש בכרומוזום שלו, גם הוא עלול להפוך לפתוגני. בהתמרה, בקטריופאגים, הנגיפים שמדביקים חיידקים, מעבירים DNA מחיידק אחד למשנהו. לארכאה יש קבוצה שונה של וירוסים שמדביקים אותם ומעבירים חומר גנטי מאדם אחד למשנהו. במהלך הצמידה, DNA מועבר מפרוקריוט אחד למשנהו באמצעות פילוס המביא את האורגניזמים במגע זה עם זה. ה-DNA המועבר הוא בדרך כלל פלסמיד, אך ניתן גם להזיז חלקים מהכרומוזום.

    מחזורי ביקוע בינארי יכולים להיות מהירים מאוד, בסדר גודל של דקות עבור מינים מסוימים. זמן הדור הקצר הזה יחד עם מנגנונים של רקומבינציה גנטית מביאים להתפתחות מהירה של פרוקריוטים, ומאפשרים להם להגיב לשינויים סביבתיים (כגון הכנסת אנטיביוטיקה) במהירות רבה.

    כיצד פרוקריוטים משיגים אנרגיה ופחמן

    פרוקריוטים הם אורגניזמים מגוונים מבחינה מטבולית. פרוקריוטים ממלאים נישות רבות על פני כדור הארץ, כולל מעורבות במחזורי תזונה כגון מחזורי החנקן והפחמן, פירוק אורגניזמים מתים וגידול והתרבות בתוך אורגניזמים חיים, כולל בני אדם. פרוקריוטים שונים יכולים להשתמש במקורות אנרגיה שונים כדי להרכיב מקרומולקולות ממולקולות קטנות יותר. פוטוטרופים משיגים את האנרגיה שלהם מאור השמש. כימוטרופים משיגים את האנרגיה שלהם מתרכובות כימיות.

    מחלות חיידקיות בבני אדם

    מחלות ומגפות הרסניות הנישאות בפתוגנים, הן נגיפיות והן חיידקיות באופיין, השפיעו וממשיכות להשפיע על בני אדם. ראוי לציין כי כל הפרוקריוטים הפתוגניים הם חיידקים; אין ארכאה פתוגנית ידועה בבני אדם או באורגניזם אחר. אורגניזמים פתוגניים התפתחו לצד בני אדם. בעבר, הסיבה האמיתית למחלות אלה לא הובנה, וכמה תרבויות חשבו שמחלות הן עונש רוחני או שטעו בסיבות חומריות. עם הזמן אנשים הבינו כי התרחקות מאנשים נגועים, שיפור התברואה וסילוק נכון של הגוויות והחפצים האישיים של נפגעי מחלה הפחיתו את הסיכוי שלהם לחלות.

    נקודת מבט היסטורית

    ישנם תיעודים של מחלות זיהומיות כבר בשנת 3,000 לפני הספירה מספר מגיפות משמעותיות הנגרמות על ידי חיידקים תועדו במשך כמה מאות שנים. כמה מהמגיפות הגדולות הובילו לירידת הערים והתרבויות. רבים היו זואונוזות שהופיעו עם ביות של בעלי חיים, כמו במקרה של שחפת. זואנוזיס היא מחלה המדביקה בעלי חיים אך יכולה להיות מועברת מבעלי חיים לבני אדם.

    מחלות זיהומיות נותרות בין הגורמים המובילים למוות ברחבי העולם. השפעתם פחות משמעותית במדינות מפותחות רבות, אך הן קובעות חשובות לתמותה במדינות מתפתחות. התפתחות האנטיביוטיקה עשתה רבות להפחתת שיעורי התמותה מזיהומים חיידקיים, אך הגישה לאנטיביוטיקה אינה אוניברסלית, ושימוש יתר באנטיביוטיקה הוביל להתפתחות זנים עמידים של חיידקים. מאמצי התברואה הציבוריים המסלקים שפכים ומספקים מי שתייה נקיים עשו לא פחות או יותר מהתקדמות רפואית למניעת מקרי מוות שנגרמו כתוצאה מזיהומים חיידקיים.

