معلومة

هل كل الفطريات لا تحب البيئات الحمضية؟

هل كل الفطريات لا تحب البيئات الحمضية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعلم أن بعض الفطريات تفضل البيئات القلوية المعتدلة وتكره البيئات الحمضية. هل هذا صحيح بالنسبة لجميع الفطريات ، أم أن بعض الفطريات تفضل البيئات الحمضية؟ إذا كان الأمر كذلك ، فهل هذه الفطريات الحمضية استثناءات نادرة أم أنه من الشائع وجود فطريات محبة للأحماض؟


الفطريات التي تنمو في الوسط الحمضي معروفة جيدًا ، وهنا مرجع واحد فقط: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC518635/pdf/jbacter00651-0183.pdf

فيما يتعلق بانتشارها ، فهي أقل شيوعًا في البيئات المعتدلة (مثل يديك ، أو تربة حديقتك) ولكن بالطبع في البيئات الحمضية ، ستكون سائدة.


فطريات بطانة الرحم

تعد فطريات بطانة الرحم (يشار إليها بشكل شائع باسم endomycorrhizae) أحد الأنواع الرئيسية المعروفة لـ mycorrhizae والتي تختلف عن النوع الآخر من الفطريات الفطرية ، وهي ectomycorrhizae ، في البنية. على عكس ectomycorrhizae الذي يشكل نظامًا من الخيوط التي تنمو حول خلايا الجذر ، لا تنمو خيوط endomycorrhizae داخل جذر النبات فحسب ، بل تخترق جدران الخلايا الجذرية وتصبح محاصرة أيضًا في غشاء الخلية (1). هذا يجعل العلاقة تكافلية أكثر تغلغلًا بين الفطريات والنبات. تخلق الواصلة المخترقة مساحة سطح تلامس أكبر بين خيوط الفطريات والنبات. يسهل هذا الاتصال المتزايد نقلًا أكبر للمواد الغذائية بين الاثنين. كما تم تصنيف الجذور البطانية إلى خمس مجموعات رئيسية: جذري شبق ، شرنقي ، مفصلي ، أحادي الشكل ، و فطريات الأوركيد (2).


سنوات

الخمائر هي فطريات أحادية الخلية أو بيضاوية أو كروية يزداد عددها لاجنسيًا عن طريق عملية تسمى التبرعم (انظر الشكل 1). يتشكل برعم على السطح الخارجي للخلية الأم ، وتنقسم النواة بنواة واحدة تدخل برعم التكوين ، ويتم وضع مادة جدار الخلية بين الخلية الأم والبرعم. عادة ما ينفصل البرعم ليصبح خلية بنت جديدة ولكن في بعض الأحيان كما في حالة الخميرة الكانديدا، تظل البراعم ملتصقة مكونة خيوط متفرعة هشة تسمى خيوط (انظر الشكل 10). بسبب طبيعتها أحادية الخلية والميكروسكوبية ، تظهر مستعمرات الخميرة على غرار المستعمرات البكتيرية على وسائط صلبة. وتجدر الإشارة إلى أن بعض الفطريات ثنائية الشكل (انظر المختبر 10) قادرة على النمو كخميرة أو كقالب ، اعتمادًا على ظروف النمو.

  • مسح صورة مجهرية الكترونية السكريات بإذن من Dennis Kunkel المجهري.
  • صورة مجهرية إلكترونية لنقل المبيضات البيض(انظر الشكل 3).
  • فيلم خميرة الخميرة التكاثر عن طريق التبرعم. فيلم نمو وتقسيم الخميرة الناشئة (خميرة الخميرة). & نسخ فيليب ميدن ، المؤلف. مرخصة للاستخدام ، ASM MicrobeLibrary.

الخمائر هي كائنات لاهوائية اختيارية وبالتالي يمكنها الحصول على الطاقة عن طريق التنفس الهوائي والتخمير اللاهوائي. الغالبية العظمى من الخمائر غير مسببة للأمراض وبعضها ذو قيمة كبيرة في التخمير الصناعي. على سبيل المثال، السكريات الأنواع تستخدم للخبز والتخمير.

الخميرة الكانديدا يكون نباتات طبيعية في الجهاز الهضمي ويوجد أيضًا بشكل متكرر على الجلد والأغشية المخاطية للفم والمهبل. الكانديدا عادة ما يتم فحصه في الجسم من خلال:

1. دفاعات مناعية طبيعية

لكن، الكانديدا قد يصبح ممرضًا انتهازيًا ويزيد من نمو منطقة الاستعمار إذا أصبح المضيف مثبطًا للمناعة أو تم إعطاؤه المضادات الحيوية واسعة الطيف التي تدمر النباتات البكتيرية الطبيعية. (حيث الكانديدا هو حقيقيات النوى ، المضادات الحيوية المستخدمة ضد البكتيريا بدائية النواة لا تؤثر عليه.)

أي عدوى تسببها الخميرة الكانديدا يسمى داء المبيضات. أكثر أشكال داء المبيضات شيوعًا هي داء المبيضات الجلدي المخاطي الفموي (مرض القلاع انظر الشكل 7 أ) ، التهاب المهبل (انظر الشكل 7 ب) ، التهاب الحشفة (إصابة القضيب) ، فطار الأظافر (إصابة الأظافر) ، و التهاب الجلد (طفح الحفاض والتهابات الجلد الرطب الأخرى). بالإضافة الى، الكانديدا يمكن أن يسبب التهابات المسالك البولية. ومع ذلك ، فإن العلاج بالمضادات الحيوية والأدوية السامة للخلايا والأدوية المثبطة للمناعة والأمراض المثبطة للمناعة مثل السكري وسرطان الدم والإيدز يمكن أن تساعد الكانديدا لإحداث التهابات جهازية انتهازية شديدة تشمل الجلد والرئتين والقلب والأعضاء الأخرى. حقيقة، الكانديدا يمثل الآن 10٪ من حالات تسمم الدم. يعد داء المبيضات في المريء أو القصبة الهوائية أو القصبات الهوائية أو الرئتين ، بالتزامن مع اختبار الأجسام المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية ، أحد مؤشرات مرض الإيدز.

