الرئيسية / الكائنات الحية الدقيقة

الكائنات الحية الدقيقة

أهمية الخميرة Yeast

صناعة الخبز أقدم المهن التى امتهنها البشر وأقدم المخلوقات غير المرئية على الارض التى وظفها الإنسان لخدمته هيالخميرة. كم من مرة سمعت عن الخميرة وتجديد الخميرة وكم مرة سألت نفسك لماذا يرتفع العجين قبل خبيزه وبعد خبيزة.  ما هو سر تلك الخميرة الساحرة التى اتفق كل البشر على استخدامها في صنع الخبز وفي صنع الخمور  والكحولات ايضا.   الخميرة كائن دقيق لا يري بالعين المجردة ولذلك نسميه Microorganism واسمه يأتي من صنعته لأنه يخمر الاوساط التىيعيش فيها ويسبب ظهور روائح عفنه احيانا.  الخميرة ابسط انواع الفطريات وربما الكائنات الدقيقة ولكنها اكبر بعشر مرات على الاقل من البكتيريا لأنها مكونة من خليةواحدة. ولكنها نموذج للحياة في كل الكائنات الحية حيث توجد لها دورة حياة وتتزاوج وتنجب بطرق مختلفة لا تخطر للانسانعلى بال. الخميرة بها انواع عديدة منها النافع ومنها الضار ولكنها لا في كل الاحوال لا تستطيع تجهيز غذائها بنفسهاكالنباتات الخضراء فهي لا تحتوي الكلوروفيل. ولذلك تحتاج مصدر بسيط للكربون وتحتاج الاملاح المعدنية ومصدر للنيتروجينوالفيتامين والبيوتين.   ما فائدة الخميرة؟  استخدم الناس الخميرة ، وهي بلا شك واحدة من أقدم الكائنات الحية المستأنسة ، من أجل التخمير المتحكم فيه للطعاموالشراب وللتخمير في الخبز عبر التاريخ المسجل.  اليوم ، يتم استخدامها أيضًا في مجموعة متنوعة من عمليات التخميرالتجاري وتحويل الكتلة الحيوية.  تعتمد فائدتها على قدرتها على تحويل السكريات ومصادر الكربون الأخرى إلى إيثانول فيغياب الهواء (اللاهوائي) ، وإلى ثاني أكسيد الكربون والماء في وجود الهواء (الهوائية).  يعتبر الإيثانول بديلاً قيمًا للبترولكوقود وكمواد خام لتصنيع العديد من المواد الكيميائية التجارية الهامة.  الخميرة هي أيضا طعام جيد.  إنه غني بالبروتين وهو مصدر جيد بشكل غير مألوف لفيتامينات ب.  يوفر مصدرًا قيمًاللعناصر الغذائية المهمة في الأنظمة الغذائية قليلة اللحوم أو النباتية.  ولكن في حين أن القليل من الانبعاث من المطبخ محيرتمامًا مثل رائحة الخميرة للخبز ، يتفق معظم الناس على أن الخميرة النقية مذاقها سيء للغاية.  للأجناس الأخرى من الخميرة استخدامات عملية أيضًا.  يمكن للبعض استخدام الهيدروكربونات ، مثل البترول ، كمصدرللكربون.  يمكن لهذه الكائنات الحية تحويل البترول إلى بروتين.  يتم استخدامها لإزالة البترول كمادة ملوثة من البيئة وتحويلالهيدروكربونات منخفضة الجودة إلى بروتين لتستهلكه الحيوانات. التكاثر الخضري  خميرة الخباز أو خميرة التخمير ، هي سلالات من النوع Saccharomyces cerevisiae وتتكاثر خضريا بالتبرعم حيث ينبتعلى الخلية الام برعم يتضخم وينمو حتى يصبح بحجم الام وهنا تنقسم النواة الى نواتين متطابقتين Mitosis ثم ترحلاحداهما الى الخلية الجديدة.  أما النوع الثاني من الخمائر المسمي Schizosaccharomyces فيتكاثر خضريا بالتمدد الخلوي طوليا ثم الانقسام كمايحدث في البكتيريا.  