    בשנת 430 לפני הספירה, מכת אתונה הרגה רבע מהכוחות האתונאים שנלחמו במלחמת פלופונסיה הגדולה. המחלה הרגה רבע מאוכלוסיית אתונה במשך למעלה מ -4 שנים והחלישה את הדומיננטיות והעוצמה של אתונה. ייתכן שמקור המגיפה זוהה לאחרונה כאשר חוקרים מאוניברסיטת אתונה הצליחו לנתח DNA משיניים שהוחזרו מקבר אחים. המדענים זיהו רצפי נוקלאוטידים מחיידק פתוגני הגורם לחום בטיפוס. 1

    בשנים 541 עד 750 לספירה, התפרצות שנקראה מכת יוסטיניאנוס (ככל הנראה מגיפה בובנית) חיסלה, לפי הערכות מסוימות, רבע עד מחצית מאוכלוסיית האדם. האוכלוסייה באירופה ירדה ב -50% במהלך התפרצות זו. מגפת בועה תחסל את אירופה יותר מפעם אחת.

    אחת המגיפות ההרסניות ביותר הייתה המוות השחור (1346 עד 1361), שלפי ההערכות הייתה התפרצות נוספת של מגפת בועה שנגרמה על ידי החיידק Yersinia pestis. חיידק זה נישא על ידי פרעושים החיים על חולדות שחורות. המוות השחור הפחית את אוכלוסיית העולם מכ-450 מיליון לכ -350 ל -375 מיליון. מגפת הבועה פגעה שוב בלונדון באמצע שנות ה 1600. ישנם עדיין כ -1,000 עד 3,000 מקרי מגיפה ברחבי העולם מדי שנה. למרות שהידבקות במגיפה בובנית לפני אנטיביוטיקה פירושה מוות כמעט בטוח, החיידק מגיב למספר סוגים של אנטיביוטיקה מודרנית, ושיעורי התמותה ממגפה כיום נמוכים מאוד.

    מושג בפעולה

    צפו בסרטון וידאו על ההבנה המודרנית של המוות השחור (מגפת בועה) באירופה במהלך המאה הארבע עשרה.

    במשך מאות שנים, האירופים פיתחו עמידות למחלות זיהומיות רבות. עם זאת, הכובשים האירופאים הביאו איתם חיידקים ווירוסים הגורמים למחלות כשהגיעו לחצי הכדור המערבי, מה שגרם למגיפות שהרסו לחלוטין אוכלוסיות של אינדיאנים (שלא היו להם עמידות טבעית למחלות אירופאיות רבות).

    משבר האנטיביוטיקה

    המילה אנטיביוטיקה באה מיוונית אנטי, כלומר "נגד", ו ביוס, כלומר "חיים". אנטיביוטיקה היא כימיקל המיוצר על ידי אורגניזם העוין לצמיחתם של אורגניזמים אחרים. החדשות והתקשורת של היום מטפלים לעתים קרובות בחששות ממשבר אנטיביוטי. האם אנטיביוטיקה ששימשה לטיפול בזיהומים חיידקיים ניתנת לטיפול בקלות בעבר מתיישנת? האם יש "superbugs" חדשים - חיידקים שהתפתחו והפכו עמידים יותר לארסנל האנטיביוטיקה שלנו? האם זו תחילת הסוף של האנטיביוטיקה? כל השאלות הללו מאתגרות את קהילת הבריאות.

    אחת הסיבות העיקריות לחיידקים עמידים היא שימוש יתר ושימוש לא נכון באנטיביוטיקה, כמו אי השלמת קורס מלא של אנטיביוטיקה שנקבעה. שימוש לא נכון באנטיביוטיקה מביא לבחירה הטבעית של צורות חיידקים עמידות. האנטיביוטיקה הורגת את רוב החיידקים המדביקים, ולכן נותרו רק הצורות העמידות. צורות עמידות אלה מתרבות, וכתוצאה מכך עלייה בשיעור הצורות העמידות על פני צורות שאינן עמידות.