الأكثر شيوعا الكانديدا الأنواع المسببة للعدوى البشرية C. البيض، مما تسبب في 50-60٪ من الجميع الكانديدا الالتهابات. المبيضات glabrata في المرتبة الثانية ، تسبب 15-20٪ من الكانديدا الالتهابات داء المبيضات هي الثالثة ، مسؤولة عن 10-20٪.

الكانديدا يقال أن يكون ثنائي الشكل، هذا هو له شكلين مختلفين للنمو. يمكن تنمو كخميرة بيضاوية في مهدها، ولكن في ظل ظروف ثقافية معينة ، فإن قد تطول الخميرة في مهدها وتبقى متصلة منتجة هياكل شبيهة بالخيوط تسمى pseudohyphae. C. البيض ربما أيضا إنتاج صحيح خيط فطري على غرار القوالب. في هذه الحالة ، تفتقر الخيوط المتفرعة الطويلة إلى شكل الحاجز الكامل. تساعد الخيوط الكاذبة والخيوط الخيطية الخميرة على غزو الأنسجة العميقة بعد أن تستعمر الظهارة. دعا الجراثيم اللاجنسي بلاستوكونيديا (blastospores) تتطور في مجموعات على طول الواصلة ، غالبًا عند نقاط التفرع. في ظل ظروف نمو معينة ، تسمى جراثيم البقاء على قيد الحياة سميكة الجدران الكلاميديكونيدية قد تتشكل (الأبواغ المتدثرة) أيضًا عند الأطراف أو كجزء من الواصلة (انظر الشكل 2 أ والشكل 2 ب)

الخميرة الممرضة الأقل شهرة ولكنها غالبًا ما تكون أكثر خطورة جريبتوكوكوس نيوفورمان. مثل العديد من الفطريات ، يمكن أن تتكاثر هذه الخميرة أيضًا عن طريق الاتصال الجنسي والاسم الذي يطلق على الشكل الجنسي للخميرة هو فيلوباسيديلا نيوفورمان. تظهر على شكل خميرة بيضاوية بقطر 5-6 ميكروم ، وتشكل براعم ذات رقبة رفيعة ، ومحاطة بسمك سميك. كبسولة. لا ينتج pseudohyphae و chlamydospores. الكبسولة تمكن الخميرة من مقاومة الابتلاع البلعمي. الخميرة ثنائية الشكل. في شكله الجنسي ، وكذلك في شكله اللاجنسي في ظل ظروف معينة ، يمكن أن ينتج شكل خيطي.

المستخفية عادة ما تكون العدوى خفيفة أو تحت إكلينيكية ، ولكن عندما تظهر الأعراض ، فإنها تبدأ عادة في الرئتين بعد استنشاق الخميرة في براز الطيور المجففة. وعادة ما يرتبط بفضلات الحمام والدجاج والتربة الملوثة بهذه الفضلات. المستخفية، الموجود في التربة ، ينمو بنشاط في براز الطيور ولكنه لا ينمو في الطائر نفسه. عادة لا تنتقل العدوى إلى ما بعد هذه المرحلة الرئوية. ومع ذلك ، في المضيف المثبط للمناعة ، قد ينتشر عبر الدم إلى السحايا ومناطق أخرى من الجسم ، وغالبًا ما يتسبب في التهاب السحايا بالمكورات الخبيثة. عادة ما يسمى أي مرض من قبل هذه الخميرة المكورات الخفية.

يمكن أن يؤدي انتشار العدوى الرئوية إلى حالات شديدة ومميتة في كثير من الأحيان التهاب السحايا بالمكورات الخفية. كما تم العثور على الالتهابات الجلدية والحشوية. على الرغم من أن التعرض للكائن الحي ربما يكون شائعًا ، إلا أن الفاشيات الكبيرة نادرة ، مما يشير إلى أن مضيفًا مثبطًا للمناعة عادة ما يكون مطلوبًا لتطور مرض شديد. المكورات الخبيثة خارج الرئة ، بالاقتران مع اختبار الأجسام المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية الإيجابي ، هو مؤشر آخر لمرض الإيدز. يمثل الأشخاص المصابون بعدوى المكورات الخفية المرتبطة بالإيدز 80٪ -90٪ من جميع مرضى المكورات الخفية.

المستخفية يمكن التعرف عليها عن طريق تحضير حبر هندي أو صبغة نيجروسين سلبية للبلغم المشتبه به أو السائل الدماغي الشوكي حيث يمكن رؤية خلايا الخميرة البيضاوية المغلفة (انظر الشكل 4 أ). يمكن عزله على أجار Saboraud Dextrose وتحديده عن طريق اختبار الكيمياء الحيوية. يمكن أيضًا استخدام الاختبارات المصلية المباشرة وغير المباشرة (التي تمت مناقشتها في Labs 17 & amp 18) في التشخيص.

