מבוא לבקטריולוגיה

1. מבוא לבקטריולוגיה

2. מהם החיידקים ?(Bacteria, Microbe) • יצורים זעירים, חד-תאיים (מורכבים מתא אחד ויחיד) • תאי החיידקים הם פרוקריוטיים, כלומר חסרים גרעין • החומר התורשתי חופשי בציטופלסמה • יצורים עם קיום עצמאי: לא תלויים בתאים אחרים כדי לגדול או להתרבות(בניגוד לוירוסים)

3. תא אאוקריוטי / תא פרוקריוטי (Eukaryote/ Procaryote)

4. סדר הגודל של החיידקים • קוטר בין 0.5-2 מיקרומטר • אפשר להבחין בחיידקים בעזרת מיקרוסקופ האור

5. ההבדלים בין פרוקריוטים לאאוקריוטים

6. צורות השכיחות ביותרשל חיידקים • חיידקים בעלי צורה גלילית= בצילים - יחיד bacillus, רבים bacilli דוגמה: Escherichia coli החיידק הגורם לשלשולים(infectious diarrhea), דלקת שלפוחית השטן, (cystitis) דלקת קרום המוח...(meningitis)

7. צורות השכיחות ביותרשל חיידקים • חיידקים בעלי צורה כדורית= קוקים- יחיד coccus, רבים cocci דוגמה:Staphylococcus aureus החיידק הגורם לדלקת אור, דלקת ראות ,דלקת העצם… Streptococcus pneumoniae החיידק הגורם לדלקת ראות

8. צורות השכיחות ביותרשל חיידקים • החיידקים בעלי צורה סלילונית= ספירליים – יחיד spirillum רבים –spirilla דוגמה: Treponema pallidum החיידק הגורם לעגבת מחלה המעוברת במגע מיני (syphilis)

9. ארגון של חיידקים בצברים • החיידקים מתאפיינים גם לפי הצורה שבה נשארים התאיים קשורים זה לזה אחרי החלוקה • החיידקים יכולים ליצור מבנה דמוי: אשכול אנבים שרשרת Staphylococci Streptococci

10. מבנה החיידק • כל חיידק מוקף במעטפת התא (cell envelope) • מעטפת התא מורכבת מי: - קרום התא (cell membrane) שכבה כפולה של שומנים + חלבונים - דופן התא (cell wall) • לחיידקים מסוימים, יש שכבה נוספת מסביב למעטפת התא הנקראת קופסית (Capsula) • החומר הגנטי: • מורכב מכרומוזום אחד מעגלי • אינו מוקף קרום גרעין • נקרא גוף דמוי גרעין(nucleoid) • ריבוזומים • איברונים נוספים: ייתכן שוטון (flagellum), ריסים(pili)

12. מעטפתהתא • רוב התאים האאוקריוטיים עטופים רק במעטפת אחת= קרום התא (הממברנה הציטופלזמית =cell membrane ) ≠ התאיים הפרוקריוטיים עטופים במספר שבכות המרכיבות את מעטפת התא (cell envelope) • מעטפת התא מורכבת מי: • הממברנה הציטופלזמית (cell membrane): שכבה כפולה של שומנים + חלבונים - דופן התא : (cell wall) מורכב מכלל השכבות המקיפות את הממברנה הציטופלזמית ←מכיל חומר קשיח המכונה פפטידוגליקן(peptidoglycan)

13. תפקודי דופן התא • מקנה לחיידק את צורתו האופיינית • מגינה על החיידק מפני ההשפעות ההרסניות של הסביבה • ממלאת תפקיד בחלוקת החיידק

14. צביעת גרם(gram stain) • השכבות העותפות את החיידק אינם זהות בכל קבוצןת של החיידקים • צביעת גרם = שיטת צביע המשמשת לזיהוי ולסיווג החיידקים לפי מבנה הדופן • מאפשרת לחלק את החיידקים לשני קבוצות • גרם חיובים(gram positive) • גרם שלילים(gram negative)

15. חיידקים גרם חיובים דופן התה ממברנת ציטופלזמית

16. חיידקים גרם שליליים ממברנה חיצונית דופן התה ממברנת פנימית

17. הפפטידוגליקן • מרכיב של הדופן המשותף כמעט לכל החיידקים • מעניק קשיחות לדופן התא • מורכב מסוכרים ומחומצות אמינו • מהווה 5-10% מהמשקל היבש של מעטפת התא של חיידק גרם שלילי ≠ 40-90% מהמשקל היבש של מעטפת התא של חיידק גרם חיובי ← מרכיב העיקרי בדופן של חיידק גרם חיובי

18. הממברנה החיצונית של חיידקים גרם שליליים • איזור המגע בין החיידק גרם חיובי לבין סביבתו= הפפטידוגליקן ≠ אצל החיידק גרם שלילי,הפפטידוגליקן מוקף בממברנה נוספת המכונה הממברנה החיצונית (outer membrane) • מבנה זהה למבנה של הממברנה הציטופלזמית הנקראת ממברנה פנימית בחיידק גרם שלילי (inner membrane)