    בעיה נוספת היא שימוש מופרז באנטיביוטיקה בבעלי חיים. השימוש השגרתי באנטיביוטיקה במזון לבעלי חיים מקדם גם עמידות לחיידקים. בארצות הברית 70 אחוז מהאנטיביוטיקה המיוצרת מוזנים לבעלי חיים. האנטיביוטיקה אינה משמשת למניעת מחלות, אלא כדי לשפר את הייצור של המוצרים שלהם.

    Staphylococcus aureus, המכונה לעתים קרובות "staph", הוא חיידק נפוץ שיכול לחיות בתוך ועל גוף האדם, אשר בדרך כלל ניתן לטפל בקלות עם אנטיביוטיקה. עם זאת, זן מסוכן מאוד העלה את החדשות במהלך השנים האחרונות (איור\(\PageIndex{6}\)). זן זה, עמיד למתיצילין Staphylococcus aureus (MRSA), עמיד בפני אנטיביוטיקה נפוצה רבים, כולל מתיצילין, אמוקסיצילין, פניצילין ואוקסצילין. בעוד זיהומים MRSA היו נפוצים בקרב אנשים במתקני בריאות, זה מופיע לעתים קרובות יותר אצל אנשים בריאים שחיים או עובדים בקבוצות צפופות (כמו אנשי צבא ואסירים). כתב העת של ההסתדרות הרפואית האמריקאית דיווח כי בקרב אנשים הסובלים מ- MRSA במתקני בריאות, הגיל הממוצע הוא 68 שנים, ואילו לאנשים עם "MRSA הקשורים לקהילה" (CA-MRSA) יש גיל ממוצע של 23 שנים. 2

    המיקרוגרף האלקטרוני הסורק מראה אשכולות של חיידקים עגולים, הנצמדים למשטח.
    איור\(\PageIndex{6}\): מיקרוגרף אלקטרונים סורק זה מציג חיידקי Staphylococcus aureus עמידים למתיצילין, הידועים בכינויו MRSA. (אשראי: שינוי העבודה על ידי ג'ניס האני קאר, CDC; נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל)

    לסיכום, החברה עומדת בפני משבר אנטיביוטי. כמה מדענים מאמינים שאחרי שנים של הגנה מפני זיהומים חיידקיים על ידי אנטיביוטיקה, אנו עשויים לחזור לתקופה שבה זיהום חיידקי פשוט עלול להרוס שוב את האוכלוסייה האנושית. חוקרים עובדים על פיתוח אנטיביוטיקה חדשה, אך מעטים נמצאים בצינור פיתוח התרופות, ולוקח שנים רבות לייצר תרופה יעילה ומאושרת.

    מחלות הנישאות במזון

    פרוקריוטים נמצאים בכל מקום: הם מתיישבים בקלות את פני השטח של כל סוג של חומר, ומזון אינו יוצא מן הכלל. התפרצויות של זיהום חיידקי הקשורות לצריכת מזון שכיחות. מחלה הנישאת במזון (המכונה "הרעלת מזון") היא מחלה הנובעת מצריכת מזון המזוהם בחיידקים פתוגניים, וירוסים או טפילים אחרים. למרות שלארצות הברית יש את אחד מאספקת המזון הבטוחה ביותר בעולם, המרכז לבקרת מחלות ומניעתן (CDC) דיווח כי "76 מיליון בני אדם חולים, יותר מ -300,000 מאושפזים ו -5,000 אמריקאים מתים מדי שנה ממחלות הנישאות במזון. 3

    המאפיינים של מחלות הנישאות במזון השתנו עם הזמן. בעבר היה מקובל יחסית לשמוע על מקרים ספורדיים של בוטוליזם, המחלה שעלולה להיות קטלנית המיוצרת על ידי רעלן מהחיידק האנאירובי קלוסטרידיום בוטולינום. פחית, צנצנת או חבילה יצרו סביבה אנאירובית מתאימה שבה קלוסטרידיום יכול לגדול. הליכי עיקור ושימורים נכונים הפחיתו את שכיחות המחלה.

