บัคเตรีวิทยา
( Bacteriology )
บักเตรี ( Bacteriology ) อยู่ใน Phylum Monera , Division Schizomycophyta เป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกพืชเซลล์เดียว ซึ่งมีขนาดเล็กมาก ต้องมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ จึงจะแลเห็นได้ ที่จัดว่าแบคทีเรียเป็นพืชเพราะมีลักษณะต่าง ๆ คล้ายคลึงกับพืช ดังนี้
๑. ความสามารถในการสังเคราะห์แสง ( Synthetic Capacity ) โดยบักเตรีพวกที่ดำรงชีวิตแบบอิสระ สามารถสร้างสารอินทรีย์ที่มีโมเลกุลซับซ้อน เช่น คาร์โบไฮเดรต หรือ โปรตีน ซึ่งเป็นส่วนประกอบในโปรโตพลาสซึมของเซลล์ได้ ส่วนสารที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์ มีหลายชนิด คือ คาร์บอนไดออกไชด์ แอมโมเนีย ฯลฯ บัคเตรี ที่สามารถสังเคราะห์แสงได้จะมีโครงสร้างที่เรียกว่า โครมาโทฟอร์ ซึ่งมีลักษณะเป็นเม็ดหรือเป็นแผ่น และมีรงควัตถุช่วยในการสังเคราะห์แสง
๒. การนำอาหารเข้าสู่เซลล์ ( Food Pnetration ) บัคเตรีนำอาหารเข้าสู่เซลล์ในรูปของสารละลายเช่นเดียวกับพืช
๓. การแบ่งเซลล์แบบ binary fission ( แบ่งเซลล์จาก ๑ เป็น ๒ ) ซึ่งเซลล์จะแยกจากกันในแนวขวางส่วนเซลล์สัตว์จะแยกออกในแนวยาว
๔. บัคเตรีส่วนมากมีผนังเซลล์ ทำให้เซลล์คงรูปร่างอยู่ได้
องค์ประกอบทางเคมี
บัคเตรีแต่ละชนิด ประกอบด้วยเซลล์ ซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐาน ของสิ่งมีชีวิต ดังนี้
๑. โปรโตพลาสซึม ( protoplasm ) อยู่ภายใน ล้อมรอบด้วยเซลล์เมมเบรน ( cellmembran ) ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนและลิปิดบางครั้งเมื่อแบ่งเซลล์จะม้วนตัวและจะหุ้มกันเป็นโครงสร้าง เรียกว่า mesosome นอกจากนี้จะมีผนังเซลล์ซึ่งไม่มีเซลลูโลสห่อหุ้มอยู่อีกชั้นหนึ่ง มีลักษณะเหมือนร่างแห ทำให้เซลล์มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น และคงรูปร่างได้ดี ส่วนไซโตพลาสซึม ( cytoplasm )เป็นของเหลวใสไม่มีสีมีความหนืดคล้ายไข่ขาว จากการวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมีพบว่า ประกอบด้วย โปรตีน ไขมัน ( ลิปิด ) ,คาร์โบไฮเดรต ( โพลีแซกคาไรด์ ) เกลือแร่ กรดอะมิโน วิตามิน B1 B2 B6 กรดนิวคลีอิค และรงควัตถุ ซึ่งสามารถนำไปใช้สังเคราะห์แสงได้
๒. โครโมโซม ( Chro mosome ) ซึ่งมักจะปรากฏเป็นบริเวณที่มีสีจาง ๆ ประกอบด้วย DNA แต่ไม่มีโปรตีน มีรูปร่างเป็นวง มีไรโบโซมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ ๒๕ นาโมเมตร จำนวน ๒,๐๐๐ -
๓,๐๐๐ ไรโบโซม ประกอบด้วย RNA และโปรตีนทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีน
โครงสร้างของบัคเตรี
จากการศึกษาโครงสร้างของบัคเตรีด้วยวิธีการต่าง ๆทำให้ทราบว่าประกอบด้วยอะไรบ้าง โครงสร้างบางชนิดมีเฉพาะในบัคเตรีพวกหนึ่ง ๆ เท่านั้น สำหรับโครงสร้างต่าง ๆ พบว่าบัคเตรีมีรูปร่างได้หลายรูปแบบ เช่น รูปกลม รูปไข่ รูปทรงกระบอก หรือเป็นเกลียว แต่โดยทั่วไปแล้วจัดแบ่งบัคเตรีตามลักษณะรูปร่างดังนี้
