Transcript 330lab3.ppt

‫تابع العوامل الفيزيائية المؤثرة على الكائنات الدقيقة‬
‫ثانيا‪ :‬تأثير االشعــة‬
‫األشعة فوق البنفسجية )‪:)Ultraviolet Light‬‬
‫أهميتها‪:‬‬
‫* لها قدرة كبيرة على قتل الخاليا البكتيرية ‪.‬‬
‫*عندما يتراوح طول الموجي من ‪ 150‬إلى ‪2600‬أنجستروم تعتبر ذات‬
‫تأثير قوي مقارنة مع تلك التي يتراوح طولها من ‪3900-2870‬‬
‫أنجستروم‪.‬‬
‫* تستخدم في تعقيم غرف العمليات الجراحية ومعامل تعبئة االدوية ‪...‬‬
‫ميكانيكية تأثير االشعة الفوق بنفسجية على البكتريا‬
‫أ‪ .‬تأثير غير مباشر‬
‫من خالل تأثيرها على ماء الخلية فتؤينه أو تكون مركبات وسطية مثل‬
‫البيروكسيدات وهذه المواد وااليونات تكون قادرة على أكسدة جزيئات‬
‫السيتوبالزم واألجسام الكروماتينية بالخلية وتؤدي بذلك إلى هالكها‪.‬‬
‫تأثير مباشر‬
‫من خالل تأثيرها المباشر على المناطق حساسة‬
‫بالخلية البكتيرية خاصة األجسام الكروماتينية‬
‫(التراكيب النووية ‪ RNA‬و‪ DNA‬وهي أكثر‬
‫االهداف عرضة للتأثير وذلك بسبب قدرتها‬
‫العالية على امتصاص االشعة فوق بنفسجية ‪.‬‬
‫حيث وجد أن التأثير الضار لتلك االشعة يرجع‬
‫أساسا لحدوث ازدواج في قاعدة الثيامين ينتج‬
‫عن ذلك ارتباط قاعدتي الثيامين المتجاورتين‬
‫بواسطة روابط تعاونية ويكون الناتج هو ثنائي‬
‫الثيامين وبذلك تنفصل قاعدتي الثيامين عن‬
‫القاعدتين المقابلتين لهما أدنين –أدنين في‬
‫سلسلة شريط ‪ DNA‬وهذا بطبيعة الحال يؤدي‬
‫إلى تشوه في شريط الحامض النووي‪.‬‬
‫اسم التجربة ‪ :‬دراسة تأثير االشعة فوق البنفسجية على البكتريا‪.‬‬
‫المواد وطريقة العمـــــل‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫تعريض أطباق بتري تحوي على مزارع من بكتريا ‪ E. coli‬وأخرى من بكتريا‬
‫‪ Bacillus subtilis‬لمصدر ألشعة فوق بنفسجية لفترات زمنية مختلفة ‪15‬دقيقة‬
‫‪30‬دقيقة‪60 ,‬دقيقة‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫تحضين االطباق مقلوبة عند درجة حرارة ‪37‬م لمدة ‪48‬ساعة ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫مقارنة عدد المستعمرات في المناطق المعرضة لألشعة مع تلك التي لم تتعرض لها لكل‬
‫الفترات الزمنية‪.‬‬
‫ثالثا‪ :‬تأثير تركيزات أيون الهيدروجين‬
‫•يرمز للرقم الهيدروجيني بالرمز ‪ PH‬هو اختصار لكلمة جهد الهيدروجين‬
‫عن األوس السالب لتركيز ايون الهيدروجين في ذلك المحلول‪.‬‬
‫وهو عبارة‬
‫ولكل نوع بكتيري‪:‬‬
‫‪ -1‬درجة مثالية ‪ :Optimum‬وهي درجة تركيز أيون الهيدروجين التي يكون النمو‬