    רוב המקרים של מחלות הנישאות במזון קשורים כעת לייצור מזוהם על ידי פסולת של בעלי חיים. לדוגמה, היו התפרצויות חמורות הקשורות לייצור הקשורות לתרד גולמי בארצות הברית ועם נבטי ירקות בגרמניה (איור\(\PageIndex{7}\)). התפרצות התרד הגולמי בשנת 2006 הופקה על ידי החיידק E. coli זן O157: H7. רוב E. coli זנים אינם מסוכנים במיוחד לבני אדם, (אכן, הם חיים במעי הגס שלנו), אבל O157: H7 הוא קטלני.

    חלק א 'מראה זרעים עגולים וירוקים עם גבעולים הנובטים מהם בכף ידו של אדם. חלק ב 'מציג מיקרוגרף אלקטרונים סורק של חיידקים בצורת מוט.
    איור\(\PageIndex{7}\): (א) נבטי ירקות שגדלו במקום היו הגורם להתפרצות אירופית E. coli שהרגה 31 בני אדם וחלתה כ -3,000 בשנת 2010. (ב) אי קולי מוצגים כאן במיקרוגרף אלקטרונים סורק. הזן של E. coli שגרם להתפרצות קטלנית בגרמניה הוא חדש שאינו מעורב בהתפרצויות E. coli קודמות. היא רכשה מספר גנים של עמידות לאנטיביוטיקה ורצפים גנטיים ספציפיים המעורבים ביכולת צבירה וארסיות. זה כבר רצף לאחרונה. (אשראי ב: מעבדות רוקי מאונטיין, NIAID, NIH; נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל)

    כל סוגי המזון עלולים להיות מזוהמים בחיידקים מזיקים ממינים שונים. התפרצויות סלמונלה אחרונות שדווחו על ידי ה- CDC התרחשו במזונות מגוונים כמו חמאת בוטנים, נבטי אספסת וביצים.

    קריירה בפעולה: אפידמיולוג

    אפידמיולוגיה היא חקר ההתרחשות, התפוצה והקובעים של בריאות ומחלות באוכלוסייה. לכן זה קשור לבריאות הציבור. אפידמיולוג חוקר את התדירות וההפצה של מחלות בתוך אוכלוסיות וסביבות אנושיות.

    אפידמיולוגים אוספים נתונים על מחלה מסוימת ועוקבים אחר התפשטותה כדי לזהות את אופן ההעברה המקורי. לפעמים הם עובדים בשיתוף פעולה הדוק עם היסטוריונים כדי לנסות להבין את האופן שבו מחלה התפתחה גיאוגרפית ולאורך זמן, תוך מעקב אחר ההיסטוריה הטבעית של פתוגנים. הם אוספים מידע מרשומות קליניות, ראיונות מטופלים וכל אמצעי זמין אחר. מידע זה משמש לפיתוח אסטרטגיות ועיצוב מדיניות בריאות הציבור כדי להפחית את שכיחות המחלה או כדי למנוע את התפשטותה. אפידמיולוגים עורכים גם חקירות מהירות במקרה של התפרצות כדי להמליץ על אמצעים מיידיים לשליטה בה.

    לאפידמיולוגים יש בדרך כלל השכלה לתואר שני. לאפידמיולוג יש לעתים קרובות תואר ראשון בתחום כלשהו ותואר שני בבריאות הציבור (MPH). אפידמיולוגים רבים הם גם רופאים (ויש להם MD) או שיש להם דוקטורט בתחום קשור, כגון ביולוגיה או אפידמיולוגיה.

    פרוקריוטים מועילים

    לא כל הפרוקריוטים הם פתוגניים. נהפוך הוא, פתוגנים מייצגים רק אחוז קטן מאוד מהמגוון של העולם המיקרוביאלי. למעשה, חיינו וכל החיים על הפלנטה הזו לא יתאפשרו ללא פרוקריוטים.