التكاثر الجنسي في الخميرة  التكاثر الجنسي في الخمائر عجيب حقا بالخميرة مثل غالبية الفطريات تحمل عدد فردي من الكروموسومات 1N ولكنها عندماتتزاوج تكون زيجات مزدوج الكروموسومات 2N . تلجأ الخميرة للتكاثر الجنسي فقط عندما تشعر بالجوع او تحرم من مادةمهمة من متطلبات الحياة. التكاثر الجنسي هو السبيل الوحيد للحصول على سلالات جديدة قد تتحمل ظروف القحط الجديدة. القسوة وحدها تدفع هذه الكائنات للتغير كدرجات الحرارة المتطرفة او المبيدات او الكيماويات او نقص الغذاء.  عندما تشرع خلايا الخميرة في التزاوج تقيم حفل زواج فاخر حقا وتتشكل الخلايا الراغبة في الزواج الى من الشكل المستديراو البيضاوي الى شكل كمثري مميز ولا يمكن التمييز بين الذكر والانثي بالشكل ولكن الإناث منها تفرز مادة معينة كالعطرتماما تسمي pheromones وكذلك الذكور تفرز pheromones اخري تتوافق فقط مع افرازات الانثي فيحدث الانجذاب فقطبين الذكر والانثي وتتنافر الاجناس المتشابهة ويحدث القران بين ذكر وانثوي متوافقين  ويتكون الزيجوت من خليتين متعانقين.  في الزيجوت تندمج الأنوية فردية الكروموسومات1N لتكون نواة ثنائية الكروموسومات 2N (Diploid) وفي منطقة تزاوجالخليتين يتبرعم الزيجوت ويتكاثر ايضا ثم  يحدث في النواة انقسام اختزالي Meiosis ويتكون كيس اسكي Ascus به اربعجراثيم 1N.  الوراثة والخميرة  هذا الكيس الشفاف الذي يحتوي غالبا اربع جراثيم ( قد تكون ثلاثة او اثنين) تشبه البرتقال كان ومازال وسيلة عظيمة لتتبعتوريث الصفات الوراثية وفهم سلوك الجينات لدي العلماء. ولذلك تعتبر الخميرة من اعظم وسائل الدراسات الوراثية في العالم.   انتاج الخميرة  تستخدم الخميرة في أغراض متعددة من التسميد حتى تخمير الخبز وانتاج البروتين وحيد الخلية وتنقسم الخميرة وتتكاثربأعداد فلكية بعد فترة التحضير التى تبلغ عدة ساعات حسب الظروف البيئية المحيطة وتستطيع خليه واحدة ان تصل الى١٠٠مليون خلية في يومين او ثلاثة. ولكن الخميرة لديها ايضا خطط لتحديد النسل عندما تتعرض لظروف صعبة فتفرز موادفي بيئتها مع زيادة العدد تصبح سموما لها فتقتل الكثير منها بل وقد تقتل المستعمرة بالكامل.  ولهذا يتم تجديد الخميرة التىيقوم بها الناس دون ان يدروا ما السبب في موت الخمائر القديمة.  الخميرة والأمراض  بقي شيء مهم وهو ان من الخمائر المفيد جدا وهي الخمائر التى تحلل لنا الغذاء وتنتج البروتين والاحماض الامينية التىتغني عن البروتين الحيواني احيانا وكذلك خمائر الخبيز والتخمر وخمائر المعدة في الانسان والحيوان ولكن منها الضاربالجلد في الانسان ومنها القاتل احيانا الذي يهاجم الانسان اذا انخفضت مناعته.  هل هناك أي شيء سيء عن الخميرة؟  يمكن أن تكون الخميرة بالفعل ضارة.  في الواقع ، هناك خميرة ممرضة شائعة للغاية Candida albicans، يحملها معظمالناس في شكل حميد ففي حين أنها غير ضارة في الأشخاص الأصحاء ، إلا أنها في الأشخاص الذين تضعف استجابتهمالمناعية يمكن أن يصبح معديًا ويتحول إلى عامل ممرض خطير.  يصعب السيطرة على هذه العدوى بشكل خاص لدى البشرلأن الميتابوليزم في الخميرة يشبه إلى حد كبير ما لدينا.   الأدوية السامة للخميرة هي أيضًا سامة للإنسان.  الخميرة الممرضة الأخرى السيئة بشكل خاص ، Cryptococcus neoformans ، تنتج التهاب السحايا الذي يهدد الحياة.  تُعرف هذه الخمائر باسم “مسببات الأمراض الانتهازية” لأنهاتشكل تهديدًا خطيرًا فقط للأشخاص الذين يعانون من ضعف الاستجابات المناعية مثل أولئك المصابين بالإيدز. ا. د. محمد المليجي