المتكيسة الرئوية جيروفيتشي، (كانت تسمى سابقًا تكيسات رئوية كاريني) ، يسبب مرضًا غالبًا ما يكون مميتًا يسمى تكيسات رئوية الالتهاب الرئوي (PCP). انه مرئي أفي الغالب حصريًا في الأفراد الذين يعانون من نقص المناعة مثل المصابين بالإيدز ، والأورام الخبيثة في المراحل المتأخرة ، أو اللوكيميا. PCP واختبار الأجسام المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية هو أحد أكثر مؤشرات الإيدز شيوعًا.

P. جيروفيتشي يمكن العثور عليها في 3 مراحل صرفية متميزة:

  • تروفوزويت(شكل غذائي)، وهو شكل أحادي الصيغة الصبغية من 1-4 ميكروم وقطره يتكاثر عن طريق الانقسام والانشطار الثنائي. الأشكال الغذائية غير منتظمة الشكل وغالبًا ما تظهر في مجموعات.
  • أ شكل بدائي أو كيس مبكر. تترافق الأشكال الغذائية أحادية الصيغة الصبغية وتنتج شكلًا بدائيًا ثنائي الصبغيات أو خلية بوحية.
  • ينضج شكل precyst إلى شكل كيس، الذي يحتوي على عدة أجسام داخل كيس أو جراثيم يبلغ قطرها 5-8 ميكروم. تم الافتراض أنه في تكوين شكل الكيس (كيس الطور المتأخر) ، يخضع الزيجوت للانقسام الاختزالي والانقسام اللاحق لإنتاج ثمانية أبواغ أسكوية أحادية العدد (sporozoites) انظر الشكل 9. عندما يتم إطلاق الأبواغ الأسكوية أحادية الصيغة الصبغية ، غالبًا ما تنهار الأكياس مكونة الهلال أجسام على شكل (انظر الشكل 5). P. جيروفيتشي ينتقل عادة عن طريق استنشاق شكل الكيس. ثم تتطور الأبواغ الأسكوية المحررة إلى أشكال تغذوية متماثلة ترتبط بجدار الحويصلات الهوائية وتتضاعف لملء الحويصلات الهوائية.
    • دورة الحياة المقترحة لـ المتكيسة الرئوية جيروفيتشي من dpd.cdc.gov

    في الخزعات من أنسجة الرئة أو في نضح الرغامي القصبي ، كلاهما أ شكل غذائي قطرها حوالي 1-4 ميكروم مع نواة مميزة و a شكل كيس يمكن رؤية ما بين 5-8 ميكروم وقطرها مع 6-8 أجسام داخل الكيسات (الأبواغ الأسكوية).

    عند عرض الخراجات P. جيروفيتشي في أنسجة الرئة بعد استخدام طريقة صبغة الفضة Gomori methenamine ، تكون جدران الأكياس ملطخة باللون الأسود وغالبًا ما تظهر على شكل هلال أو مثل كرات تنس الطاولة المكسرة. الأجسام داخل الكيسات غير مرئية بهذه البقعة.


    العلاقات المتبادلة

    التكافل هو التفاعل البيئي بين كائنين يعيشان معًا. لا يصف التعريف جودة التفاعل. عندما يستفيد كل من أعضاء الجمعية ، تسمى العلاقة التكافلية التبادلية. تشكل الفطريات روابط متبادلة مع العديد من أنواع الكائنات الحية ، بما في ذلك البكتيريا الزرقاء والطحالب والنباتات والحيوانات.

    الفطريات والنبات المتبادل

    واحدة من أكثر الارتباطات بين الفطريات والنباتات هي تكوين الفطريات الفطرية. الميكوريزا، والتي تأتي من الكلمات اليونانية myco معنى الفطريات و ريزو معنى الجذر ، يشير إلى العلاقة بين جذور النباتات الوعائية وفطرياتها التكافلية. في مكان ما ما بين 80 و 90 في المائة من جميع الأنواع النباتية لديها شركاء فطريات فطرية. في رابطة الفطريات الفطرية ، تستخدم الفطريات الفطرية شبكتها الواسعة من الخيوط ومساحة السطح الكبيرة الملامسة للتربة لتوجيه المياه والمعادن من التربة إلى النبات. في المقابل ، يوفر النبات منتجات التمثيل الضوئي لتغذية عملية التمثيل الغذائي للفطر.

    هناك عدد من أنواع الفطريات الفطرية. إكتوميكوريزا ("الخارجية" الفطرية الفطرية) تعتمد على الفطريات التي تغلف الجذور في غمد (يسمى الوشاح) وشبكة Hartig من الواصلة التي تمتد إلى الجذور بين الخلايا (الشكل 5).

    الشكل 5. (أ) الجذام الفطرية و (ب) الفطريات الفطرية الشظوية لها آليات مختلفة للتفاعل مع جذور النباتات. (الائتمان ب: MS Turmel ، جامعة مانيتوبا ، قسم علوم النبات)

    يمكن أن ينتمي الشريك الفطري إلى Ascomycota أو Basidiomycota أو Zygomycota. في النوع الثاني ، تشكل الفطريات الكبيبية تفاعلات حويصلي - شرياني مع جذري عضلي (تسمى أحيانًا endomycorrhizae). في هذه الفطريات الفطرية ، تشكل الفطريات الحبيبات التي تخترق الخلايا الجذرية وهي موقع التبادلات الأيضية بين الفطر والنبات المضيف (الشكل 5 والشكل 6). الشجيرات (من اللاتينية للأشجار الصغيرة) لها مظهر شجيرة. تعتمد بساتين الفاكهة على نوع ثالث من الفطريات الفطرية. بساتين الفاكهة عبارة عن نباتات نباتية تشكل بذورًا صغيرة بدون تخزين كبير للحفاظ على الإنبات والنمو. لن تنبت بذورهم بدون شريك فطري (عادة ما يكون Basidiomycete). بعد استنفاد العناصر الغذائية في البذور ، تدعم الفطريات المتكافلة نمو السحلية من خلال توفير الكربوهيدرات والمعادن الضرورية. تستمر بعض بساتين الفاكهة في كونها فطرية طوال دورة حياتها.