    פרוקריוטים, ומזון ומשקאות

    על פי אמנת האו"ם למגוון ביולוגי, ביוטכנולוגיה היא "כל יישום טכנולוגי המשתמש במערכות ביולוגיות, אורגניזמים חיים או נגזרות שלהם, כדי ליצור או לשנות מוצרים או תהליכים לשימוש ספציפי." 4 המושג "שימוש ספציפי" כרוך ביישום מסחרי כלשהו. הנדסה גנטית, ברירה מלאכותית, ייצור אנטיביוטיקה ותרבית תאים הם נושאי לימוד עדכניים בביוטכנולוגיה. עם זאת, בני אדם השתמשו בפרוקריוטים כדי ליצור מוצרים עוד לפני שטבע המונח ביוטכנולוגיה. וחלק מהסחורות והשירותים פשוטים כמו גבינה, יוגורט, שמנת חמוצה, חומץ, נקניק נרפא, כרוב כבוש ופירות ים מותססים המכילים גם חיידקים וגם ארכאים (איור\(\PageIndex{8}\)).

    קולאז 'התמונות מציג גבינה (א), סלמי (ב) בכריך, יוגורט (ג) במסננת ובקבוק רוטב דגים (ד).
    איור\(\PageIndex{8}\): חלק מהמוצרים שמקורם בשימוש בפרוקריוטים בביוטכנולוגיה מוקדמת כוללים (א) גבינה, (ב) סלמי, (ג) יוגורט ו- (ד) רוטב דגים. (אשראי ב: שינוי עבודה על ידי אליסדייר מקדיארמיד; אשראי ג: שינוי עבודה על ידי קריס מילר; קרדיט ד: שינוי עבודה מאת ג'יין וויטני)

    ייצור הגבינות החל לפני כ -4,000 שנה כאשר בני אדם החלו לגדל בעלי חיים ולעבד את חלבם. עדויות מצביעות על כך שמוצרי חלב מתורבתים, כמו יוגורט, קיימים לפחות 4,000 שנה.

    שימוש בפרוקריוטים לניקוי כדור הארץ שלנו: ביורמדיציה

    ביורמדיציה מיקרוביאלית היא שימוש בפרוקריוטים (או מטבוליזם מיקרוביאלי) להסרת מזהמים. Bioremediation שימש להסרת כימיקלים חקלאיים (חומרי הדברה ודשנים) הנשפכים מהאדמה למי תהום. מתכות רעילות מסוימות, כגון סלניום ותרכובות ארסן, ניתנות להסרה מהמים גם על ידי ביורמדיציה. הפחתה של \(\ce{SeO^{2−}4}\) ל- \(\ce{SeO^{2−}3}\) ו- Se 0 (סלניום מתכתי) היא שיטה המשמשת להסרת יוני סלניום מהמים. כספית היא דוגמה למתכת רעילה הניתנת להסרה מסביבה על ידי ביו-מדיה. כספית היא מרכיב פעיל של חומרי הדברה מסוימים; הוא משמש בתעשייה והוא גם תוצר לוואי של תעשיות מסוימות, כגון ייצור סוללות. כספית קיימת בדרך כלל בריכוזים נמוכים מאוד בסביבות טבעיות אך היא רעילה ביותר מכיוון שהיא מצטברת ברקמות חיות. כמה מינים של חיידקים יכולים לבצע טרנספורמציה ביולוגית של כספית רעילה לצורות לא רעילות. חיידקים אלה, כגון Pseudomonas aeruginosa, יכולים להמיר Hg 2+ ל-Hg 0, שאינו רעיל לבני אדם.

