1. علم الأحياء المجهرية نمو وتكاثر البكتيريا , مراحل النمو القسم ”أ“ :
مواضيع الدرس
القسم ”أ“ :
تكاثر البكتيريا بطريقة الانقسام الخلوي وتكاثر لاجنسي
عزل بكتيريا وتنميتها (وسط تنمية صلب وسائل , مستعمرات , زراعة عزل)
وسائل لتقدير عدد البكتيريا
وسائل لتشخيص البكتيريا
قسم ”ب“: مراحل نمو البكتيريا
مرحلة التكيف (الركود)
مرحلة النمو الأسي
مرحلة الثبات
مرحلة الموت والانحدار

2. في ظروف مناسبة تتكاثر البكتيريا بوتيرة سريعة جداً
عندما يتم زرع بكتيريا على وسط غذائي تستطيع ان تتكاثر فيه ويتم حضنها بظروف مناسبة فانها تنقسم بوتيرة سريعة. وخلال 24 ساعة يمكن أن نحصل من خلية بكتيريا منفردة على ما يقارب 100,000,000,000 (مئة ميليار!) خلية بكتيريا .
تحتوي كل مستعمرة من مستعمرات البكتيريا التي تظهر في الصور على عدد هائل من البكتيريا .
CDC/ Courtesy of Larry Stauffer, Oregon State Public Health Laboratory.
مستعمرات من بكتيريا بروتسيلا
Photo: James Gathany. Content Providers(s): CDC (#7925).
سنتناول في هذه المعروضة تكاثر البكتيريا والعوامل المؤثرة على وتيرة التكاثر .
مستعمرات من بكتيريا ليجيونيلا

3. في ظروف مناسبة , تتكاثر البكتيريا بوتيرة سريعة
تتكاثر البكتيريا بطريقة الانقسام الخلوي. خلايا البكتيريا الناتجة بعد الانقسام مطابقة تماماً لخلية البكتيريا الأصلية ولها شحنة وراثية مطابقة لها .
هذا الشكل من التكاثر, المرتكز على انقسام الخلايا إلى قسمين وبدون إنتاج بويضات وخلايا منوية, يسمى تكاثر لاجنسي .
CDC/ Evangeline Sowers, Janice Haney Carr
بكتيريا E.coli أثناء الانقسام

4. مراحل انقسام خلية البكتيريا
مراحل في انقسام خلية البكتيريا

5. ب. ما هو مصدر الطاقة المطلوبة لحدوث عمليات إنتاج هذه المواد ؟
سؤال 1
سؤال 1: 
يمكن أن تنمو بكتيريا أي-كولي (E.coli) وتتكاثر على وسط غذائي يحتوي على سكر (جلوكوز مثلاً) ومواد غير عضوية أيضاً .
أ. قبل الانقسام , تكبر خلية البكتيريا بمقدار ضعفين , ومن جملة أشياء أخرى , تكبر أبعاد جدار الخلية وغشاء الخلية أيضاً . جدار الخلية مبني من سكر معقد وغشاء الخلية مبني من فوسفولبيدات .
ما هو مصدر هذه المواد ؟
ب. ما هو مصدر الطاقة المطلوبة لحدوث عمليات إنتاج هذه
المواد ؟
ت. هل البكتيريا ذاتية التغذية أم غير ذاتية التغذية ؟ علل .
ث. أية من مميزات الحياة يُعبر عنها فيما يتعلق بالمواضيع
التي يبحثها السؤال ؟
© USDA/Photo by Eric Erbe, digital colorization by Christopher Pooley
تذكير : مميزات الحياة للكائن الحي :
أ. يستوعب موادًا وطاقة من البيئة , يُغير المواد التي استوعبها من خلال تفاعلات إنزيمية (يقوم بعمليات أيض) , ويطلق للبيئة موادًا وطاقة تكونت داخله خلال عملية التغيير .
ب. يستوعب معلومات من البيئة ويرد عليها .
ت. يتكاثر وينقل المادة الوراثية للجيل القادم .
ث. ينمو ويتغير خلال حياته .
ج. يستطيع التحرك , حتى لو لم يغير مكانه .
ح. يحافظ على اتزان بدني .

6. اجابة : تكاثر البكتيريا مرتبط باستيعاب مواد غذائية من البيئة ومن حدوث عمليات تبادل المواد .
سؤال 1: 
يمكن أن تنمو بكتيريا أي-كولي (E.coli) وتتكاثر على وسط غذائي يحتوي على سكر (جلوكوز مثلاً) ومواد غير عضوية أيضاً .
قبل الانقسام , تكبر خلية البكتيريا بمقدار ضعفين , ومن جملة أشياء أخرى , تكبر أبعاد جدار الخلية وغشاء الخلية أيضاً . جدار الخلية مبني من سكر معقد وغشاء الخلية مبني من فوسفولبيدات .
ما هو مصدر هذه المواد ؟
ب. ما هو مصدر الطاقة المطلوبة لحدوث عمليات إنتاج هذه المواد ؟
ت. هل البكتيريا ذاتية التغذية أم غير ذاتية التغذية ؟ علل .
ث. أية من مميزات الحياة يُعبَّر عنها فيما يتعلق بالمواضيع التي يبحثها السؤال ؟
اجابة :
أ. تستوعب البكتيريا المواد الغذائية من بيئتها وتستعملها لإنتاج مواد تحتاجها في بناء مكونات الخلية : يُستغل الجلوكوز (سكر أحادي) لإنتاج سكر معقد لبناء جدار الخلية, يُستغل الجلوكوز والمواد غير العضوية لبناء الفوسفولبيدات أيضاً . كل هذه التفاعلات تنشطها الإنزيمات .
ب. يتحلل جزء من الجلوكوز في عملية التنفس الخلوي وتستغل الطاقة المتحررة في إنتاج ATP , يزود خلايا البكتيريا بالطاقة اللازمة لحدوث عمليات تستهلك طاقة فيها .
ت. بكتيريا اي-كولي غير ذاتية التغذية , فهي تستعمل مادة عضوية (الجلوكوز) كمصدر طاقة وأساس لبناء مواد عضوية أخرى . وهي لا تستطيع النمو على وسط غذائي يحتوي على مواد غير عضوية فقط .
ث. مميزات الحياة : النمو والتكاثر , استيعاب مواد من البيئة واطلاقها (على سبيل المثال : اطلاق ثاني أكسيد كربون ناتج عن عملية التنفس الخلوي) , حدوث عمليات تبادل مواد (على سبيل المثال: بناء سكر معقد وفوسفولبيدات) تنشطها الانزيمات .