    الشكل 6. (أ) الإصابة بـ صنوبر مشع (مونتيري باين) جذور خيوط أمانيتا موسكاريا (fly amanita) يتسبب في إنتاج شجرة الصنوبر للعديد من الجذور الصغيرة المتفرعة. تغطي خيوط أمانيتا هذه الجذور الصغيرة بغطاء أبيض. (ب) تظهر الأبواغ (الأجسام المستديرة) والخيوط (الهياكل الشبيهة بالخيوط) في هذا الرسم المجهري الخفيف لعصبية فطرية بين الفطريات وجذر نبتة الذرة. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة راندي مولينا ، ائتمان وزارة الزراعة الأمريكية ب: تعديل العمل بواسطة سارة رايت ، بيانات شريط مقياس USDA-ARS من Matt Russell)

    سؤال الممارسة

    إذا كانت الفطريات التكافلية غائبة عن التربة ، فما هو تأثير ذلك في رأيك على نمو النبات؟

    ومن الأمثلة الأخرى على تبادل الفطريات والنباتات النباتات الداخلية: الفطريات التي تعيش داخل الأنسجة دون الإضرار بالنبات المضيف. تطلق النباتات الداخلية السموم التي تطرد العواشب ، أو تمنح مقاومة لعوامل الإجهاد البيئي ، مثل العدوى بالكائنات الدقيقة ، أو الجفاف ، أو المعادن الثقيلة في التربة.

    التطور المشترك لنباتات الأرض و Mycorrhizae

    Mycorrhizae هي رابطة تكافلية متبادلة المنفعة بين جذور النباتات الوعائية والفطريات. تقترح نظرية مقبولة جيدًا أن الفطريات كانت مفيدة في تطور نظام الجذر في النباتات وساهمت في نجاح كاسيات البذور. تعتبر الطحالب (الطحالب والنباتات الكبدية) ، التي تعتبر أكثر النباتات بدائية وأول من يعيش على الأرض الجافة ، ليس لديها نظام جذر حقيقي ، فبعضها يحتوي على فطريات حويصلي - عضلي والبعض الآخر لا يمتلكها. يعتمدون على جذمور بسيطة (عضو تحت الأرض) ولا يمكنهم البقاء على قيد الحياة في المناطق الجافة. ظهرت الجذور الحقيقية في نباتات الأوعية الدموية. يُعتقد أن نباتات الأوعية الدموية التي طورت نظامًا من الامتدادات الرفيعة من جذور الجذور (الموجودة في الطحالب) تتمتع بميزة انتقائية لأنها تتمتع بمساحة سطحية أكبر للتلامس مع الشركاء الفطريين من الطحالب وحشيشة الكبد ، وبالتالي تستفيد من المزيد من العناصر الغذائية تشير السجلات الأحفورية إلى أن الفطريات سبقت النباتات على الأرض الجافة. أول ارتباط بين الفطريات وكائنات التمثيل الضوئي على الأرض تضمنت نباتات تشبه الطحالب والنباتات الداخلية. تطورت هذه الارتباطات المبكرة قبل ظهور الجذور في النباتات. ببطء ، أدت فوائد تفاعلات النباتات الداخلية والجذيرية لكلا الشريكين إلى ظهور الفطريات الفطرية في الوقت الحاضر لما يصل إلى 90 في المائة من نباتات الأوعية الدموية الحالية التي ترتبط بالفطريات الموجودة في جذرها. تظهر الفطريات المشاركة في الفطريات الفطرية العديد من خصائص الفطريات البدائية ، فهي تنتج جراثيم بسيطة ، وتظهر القليل من التنوع ، وليس لديها دورة تناسلية جنسية ، ولا يمكنها العيش خارج رابطة الفطريات الفطرية. استفادت النباتات من هذا الارتباط لأن الفطريات الفطرية سمحت لها بالانتقال إلى موائل جديدة بسبب زيادة امتصاص العناصر الغذائية ، وهذا أعطاها ميزة انتقائية على النباتات التي لم تنشئ علاقات تكافلية.

    الأشنات

    الأشنات تعرض مجموعة من الألوان والقوام (الشكل 7) ويمكنها البقاء على قيد الحياة في أكثر الموائل غرابة وعدائية. وهي تغطي الصخور وشواهد القبور ولحاء الأشجار والأرض في التندرا حيث لا تستطيع جذور النباتات اختراقها. يمكن أن تعيش الأشنات لفترات طويلة من الجفاف ، عندما تصبح جافة تمامًا ، ثم تصبح نشطة بسرعة بمجرد توفر المياه مرة أخرى.

    الشكل 7. الأشنات لها أشكال عديدة. قد تكون (أ) تشبه القشرة ، (ب) تشبه الشعر ، أو (ج) تشبه الأوراق. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة Jo Naylor credit b: تعديل العمل بواسطة & # 8220djpmapleferryman & # 8221 / Flickr credit c: تعديل العمل بواسطة Cory Zanker)

    الشكل 8. يوضح هذا المقطع العرضي لقشرة الأشنة (أ) القشرة العلوية للخيوط الفطرية ، والتي توفر الحماية للمنطقة (ب) من الطحالب حيث يحدث التمثيل الضوئي ، و (ج) لب الخيط الفطري ، و (د) السفلي القشرة ، والتي توفر أيضًا الحماية وقد تحتوي على جذور (هـ) لربط القشرة بالركيزة.