    כנראה אחת הדוגמאות השימושיות והמעניינות ביותר לשימוש בפרוקריוטים למטרות ביו-מדיה היא ניקוי דליפות נפט. חשיבותם של פרוקריוטים לביו-מדיציה של נפט הוכחה במספר דליפות נפט בשנים האחרונות, כגון דליפת אקסון ולדז באלסקה (1989) (איור\(\PageIndex{9}\)), דליפת הנפט היוקרתית בספרד (2002), הדליפה לים התיכון מ תחנת כוח בלבנון (2006,) ולאחרונה, דליפת הנפט של BP במפרץ מקסיקו (2010). כדי לנקות את השפכים הללו, מקדמת ביורמדיציה על ידי הוספת חומרים מזינים אנאורגניים המסייעים לחיידקים שכבר נמצאים בסביבה לצמוח. חיידקים משפילי פחמימנים ניזונים מהפחמימנים בטיפת השמן, ושוברים אותם לתרכובות אנאורגניות. מינים מסוימים, כמו Alcanivorax borkumensis, מייצרים חומרים פעילי שטח הממיסים את השמן, בעוד שחיידקים אחרים מפרקים את השמן לפחמן דו חמצני. במקרה של שפיכות נפט באוקיינוס, נוטה להתרחש ביורימדיה טבעית מתמשכת, מכיוון שיש חיידקים הצורכים נפט באוקיינוס לפני הדליפה. בתנאים אידיאליים, דווח כי עד 80 אחוז מהרכיבים הלא נדיפים בשמן יכולים להתפרק תוך שנה מרגע הדליפה. שברי שמן אחרים המכילים שרשראות פחמימנים ארומטיות ומסועפות מאוד קשים להסרה ונשארים בסביבה לפרקי זמן ארוכים יותר. חוקרים הנדסו גנטית חיידקים אחרים לצריכת מוצרי נפט; אכן, בקשת הפטנט הראשונה ליישום ביו-מדיה בארה"ב הייתה לחיידק אוכל שמן מהונדס גנטית.

    חלק א 'מראה שני גברים באוזן גשם צהובה שוטפים סלעים ספוגים בשמן על חוף ים. חלק ב 'מראה ציפור ספוגת שמן היושבת במים שמנוניים.
    איור\(\PageIndex{9}\): (א) ניקוי נפט לאחר דליפת ואלדז באלסקה, העובדים זרמו נפט מחופים ולאחר מכן השתמשו בבום צף כדי לכלוא את השמן, שלבסוף הועף מעל פני המים. מינים מסוימים של חיידקים מסוגלים להמיס ולהשפיל את השמן. (ב) אחת ההשלכות הקטסטרופליות ביותר של שפיכות נפט היא הפגיעה בבעלי החיים. (אשראי א: שינוי עבודה על ידי NOAA; אשראי ב: שינוי עבודה על ידי GOLUBENKOV, עמותה: הצלת תמן)

    פרוקריוטים בגוף ועל הגוף

    בני אדם אינם יוצאי דופן בכל הנוגע ליצירת קשרים סימביוטיים עם פרוקריוטים. אנחנו רגילים לחשוב על עצמנו כעל אורגניזמים בודדים, אבל במציאות, אנחנו הולכים על מערכות אקולוגיות. ישנם פי 10 עד 100 תאים חיידקיים וארכאיים המאכלסים את גופנו מאשר תאים בגופנו. חלקם נמצאים במערכות יחסים מועילות הדדית איתנו, בהן גם המארח האנושי וגם החיידק מרוויחים, בעוד שחלק מהקשרים מסווגים כקומנסליזם, סוג של קשר בו החיידק מרוויח והמארח האנושי אינו מועיל ואינו נפגע.

    פלורת המעיים האנושית חיה במעי הגס ומורכבת ממאות מינים של חיידקים וארכיאה, כאשר פרטים שונים מכילים תערובות מינים שונות. המונח "פלורה", הקשור בדרך כלל לצמחים, משמש באופן מסורתי בהקשר זה מכיוון שחיידקים סווגו בעבר כצמחים. נראה כי התפקידים העיקריים של פרוקריוטים אלה לבני אדם הם חילוף חומרים של מולקולות מזון שאיננו יכולים לפרק, סיוע בספיגת יונים במעי הגס, סינתזה של ויטמין K, אימון מערכת החיסון של התינוק, שמירה על מערכת החיסון הבוגרת, שמירה על אפיתל המעי הגס ויצירת מחסום מגן מפני פתוגנים.

    פני העור מצופים גם בפרוקריוטים. המשטחים השונים של העור, כגון בית השחי, הראש והידיים, מספקים בתי גידול שונים לקהילות שונות של פרוקריוטים. שלא כמו בפלורת המעיים, התפקידים המועילים האפשריים של פלורת העור לא נחקרו היטב. עם זאת, המחקרים המעטים שנערכו עד כה זיהו חיידקים המייצרים תרכובות אנטי-מיקרוביאליות כאחראים ככל הנראה למניעת זיהומים על ידי חיידקים פתוגניים.