7. من أجل ماذا يتم تنمية بكتيريا في المختبر ؟
أحياناً تكون هنالك حاجة لتنمية بكتيريا بظروف اصطناعية في المختبر , لاستعمالها واستعمال نواتجها , ومن أجل تشخيصها .
فيما يلي بعض الأمثلة :
أ. تشخيص مسببات أمراض
تشخيص البكتيريا وأحياء مجهرية أخرى بمسطحات حنجرة , وفي فحوصات البول والبراز .
ب. تحديد جودة الغذاء
في مصانع الأغذية يأخذون عيّنات من الغذاء لإجراء فحوصات لتشخيص بكتيريا وأحياء مجهرية أخرى لتحديد كميتها. وقد حددت وزارة الصحة معياراً لتركيبة الأحياء المجهرية وكميتها القصوى المسموح بها في الغذاء. على سبيل المثال: فإن المعيار شديد للغاية بالنسبة لغذاء الأطفال .
ت. استعمال في الصناعة
في صناعة منتجات الألبان ينمون مستنبتات من بكتيريا حامض الحليب . وفي صناعة الأدوية ينمون بكتيريا أُدخل إليها جين إنتاج الإنسولين في عمليات الهندسة الوراثية .
ث. استعمال في الأبحاث
على سبيل المثال: ينقلون جينات بشرية للبكتيريا من أجل معرفة وظائف الجينات, وذلك حسب التغيير الذي يطرأ لدى البكتيريا وحسب الزلال الناتج عنها .

8. مثال عن تنمية بكتيريا من أجل البحث العلمي
أخذ عيّنة من قاع البحر كي يتم تحديد أنواع البكتيريا الموجودة فيه وعددها , من أجل بحث بيئي أُجري في الولايات المتحدة .
Photo: Shrout, Bill, Photographer (NARA record)
يمكن تنمية البكتيريا على نوعين من أوساط التغذية :
وسط غذائي صلب ووسط غذائي سائل . تفاصيل – في الشرائح القادمة .

9. يزرعون البكتيريا ويحضنون الطبق بشروط درجات حرارة مناسبة .
وسط غذائي صلب
يتكون الوسط الغذائي الصلب من الآجار . الآجار مادة تشبه الجلاتين الناتجة من الطحالب , يذيبونه في ماء ساخن , يضيفون له المواد الغذائية الضرورية ويصبّونه في أطباق بتري. عندما يبرد الآجار فإنه يتخثر وتتكون طبقة صلبة. أفضلية الآجار أن قسم ضئيل من البكتيريا يستطيع تحليله ولذلك يبقى كاملاً وتنمو البكتيريا عليه .
يزرعون البكتيريا ويحضنون الطبق بشروط درجات حرارة مناسبة .
وبعد عدة أيام تظهر مستعمرات على سطح الآجار. وتتكون كل مستعمرة من نوع واحد من البكتيريا. كل أفراد المستعمرة متطابقون بالشحنة الوراثية , لأن مصدرهم خلية بكتيريا واحدة .
لكل نوع من البكتيريا يوجد مستعمرة خاصة والتي تختلف بشكلها , بلونها , بملمسها وأحياناً برائحتها عن مستعمرات الأنواع الأخرى . لذلك فحص صفات المستعمرات هو أحد الوسائل لمعرفة نوع البكتيريا .
فطر العفن
©istockphoto.com/Zirafek
تحتوي أطباق بتري على مستعمرات بكتيريا من أنواع مختلفة وكذلك على مستعمرات من فطريات العفن .

10. عينة سائل من وعاء التنمية
وسط غذائي سائل
يتركب وسط التنمية السائل من ماء ومواد غذائية ولا يحتوي على الآجار ولذلك يبقى سائلاً . يدخلون البكتيريا الى وعاء يحتوي على الوسط الغذائي ويضعونه في شروط درجات حرارة مناسبة, عادةً بجهاز يهزه باستمرار .
تتكاثر البكتيريا لكنها لا تبقى ملتصقة معاً. لذلك لا تتكون مستعمرات كما في الوسط الغذائي الصلب , انما تنتشر البكتيريا في الوعاء. يتمثل الارتفاع بأعداد البكتيريا بالتعكّر , فكلما زاد عدد البكتيريا - ازداد تعكر السائل .
الزمن
يمكن قياس تعكر السائل بواسطة جهاز خاص يسمى سبكتروفوتومتر , وبهذه الطريقة يمكن تحديد عدد البكتيريا في كل مرحلة .
مصدر ضوء
عينة سائل من وعاء التنمية
كاشف
Skorpion87 at Wikimedia
سبكتروفوتومتر

11. الحصول على مستنبت نقي من البكتيريا بمساعدة زراعة العزل
من اجل تشخيص بكتيريا , دراستها واستعمالها لأغراض مختلفة , يجب عزلها عن بقية أنواع البكتيريا والكائنات المجهرية الأخرى. الطريقة الأفضل للتأكد من ذلك هي تنمية مستنبت, كل البكتيريا فيه نتجت من بكتيريا منفردة . عندما يأخذون البكتيريا التي يريدون تنميتها من مستعمرة واحدة, يمكن التأكد أن جميع البكتيريا متماثلة . من أجل الحصول على مستعمرة منفردة, تستعمل مصدراً للبكتيريا, يقومون بزراعة العزل, المرتكزة على دهن بكتيريا وتخفيفها على سطح الوسط الغذائي, من أجل الحصول على مستعمرات قليلة من البكتيريا .
البقية – في الشريحة التالية . 11

