أشكال الخلايا البكتيرية والأركية

تأتي الخلايا البكتيرية والأركية Bacterial and archaeal cells في تشكيلة مذهلة من الأحجام والأشكال والترتيبات، مما يعكس البيئات environments المتنوعة التي تنمو فيها. يمكن دراسة هذه الخصائص الثلاث عن طريق مشاهدة الخلايا المصبوغة بالمجهر الضوئي light microscope. تظهر هذه الدراسات أن معظمها، بما في ذلك تلك المهمة سريرياً clinically، تظهر في واحدة من ثلاثة أشكال مختلفة: عصوية rod، كروية sphere، أو حلزونية spiral.

1- الشكل العصوي

الخلايا البكتيرية ذات الشكل العصوي rod shape تسمى عصية bacillus (جمع، عصيات bacilli). في أنواع مختلفة من البكتيريا العصوية الشكل، الخلية الأسطوانية cylindrical cell قد تكون طويلة بحدود 20 ميكرومتر أو قصيرة بحدود 0.5 ميكرومتر. عصويات معينة هي نحيلة slender، مثل سالمونيلا تيفاي Salmonella typhi التي تسبب حمى التيفوئيد typhoid fever، وعصويات أخرى، مثل عامل الجمرة الخبيثة anthrax (باسيلس انثراسيز Bacillus anthracis)، هي مستطيلة rectangular بنهايات مربعة squared ends؛ وعصويات أخرى، مثل عصيات الدفتيريا (كورينيباكتيريوم دفتيريي Corynebacterium diphtheriae)، هي هراوية الشكل club shaped. توجد أغلب العصويات منفردة، في أزواج تسمى عصية مزدوجة diplobacillus، أو ترتب في سلسلة طويلة تسمى سلسلية streptobacillus (strepto = "سلاسل chains"). ندرك أن هناك طريقتين لاستخدام كلمة "bacillus": للاشارة إلى الخلية البكتيرية عصوية الشكل، وكأسم جنس (Bacillus).

2- الشكل الكروي

تعرف الخلايا البكتيرية ذات الشكل الكروي بأسم مكورة coccus (جمع، مكورات cocci) وتميل إلى أن تكون صغيرة جدا، تكون بقطر 0.5 ميكرومتر إلى 1.0 ميكرومتر فقط. على الرغم من أنها عادة ما تكون مستديرة round، كما أنها قد تكون بيضاوية oval، ممتدة elongated، أو محززة indented على جانب واحد. تبقى العديد من الأنواع البكتيرية التي هي مكورات cocci معا بعد الانقسام وتتخذ ترتيبات خلوية cellular arrangements مميزة للأنواع. تمثل المكورات المتبقية في زوج بعد التكاثر مكورة مزدوجة diplococcus. الكائن الحي الذي يسبب مرض السيلان gonorrhea، نيسيريا جونوريي Neisseria gonorrhoeae، ونوع واحد من التهاب السحايا البكتيري bacterial meningitis (نيسيريا مينينجيتيديس N. meningitidis) هي مكورات مزدوجة. المكورات التي تبقى في سلسلة تسمى مكورة عقدية streptococcus. تشارك أنواع معينة من المكورات العقدية streptococci في التهاب الحلق العقدي strep throat (ستربتوكوكس بيوجينيز Streptococcus pyogenes) وتسوس الأسنان tooth decay (ستربتوكوكس ميوتانز S. mutans)، بينما أنواع أخرى هي غير ضارة بدرجة كافية تصلح لاستخدامها في إنتاج منتجات الألبان dairy products مثل الزبادي yogurt (ستربتوكوكس لاكتيس S. lactis). ترتيب آخر من المكورات هو الرباعيات tetrad، تتكون من أربعة مكورات تشكل مربع square. حزمة شبيهة بالمكعب من ثمانية مكورات تسمى مكورات رزمية sarcina (sarcina = "حزمة bundle"). ميكروكوكس ليوتيوس Micrococcus luteus، ساكن شائع في الجلد skin، هو مثال واحد. قد تنقسم مكورات أخرى بشكل عشوائي وتشكل عنقود غير منتظم شبيه بالعنب من الخلايا تسمى المكورة العنقودية staphylococcus (staphylo = "عنقود cluster"). من الأمثلة المعروفة، ستافيلوكوكس أوريوس Staphylococcus aureus، يسبب غالباً التسمم الغذائي food poisoning، ومتلازمة الصدمة السامة toxic shock syndrome، والعديد من حالات العدوى الجلدية skin infections. هذه الأخير معروفة في اللهجة العامية الحديثة بحالات عدوى الستاف staph infections. لاحظ مرة أخرى أن عبارة "المكورة العقدية Streptococcus" و"المكورة العنقودية Staphylococcus" يمكن ان تستخدم لوصف شكل وترتيب الخلية، أو جنس بكتيري (ستربتوكوكس Streptococcus وستافيلوكوكس Staphylococcus).

3- الشكل الحلزوني

الشكل الثالث الشائع للخلايا البكتيرية هو الحلزوني spiral، والذي يمكن أن يأخذ واحد من ثلاثة أشكال.

أ- الشكل الواوي

الشكل الواوي vibrio هو عصوي منحني يشبه الفاصلة comma. الكائن المسبب للكوليرا cholera فيبريو كوليري Vibrio cholerae هو مثال نموذجي.

ب- الشكل الحليزني

شكل حلزوني آخر يسمى حليزنة spirillum (جمع، حليزنات spirilla) لها شكل حلزوني مع جدار خلوي cell wall صلب وسميك، وأسواط flagella تساعد على الحركة movement.

ج- الشكل الملتوي

الشكل الحلزوني المعروف بالملتوي spirochete له جدار خلوي رقيق ومرن ولكن لا توجد أسواط بالمعنى التقليدي. تحدث الحركة في هذه الكائنات بفعل انقباضات الأسواط الداخلية endoflagella التي تعمل على طول الخلية. الكائن الحي المسبب للزهري syphilis، تريبونيما بالاديوم Treponema pallidum، يمثل نموذج للشكل الملتوي. يمكن أن تكون الخلايا البكتيرية حلزونية الشكل بطول من 1 ميكرومتر إلى 100 ميكرومتر.

بالإضافة إلى الأشكال العصوية، المكورة، والحلزونية، توجد اختلافات أخرى. بعض الأنواع البكتيرية لها خلايا بكتيرية ذات زوائد appendaged بينما تتكون أنواع أخرى من خيوط متفرعة branching filaments، وبعض الأنواع الأركية لها أشكال مربعة ونجمية square and star shapes.