    חוקרים חוקרים באופן פעיל את הקשרים בין מחלות שונות ושינויים בהרכב הפלורה המיקרוביאלית האנושית. חלק מעבודה זו מתבצעת על ידי פרויקט המיקרוביום האנושי, הממומן בארצות הברית על ידי המכונים הלאומיים לבריאות.

    סיכום המדור

    פרוקריוטים היו קיימים מיליארדי שנים לפני שהופיעו צמחים ובעלי חיים. מחצלות מיקרוביאליות נחשבות כמייצגות את צורות החיים המוקדמות ביותר על פני כדור הארץ, וישנן עדויות מאובנות, הנקראות סטרומטוליטים, לנוכחותן לפני כ -3.5 מיליארד שנה. במהלך 2 מיליארד השנים הראשונות, האטמוספירה הייתה אנוקסית ורק אורגניזמים אנאירוביים הצליחו לחיות. ציאנובקטריה החלה את החמצון של האטמוספירה. העלייה בריכוז החמצן אפשרה התפתחות של צורות חיים אחרות.

    פרוקריוטים (תחומים ארכאה וחיידקים) הם אורגניזמים חד תאיים חסרי גרעין. יש להם חתיכה אחת של DNA מעגלי באזור הנוקלואיד של התא. לרוב הפרוקריוטים יש דופן תא מחוץ לקרום הפלזמה. חיידקים וארכיאה נבדלים זה מזה בהרכבים של קרומי התא שלהם ובמאפייני דפנות התא שלהם.

    קירות תאים חיידקיים מכילים פפטידוגליקן. לדפנות התא הארכאי אין פפטידוגליקן. ניתן לחלק חיידקים לשתי קבוצות עיקריות: גראם חיובי וגראם שלילי. לאורגניזמים גראם חיוביים יש דופן תא עבה. לאורגניזמים גראם שליליים יש דופן תא דקה וממברנה חיצונית. פרוקריוטים משתמשים במקורות אנרגיה מגוונים כדי להרכיב מקרומולקולות ממולקולות קטנות יותר. פוטוטרופים משיגים את האנרגיה שלהם מאור השמש, ואילו הכימוטרופים משיגים אותה מתרכובות כימיות.

    מחלות זיהומיות הנגרמות על ידי חיידקים נותרות בין הגורמים המובילים למוות ברחבי העולם. השימוש המופרז באנטיביוטיקה לשליטה בזיהומים חיידקיים הביא לבחירת צורות עמידות של חיידקים. מחלות הנישאות במזון נובעות מצריכת מזון מזוהם, חיידקים פתוגניים, נגיפים או טפילים המזהמים מזון. פרוקריוטים משמשים במוצרי מזון אנושיים. ביורמדיציה מיקרוביאלית היא שימוש בחילוף חומרים מיקרוביאלי להסרת מזהמים. גוף האדם מכיל קהילה ענקית של פרוקריוטים, שרבים מהם מספקים שירותים מועילים כמו פיתוח ותחזוקה של מערכת החיסון, תזונה והגנה מפני פתוגנים.

    חיבורי אמנות

    איור\(\PageIndex{5}\): איזו מהמשפטים הבאים נכונה?

    1. לחיידקים גראם חיוביים יש דופן תא בודדת הנוצרת מפפטידוגליקן.
    2. לחיידקים גראם חיוביים יש קרום חיצוני.
    3. דופן התא של חיידקים גראם שליליים עבה, ודופן התא של חיידקים גראם חיוביים דקה.
    4. לחיידקים גראם שליליים יש דופן תא העשויה מפפטידוגליקן, בעוד שלחיידקים גראם חיוביים יש דופן תא העשויה מפוספוליפידים.
    תשובה