12. غمر الابرة في طرف التخطيط بمنطقة 2 وتخطيط عشوائي في منطقة 3
مراحل زراعة العزل
 مراحل زراعة العزل : (قبل وبعد كل عملية بالإبرة البكتريولوجية تُعقم من خلال تمريرها باللهب).
يُقسم طبق بتري المحتوي على وسط غذائي صلب (آجار) إلى ثلاث مناطق (أو أكثر) . (منطقة 1 , منطقة 2 , منطقة 3) .
يتم غمر الابرة في عينة البكتيريا ومن ثم تخطيط عشوائي على سطح الآجار في المنطقة 1
غمر الابرة في طرف التخطيط بمنطقة 2 وتخطيط عشوائي في منطقة 3
ترتكز زراعة العزل على دهن البكتيريا وتخفيفها على سطح الوسط من أجل الحصول على عدد قليل من مُستعمرات البكتيريا .
توضع الأطباق للحضن في ظروف درجات حرارة مناسبة لتكاثر البكتيريا . النتائج في الشريحة القادمة . ارتباط للمحاكاة التي تصف زراعة بالعزل
غمر الابرة بطرف التخطيط بمنطقة 1 وتخطيط عشوائي في منطقة 2 1 2 3 12

13. نتائج زراعة العزل مستعمرة منطقة 1 منطقة 2 منطقة 3
Photo: James Gathany. Content Providers(s): CDC (#7925).
يتم غمر إبرة بكتريولوجية في إحدى المستعمرات المنفردة ويزرعونها على وسط غذائي آخر . هكذا يحصلون على مستنبت بكتيريا نقي .

14. طرق لعدّ البكتيريا
في حالات كثيرة وعند تنمية البكتيريا من المهم معرفة عددها .
فيما يلي وصف لثلاث طرق لعدّ البكتيريا , حسناتها وسلبياتها . في كل واحدة من الطرق الثلاث تُقاس عيّنة من مستنبت البكتيريا. أحياناً وبسبب عدد البكتيريا الهائل يجب تخفيف المستنبت. تُعدّ البكتيريا وبعد ذلك يتمّ حساب عددها في العيّنة الأصلية .
الطريقة
الوصف
حسنات الطريقة
سلبيات الطريقة
عدّ مباشر بواسطة المجهر
النظر من خلال المجهر إلى البكتيريا الموجودة على لوح زجاجي مقسم إلى خلايا , وعدّ البكتيريا الموجودة في كل خلية
سريعة
يتم عدّ بكتيريا ميتة أيضاً
عدّ البكتيريا الحية
زرع البكتيريا على طبق بتري , الانتظار عدة أيام وعدّ عدد المستعمرات (للتذكير , كل مستعمرة مصدرها بكتيريا واحدة)
يتم عدّ بكتيريا حية
بطيئة , مطلوب وقت حتى تكبر المستعمرات
تقدير بمساعدة فحص التعكر
بمساعدة جهاز سبكتروفوتومتر يقيس مدى التعكر
ناجعة وسريعة . لا تتطلب عملاً كثيراً
يتم عدّ بكتيريا ميتة أيضاً والتي تؤدي الى التعكر

15. سؤال 2 : ملاءمة طريقة تقدير عدّ البكتيريا لنوع الوسط (سائل أم صلب)
سؤال 2: بجروت 2008
في مختبر مستشفى نمّوا بكتيريا بمستنبت .
أذكر ثلاث طرق يفحصون بمساعدتها في المختبر إذا نمت بكتيريا في المستنبت , وحددوا لأي نوع من وسط التنمية , سائل أم صلب, تلائم الطريقة التي ذكرتموها .

16. اجابة
سؤال 2: بجروت 2008
في مختبر مستشفى نمّوا بكتيريا بمستنبت .
أذكر ثلاث طرق يفحصون بمساعدتها في المختبر إذا نمت بكتيريا في المستنبت , وحددوا لأي نوع من وسط التنمية , سائل أم صلب, تلائم الطريقة التي ذكرتموها .
اجابة :
طرق لفحص نمو بكتيريا بمستنبت وأنواع الأوساط التي تناسبها :
قياس التعكر – وسط سائل .
عدد المستعمرات – وسط صلب .
عدّ بواسطة مجهر – وسط سائل

17. تشخيص بكتيريا
تشخيص بكتيريا وتمييزها هو مرحلة أساسية في دراسات الكائنات الحية المجهرية واستعمالها في الصناعة . الطب – تشخيص سريع لنوع البكتيريا المسبب للأمراض , يُمكِّن تقديم علاج ناجع ضد المرض .
هنالك طرق كثيرة لتشخيص بكتيريا , ترتكز الطرق على اختلاف :
في مبنى البكتيريا أو مستعمراتها ;
تمييز شكل/لون/ملمس/حجم/رائحة المستعمرة .
رد فعل لصبغة جرام (موجبة أو سالبة) .
شكل البكتيريا (عصوي , كروي أو لولبي) .
في النشاط الايضي للبكتيريا ;
فحص نواتج أيضية خاصة بالبكتيريا مثل : حامض حليب , استون , كحول ميثان .
فحص قدرة استغلال مواد خاصة موجودة في الوسط الغذائي (أنظر المثال في الشريحة القادمة) .
في حساسية البكتيريا لأنواع مختلفة من المضادات الحيوية ;
في قدرة الحركة أو شكل الحركة ;
(بكتيريا ذات أسواط فقط تستطيع الحركة).
بالشحنة الوراثية للبكتيريا ;
(طرق لتشخيص بكتيريا حسب الاختلاف بتسلسل القواعد في ال- DNAالخاص بها).

18. مستعمرات لبكتيريا من أنواع مختلفة
CDC.
مستعمرات بكتيريا الشاجيلا
مستعمرات بكتيريا السلمونيلا
Photo: James Gathany. Content Providers(s): CDC/ CDC Connects.
مستعمرات بكتيريا كوسميتيكوس
مستعمرات بكتيريا الكوليرا 18

19. تذكير : بكتيريا جرام+ وبكتيريا جرام-
من المعتاد تقسيم البكتيريا الى مجموعتين : جرام موجبة (جرام+) وجرام سالبة (جرام-) . يرتكز التقسيم على طريقة صبغ للبكتيريا. طوّرها الباحث الدنماركي كريستيان جرام . حسب طريقة صبغ جرام فإن بكتيريا جرام+ تستوعب الصبغة (البنفسجية) وتُصبغ بالبنفسجي , بينما لا تستوعب بكتيريا جرام- الصبغة .
Janice Haney Carr, Centers for Disease Control and Prevention
جرام-
جرام+
Janice Haney Carr, Centers for Disease Control and Prevention
ينبع الصبغ المختلف من الاختلاف بمبنى الجدار لخلايا البكتيريا. أحد الفروق البارزة هو سُمك جدران الخلايا. جدران خلايا بكتيريا جرام+ أسمك من جدران خلايا بكتيريا جرام-. يؤدي الاختلاف بمبنى الجدار الى اختلافات بحساسية البكتيريا لمواد مختلفة : بكتيريا جرام- حساسة اكثر لمواد التعقيم لانزيمات خاصة وللمضاد الحيوي بنسلين (سنتناول ذلك في الفصل الخاص برد فعل البكتيريا للمضادات الحيوية) .
في ايامنا صبغة جرام هي احدى الطرق الهامة للتمييز بين انواع البكتيريا في العلوم والطب .
انتبهوا! أحياناً في تعليمات الاستعمال لأدوية المضادات الحيوية تُذكر نجاعة الدواء بالنسبة لبكتيريا جرام+ وبكتيريا جرام- . 19