๑. ทรงกลม ( Coccus ) เป็นแบคทีเรียที่มีรูปร่างกลมหรือรูปไข่ อาจอยู่เป็นเซลล์เดี่ยว ๆ เช่น Micrococcus หรืออยู่เป็นกลุ่ม เช่น Staphylococcus หรือต่อกันเป็นลูกโซ่ เช่น Streptococcus หรือเรียงกันเป็นคู่ เช่น Diplococcus หรือเซลล์เรียงเป็นกลุ่มของ ๘ ได้แก่ Sarcina มีเส้นผ่าศูนย์กลางโดยทั่วไปประมาณ ๐.๕ - ๑.๐ ไมครอน
๒. ทรงกระบอกหรือพวกบะซิลลัส ( Bacillus ) เป็นแบคทีเรียที่มีรูปร่างท่อน อาจอยู่เป็นท่อนเดี่ยว ๆ หรือต่อกันเป็นสาย เช่น Escherichia coli และ Aerobacter บางชนิดอาจเป็นท่อนยาวต่อกันเป็นสายเช่น Sphaerotilus โดยทั่วไปมีความกว้าง ๐.๕ - ๑.๐ ไมครอน ความยาว ๑.๐ - ๐.๕ ไมครอน
๓. รูปร่างแบบแท่งแต่โค้งงอ มี ๓ ประเภท คือ พวกที่โค้งงอและเซลล์จะคงรูปร่างไม่เปลี่ยนแปลง เป็นแบบเกลียว คือ Spirillum ส่วนที่โค้งงอแต่เซลล์ ยืดหยุ่น ได้ไม่คงรูปแบบเดิม เช่น Spirochere และพวกที่โค้งคล้ายจุดลูกน้ำ เช่น Comma
การเรียงตัวของเซลล์
๑. การเรียงเซลล์ต่อกันเป็นสาย บางชนิดมีปลอกหุ้มสายด้วย เช่น บัคเตรีที่เคลื่อนที่โดยการลื่นไถล ได้แก่ Sphaerotilus
๒. บัคเตรีที่มีรูปร่างกลมหรือรีเล็กน้อย ( Coccus ) มักมีการเรียงตัวที่มีแบบแผนแน่นอน พอที่จะใช้เป็นลักษณะประจำของมันได้ เช่น อยู่เป็นเซลล์เดียวเรียกว่า Micrococcus ถ้าเซลล์เรียงกันเป็นคู่เรียกว่า
Diplococcus เซลล์ต่อกันเป็นสายยาวเรียกว่า Streptococcus เซลล์เรียงกันเป็นกลุ่มของแปดเรียกว่า Sarcina เซลล์เรียงกันเป็นกลุ่ม รูปร่างไม่แน่นอนและจำนวนเซลล์ไม่จำกัด เรียกว่า Sraphylococcus
วิธีการเคลื่อนที่
บัคเตรีบางกลุ่มไม่เคลื่อนที่บางกลุ่มเคลื่อนที่โดยการลื่นไถล บางกลุ่มเคลื่อนที่โดยใช้ แฟลกเจลลัม และบางกลุ่มเคลื่อนที่โดยการบิดไปตามแกน
วิธีการสืบพันธุ์
บัคเตรี มีพบแพร่กระจายทั่วไปในดิน น้ำและอากาศ สามารถดำรงชีวิตและแพร่พันธุ์ได้ทั้ง
ภายในเซลล์และภายนอกเซลล์ที่มีชีวิต การแพร่พันธุ์ก็ทำได้โดย การแบ่งตัวจากหนึ่งเป็นสอง เป็นสี่ เป็นแปดไปเรื่อย ๆ ที่เรียกว่า Binary Fission เมื่ออยู่ในสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมจะเจริญเติบโตและแพร่พันธุ์ได้อย่างรวดเร็ว แต่เมื่อแบคทีเรียอยู่ในสภาวะแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม หรือได้รับการกระตุ้นทางเคมีและฟิสิกส์ จะสามารถสร้างเอนโดสปอร์ ( Endospore ) ขึ้นภายในเซลล์ โดยทั่วไปเซลล์หนึ่งจะสร้างเอนโดสปอร์เพียงหนึ่งสปอร์เท่านั้น ดังนั้น เอนโดสปอร์บัคเตรีจึงไม่ได้ช่วยในการขยายพันธุ์ เหมือนสปอร์ของราหรือพืชทั่วไป แต่บัคเตรีสร้างขึ้นเพื่อให้ทนต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมเท่านั้น ปกติบัคเตรีจะแบ่งตัวได้ดีที่อุณหภูมิร่างกาย ๓๗ องศา C