‫عندها أكبر ما يمكن ‪.‬‬
‫‪ -2‬درجة العظمى ‪ :Maximum‬وهي أقصى درجة من التركيز ايون الهيدروجين التي‬
‫يحدث عندها النمو إذا زاد التركيز عنها يتوقف النمو‪.‬‬
‫‪ -3‬درجة صغرى وتعرف ب‪ :Minimum‬وهي أقل درجة من تركيز ايون الهيدروجين‬
‫يمكن أن يحدث عندها نمو وإذا انخفض عنها يتوقف النمو‪.‬‬
‫مالحظة‪:‬‬
‫* هذه الدرجات الثالث من ‪ PH‬والخاصة بكل نوع بكتيري ليست ثابتة حيث أنها‬
‫تتأثر بعدة عوامل‪:‬‬
‫‪ -1‬درجة الحرارة‪.‬‬
‫‪ -2‬تركيب البيئة‪.‬‬
‫‪ -3‬الضغط األسموزي‪.‬‬
‫* الكثير من أنواع البكتريا فيما عدد قليل منها يتطلب تركيز متعادل من أيون‬
‫الهيدروجين‪.‬‬
‫المحاليل المنظمة (‪:) Buffer‬‬
‫*‬
‫هي عبارة ن مخلوط من حمض ضعيف وملحه أو قاعدة ضعيفة وملحها‪.‬‬
‫* وهذه المحاليل تستخدم في المزارع البكتيرية لالحتفاظ برقم هيدروجيني ثابت للمزارع‬
‫البكتيرية‪.‬‬
‫* تعمل هذه المحاليل على‪:‬‬
‫‪ -1‬انتاج ايون الهيدروجين في حاله استهالكه من الوسط بواسطة البكتريا ‪.‬‬
‫‪ -2‬استهالك ايون الهيدروجين في حالة أضافته إلى البيئة بواسطة النشاط االيضي‬
‫للبكتريا‪.‬‬
‫* مثال )‪.(K2HPO4( (KH2PO4‬‬
‫في البيئات شديدة الحمضية وشديدة القلوية يتوقف النمو البكتيري‪:‬‬
‫تحدث تأثير ساما على نتيجة تجمع البروتين االنزيمي للخلية وفساده‬
‫‪ Coagulation‬وعادة لكل نظام انزيمي معين في الخلية البكتيرية‬
‫مجال من قيم ‪ PH‬تعمل في حدوده وله قيمه مثلى داخل هذا المجال و أي‬
‫انحراف عن القيمة المثلى سواء بالزيادة أو النقصان يقلل من نشاط‬
‫األنزيم وبالتالي يقل معدل النمو‪.‬‬
‫‪:Rang PH‬‬
‫يقصد بالمدى أن هناك حد أعلى وحد أدنى بينهما حدا أمثل مناسب للنمو‬
‫البكتيري‪ ,‬حيث أن لكل نوع بكتيري مدى معين من أرقام ‪ PH‬تستطيع‬
‫أن تنمو فيه‪.‬‬
‫أسم التجربة‪ :‬دراسة تأثير تركيز أيون الهيدروجين على البكتريا‬
‫المواد واألدوات‪:‬‬
‫‪ -1‬أنابيب محلول معقم من هيدروكسيد الصوديوم ‪.(0.2M) NaoH‬‬
‫‪ -2‬أنابيب محلول معقم من حمض الستريك ‪.(0.1M) Citric acid‬‬
‫‪ -3‬مزارع حديثة العمر لبكتريا ‪. E. coli , Bacillus subtilis‬‬
‫‪ -4‬انابيب اختبار كل منها تحتوي على ‪8‬مل من بيئة المرق المغذي والمعقم‪.‬‬
‫‪ -5‬ماصات معقمة‪.‬‬
‫طريقة العمل‪:‬‬
‫‪ -1‬تحت ظروف التعقيم تضاف كمية مناسبة من المحاليل لألنابيب المحتوية على بيئة مرق‬
‫مغذي‪.‬‬
‫االن لدينا ثالث انابيب ‪:‬‬
‫* أنبوبة تحتوي بيئة مرق مغذي ‪ +‬محلول معقم ‪.(0.2M) NaoH‬‬
‫* انبوبة تحتوي بيئة مرق مغذي ‪ +‬محلول معقم ‪.(0.1M )Citric acid‬‬