20. توسع : مثال لتشخيص بكتيريا بتسيلوس , ستربتوكوكوس , ستافيلوكوكوس
لا يوجد فقاعات
صبغة جرام
صُبغ بالبنفسجي
جرام موجب
لم يصبغ بالبنفسجي
جرام سالب
وسط نشا
يحلل النشا
لا يحلل النشا
فحص كتالاز
يوجد فقاعات
ستربتوكوكوس
ستافيلوكوكوس
בצילוס
Courtesy CDC
Content Providers(s): CDC/ Matthew J Arduino, DRPH. Photo: Janice Haney Carr
بتسيلوس
يحتوي وسط نشا على النشا كمصدر للكربوهيدرات . صب محلول اليود على الطبق. يتفاعل اليود مع النشا الذي لم يتحلل ويصبح اللون أسود . اذا حللت البكتيريا النشا فيكون لون المحلول حول المستعمرات فاتح وتكون البكتيريا من النوع الذي يحلل النشا .
صبّ مادة فوق اكسيد الهيدروجين على المستعمرات. اذا وُجد لدى البكتيريا انزيم الكتالاز, المسؤول عن تحليل فوق أكسيد الهيدروجين, فستتكون فقاعات .
NASA

21. تلخيص مرحلي : نمو البكتيريا وتكاثرها
تتكاثر البكتيريا تكاثراً لاجنسياً عن طريق انقسام كل خلية إلى خليتين . الخلايا الناتجة مطابقة وراثياً للخلية
الأصلية . طول الفترة الزمنية بين انقسام وآخر مرتبطة بنوع البكتيريا وبظروف البيئة .
يمكن تنمية البكتيريا في المختبر على وسط غذائي صلب أو سائل , بهدف البحث العلمي , الطب والصناعة .
البكتيريا التي تنمو على وسط غذائي صلب تبقى ملتصقة معاً وتكوّن مستعمرات . وتتركب كل مستعمرة من نوع
واحد من البكتيريا , وكل أفرادها متطابقين بشحنتهم الوراثية لأن مصدرهم خلية بكتيريا واحدة .
البكتيريا التي تنمو على وسط غذائي سائل , لا تبقى ملتصقة معاً, انما تنتشر في السائل . وكلما زاد عدد البكتيريا زاد تعكر الوسط .
بمساعدة زراعة عزل يمكن الحصول على مستعمرات منفردة (قليلة) من البكتيريا .
من أجل الحصول على مستنبت نقي من البكتيريا وفيه كل خلايا البكتيريا متطابقة وراثياً , تؤخذ عيّنة بكتيريا من المستعمرة المطلوبة وتُنقل لوسط غذائي مناسب .

22. تلخيص مرحلي : نمو البكتيريا وتكاثرها
هنالك عدة طرق لعدّ البكتيريا . ومنها :
عدّ مباشر بمساعدة المجهر , زرع وعدّ المستعمرات , تقدير بمساعدة فحص التعكر .
هنالك أنواع كثيرة من الوسائل لتشخيص البكتيريا على أساس الاختلاف بصفاتها مثل مبنى الخلية , رد الفعل
لصبغة جرام , الأيض والشحنة الوراثية .
مصطلحات (من المنهاج) :
زراعة عزل , مستعمرات , وسط تنمية , عدّ بكتيريا , تعكر , صبغة جرام .

23. يوجد في الطبيعة عوامل تحدد وتيرة تكاثر البكتيريا
في الظروف الجيدة , يمكن أن تنقسم البكتيريا كل عشرين دقيقة , الفترة الزمنية المطلوبة كي تنقسم بكتيريا إلى خليتين تسمى زمن الجيل .
اذا استمرت هذه الوتيرة لفترة من الزمن, سُيغطى سطح الكرة الأرضية بأطنان من البكتيريا خلال فترة قصيرة . ولكن هذا لا يحدث على أرض الواقع , لأنه توجد في الطبيعة عوامل تحدّ من وتيرة النمو, مثل : تناقص المواد الغذائية , تراكم الفضلات السامة , تغيير بدرجة حموضة الوسط والتنافس مع كائنات مجهرية اخرى .

24. سؤال 3
سؤال 3:
توضع بكتيريا بوعاء مغلق وفيه وسط غذائي سائل ويُقاس التغيير بأعدادها لمدة زمنية, بواسطة اخراج عيّنات في فترات زمنية مختلفة وعدّ البكتيريا (باحدى الوسائل التي ذكرناها سابقاً) . ارسم كيف سيبدو الرسم البياني , حسب رأيك .

25. مراحل نمو البكتيريا – رسم بياني (اجابة لسؤال 3)
* شرح عن مراحل النمو – في الشريحة القادمة .
انتبه!
أسئلة تتعلق بمنحنى النمو للبكتيريا تظهر بشكل كثير في امتحانات البجروت . هذا موضوع مركزي في مادة علم الأحياء المجهرية. اجتهد أن تحل كل الأسئلة القادمة باهتمام , وتأكد من فهمك للحلول !