    الأشنات ليست كائنًا حيًا واحدًا ، ولكنها مثال على التبادلية ، حيث يعيش الفطر (عادةً ما يكون عضوًا في Ascomycota أو Basidiomycota phyla) على اتصال وثيق مع كائن حيوي ضوئي (طحلب حقيقي النواة أو بدائية النواة الزرقاء) (الشكل 8 ). بشكل عام ، لا يمكن للفطر ولا كائن التمثيل الضوئي البقاء على قيد الحياة بمفرده خارج العلاقة التكافلية. يتكون جسم الحزاز ، الذي يشار إليه بالثالوس ، من خيوط ملفوفة حول شريك التمثيل الضوئي. يوفر كائن التمثيل الضوئي الكربون والطاقة في شكل كربوهيدرات. تقوم بعض البكتيريا الزرقاء بإصلاح النيتروجين من الغلاف الجوي ، مما يساهم في تعزيز المركبات النيتروجينية. في المقابل ، تزود الفطريات بالمعادن والحماية من الجفاف والضوء المفرط عن طريق تغليف الطحالب في فطرتها. يربط الفطر أيضًا الكائن التكافلي بالركيزة.

    ينمو ثور الأشنات ببطء شديد ، ويوسع قطره بضعة مليمترات في السنة. يشارك كل من الفطريات والطحالب في تكوين وحدات التشتت للتكاثر. تنتج الأشنات سوريا، مجموعات من الخلايا الطحلبية محاطة بالفطريات الفطرية. تشتت Soredia بفعل الرياح والمياه وتشكل أشنات جديدة.

    الأشنات حساسة للغاية لتلوث الهواء ، خاصة لمستويات غير طبيعية من النيتروجين والكبريت. يمكن لخدمة الغابات الأمريكية وخدمة المتنزهات القومية مراقبة جودة الهواء عن طريق قياس الوفرة النسبية وصحة سكان الأشنة في منطقة ما. الأشنات تؤدي العديد من الأدوار البيئية. يأكل الوعل والرنة الأشنات ، ويوفران غطاءً للافقاريات الصغيرة التي تختبئ في الفطريات. في إنتاج المنسوجات ، استخدم النساجون الأشنات لصبغ الصوف لعدة قرون حتى ظهور الأصباغ الاصطناعية.

    التبادلية الفطرية والحيوانية

    الشكل 9. نملة تقطع الأوراق تنقل ورقة تغذي فطرًا مستزرعًا. (الائتمان: سكوت باور ، USDA-ARS)

    لقد طورت الفطريات علاقات متبادلة مع العديد من الحشرات في فصيلة مفصليات الأرجل: اللافقاريات المفصلية وذات الأرجل. تعتمد مفصليات الأرجل على الفطريات للحماية من الحيوانات المفترسة ومسببات الأمراض ، بينما تحصل الفطريات على العناصر الغذائية وطريقة لنشر الأبواغ في بيئات جديدة. ومن الأمثلة على ذلك الارتباط بين أنواع Basidiomycota والحشرات القشرية. تغطي الفطريات الفطرية وتحمي مستعمرات الحشرات. تعزز الحشرات القشرية تدفق المغذيات من النبات الملقح إلى الفطريات. في المثال الثاني ، نمل يقطع الأوراق في أمريكا الوسطى والجنوبية فطريات المزرعة. قاموا بقطع أقراص أوراق النباتات وتكديسها في الحدائق (الشكل 9). تُزرع الفطريات في حدائق الأقراص هذه ، حيث تقوم بهضم السليلوز في الأوراق التي لا يستطيع النمل تحطيمها. بمجرد أن تنتج الفطريات جزيئات السكر الصغيرة وتستهلكها ، تصبح الفطريات بدورها وجبة للنمل. تقوم الحشرات أيضًا بدوريات في حديقتهم ، وتتغذى على الفطريات المنافسة. يستفيد كل من النمل والفطريات من هذا الارتباط. يتلقى الفطر إمدادًا ثابتًا من الأوراق ويتحرر من المنافسة ، بينما يتغذى النمل على الفطريات التي يزرعونها.


    العوامل التي تؤثر على نمو الخميرة

    الخميرة هي كائن أحادي الخلية أو كائن خلية واحدة ينتمي إلى مجموعة أوسع من الكائنات الحية المعروفة باسم & # 8216 الفطريات. & # 8217 تظهر أحيانًا على أنها هياكل متعددة الخلايا على الرغم من أنها خاطئة أو كاذبة على عكس الخيوط الحقيقية التي تظهر بين الفطريات الأخرى.

    خصائص الخمائر:

    تم تحديد حوالي 1500 نوع من الخميرة من قبل العلماء على الرغم من أن 99 ٪ من نفس الأنواع لا تزال غير مكتشفة. من بين الأنواع التي تم تحديدها ، يحتاج البعض إلى الأكسجين لأداء التنفس الخلوي في حين أن البعض الآخر يمكن أن يستمر في البيئات المحرومة من الأكسجين لأن لديهم القدرة على أداء التنفس الخلوي اللاهوائي. تستمد الخميرة احتياجاتها من الطاقة من المركبات العضوية ، والتي من المرجح أن تكون أساسها السكر. نتيجة لهذه الظاهرة ، لا تعتمد هذه الكائنات على ضوء الشمس لاحتياجاتها من الطاقة وغالبًا ما يتم عزلها بشكل طبيعي عن الوسائط الغنية بالسكر.

