الأسواط flagella وطبيعتها والحركة والتركيب

يقدم لكم موقع علوم بالعربي مقال عن علم البكتيريا العام ( الأسواط flagella وطبيعة الحركة فيها وأنواعها وشكلها) في إيجاز وبشكل مختصر جدا.

حركة البكتيريا The motility of Bacteria

يمكن تقسيم البكتيريا من حيث قابليتها للحركة إلى:

بكتيريا متحركة
بكتيريا غير متحركة

طرق الحركة في البكتيريا المتحركة movement Bacteria:

1- حركة انزلاقية Gliding movement: يتميز بهذه الحركة أفراد البكتيريا الهلامية Myxobacteria وأفراد الجنس Beggiatoa

2- حركة دودية Flexion movement أو حركة دائرية سريعة على طول محور الخلية مثل Spirochetes

حركة البكتيريا هي حركة حقيقة true (vital) movement ترجع إلى وجود الأسواط flagella (أعضاء الحركة)

ما هي الأسواط flagella

هي خيوط دقيقة جدا وطويلة من البروتين تخرج من السيتوبلازم خلال الجدار الخلوي وطبقة الغلاف- يتراوح سمك السوط من 10- 30 نانوميتر (nm)- قد يصل طوله إلى 15- 20 ميكروميتر (µm)- السوط يكون متموج وطول الموجة غالبا يكون ثابت للسلالة البكتيرية الواحدة- لا يرى بالمجهر الضوئي إلا بطرق صبغ خاصة- أفضل طريقة تحديد عدد وتوزيع الأسواط على الخلية هو استعمال المجهر الإلكتروني.

تركيب الأسواط Flagella Structure

تتركب الأسواط من بروتين أجوف يسمى Flagellin، ويتكون السوط البكتيري من الخيط Filament الذي يرتبط مع الخطاف Hook المتصل مع الحبيبة القاعدية Basal granule أو الجسم القاعدي Basal body التي تنشأ من الغشاء البلازمي

إن الخيط Filament المتصل بالخطاف Hook المرتبط مع الحبيبة القاعدية والتي هي عبارة عن عمود Rod يمر خلال عدد من الحلقات على الرغم من أن مكونات السوط البكتيري في البكتيريا الموجبة لجرام لا تختلف عن مكونات السوط في البكتيريا السالبة لجرام إلا أن هناك اختلافا في تركيب الحبيبة القاعدية Basal granule حسب اختلاف تركيب الجدار الخلوي لكلا نوعي البكتيريا.

تركيب الحبيبة القاعدية في البكتيريا السالبة لجرام أنها تتكون من العمود الذي يمر خلال 4 حلقات، الحلقة M والحلقة S تليها الحلقة P وأخيرا الحلقة L
في حين أن الحبيبة القاعدية في البكتيريا الموجبة لجمال تتكون من العمود الذي يمر خلال حلقتين فقط، الحلقة M والحلقة S

السبب في وجود 4 حلقات في الحبيبة القاعدية في سوط البكتيريا السالبة الجرام (L هو لتدعيم تثبيت السوط خلال الجدار الخلوي الذي يتكون من طبقة رقيقة من Peptidoglycan تعلوها طبقة الغشاء الخارجي Outer membrane أيضًا نلاحظ وجود الحلقتين M و S في كلا نوعي البكتيريا لأنها هي الحلقة المسؤولة عن دوران الخيط في العكس اتجاه دوران عقارب الساعة (لاحظ حركة السهم الوجود على الخطاف في الرسم العلوي) وينتج عن دوران الخيط في عكس اتجاه عقارب الساعة حركة الخلية حركة تقدمية للأمام.

موقع الأسواط بالنسبة للخلية البكتيرية

1- سوط طرفي Polar flagella: قد يكون سوط واحد عند طرف الخلية Polar monotricous أو عديد الأسواط عند الطرف Polar multitrichous
يطلق على البكتيريا التي تحتوي على 2 أو أكثر من الأسواط عند طرف واحد Lophotrichous والتي تحتوي على خصلة من الأسواط عند كلا الطرفين amphitrichous

2- أسواط محيطية Peritrichous flagella: موزعة عند عدة نقاط على امتداد سطح الخلية

توزيع الأسواط flagella distribution:

1- سوط طرفي polar: قاعدة السوط موازية للمحور الطولي للخلية. وقد تكون:

وحيدة السوط monotrichous
عديدة السوط multitrichous

2- سوط تحت طرفي Subpolar: يوجد بالقرب من الطرف وقاعدة السوط تكون متعامدة مع المحور الطولي للخلية وقد يكون:

وحيدة السوط monotrichous
عديدة السوط multitrichous

3- جانبية السوط Lateral:

وحيدة السوط: السوط على النصف الوسطي للخلية
عديدة السوط: عدة أسواط أو خصلة من الأسواط على النصف الوسطي للخلية

4- أسواط متوزعة Peritrichous: الأسواط موزعة عشوائيا ما عدا الأطراف

5- مختلطة الأسواط mixed: يوجد سوطان أو أكثر في مناطق مختلفة على سطح الخلية

طرق معرفة حركة البكتيريا

طريقة مباشرة: صبغ الأسواط flagella staining
طريقة غير مباشرة: النقطة المعلقة hanging drop technique
تلقيح البكتيريا في أنابيب الآجار المغذي النصف صلب semi solid agar tubes

Chemotaxis

انجذاب البكتيريا نحو المواد الغذائية أو تجاه المواد الكيميائية positive chemotaxis أو تتحرك بعيدا عن مواد ضارة negative chemptaxis، وبالتالي تستطيع أن تكتشف وجود المواد الغذائية ثم تنقل المعلومات إلى الأسواط وبذلك تدور لتدفع الخلية للمكان المطلوب.