26. مراحل نمو البكتيريا – تفسير المراحل
مرحلة التكيف (الركود)
عندما تُنقل بكتيريا الى وسط غذائي جديد, فإنها لا تتكاثر بشكل فوري إنما تمر بمرحلة تأقلم تسمى الركود او المكوث . تنتج البكتيريا في هذه المرحلة الانزيمات المناسبة من أجل استغلال مصادر الغذاء الجديدة . وتنتج المواد المطلوبة لنموها كالزلاليات والحوامض النووية . تستمر هذه المرحلة حتى تصل البكتيريا إلى درجة إنها تستطيع الانقسام .
مرحلة النمو الأسي
تنقسم البكتيريا بوتيرة ثابتة , ويتضاعف عددها في كل جيل . توصف هذه المرحلة بالرسم على شكل خط متعامد بشكل حاد . تستمر هذه المرحلة ما دامت شروط التنمية مناسبة .
مرحلة الثبات
بسبب زيادة كثافة البكتيريا تسوء ظروف التنمية , تتناقص المواد الغذائية وتصبح عاملاً محدداً. يضاف الى ذلك تراكم إفرازات مواد سامة في الوسط الغذائي, الأمر الذي قد يغير من درجة ال- pH. وفي اعقاب ذلك تقل وتيرة تكاثر البكتيريا ويموت بعضها . في هذه المرحلة يكون عدد البكتيريا الناتجة مساوياً لعدد الوفيات (البكتيريا الميتة). لذا يبقى حجم العشيرة ثابتاً. يتمثل ذلك بخط مستقيم بالرسم .
مرحلة الموت
تسوء ظروف البيئة أكثر وأكثر, وتيرة الوفاة تكون أعلى من وتيرة الانقسامات وتبدأ أعداد البكتيريا بالانخفاض .

27. لماذا يُستعمل محور Y لوجرتمي لوصف منحنى النمو ؟
محور لوجرتمي
100,000
10,0000
10,000
1,000
100 10
الزمن
التغييرات بأعداد البكتيريا كبيرة للغاية (يتضاعف العدد في كل جيل) .
لأنه لو تم استعمال محور Y عادي فستكون حاجة لمحور طوله عدة امتار.
عدد البكتيريا
6000
5000
4000
3000
2000
1000
الزمن

28. سؤال 4
سؤال 4: بجروت 2009
ينمّون في المختبر بكتيريا من نوع معين في قنينة زجاجية مغلقة. تحتوي على كل المواد المطلوبة
للبكتيريا , والظروف فيها مثالية .
ويعرض الرسم التالي منحنى نمو البكتيريا :
أ. اشرح لماذا تكون وتيرة تكاثر البكتيريا في المرحلة ”أ“ أقل من وتيرة تكاثرها في المرحلة ”ب“ .
ب. يظهر مع الوقت تأثير العوامل المحددة لتكاثر البكتيريا .
أذكر عاملين محددين منها , واشرح كيف يتمثل تأثيرها في منحنى النمو .

29. اجابة
سؤال 4: بجروت 2009
أ. اشرح لماذا تكون وتيرة تكاثر البكتيريا في المرحلة ”أ“ أقل من وتيرة تكاثرها في المرحلة ”ب“ .
ب. يظهر مع الوقت تأثير العوامل المحددة لتكاثر البكتيريا .
أذكر عاملين محددين منها , واشرح كيف يتمثل تأثيرها في منحنى النمو .
اجابة :
أ. المرحلة ”أ“ هي مرحلة التكيف والركود. في هذه المرحلة لا تكون الانزيمات والمواد المطلوبة الأخرى لنمو وانقسام الخلايا قد أنتجت بعد . المرحلة ”ب“ هي مرحلة النمو الأسي وفيها تكون كل المواد المطلوبة قد تكونت وتتكاثر البكتيريا بوتيرة سريعة .
يتمثل هذا الأمر في المرحلتين ”ج“ و ”د“ في المنحنى . ومع الوقت يحدث نقص في الغذاء (ربما بالأكسجين أيضاً , إذا كان الحديث عن بكتيريا هوائية) وتتراكم الفضلات. تشوّش هذه الظروف نمو البكتيريا , وتزيد من الوفاة . في المرحلة ”ج“ وتيرة التكاثر مساوية لوتيرة الوفاة ولذلك لا يحدث تغيير في أعداد البكتيريا. ومع ازدياد الظروف سوءاً في المرحلة ”د“ تزداد وتيرة الوفاة عن وتيرة التكاثر ولذلك يكون انخفاض بأعداد البكتيريا .

30. سؤال 5: تأثير نوع الوسط الغذائي (غني/ فقير) على منحنى النمو
سؤال 5: بجروت 2004
في تجربة أخرى نمّا الباحثون بكتيريا (من نفس النوع) في مستنبتين منفصلين :
نُمّي المستنبت الأول على وسط غني ونُمّي الآخر على وسط فقير .
وبعد فترة نُقلت عيّنة من كل مستنبت إلى وسط فقير .
ويصف الرسم التوضيحي التالي نتائج التجربة .
صف النتائج المعروضة في الرسم التوضيحي وفسّرها .
وسط فقير
وسط يحتوي على مركب كربوهيدراتي واحد (جلوكوز مثلاً) ومعادن . ويجب أن تنتج البكتيريا منها كل المركبات المطلوبة لبناء الخلايا (مثل الزلاليات, الحوامض النووية والفوسفولبيدات) .
وسط غني
وسط يحتوي على أنواع أكثر من مركبات الكربوهيدرات والزلاليات. تستوعب البكتيريا المواد المطلوبة من الوسط وليس بالضرورة أن تنتجها بنفسها .

31. اجابة : النقل من وسط غذائي غني لفقير يتسبب في اطالة مرحلة التكيف (الركود)
سؤال 5: بجروت 2004
صف النتائج المعروضة في الرسم التوضيحي وفسّرها .
اجابة :
الوصف : البكتيريا التي نُقلت من وسط فقير لوسط آخر فقير بدأت بالتكاثر بعد 45 دقيقة . البكتيريا التي نُقلت من وسط غني لوسط فقير بدأت بالتكاثر فيما بعد : لم تتكاثر خلال الثلاث ساعات الأولى .
التفسير : يحتوي الوسط الغني على تنوع أكبر للمواد من الوسط الفقير. لذلك تنتج البكتيريا بنفسها القليل من المواد المطلوبة لبناء الخلايا , وذلك لأنها تستوعبها من الوسط .
عندما نُقلت البكتيريا من وسط غني لوسط فقير, لا يشمل تنوعاً كبيراً للمواد, فقد اضطرّت الى انتاج الانزيمات المناسبة, من أجل بناء المواد المطلوبة من تلك المواد المتوفرة في الوسط الغذائي. لذلك ستكون مدة مرحلة التكيف أطول .
بالمقابل فإن البكتيريا التي تواجدت في وسط فقير ونقلت الى وسط فقير , فقد أنتجت معظم الانزيمات والمواد المطلوبة. لذلك كانت مدة مرحلة التكيف أقصر .