    من بين العديد من العوامل التي تؤثر على نمو الخميرة ، بعضها متلاعبة من خلال آليات مختلفة. ومع ذلك ، لا تزدهر جميع الخمائر في نفس الحالات البيئية ، وبالتالي فهي تحتاج إلى اهتمام فردي وفقًا لنوع الأنواع عند تربيتها في المختبر.

    العوامل المؤثرة في نمو الخميرة:

    فيما يلي وصف موجز للعوامل التي تتحكم في كيفية نمو الخمائر.

    يمكن أن تتحمل الخميرة درجات الحرارة القصوى على الرغم من أنها قد تفقد صلاحيتها بمرور الوقت. تعيش بعض الخميرة في ظروف متجمدة ، لكن الكثير منها سينمو في درجات الحرارة البيئية العادية الموجودة في العديد من الأماكن. لذلك ، قد لا يكون التبريد أو التجميد العميق طريقة إثبات كاملة لمنع تكون الخميرة.

    تنمو العديد من أنواع الخميرة في وسط يحتوي على PH متعادل أو حمضي قليلًا. وبالتالي ، من المرجح أن تكون مستخلصات الخميرة أو الأطعمة المشتقة من الخميرة حمضية. عندما يتعلق الأمر بوسيط الاستزراع ، يستخدم العلماء نفس الخاصية في الأحماض العضوية لاستخدامها كوسيط استزراع فعال.

    كما هو موضح سابقًا ، تتطلب الخميرة مركبات عضوية مثل مشتقات السكر للحصول على الطاقة ، وبالتالي فإن تركيزها في وسط الاستزراع أو في البيئة سيؤثر على معدل نموها.

    ستنمو سلالات أو أنواع معينة من الخمائر بسرعة بينما قد يكون بعضها بطيئًا نسبيًا. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لربط نوع السلالة ونموها لفهم ارتباطها بشكل أفضل.

    كما هو موضح سابقًا ، على الرغم من إمكانية التنفس اللاهوائي ، فإن العديد من سلالات الخميرة تتطلب وسيطًا غنيًا بالأكسجين لوظائفها الأيضية. وهكذا ، عندما تنمو الخمائر في المختبر ، فإنها تتلقى بيئة هوائية للنمو الفعال.

    تعتبر المعادن مثل المغنيسيوم والبوتاسيوم والعديد من العناصر النزرة الأخرى ضرورية لنمو الخميرة ، وبالتالي يجب أن تشجع النمو عندما يتم توفيرها خارجيًا.

    عند النظر إلى دوره كعنصر في الأحماض النووية والفوسفورية ، فإن توفير الفوسفور مهم لنمو الخميرة بشكل فعال.

    إنه عنصر أساسي في بعض الأحماض الأمينية وعند إضافته إلى وسط استزراع ، فإنه يشجع نمو الخميرة.

    لقد تعلم العلماء أن الخمائر تتطلب فيتامينات معينة ، بيورينات ، بيريميدين ، أحماض أمينية ، أحماض دهنية و hellipetc لتحفيز التخليق الحيوي على الرغم من أنها لا تعمل كمصادر طاقة للخمائر. لذلك ، يتم تسمية هذه العوامل باسم عوامل النمو & lsquogrowth ويجب أن تكون متوفرة بكميات ضئيلة في وسط الثقافة لتحقيق النمو الأمثل.

    بصرف النظر عما سبق ، يمكن أن يكون هناك العديد من العوامل الأخرى التي تساهم في نمو الخميرة وتتطلب مزيدًا من البحث لتحديد مدى تأثيرها على نموها ..


    1.1: مقدمة في علم الأحياء الدقيقة

    ادرس المادة في هذا القسم ثم اكتب الإجابات على هذه الأسئلة. لا تضغط فقط على الإجابات وتكتبها. هذا لن يختبر فهمك لهذا البرنامج التعليمي.

    1. قائمة 5 مجموعات أساسية من الميكروبات. (الجواب)
    2. اذكر 3 من الفوائد العديدة للنشاط الجرثومي على هذا الكوكب. (الجواب)
    3. اذكر 2 من الآثار الضارة المرتبطة بالأنشطة الميكروبية. (الجواب)
    4. صف بإيجاز شيئين مفيدين مختلفين يقوم بهما الميكروبيوم البشري من أجل الوظيفة الطبيعية لجسمنا. (الجواب)

    التخمير الفطري للمنتجات الطبية

    1 المقدمة

    لعبت الفطريات أدوارًا مهمة كأغذية وأدوية في كل من عمليات التكنولوجيا الحيوية القديمة والحديثة. تتراوح الفطريات من الخمائر والقوالب المجهرية إلى الفطر العياني. تشمل تطبيقاتها إنتاج المضادات الحيوية والكحول والإنزيمات والأحماض العضوية والعديد من الأدوية. يتيح ظهور تقنية الحمض النووي المؤتلف للفطريات الاستفادة من مصادر الكربون الجديدة وأن تكون مضيفًا لإنتاج البروتينات غير المتجانسة. على الرغم من نشر العديد من المراجعات مؤخرًا عن الفطريات كمصانع للخلايا الميكروبية للاستخدام الغذائي [1-3] وإنتاج الإنزيمات [4 ، 5] ، إلا أن مراجعات الفطريات كمصانع خلوية للمنتجات الطبية محدودة نسبيًا ومبعثرة.