اقرأ المزيد »

لقاء عابر مع فطر سام

Puffballs

دراسة الفطريات او علم الفطريات Mycology علم صعب للغاية وعدد الذين يعملون في تصنيف الفطريات حول العالم محدود جدا. ولكنه علم شيق لمن يحبه مثلي، ومن يدرس علوم الفطريات المتقدمة لا بد ان يتقن المصطلحات العلمية اللاتينية الخاصة بوصف الفطر ومكوناته ويوجد قاموس خاص بتلك المصطلحات التى تصف الجراثيم والتراكيب الفطرية وكل ما يتعلق بالنمو والنشاط الفطري.  جلبت ثلاث فطريات للمنزل وبدأت العمل مع اكبرهم حجما وكان كما تراه في الصورة جميل يشبه البطاطس التى تطل من بينالحشائش على سطح الأرض. فحصت الفطر من الخارج واستخدمت عدة التشريح وهي دبوس ورق تم فرده لنبش الاتربة وتعرية الغزل الفطري ( الصورة)  توكلت على الله وفتحت الفطر الى نصفين لأشاهد الكنز الداخلي من الجراثيم حيث ان هذا الفطر من مجموعة الكرات النافخةPuffballs التى تضم العديد من الانواع التى يصل قطر بعضها ٣٠ سم او اكثر ولكن هذا الفطر لا يزيد حجمه عن عدةسنتيمترات. لا حظت ان هذا الفطر غزير الهيفات ذات اللون الابيض وذو جلد سمية مزركش بقشور دقيقة للغاية.  كما ان داخله عبارة عن كتل كفصوص البرتقال ولكنها غير منتظمه وتستطيع معرفة ذلك بتفصيص الحشوة باليد ولكن القطع بمشرط حادبالحشوة يظهر الجراثيم البنفسجية القاتمة. طريقة انطلاق الجراثيم من هذا الفطر  عجيبة الذي يتبع مجموعة فطريات بازيدية توجد جراثيمها في كتل منفصلة مغلفة بغشاء وتنطلق الجراثيم بوسائل ميكانيكية تضغط على الاكياس وتنطلق الجراثيم من ثقب في الجسم الثمري او نتيجة لتساقط ماء المطر بغزارة. تخرج الجراثيم في شكل سحب تنطق من الثمرة البازيدية في شكل سحب ولذلك سميت …

اقرأ المزيد »

كنز تحت الشجرة، فطر Cyathus

Birds nest fungus

العثور على كنز تحت الشجرة ا. د. محمد المليجي مع الزمن أصبحت لدي حاسة النظر والبحث عن المخلوقات الحية قوية وغالبا لا ينتهي مشوار لي خارج المنزل إلا بجديد وكأن الطبيعة لا تنضب من المفاجئات الغريبة. منذ أيام وجدت فطر اسمه Phallus ينموا حول جزع شجرة في المدخل الخلفي للبيت …

اقرأ المزيد »

فطريات جميلة ولكنها مفترسة

بالأمس كنت في متجر شهير في كل امريكا يسمي سوق الفلاحين Farmers Market وشاهدت هذا النوع من المشروم للبيع وكان مع جمال منظره غاية في الرقة في ملمسه وقوامه وكأنك تتعامل مع طفل وليد كل شيء فيه غض وهش. كيف للإنسان ان يأكله ؟ إكتفيت بتصويره وتركته لحاله. هو المشروم …

اقرأ المزيد »

Birds Nest Fungus

إيه ده يا جماعة ؟ **** ا. د. محمد المليجي ***** سؤال بسيط من ثلاث كلمات طرحه أحد المزارعين مع صورة يمسك فيها قطعة من طين أرضه وبها مخلوق عجيب لم يراه من قبل. بصراحة شكله ملفت ومخيف وقد يكون ضار بزراعته. لا يعرف المزارع انه يمسك بيده مخلوق من …

اقرأ المزيد »

Journey inside a diseased plant

رحلة داخل نبات مريض ا. د. محمد المليجي بعد ان ادينا صلاة الظهر بالمسجد وكنا قد جلسنا بعد الصلاة نتدبر بعض سور القرآن وكان الشيخ يتحدث عن سورة اهل الكهف ورحلة نبي الله موسى وما شاهده من افعال ودروس الرجل الصالح العجيبة ودار بيننا نقاش حول الموضوع. بعد الصلاة وجدت …

اقرأ المزيد »

How bacteria and viruses infect us

Viruses,bacteria, infection, عدوي، ميكروبات

العدوي بالبكتيريا والفيروسات تأملات في خلق الله – ٣٤ ا. د. محمد المليجي عندما نطالب الناس بالابتعاد عن مصادر العدوى كأول سبل الوقاية نكون نتحدث عن حقيقة لا يعلمها ألا المتخصصون في هذه العلوم وهي ان وصول الميكروب وملامسته الجسد أكبر مشكلة في انتشار العدوى وحدوث المرض. مجرد هبوط الميكروب …

اقرأ المزيد »

Single cell protein

بروتين ميكروبي

ماذا تعرف عن البروتين وحيد الخليه ؟ قد لا تعرفه بالمرة او تعرف القليل عنه رغم انه غالبا يدخل فى غذائك اليومي دون ان تدري.  البروتين وحيد الخلية هو البروتين الذي ينتج من كائنات دقيقة وحيدة الخلية وهي فطريات وبكتيريا وطحالب. نظرا للزيادة السكانية المضطرده والنقص الحاد فى البروتينات لا …

اقرأ المزيد »

Sources of wheat rust infection

wheat leaf rust

مصدر الإصابة بفطريات الصدأ فى مصر أمراض الأصداء من أهم الأمراض التى تصيب محاصيلنا الزراعية وخاصة القمح والشعير وهي أمراض وبائية تنتشر بسرعة فى الحقول فى غياب الأصناف المقاومة وفطريات الصدأ لا تعيش الا على كائن حي فلا تنتقل مع البذور أو بالتربة، وعادة تحدث الإصابة بسبب جراثيم تحمل بالهواء …

اقرأ المزيد »