32. سؤال 6: (مدمج مع مراحل البحث العملي*) : تأثير الحرارة على منحنى النمو
سؤال 6: تم صياغته من بجروت 2004
أجرى باحثون بحثاً تابعوا من خلاله نمو البكتيريا في درجات حرارة مختلفة . ونقلوا كميات متماثلة من مستنبت البكتيريا الموجودة في مرحلة الثبات الى وسطين غذائيين طازجين متماثلين .
حُفظ الوسط الأول بدرجة حرارة 250C والآخر بدرجة حرارة 370C .
النتائج موصوفة في المنحنيات التي أمامك :
عنوان :
أ. أي من مراحل النمو معروضة في المنحنيات ؟ صف ما يحدث في مراحل النمو هذه .
ب. اشرح أسباب الاختلاف بين المنحنيات .
ت. أعط عنواناً للرسم البياني .
ث. ما هي المتغيرات المستقلة في التجربة ?
* تحضير للمهارات المطلوبة لامتحان بجروت المختبر

33. اجابة
سؤال 6: تم صياغته من بجروت 2004
أ. أي من مراحل النمو معروضة في المنحنيات ؟ صف ما يحدث في مراحل النمو هذه .
ب. اشرح أسباب الاختلاف بين المنحنيات .
ت. أعط عنواناً للرسم البياني .
ث. ما هي المتغيرات المستقلة في التجربة ?
اجابة :
أ. في كل واحد من المنحنيين نرى مرحلة التكيف ومرحلة النمو الأسي.
ب. تؤثر الحرارة على وتيرة النشاط الانزيمي . في درجة حرارة 370C وتيرة النشاط الانزيمي أعلى من الوتيرة في درجة حرارة 25, لذلك ستكون وتيرة كافة العمليات الأيضية أعلى. عمليات مثل : التنفس الخلوي وبناء المواد المطلوبة لبناء الخلايا. لذا ستكون مرحلة التكيف في درجة حرارة 370C أقصر ووتيرة النمو في مرحلة النمو الأسي أكبر (ميل الرسم البياني أكبر) .
ت. عنوان الرسم البياني : تأثير درجة الحرارة على تغيير أعداد البكتيريا خلال فترة زمنية / تغير أعداد البكتيريا خلال فترة زمنية بدرجات حرارة مختلفة .
ث. المتغيرات المستقلة هي : الزمن , درجة الحرارة .
انتبه ! في التجربة التي تُعرض نتائجها بهيئة محاور فيها رسمان بيانيان هنالك متغيران مستقلان : المتغير الأول الموجود على محور X والآخر هو الفرق في شروط التجربة بين مجموعات التجربة المعروضة في الرسمين .
א. אילו שלבי גידול מוצגים בעקומים? תארו מה מתרחש בשלבי הגידול האלה.
ב. הסבירו את הסיבות להבדלים בין העקומות.

34. سؤال 7 : المنظم الكيميائي (الكيموستات)
سؤال 7: بجروت 2008
من أجل الحصول على مواد في صناعة الأدوية يُنمّون مستنبت بكتيريا في منظومة تُسمى المنظم الكيميائي (الكيموستات). المنظومة مبنية من وعاء تنمية وفيه وسط غذائي سائل. موصول بالوعاء إناء وفيه وسط غذائي طازج ومعقم. بين الحين والآخر يُدخل وسط طازج من الإناء الى وعاء التنمية, وجزء من المستنبت الذي في وعاء التنمية يُبعد خارجاً, وهكذا يبقى حجم السائل في الوعاء ثابتاً .
أ. ما هي أفضلية استعمال هذه المنظومة ؟
ب. ينمّون في المختبر احياناً بكتيريا في منظومة مغلقة, لا يعالجون فيها كمية الوسط خلال التنمية.
أمعاء الانسان هي أيضاً بيت تنمية لبكتيريا معينة .
اي من المنظومتين الكيموستات ام المنظومة المغلقة تشبهها امعاء الانسان ؟ علل اجابتك .
وسط غذائي طازج
وسط غذائي قديم (مستعمل)
YassineMrabet at Wikimedia commons

35. أ. ما هي أفضلية استعمال مثل هذا الجهاز ؟
اجابة
سؤال 7: بجروت 2008
أ. ما هي أفضلية استعمال مثل هذا الجهاز ؟
ب. ينمّون في المختبر احياناً بكتيريا في منظومة مغلقة, لا يعالجون فيها كمية الوسط خلال التنمية.
أمعاء الانسان هي أيضاً بيت تنمية لبكتيريا معينة .
أمعاء الانسان تشبه أي من الجهازين الكيموستات أم الجهاز المغلق ؟ علل اجابتك .
وسط غذائي طازج
وسط غذائي
قديم (مستعمل)
YassineMrabet at Wikimedia commons
اجابة :
أ. أفضلية استعمال الكيموستات – الحفاظ على شروط تنمية مثالية (لا تنخفض كمية المواد الغذائية ولا تتراكم الفضلات) لذلك تبقى وتيرة تكاثر البكتيريا مرتفعة, أي أنها تُحفظ في مرحلة النمو الاسي .
ب. تشبه أمعاء الانسان الكيموستات – يدخل وسط طازج (غذاء) كل الوقت , ويُفرز وسط مستعمل (براز) .