    א

    הערות שוליים

    1. 1 פאפגריגורקיס מ 'ג'יי, סינודינוס פ' נ ', יאפיאקיס ג', "מגיפת טיפוס קדומה חושפת זן אבות אפשרי של סלמונלה אנטריקה סרובר טיפי, להדביק את ג'נט אבול 7 (2007): 126-7.
    2. 2 ניימי, ט 'ס', לדל, ק 'ה', קומו-סבטי, ק' ואח ', "השוואה בין זיהום סטפילוקוקוס אאורוס עמיד למתיצילין בקהילה ובריאות", JAMA 290 (2003): 2976-2984, דוי: 10.1001/jama.290.22.2976.
    3. 3 http://www.cdc.gov/ecoli/2006/september, מרכזים לבקרת מחלות ומניעתן, "התפרצות רב-מדינית של E. coli O157:H7 זיהומים מתרד", ספטמבר-אוקטובר (2006).
    4. 4 http://www.cbd.int/convention/articl...cles/? a=cbd-02, אמנת האו"ם למגוון ביולוגי, "סעיף 2: שימוש במונחים."

    רשימת מילים

    אנאירובי
    מתייחס לאורגניזמים הגדלים ללא חמצן
    אנוקסי
    ללא חמצן
    ביופילם
    קהילה מיקרוביאלית המוחזקת יחד על ידי מטריצה במרקם גומי
    ביורמדיציה
    השימוש בחילוף חומרים מיקרוביאלי להסרת מזהמים
    מוות שחור
    מגיפה הרסנית שלפי ההערכה הייתה התפרצות של מגפת בועה שנגרמה על ידי החיידק Yersinia pestis
    בוטוליזם
    מחלה המיוצרת על ידי הרעלן של החיידק האנאירובי קלוסטרידיום בוטולינום
    כמוסה
    מבנה חיצוני המאפשר לפרוקריוט להיצמד למשטחים ומגן עליו מפני התייבשות
    קומנסליזם
    מערכת יחסים סימביוטית שבה חבר אחד מרוויח ואילו החבר השני אינו מושפע
    הצמידה
    התהליך שבו פרוקריוטים מעבירים DNA מאדם אחד למשנהו באמצעות פילוס
    ציאנובקטריה
    חיידקים שהתפתחו מפוטוטרופים מוקדמים וחמצנו את האטמוספירה; ידוע גם בשם אצות כחולות-ירוקות
    מגיפה
    מחלה המופיעה במספר גבוה במיוחד של אנשים באוכלוסייה בו זמנית
    אקסטרמופיל
    אורגניזם שגדל בתנאים קיצוניים או קשים
    מחלה הנישאת במזון
    כל מחלה הנובעת מצריכת מזון מזוהם, או של חיידקים פתוגניים, וירוסים או טפילים אחרים המזהמים מזון
    גראם שלילי
    מתאר חיידק שדופן התא שלו מכילה מעט פפטידוגליקן אך יש לו קרום חיצוני
    גראם חיובי
    מתאר חיידק המכיל בעיקר פפטידוגליקן בדפנות התא שלו
    פורקן הידרותרמי
    סדק על פני כדור הארץ המשחרר מים מחוממים גיאותרמית
    מחצלת מיקרוביאלית
    יריעה רב שכבתית של פרוקריוטים שעשויה לכלול חיידקים וארכיאה
    MRSA
    (עמיד למתיצילין Staphylococcus aureus) זן סטפילוקוקוס אאורוס מסוכן מאוד העמיד לאנטיביוטיקה
    מגיפה
    מחלה נפוצה, בדרך כלל עולמית, מגיפה
    גורם מחלה
    אורגניזם, או גורם זיהומי, הגורם למחלה
    פפטידוגליקן
    חומר המורכב משרשראות פוליסכרידים המקושרות לפפטידים יוצאי דופן
    פוטוטרוף
    אורגניזם המשתמש באנרגיה מאור השמש
    פסאודופפטידוגליקן
    מרכיב של כמה קירות תאים של ארכאה
    סטרומטוליט
    מבנה משקע שכבתי שנוצר על ידי משקעים של מינרלים על ידי פרוקריוטים במחצלות מיקרוביאליות
    התמרה
    התהליך שבו בקטריופאג מעביר DNA מפרוקריוט אחד למשנהו
    טרנספורמציה
    מנגנון של שינוי גנטי בפרוקריוטים שבו DNA הקיים בסביבה נלקח לתא ומשולב בגנום

    תורמים וייחוסים