    في الآونة الأخيرة ، تم العثور على أدوية جديدة مرشحة من الفطريات بخصائص مضادة للأورام ، أو خافضة للضغط ، أو مثبطة للمناعة ، أو مضادة للإسهال ، أو مضادة للطفرات. دعمت الأدلة العلمية المتزايدة من الاختبارات على الحيوانات والدراسات السريرية فكرة إمكانية استخدام بعض الفطريات كعلاجات مساعدة للسرطان. وبالتالي ، تلعب الفطريات أدوارًا مهمة في أسواق الغذاء الوظيفية والوظيفية المزدهرة. على الرغم من الحاجة إلى مزيد من الأدلة العلمية لإثبات الآثار العلاجية للفطريات الطبية ، فقد تم اقتراح آليات الشفاء المحتملة ومركباتها الرئيسية. تسلط هذه المراجعة الضوء على المنتجات الطبية الفطرية وإمكانياتها العلاجية والجوانب الهندسية في تصنيع هذه المنتجات.


    مقدمة

    تعد النظم البيئية الأرضية مصدرًا رئيسيًا لأكسيد النيتروز (N2O) 1،2 ، وهو ما يسمى بغاز الدفيئة المعروف أيضًا باسم غاز الضحك. على الرغم من أنها تلقت اهتمامًا أقل بكثير من ثاني أكسيد الكربون2، 100 عام من احتمالية الاحترار العالمي لـ N2O أكبر بـ 298 مرة من ثاني أكسيد الكربون2 بسبب عمر النصف الأطول لـ N.2يا 3. كما أن هناك قلقًا متزايدًا بشأن تركيزات أكسيد النيتروز لأنه بعد خفض مركبات الهالوكربونات المحتوية على الكلور والبروم بواسطة بروتوكول مونتريال ،2أصبح O هو المادة الرئيسية المستنفدة للأوزون المنبعثة إلى الستراتوسفير 4.

    ترجع انبعاثات أكسيد النيتروز في الغالب إلى عمليتين ميكروبيتين: النترجة ونزع النتروجين. أكسيد النيتروز هو منتج ثانوي للخطوة الأولى من النترجة ، وهي أكسدة الأمونيا إلى نتريت 5. في المقابل ، ن2O هو إما منتج وسيط أو منتج نهائي لسلسلة نزع النتروجين ، والتي تتكون من اختزال النترات أو النتريت إلى أكسيد النيتريك وأكسيد النيتروز والنيتروجين 6. اثنان وستون في المائة من إجمالي N العالمية2تنبعث انبعاثات O من الترب الطبيعية والزراعية (6 و 4.2 تيراغرام نتروجين في العام -1 ، على التوالي 7) وتعتبر عملية نزع النتروجين تقليديًا المصدر الرئيسي لهذه الانبعاثات 8.

    من المعروف أن نزع النتروجين منتشر على نطاق واسع بين بدائيات النوى - في الواقع ، لوحظت القدرة على نزع النتروجين في أكثر من 60 جنساً من البكتيريا والأثرية 9. علاوة على ذلك ، فإن حقيقيات النوى مثل الفطريات في التربة 10 أو الصخري في البيئات المائية 11،12 قادرة أيضًا على نزع النتروجين. توصيف قدرة نزع النتروجين الفطرية في أوكسيسبوروم الفيوزاريوم و تونكيننس سيلندروكاربون أظهر أن هذه العملية الاختزالية تم إجراؤها عبر اختزال النتريت المحتوي على النحاس (NirK) واختزال أكسيد النيتريك 10 السيتوكروم P450. ومع ذلك ، لم يتم تحديد اختزال أكسيد النيتروز في الفطريات و N2O هو المنتج النهائي لنزع النتروجين في عدد قليل من السلالات الفطرية المميزة 13،14. باستخدام مثبطات فطرية أو بكتيرية لتمييز الأصل الجرثومي لـ N2O ، أفادت الدراسات السابقة أن الفطريات يمكن أن تساهم بنسبة تصل إلى 18 ٪ من النتروجين المحتمل 15 وتكون مهمة N2يا المنتجين في بعض النظم الأرضية 16،17. على الرغم من أهمية الفطريات في العديد من وظائف التربة ، مثل تحلل المادة العضوية 18 والإنتاج الأولي من خلال العلاقات التكافلية أو المسببة للأمراض مع النباتات 19 ، فإن إنتاج النيتروجين2تمت دراسة O عن طريق الفطريات فقط في عدد محدود من السلالات 14،20. إلى أي مدى يتم الحفاظ على هذه السمة بين الفطريات لا يزال غير معروف ، ولكن فهم المصادر الميكروبية لغاز الدفيئة هذا سيكون أمرًا حاسمًا لاختيار استراتيجيات التخفيف. هنا ، قمنا بفحص مجموعة من 207 سلالات فطرية تنتمي إلى 9 فئات و 23 أمرًا لتحديد مدى انتشار N2القدرة على إنتاج O بين الفطريات. كما قمنا بتمييز المنتجات الأولية والنهائية لنزع النتروجين من N.2سلالات إنتاجية إيجابية في الثقافة النقية وتحديد N2O التوقيع النظيري. كما تم تلقيح سلالات فطرية إيجابية في التربة الصالحة للزراعة والغابات والمراعي المعقمة مسبقًا من أجل التحقق من قدرتها على إنتاج غازات الاحتباس الحراري في التربة. أخيرًا ، درسنا نسالة من نيرك الجين ، الذي يشفر اختزال النتريت المحتوي على النحاس باستخدام بادئات مطورة حديثًا وبحث العلاقات بين منطقة فاصل النسخ الداخلي للريبوزوم النووي (ITS) و نيرك نسالة ، ن2معدلات إنتاج O و N2O التوقيعات النظيرية.


    يتم تصنيف الكائنات الحية الآن إلى ثلاثة مجالات وست ممالك. تشمل المجالات Eukaryota و Eubacteria و Archaea. تحت المجال القديم ، هناك ثلاثة أقسام رئيسية أو الشعب. هم: Crenarchaeota و Euryarchaeota و Korarchaeota.