36. سؤال 8 : العلاقة بين مراحل النمو وبين التغييرات في تركيز الجلوكوز في الوسط
سؤال 8: 2006
بكتيريا من نوع معين, تستطيع العيش بوجود أكسجين وبغيابه , نُمّيت في محلول سائل, احتوى على جلوكوز وبوجود أكسجين .
وتابع الباحثون نمو عشيرة البكتيريا وقاسوا عدد البكتيريا الحية في المستنبت وكذلك تركيز الجلوكوز في المحلول .
نتائج القياسات معروضة في المنحنيات I-II أمامك .
أ. أي منحنى يعرض أعداد البكتيريا الحية , وأي منحنى يعرض تركيز الجلوكوز ؟ علل .
تطرق في إجابتك إلى مراحل النمو المختلفة .
ب. ينمّون البكتيريا في ظروف انعدام الأكسجين.( ناقص ترجمة )

37. اجابة
سؤال 8: بجروت 2006
اجابة :
أ. عدد البكتيريا الحية – منحنى II , تركيز الجلوكوز – منحنى I .
التعليل : في مرحلة التكيف تتأقلم البكتيريا للوسط ولا تتكاثر. لذلك لا يتغير عدد البكتيريا ولا ينخفض تركيز الجلوكوز تقريباً. في مرحلة النمو الأسي تتكاثر البكتيريا بوتيرة سريعة وتستهلك الكثير من الجلوكوز. لذلك يزداد عدد البكتيريا بسرعة (ميل الرسم البياني كبير) وينخفض تركيز الجلوكوز بشكل متطرف . في مرحلة الثبات أعداد البكتيريا الميتة مساوية لأعداد البكتيريا الحية (التي تُضاف). لذلك لا يوجد تغيير بأعداد البكتيريا (الخط مستقيم) . تستهلك البكتيريا جلوكوز ولذلك يستمر تركيزه بالانخفاض . في مرحلة الموت أعداد البكتيريا قليلة وكذلك يقل استهلاك الأكسجين. لذلك هنالك هبوط معتدل للمنحنيين .
ب. بغياب الأكسجين سينخفض منحنى الجلوكوز بشكل أسرع (ميل الرسم البياني سيكون أكبر) .
التعليل : ذُكر أن البكتيريا تتكاثر بنفس الوتيرة بوجود أكسجين وبغيابه , بمعنى انها تحتاج الى نفس كمية الطاقة , من أجل تحليل جلوكوز. بغياب الأكسجين تكون الطاقة الناتجة أقل, فلذلك ومن اجل الحصول على نفس كمية الطاقة يجب تحليل جلوكوز أكثر .

38. سؤال 9
سؤال 9: بجروت
مستنبتان من البكتيريا لهما صفات وراثية متماثلة (من نفس النوع, نُمّيا من أوعية منفردة . مصدر الكربوهيدرات في الوسط الغذائي للمستنبت الأول هو جلوكوز , وللمستنبت الآخر هو فروكتوز .
بعد فترة زمنية معينة نُقل المستنبت الذي نمّا على جلوكوز الى وسط يحتوي على فروكتوز , فيما نُقل المستنبت الذي نمّا على فروكتوز الى وسط غذائي طازج مماثل للوسط الذي مكث فيه .
قيس عدد البكتيريا في المستنبتين خلال الساعات الأولى بعد النقل .
النتائج معروضة في الرسم التوضيحي التالي .
أ. صف النتائج المعروضة في المنحنيين ”أ“ و ”ب“ .
ب. أي من بين المستنبتين (المعروض في المنحنى أ أم المعروض في المنحنى ب) هو للبكتيريا التي نقلت الى نفس الوسط الذي مكثت فيه سابقاً , وأيها للبكتيريا التي نقلت لوسط غذائي من نوع آخر ؟ علل .
عدد البكتيريا
الزمن أ ب

39. اجابة : للبكتيريا المنقولة الى نفس نوع الوسط الغذائي لا توجد فترة تكيف
سؤال 9 :
عدد البكتيريا
الزمن أ ب
اجابة :
أ. المنحنى ”أ“ – تكاثرت البكتيريا بوتيرة سريعة منذ البداية .
المنحنى ”ب“ – في البداية لم يطرأ أي تعبير تقريباً بأعداد البكتيريا , وبعد فترة زمنية تكاثرت بوتيرة سريعة .
ب. المنحنى ”أ“ يصف البكتيريا التي نقلت الى نفس الوسط الذي مكثت فيه سابقاً .
المنحنى ”ب“ يصف البكتيريا التي نقلت من وسط جلوكوز الى وسط فروكتوز .
التعليل : لم تكن للبكتيريا التي نقلت الى نفس نوع الوسط الذي مكثت فيه فترة تكيف, وتنتقل مباشرة من مرحلة النمو الأسي. للبكتيريا التي نقلت من الجلوكوز الى الفروكتوز كانت مرحلة تكيف (الجزء الأول من الرسم) وفيها تقوم البكتيريا بانتاج الانزيمات اللازمة لاستغلال الفروكتوز , وبعد ذلك فقط تنتقل الى مرحلة النمو الأسي (المقطع الصاعد من الرسم البياني) .

40. سؤال 10
سؤال 10: بجروت 2011
يصف المنحنيان اللذان أمامك , مراحل النمو لعشيرتين متماثلتين من بكتيريا E.coli في وسطي تنمية مختلفين. كمية السكر في كلا الوسطين متماثلة , لكن السكر في وسط التنمية للعشيرة ”أ“ هو جلوكوز فقط , بينما يحتوي وسط التنمية للعشيرة ”ب“ على جلوكوز ولاكتوز أيضاً (سكر ثنائي) .
عشيرة ”ب“
كمية البكتيريا
الزمن
عشيرة ”أ“
كمية البكتيريا
الزمن
اشرح التغيير بكمية البكتيريا مع الزمن في كل واحدة من العشيرتين .

41. اجابة
سؤال 10: بجروت 2011
كمية البكتيريا
الزمن
عشيرة ”ب“
كمية البكتيريا
الزمن
عشيرة ”أ“
הסבירו את השינוי בכמות החיידקים עם הזמן בכל אחת מן האוכלוסיות.
اجابة :
في العشيرة ”أ“ تتأقلم البكتيريا لوسط الجلوكوز (مرحلة التكيف) وتتكاثر بعد ذلك بشكل أسي (مرحلة النمو الأسي) .
استغلت العشيرة ”ب“ كل الجلوكوز أولاً, لذلك لم يكن هنالك أي فرق في البداية بينها وبين العشيرة ”أ“ التي تغذت على جلوكوز فقط (مرحلة تكيف ومرحلة نمو أسي) . وعند نفاذ الجلوكوز بدأت البكتيريا باستغلال اللاكتوز ولهذا فقد كان يتوجب عليها انتاج الانزيمات اللازمة لتحليل اللاكتوز واستغلاله. لذلك مرت هذه البكتيريا بمرحلة تكيف أخرى ويتمثل ذلك بال“درجة“ , ومرحلة نمو أسي أيضاً .