‫* انبوبة تحتوي بيئة مرق مغذي تمثل الوسط المتعادل (كنترول)‪.‬‬
‫‪ -2‬لقحي االنابيب بكمية مناسبة من ‪E. coli , Bacillus subtilis‬‬
‫‪ -3‬حضني االنابيب عند درجة حرارة ‪37‬م لمدة ‪24‬ساعة ‪.‬‬
‫تسجيل النتائج‪:‬‬
‫يمكن تقدير النمو بالنظر ومقارنتها مع الكنترول‪:‬‬
‫(‪ )-‬ال يوجد عكارة‪.‬‬
‫(‪ )+‬عكارة خفيفة‪.‬‬
‫(‪ )+++‬عكارة كثيفة‪.‬‬
‫‪ -2‬أثر الرقم الهيدروجيني (‪ )pH‬على نمو الفطريات‪:‬‬
‫‪‬‬
‫تنمو الفطريات بشكل عام عند‪ pH‬مابين (‪ )8-4‬ويكون ‪ pH‬األمثل لها عند ‪.7 - 6.8‬‬
‫‪‬‬
‫ويكون تأثير ‪ pH‬الوسط مهما ألنه له عالقة بتوفر العناصر المهمة للفطر بصورة ذائبة‬
‫وبالتالي يستطيع الفطر أن يمتصها ويستفيد منها‪.‬‬
‫‪‬‬
‫كما أن الـ‪ pH‬تؤثر على نفاذية الخلية وبالتالي تستطيع االيونات الضرورية للفطريات أن‬
‫تمر خالل الغشاء وتستفيد منها الخلية الفطرية‪.‬‬
‫‪‬‬
‫كذلك يؤثر الـ ‪ pH‬على النشاط اإلنزيمي للغزل الفطري‪.‬‬
‫وهذه العوامل كلها أفضل ما تكون عند ‪ pH= 7‬وال ننسى أن هناك حاالت يحدث فيها تغير‬
‫‪ pH‬الوسط الغذائي بعد نمو الفطريات بسبب إفرازات األيض المختلفة ويمكن مقاومة هذا‬
‫التأثير بواسطة استخدام األوساط الجارية ( تجدد باستمرار)‪.‬‬
‫عند الـ‪ pH‬المنخفضة جداً مثل ‪: pH=2‬‬
‫ال يحدث نمو ولكن عند زيادة الـ‪ pH‬إلى ‪ pH=5‬وهو وسط حمضي‬
‫نالحظ حدوث زيادة في النمو وذلك ألن العناصر في هذا الوسط تكون في‬
‫صورة ذائبة مما يسهل على الفطر امتصاصها حيث أن الـ‪ pH‬تؤثر على‬
‫نفاذية الغشاء والعناصر الموجودة تكون في صورة ايونات مما يسهل نفاذيتها‬
‫خالل الغشاء ألنه هو المتحكم بمرور العناصر على شكل أيونات من‬
‫الوسط إلى داخل الخلية ‪ ,‬ومن هنا يتضح تأثير الـ‪ pH‬على نفاذية غشاء‬
‫الخلية‪.‬‬
‫فعند الوسط الحمضي يصبح الغشاء مشبعاً بأيونات الهيدروجين(‪)H+‬‬
‫التي تسمح بمرور األيونات الموجبة الضرورية من العناصر‪.‬‬
‫‪‬‬
‫أما عند الـ‪ pH‬المرتفعة مثل ‪pH=9‬‬
‫نالحظ حدوث عمليات عكسية لما يحدث عند الـ‪ pH‬المنخفضة فهنا تكون‬
‫العناصر مقيَدة وليست ذائبة وبالتالي سوف تصعب عملية امتصاصها كما أن‬
‫ايونات الهيدروكسيل السالبة (‪ )OH-‬المتجمعة تمنع مرور األيونات الضرورية‬
‫وبالتالي سوف يؤثر على نمو الفطر‪.‬‬
‫‪‬‬
‫أما عند ‪pH=7‬‬
‫المتعادل تكون الظروف البيئية مناسبة و الـ‪ pH‬مناسبة بحيث تكون اإلنزيمات‬
‫في أعلى نشاطها وتكون التفاعالت محكومة بهذه األنزيمات فيكون نشاط الخلية‬
‫أسرع و األيض أسرع وبالتالي تعطي نمو أفضل‪.‬‬