    Crenarchaeota

    تتكون Crenarchaeota في الغالب من hyperthermophiles و thermoacidophiles. تعيش الكائنات الحية الدقيقة شديدة الحرارة في بيئات شديدة الحرارة أو شديدة البرودة. محبي الحموضة الحرارية هي كائنات مجهرية تعيش في بيئات شديدة الحرارة وحمضية. تحتوي موائلها على درجة حموضة تتراوح بين 5 و 1. ستجد هذه الكائنات الحية في الفتحات الحرارية المائية والينابيع الساخنة.

    أنواع Crenarchaeota

    تشمل أمثلة Crenarchaeotans ما يلي:

    • سلفولوبوس أسيدوكالداريوس - توجد بالقرب من البيئات البركانية في الينابيع الحارة الحمضية المحتوية على الكبريت.
    • بيرولوبس فوماري - تعيش في درجات حرارة تتراوح بين 90 و 113 درجة مئوية.

    Euryarchaeota

    تتكون الكائنات الحية في Euryarchaeota في الغالب من الهالوفيلات الشديدة والميثانوجينات. تعيش الكائنات الحية شديدة الملوحة في موائل مالحة. إنهم بحاجة إلى بيئات مالحة للبقاء على قيد الحياة. قد تجد هذه الكائنات في البحيرات المالحة أو المناطق التي تبخرت فيها مياه البحر.
    تتطلب الميثانوجينات ظروفًا خالية من الأكسجين (لاهوائية) من أجل البقاء على قيد الحياة. ينتجون غاز الميثان كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الغذائي. ستجد هذه الكائنات الحية في بيئات مثل المستنقعات والأراضي الرطبة وبحيرات الجليد وأحشاء الحيوانات (البقر والغزلان والبشر) وفي مياه الصرف الصحي.

    أنواع Euryarchaeota

    تشمل أمثلة Euryarchaeotans ما يلي:

    • هالوباكتيريوم - تشمل عدة أنواع من الكائنات الحية المحبة للملوحة التي توجد في بحيرات الملح وبيئات المحيطات عالية الملوحة.
    • الميثانوكوكوس - Methanococcus jannaschii كان أول عتيق متسلسل وراثيًا. يعيش هذا الميثانوجين بالقرب من الفتحات الحرارية المائية.
    • Methanococcoides burtonii - تم اكتشاف هذه الميثانوجينات (المحبة للبرد) في القارة القطبية الجنوبية ويمكنها البقاء على قيد الحياة في درجات حرارة شديدة البرودة.

    كوراركيوتا

    يُعتقد أن كائنات Korarchaeota هي أشكال حياة بدائية للغاية. لا يُعرف سوى القليل حاليًا عن الخصائص الرئيسية لهذه الكائنات الحية. نحن نعلم أنها محبة للحرارة وقد تم العثور عليها في الينابيع الساخنة وبرك سبج.


    الفطريات - الأخيار أم الأشرار؟

    هذا هو السؤال الذي يطرح في كثير من الأحيان بما فيه الكفاية. ينظر بعض الناس إلى الفطريات على أنها أشياء لزجة ، مقززة ، ومروعة - بدون ميزات تعويضية. يلاحقهم الآخرون بفرح كبير - إما من أجل بهجة الجهاز الهضمي أو بسبب جمالهم المتأصل. ما هي الحقيقة؟ حسنًا ، البعض منهم غروي ومقزز. مجرد إلقاء نظرة على هذا النوع من هيغروسيب، معطفها الجيلاتيني اللزج يتلألأ في مصباح الكاميرا. لكن تخيل كتلة من هذه السجاد على أرض الغابة - بالتأكيد متعة للعين.

    الفطريات لها تفاعلات عديدة مع الكائنات الحية الأخرى. تم بالفعل ذكر أنماط الحياة الطفيلية والفطرية. من الواضح أن الطفيل ضار للمضيف بينما الميكوريزا مفيدة لكل من النبات والفطريات. لذلك الفطريات بطبيعتها ليست جيدة ولا سيئة. تقدم هذه الصفحة مقدمة موجزة جدًا عن عالم الفطريات وفي أماكن أخرى من هذا الموقع يوجد المزيد من التفاصيل حول الأدوار التي تلعبها الفطريات. ما إذا كان تفاعل معين جيدًا أم سيئًا ، فسيكون في بعض الأحيان مسألة منظور.

    إذا كنت حراجة ، فإن الفطريات المتعفنة بالخشب التي تدمر خشب القلب في الشجرة ستكون آفة خطيرة في عينيك لأن هناك خسارة اقتصادية. من وجهة نظر الشجرة ، قد لا تكون نفس الفطريات ضارة أو مفيدة. خشب القلب هو خشب ميت ، حيث تقتصر الأنسجة الحية على جلد رقيق نسبيًا تحت اللحاء. طالما أن الفطريات لا تؤذي الجلد الحي ، يمكن أن تستمر الشجرة في العيش بسعادة تامة. في الواقع ، هناك العديد من الأشجار القديمة والصحية المجوفة. علاوة على ذلك ، يمكن للأسطوانة الفارغة (مثل الجذع المجوف) أن تقاوم بعض الضغوط بشكل أفضل من الأسطوانة الصلبة (مثل الجذع الصلب). إذا كنت من حيوان بوسوم أو ببغاء ، فمن المحتمل أنك ستنظر بشكل إيجابي للغاية إلى تلك الفطريات لأنها تساعد في تكوين أجوف تعشيش محتملة.

    إذن لدينا هنا ثلاث وجهات نظر مختلفة عن نفس الفطر.