การดำรงชีวิต บัคเตรีอยู่ได้ทุกหนทุกแห่งทั้งบนบก ในน้ำ ในอากาศ บัคเตรีบางชนิดทนต่อความร้อนได้มาก ขนาดอุณหภูมิความร้อนของน้ำเดือดคือ ๒๑๒ องศา F ก็อยู่ได้ บางชนิดทนทานต่ออุณหภูมิต่ำ ขนาด - ๕๐.๗ องศา F ได้ ส่วนในการหายใจนั้น บัคเตรีบางชนิดอาศัยออกซิเจนในการหายใจ บัคเตรีพวกนี้เรียกว่า Aerobic bacteria บางชนิดไม่ใช้ออกซิเจน เรียกว่าบัคเตรีพวกนี้ว่า Anaerobic bacteria ส่วนบัคเตรีที่หายใจได้ทั้งแบบใชิออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจน เรียกว่า Facultative Aerobic bacteria
ประโยชน์ของบัคเตรี
บัคเตรีหลายชนิดให้ประโยชน์กับคน ประโยชน์ที่ได้รับจากบัคเตรีมีหลายอย่าง ที่สำคัญคือ
๑. ใช้ในอุตสาหกรรมอย่างอย่าง เช่น ทำเนยแข็ง ทำกรดน้ำส้มจากน้ำผลไม้ ฟอกหนัง บ่มใบ ยาสบู่ ฟอกใยป่านลินิน ทำปฏิชีวนะ สารทำวัคซีนป้องกันโรคอหิวาต์ ไทฟอยด์ บาดทะยัก ฯลฯ
๒. ช่วยกำจัดกลิ่นเหม็นของน้ำครำให้หมดไป เอาน้ำสะอาดไปใช้ประโยชน์ในการอุตสาหกรรมและเกษตรกรรม ส่วนกากที่เหลือเมื่อกำจัดกลิ่นเหม็นและทำให้แห้งแล้ว ใช้เป็นปุ๋ยในการเพาะปลูก ทำก๊าซมีเทน
๓. บัคเตรีที่อยู่ในรากของพืชตระกูลถั่ว ดูดก๊าชไนโตรเจนในอากาศมาเปลี่ยนให้เป็นสารประกอบไนเตรตและไนไตรด์ซึ่งเป็นอาหารของพืช
๔. บัคเตรีที่อยู่ในลำไส้ และกระเพาะของคนกับของสัตว์ช่วยในการย่อยอาหารหรือทำให้กากอาหารเล็กลง เพื่อความสะดวกในการถ่าย
๕. บัคเตรีบางชนิดช่วยย่อยซากของพืชและสัตว์ที่ตายแล้วให้เน่าเปื่อยผุพังอยู่ในดิน ทำให้ดินอุดมสมบูรณ์ เพาะปลูกพืชได้ผลดี
๖. นำมาผลิตกระแสไฟฟ้า โดยใช้เซลล์แบคทีเรียที่เรียกว่า Biocell มาเปลี่ยนสภาวะเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยตรงเปรียบเหมือนแบตเตอรี่ ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าใช้ในวิทยุเพื่อเป็นสัญญาณในการนำร่องหรือใช้เป็นแสงสว่าง
๗. ใช้ในการผลิตฮอร์โมนอินซูลิน โดยใช้เซลล์แบคทีเรียชื่อ E. coil ซึ่งอยู่ในลำไส้ใหญ่ของคนและช่วยย่อยกากอาหาร ให้ไปเจริญในลำไส้ใหญ่ของคนที่เป็นโรคเบาหวาน และกระตุ้นให้แบคทีเรียสร้างโปรตีนขึ้นมา นำมาใช้ควบคุมให้สร้างฮอร์โมนอินซูลินด้วย
๘. แบคทีเรีย ช่วยส่งเสริมสุขภาพ มีการฉีดสารชนิดหนึ่งซึ่งสกัดมาจากตับสามารถช่วยรักษาโรคได้
๙. ใช้ในการผลิตยาปฏิชีวนะ ชื่อ คลอแรมพินิคอล
๑๐. ใช้แบคทีเรีย ในการกำจัดแมลงศัตรูพืช ใช้ได้ดีที่สุด คือ แมลงที่ทำลายผักกาดหอม
บัคเตรีบางชนิดเป็นเชื้อโรค ทำให้เกิดโรคแก่มนุษย์ สัตว์และพืช โรคที่เกิดจากบัคเตรีที่สำคัญ คือ กามโรค ไข้ดำแดง ปอดบวม ฝีฝักบัว เยื่อหุ้มสมองอักเสบ คอตีบ ไทฟอยด์ กาฬโรค บาดทะยัก วัณโรค บิด ไอกรน อาหารเป็นพิษ โรคเรื้อน ซิฟิลิส คุดทะราด ฯลฯ
บัคเตรีหลายชนิดทำให้อาหารบูดเน่าเร็ว
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น