חיידקים

חיידקים אמיתיים (Bacteria) הינם יצורים חד-תאיים המהווים ממלכת-על בפרוקריוטיים, לצד ממלכת החיידקים הקדומים.

בעבר נקראו ממלכות החיידקים האמיתיים והחיידקים הקדומים בשם הכולל מוֹנֵרָה או מונירה, (Monera). עד לפני כמה עשרות שנים סווג חלק מהחיידקים כצמחים, חלק כפטריות וחלק כאצות, וממלכת החיידקים לא הייתה קיימת.

התגלית שהביאה לסיווגם של החיידקים כיצורים נפרדים מהווה את ההבדל הבסיסי ביותר בין חיידקים ובין שאר היצורים: כל החיידקים (אמיתיים וקדומים) הינם פרוקריוטיים (חסרי גרעין), ואילו כל היצורים האחרים הינם איקריוטיים (בעלי גרעין).

רוב החיידקים מקיימים בעצמם תהליכי חיים עצמאיים ומתרבים על-ידי חלוקה בינארית. הזמן שעובר בין רגע יצירת החיידק לרגע חלוקתו נקרא זמן דור. בתנאי מבחנה אופטימליים של חום ואנרגיה מתחלקים חיידקי מעיים מסוימים בכל 20 דקות. החיידקים ניזונים מהסביבה, מפרישים לסביבה ובדרך כלל, בניגוד לנגיפים, אינם זקוקים למאכסן, כך שאינם מתקיימים כטפילים.

בניגוד לדעה הרווחת שכל החיידקים גורמי מחלות, רק מיעוט מתוך מאות אלפי סוגי החיידקים הינו פתוגני הגורם מחלות וסוגים רבים של חיידקים אף מועילים וחיוניים לבריאות.

בניגוד לתאיהם של בעלי חיים ובדומה לתאים צמחיים, לתאיהם של רוב החיידקים יש דופן תא. החיידקים סווגו בעבר לשתי קבוצות לפי סוג הדופן שלהם. בשל קיום הדופן בחיידקים והעדרה בתאי האדם, משמשת הדופן כמטרה של הרבה סוגי אנטיביוטיקה, כגון פניצילין צפלוספורינים וונקומיצינים.

מגוון ועמידות

EscherichiaColi NIAID.jpg]]

החיידקים, שמספרם על-גבי כדור הארץ עולה על זה של כל שאר היצורים גם יחד, מגוונים וסתגלנים הרבה יותר ממה שמסוגל האדם להעלות על דעתו: החל מחיידקים החיים בים המלח, עבור בחיידקים העמידים לקרינה, וכלה בחיידקים אשר חיים בטמפרטורות גבוהות ביותר (למעלה מ-50 חיידקים חובבי חום, המכונים תרמופילים, נמצאו משגשגים בטמפרטורות גבוהות מאוד במקומות דוגמת מעיינות מים חמים או בזרמים תת-ימיים חמים. חלק ממינים אלה, המכונים היפרתרמופילים, מתרבים בצורה אידאלית מעל 100 מעלות צלזיוס, ויכולים לשרוד בטמפרטורה של עד 121 מעלות צלזיוס).

מושבה קטנה של החיידק הנפוץ סטרפטוקוקוס נותרה במשך שלוש שנים בחללית הבלתי-מאוישת סרוויור 3, שנחתה על הירח בשנת 1967. הצוות של אפולו 12 גילה את המושבה והחזיר אותה לכדור הארץ בתנאים סטריליים. התגלית המקרית הוכיחה שחיידקים מסוימים מסוגלים לשרוד במשך שנים בתנאים של חשיפה לקרינה, ריק חללי וטמפרטורות מקפיאות - ללא מזון, מים או מקורות אנרגיה אחרים. מיני חיידקים המסוגלים לשרוד בתנאים כאלה (ותנאים קשים אחרים - חום גבוה במיוחד, קור, חומציות רבה, תנאי לחץ קשים ועוד) נקראים חיידקים קיצונאים או אקסטרמופילים.

זמן הדור

זמן הדור של אוכלוסיית חיידקים הוא, הזמן הלוקח לאותה אוכלוסייה להכפיל עצמה. בדרך כלל זמן הדור של החיידקים הוא קצר ביותר ביחס לזמן הדור של האדם. חיידקי Escherichia coli, נחקרים ביותר מבין החיידקים,מתרבים בתנאי מעבדה אופטימליים כל 20 דקות. זמן קצר זה הוא יתרון ברור בתחום ההנדסה הגנטית. חיידקים מסוימים מפיקים את ההורמון אינסולין על ידי תעתוק גן שהוחדר אליהם. זמן דור של 20 דקות, מאפשר התפשטות מהירה של החיידקים ובעקבות כך כמות גדולה מאוד של אינסולין המופק מחיידקים אלה. את האינסולין ממצים בשיטות תעשיתיות.

שלבים בגידול מבוקר של אוכלוסיית חיידקים

שלב ההסתגלות - החיידקים מתרבית המזרע מסתגלים למצע ומייצרים חומרים (וביניהם מטבוליטים ראשוניים, אנזימים וכד') המכינים אותם לרבייה מהירה.
השלב המעריכי - התרבות החיידקים מאיצה, זמן הדור קבוע לכל אורך השלב.
שלב העמידה - עקב צפיפות האוכלוסייה, ירידה בחומרי המצע והפרשת חומרי לוואי, אוכלוסיית החיידקים במצב סטטי. בנוסף, האוכלוסייה מצויה במצב עקה, ומפרישה מטבולטיים משניים לסביבה.
שלב התמותה - מפאת חוסר מתמשך של חומרי המצע והצטברות של חומרי לוואי, אוכלוסיית החיידקים מצויה בגידול שלילי מתמשך. החיידקים המתים מתפרקים כתוצאה מנוכחות אנזימים ליטיים.

המיון המדעי של החיידקים האמיתיים

להלן המיון השלם, המלא והמעודכן לשנת 2004.

מערכת Actinobacteria
מערכת Aquificae
מערכת Bacteroidetes
מערכת Chlorobi
מערכת Chlamydiae
מערכת Lentisphaerae
מערכת Verrucomicrobia
מערכת Chloroflexi
מערכת Chrysiogenetes
מערכת כחוליות Cyanobacteria
מערכת Deferribacteres
מערכת Deinococcus-Thermus
מערכת Dictyoglomi
מערכת Acidobacteria
מערכת Fibrobacteres
מערכת Firmicutes
מערכת Fusobacteria
מערכת Gemmatimonadetes
מערכת Nitrospirae
מערכת Planctomycetes
מערכת Proteobacteria
מערכת Spirochaetes
מערכת Thermodesulfobacteria
מערכת Thermomicrobia
מערכת Thermotogae

קישורים חיצוניים

חיידקים אמיתיים | מיקרוביולוגיה

Gourt Home::Gourt :: חיידקים

מגוון ועמידות

זמן הדור

שלבים בגידול מבוקר של אוכלוסיית חיידקים

המיון המדעי של החיידקים האמיתיים

קישורים חיצוניים