الطفرات Mutations - كتاب الأحياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 البكتيريا: البقاء والبيئة

المفاهيم الأساسية

الأبواغ الداخلية: تركيب كامن يحيط بنسخة من الكروموسوم وقليل من السيتوبلازم، تتكون عندما تتعرض البكتيريا لبيئة قاسية، وتعد آلية للبقاء وليست شكلاً من التكاثر.

الطفرات: تغيرات عشوائية مفاجئة في تسلسل الـ DNA تقود إلى أشكال جديدة من الجينات وصفات جديدة وتنوع وراثي.

المتحللات (ملتهمة المادة العضوية): مخلوقات تحصل على الطاقة من المخلوقات الميتة، ومنها البكتيريا، وتعمل على إعادة مواد غذائية مهمة إلى البيئة.

خريطة المفاهيم

```markmap

الفيروسات والبكتيريا

البكتيريا

عمليات الأيض في البدائيات النوى

#### التصنيف حسب طريقة الحصول على الغذاء

##### ذاتية التغذي (Autotrophs)

###### الذاتيات التغذي الضوئي (Photoautotrophs)

####### تستخدم الضوء لبناء المادة العضوية

####### توجد في بداية السلاسل الغذائية

####### أطلقت الأكسجين للغلاف الجوي البدائي (قبل ~3 مليارات سنة)

####### تعيش في بيئات يتوافر فيها الضوء (كالبرك الضحلة والجداول)

###### الذاتيات التغذي الكيميائي (Chemoautotrophs)

####### تحصل على الطاقة من تحليل المركبات العضوية (التمثيل الكيميائي)

####### تطلق مركبات غير عضوية (مثل الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين)

####### تحافظ على تدوير المركبات النيتروجينية وغير العضوية في البيئة

بقاء البكتيريا في الظروف غير الملائمة

#### تكوين الأبواغ الداخلية (Endospores)

##### تركيب كامن تقاوم به البيئات القاسية

##### تقاوم الحرارة العالية والبرودة الشديدة والجفاف والأشعة فوق البنفسجية

##### أمثلة على بكتيريا مكونة للأبواغ: المسببة للجمرة الخبيثة، التيتانوس، التسمم الوشيقي

##### آلية تكوين البوغ (كما في الشكل 3-13)

###### تتكون في بيئة قاسية

###### يحيط غلاف البوغ بنسخة من الكروموسوم وقليل من السيتوبلازم

###### قد يموت ما تبقى من الخلية

###### عندما تتحسن الظروف، ينمو البوغ ليصبح خلية جديدة

###### للبوغ قدرة على البقاء فترات طويلة

###### آلية للبقاء وليست شكلاً من التكاثر

الطفرات (Mutations)

#### تغيرات عشوائية مفاجئة في تسلسل DNA البكتيريا

#### تقود إلى:

##### أشكال جديدة من الجينات

##### صفات جديدة

##### تنوع وراثي

#### أهميتها:

##### تساعد البكتيريا على البقاء في بيئة دائمة التغير

##### إذا تغيرت البيئة، قد يكون لبعض البكتيريا التنوع الجيني المناسب للبقاء والتكاثر

##### مثال: ظهور بكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية

بيئة البكتيريا (Ecology of Bacteria)

#### معظم البكتيريا لا تسبب المرض

#### العديد منها مفيد للإنسان والبيئة

#### فوائد البكتيريا:

##### تسديد الحقول

##### تدوير المواد الغذائية (كالمتحللات)

##### حماية الجسم

##### إنتاج الغذاء والدواء

#### تدوير المواد الغذائية وتثبيت النيتروجين

##### البكتيريا كمحللات تعيد مواد غذائية مهمة إلى البيئة

##### بدون إعادة التدوير، ستستهلك كل المواد الخام الضرورية للحياة

##### تثبيت النيتروجين ضروري لنمو النباتات، وبدونه يلزم استخدام المزيد من الأسمدة

```

نقاط مهمة

• الأبواغ الداخلية تمكن البكتيريا من تحمل الظروف القاسية لفترات طويلة، وعند تحسن الظروف تنمو لتصبح خلية جديدة.
• الطفرات الوراثية في البكتيريا، بسبب سرعة تكاثرها، تولد تنوعاً يساعدها على التكيف مع التغيرات البيئية، مما قد يؤدي لمشاكل مثل مقاومة المضادات الحيوية.
• معظم البكتيريا مفيدة وليست ضارة، وتلعب أدواراً حيوية في تدوير المواد الغذائية وتثبيت النيتروجين وإنتاج الغذاء والدواء.

عندما تتعرض البكتيريا للعيش في بيئة قاسية – كما هو موضح في الشكل 3-13 يحيط غلاف البوغ بنسخة من كروموسوم الخلية وقليل من السيتوبلازم، وقد يموت ما تبقى من الخلية ويبقى البوغ فقط. وعندما تتحسن الظروف ثانية ينمو البوغ، فيصبح خلية جديدة. والأبواغ الداخلية لها القدرة على البقاء فترات طويلة. ولأن الخلية البكتيرية الواحدة لا تنتج إلا بوغًا داخليًا واحدًا فإن هذه العملية تُعدّ آلية للبقاء، لا شكلاً من أشكال التكاثر.