20. תפקודי הממברנה החיצונית • הממברנה החיצונית מעורבת : • בחסימת המעבר של מולקולות אל תוך התא וממנו החוצה • בחדירת החיידק לתא אאקריוטי

21. הקפסולה (capsula) • אצל חיידקים רבים, קיימתשכבה נוספת מסביב למעטפת התא הנקראת קופסית (Capsula) • היא בנויה בדרך כלל מסוכרים ולפעמים מחומצות אמינו • היא מגינה על החיידק מפני בליעה על ידי התא'ם הפגוציטים של מערכת החיסון (כאשר חיידק נכנס לגוף של בן אדם, הוא גורם לתגובה חיסונית)

22. החיידקים חסרי דופן • המעטפת היחידה העוטפת את החיידקים חסרי דופן היא הממברנה הציטופלזמית • דוגמה: המיקופלזמה(mycoplasma) ← חיידקים הגורמים לדלקת ראות ולמחלות מין

23. אברונים תוך תאים • הכרומוזום • יחיד, מעגלי,מורבב מסליל כפול של ךנ''א • לא קשור לחלבונים • אינו מוקף קרום גרעין • נקרא גוף דמוי גרעין(nucleoid) • הריבוזומים • חלק מהם נמצאים חופשיים בציטופלזמה (בתא אאקריוטית הריבוזומים יושבים על הרשת האנדופלזמטות) • חלק מהם קשור לממברנה הציטופלזמית

24. אברונים נוספים • שוטון (flagellum, flagella) • אברון תנוע דמוי חוט חוץ תאי • ריסים או שעריות(pili) • מקיפים הרבה חיידקים גרם שליליים • מעורבים בהיצמדות(adherence) של החיידק לתא אאקריוטי ובמעבר של דנ''א מחיידק אחד לחיידק אחר

25. גידול חיידקים • חלוקת התא הפרוקריוטי היא בדרך כלל חלוקה בינארית • מתא חיידק אחד מקבלים שני תאי חיידקים זהים • חיידק קולט חומרים מהסביבה, משתמש בהם להפקת אנרגיה ולבנייה • הוא גדל, ואז מכפיל את הדנ"א שלו ומתחלק לשני תאי חיידקים • עשוי לעבור חלוקת תא כל 20 דקות

26. אתרי חדירה לגוף המאכסן • רוב גופנו מכוסה עור המונע פלישה של חיידקים • החיידקים יכולים לחדור לרקמות הפנימיות: • דרך העור רק אם יש פצע או שריטה • דרך אזורי הגוף החשופים לעולם מבחוץ • פה (איברי הנשימה ומערכת העיכול) • לחמית (עיניים) • פי הטבעת • איברי המין

27. איך החיידקים גורמים למחלה? • כדי לגרום למחלה החיידקים צריכים: • לחדור לגוף • להיצמד לתאי הרקמות • להתרבות בתנאים הקיימים ברקמות המאכסן • לעמוד בפני מנגנוני ההגנה של הגוף • לגרום להפרעה בתפקוד התקין של המאכסן

28. חיידקים פתוגנים (pathogenic bacteria) • חיידקים מסוגלים לגרום למחלה אצל בן אדם בריא לגמרי • לדוגמה:Clostridium tetani • חיידק הגורם למחלה צפדת (tetanos) • אחרי חדירתו לגוף הוא מפיק רעלן הגורם לעוית שרירית ונוקשות בלסת, צוואר, רגליים וזרועות

29. חיידקים אופורטוניסטיים (opportunistic bacteria) חיידקים הגורמים למחלה רק אם מנגנוני ההגנה הטבעיים נחלשים= דיכוי של מערכת החיסון נגרם ע'': • מחלה (סרטן,AIDS) • גיל מתקדם • תת-תזונה • טיפולים המדכאים את מערכת החיסון: • כימותרפיה לסרטן • תרופות לדיכוי מערכת החיסון (השתלת איבר) • corticosteroids

30. חיידקים אופורטוניסטיים (opportunistic bacteria) • Streptococcus pyogenes • שוכן בגרון באופן קבוע בלי להזיק • אם מערכת החיסון נחלשת עשויה להתפתח דלקת גרון סטרםטוקוקית

31. דרכי טיפול • חיסון מונע • תרכיב נגד שחפת(tuberculosis) :חיידק מוחלש • תרכיב נגד כולירה(cholera) :חיידק מומת • תרכיב נגד פנוימוקוקים(pneumonia) :תרכיב מורכב מחלק החיידק

32. דרכי טיפול • אנטיביוטיקה • עיכוב של הסינתזה של הפפטידוגליקן(penicillin) • עיכוב של הסינתזה של החלבונים (macrolide, tetracycline, aminoglycosid) • עיכוב של הכפלת הכרומוזום(quinolone)