إذا تغيرت البيئة وكانت البكتيريا غير قادرة على التكيف مع تلك الظروف الجديدة فقد تنقرض. ولأن البكتيريا تتكاثر بسرعة، ويزداد تعدادها بشكل كبير فإن الطفرات الوراثية تساعدها على البقاء في بيئة دائمة التغير. والطفرات تغيرات عشوائية مفاجئة في تسلسل الـ DNA تقود إلى أشكال جديدة من الجينات، وإلى صفات جديدة، وتنوع وراثي. وحين يحدث تغير في البيئة فقد يكون لبعض البكتيريا ضمن المجموعة ذلك التنوع المناسب من الجينات، الذي يسمح لها بالبقاء والتكاثر، مما يؤدي إلى كثير من المشاكل للإنسان؛ كالبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

إن أول ما يخطر ببال الناس إذا سمعوا اسم البكتيريا هو الجراثيم أو المرض. غير أن هذا غير صحيح؛ فمعظم البكتيريا لا تسبب المرض، بل إن العديد منها مفيد، بل قد يصل الأمر إلى اعتقاد البعض أن البشر مدينون للبكتيريا التي سخرها الله سبحانه وتعالى لهم؛ فهي تساعد على تسديد الحقول، وتدوير المواد الغذائية، وحماية الجسم، وإنتاج الغذاء والدواء.

تسمى المخلوقات التي تحصل على الطاقة من المخلوقات الميتة المتحللات، أو ملتهمة المادة العضوية. ومن هذه المحللات البكتيريا. وهي تعمل على إعادة مواد غذائية مهمة إلى البيئة. ومن دون إعادة تدوير هذه المواد الغذائية فإن كل المواد الخام الضرورية للحياة سوف تستهلك. كما أنه يلزمنا استخدام المزيد من الأسمدة للنباتات إذا لم يثبت النيتروجين اللازم لنمو النباتات.

عندما تتعرض البكتيريا للعيش في بيئة قاسية – كما هو موضح في الشكل 3-13 يحيط غلاف البوغ بنسخة من كروموسوم الخلية وقليل من السيتوبلازم، وقد يموت ما تبقى من الخلية ويبقى البوغ فقط. وعندما تتحسن الظروف ثانية ينمو البوغ، فيصبح خلية جديدة. والأبواغ الداخلية لها القدرة على البقاء فترات طويلة. ولأن الخلية البكتيرية الواحدة لا تنتج إلا بوغًا داخليًا واحدًا فإن هذه العملية تُعدّ آلية للبقاء، لا شكلاً من أشكال التكاثر. --- SECTION: الطفرات Mutations --- إذا تغيرت البيئة وكانت البكتيريا غير قادرة على التكيف مع تلك الظروف الجديدة فقد تنقرض. ولأن البكتيريا تتكاثر بسرعة، ويزداد تعدادها بشكل كبير فإن الطفرات الوراثية تساعدها على البقاء في بيئة دائمة التغير. والطفرات تغيرات عشوائية مفاجئة في تسلسل الـ DNA تقود إلى أشكال جديدة من الجينات، وإلى صفات جديدة، وتنوع وراثي. وحين يحدث تغير في البيئة فقد يكون لبعض البكتيريا ضمن المجموعة ذلك التنوع المناسب من الجينات، الذي يسمح لها بالبقاء والتكاثر، مما يؤدي إلى كثير من المشاكل للإنسان؛ كالبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. --- SECTION: بيئة البكتيريا Ecology of Bacteria --- إن أول ما يخطر ببال الناس إذا سمعوا اسم البكتيريا هو الجراثيم أو المرض. غير أن هذا غير صحيح؛ فمعظم البكتيريا لا تسبب المرض، بل إن العديد منها مفيد، بل قد يصل الأمر إلى اعتقاد البعض أن البشر مدينون للبكتيريا التي سخرها الله سبحانه وتعالى لهم؛ فهي تساعد على تسديد الحقول، وتدوير المواد الغذائية، وحماية الجسم، وإنتاج الغذاء والدواء. --- SECTION: تدوير المواد الغذائية وتثبيت النيتروجين --- تسمى المخلوقات التي تحصل على الطاقة من المخلوقات الميتة المتحللات، أو ملتهمة المادة العضوية. ومن هذه المحللات البكتيريا. وهي تعمل على إعادة مواد غذائية مهمة إلى البيئة. ومن دون إعادة تدوير هذه المواد الغذائية فإن كل المواد الخام الضرورية للحياة سوف تستهلك. كما أنه يلزمنا استخدام المزيد من الأسمدة للنباتات إذا لم يثبت النيتروجين اللازم لنمو النباتات. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 3-13 يمكن أن تعيش الأبواغ الداخلية في ظروف بيئة شديدة القسوة. Description: A diagram illustrating the life cycle of bacteria, showing different forms including spore formation and germination. Context: Illustrates bacterial survival mechanisms through endospores and their germination into new cells under favorable conditions.