42. سؤال 11 : تأثير وسيلة تقدير عدد البكتيريا على منحنى النمو
سؤال 11: مأخوذ من امتحان بجروت
يمكن تقدير عدد البكتيريا في المستنبت بطريقتين :
فحص تعكر الوسط
زراعة البكتيريا على وسط غذائي صلب وعدّ المستعمرات .
أ. في أي مراحل النمو سيكون فرق كبير في عدد البكتيريا التي سيتم عدّها حسب الطريقتين ؟ اشرح
ب. أرسم على هيئة محاور منحنيين يصفان منحنى النمو الذي يجب أن يُرسم حسب معطيات كل واحدة من الطريقتين . أضف عناوين للمحاور .

43. اجابة
سؤال 11 :
اجابة :
أ. سيكون فرق في مرحلة الثبات ومرحلة الموت , لأنه يوجد وفيات للبكتيريا في هذه المراحل. وبتقدير عدد البكتيريا حسب التعكر, يتم حساب البكتيريا الميتة أيضاً , بينما في العدّ حسب زرع مستعمرات وعدّها يتم عدّ بكتيريا حية فقط .
حسب التعكر
حسب زراعة مستعمرات وعدّها

44. سؤال 12: من امتحان البجروت
يصف المنحنيان ”أ“ و ”ب“ وتيرة نمو عشيرة بكتيريا بدرجة حرارة مثالية (C° 37) . يصف المنحنى ”أ“ التغيير بأعداد البكتيريا مع الزمن , ويصف المنحنى ”ب“ التغيير بوزن البكتيريا (انتبه : المحور العمودي الملائم للمحنى ”أ“ موجود على يسار المنحنى , والمحور العمودي الملائم للمنحنى ”ب“ موجود على يمين المنحنى) .
أ. أذكر مراحل النمو التي تظهر في المنحنيين .
ب. اشرح العمليات التي تحدث في خلايا البكتيريا حتى الزمن t1, وكيف يظهر ذلك في المنحنيين.
ت. كيف كان سيبدو كل واحد من المنحنيين لو استمرت التجربة فترة اضافية ؟ فسّر .
ث. كيف ستتأثر وتيرة النمو لو نُميت البكتيريا في درجة حرارة C °20 بدل درجة حرارةC °37 ؟ فسر.
عدد البكتيريا
الزمن
”أ“
”ب“ t1
وزن البكتيريا

45. أ. مرحلة التكيف , مرحلة النمو الأسي , مرحلة الثبات .
اجابة
سؤال 12 :
عدد البكتيريا
الزمن
”أ“
”ب“ t1
وزن البكتيريا
اجابة :
أ. مرحلة التكيف , مرحلة النمو الأسي , مرحلة الثبات .
ب. الفترة الزمنية حتى الزمن t1 هي مرحلة التكيف. في هذه المرحلة تتأقلم البكتيريا للوسط وتنتج انزيمات وموادًا ضرورية لانقسام الخلية, لكنها حتى هذا الوقت لا تنقسم . لذا هنالك زيادة بوزن البكتيريا وليس بعددها, لذا يرتفع المنحنى ”ب“ بينما يبقى المنحنى ”أ“ مستيقناً .
ت. في كلا المنحنيين تبدأ مرحلة الموت بعد مرحلة الثبات مباشرةً .
ث. تؤثر الحرارة على وتيرة النشاط الانزيمي. لذلك ستكون وتيرة تبادل المواد أبطأ في درجات حرارة منخفضة وستكون وتيرة النمو أبطأ كذلك. كل المراحل ستستمر مدة زمنية أطول وميل الرسم البياني في مرحلة النمو الأسي سيكون أصغر .

46. سؤال 13
سؤال 13:
في مرحلة التكيف وفي مرحلة الثبات أيضاً لا يوجد تغيير بأعداد البكتيريا (الخط البياني أفقي) . لكن أسباب ذلك مختلفة . فسِّر هذه الجملة .

47. اجابة
سؤال 13:
في مرحلة التكيف وفي مرحلة الثبات أيضاً لا يوجد تغيير بأعداد البكتيريا (الخط البياني أفقي) . لكن أسباب ذلك مختلفة . فسِّر هذه الجملة .
اجابة :
في مرحلة التكيف لم تتكاثر البكتيريا بعد , لذلك لا يوجد تغيير في أعدادها. بالمقابل, تتكاثر البكتيريا في مرحلة الثبات ولكن يوجد وفيات في البكتيريا أيضاً. أعداد البكتيريا الناتجة مساوية لأعداد الوفيات من البكتيريا, لذلك لا يوجد تغيير بأعداد البكتيريا بالمحصلة النهائية .

48. تلخيص نمو وتكاثر البكتيريا
تتكاثر البكتيريا بالتكاثر اللاجنسي بواسطة انقسام كل خلية بكتيريا الى خليتين مطابقتين وراثياً للخلية الأصلية. المدة الزمنية بين انقسام وغيره مرتبطة بنوع البكتيريا وبظروف البيئة.
في ظروف جيدة ومناسبة تنقسم الكثير من البكتيريا كل عشرين دقيقة . في الواقع وتيرة نمو كهذه لا يمكن ان تستمر لمدة طويلة بسبب سوء ظروف النمو (على سبيل المثال: نقص المواد الغذائية والأكسجين وتراكم الفضلات).
وتيرة تكاثر البكتيريا في أجهزة مغلقة غير ثابتة وتتمثل بأربعة مراحل :
مرحلة التكيف , مرحلة النمو الأسي , مرحلة الثبات ومرحلة الموت .
يتأثر منحنى النمو من عوامل مختلفة, أمثلة :
للبكتيريا المنقولة الى وسط غذائي من نفس النوع الذي مكثت فيه سابقاً – لا يوجد مرحلة تكيف للبكتيريا المنقولة من وسط غذائي غني لوسط فقير – يوجد مرحلة تكيف طويلة بشكل خاص والعكس صحيح كلما كانت درجة الحرارة أقرب للدرجة المثالية, ترتفع وتيرة النمو (تقصر مرحلة التكيف , وميل الخط البياني في مرحلة النمو الأسي يكون أكبر , وتقصر بقية المراحل أيضاً) .
في الصناعة ينمّون البكتيريا في الكيموستات ويحافظون على البكتيريا بمرحلة النمو الأسي بمساعدة إدخال دائم لوسط طازج واخراج وسط مستعمل .

49. سؤال 14: بيولوجيا مع اتسامة
سؤال 14 :
بعد أن انهي مخزون الكريبتونيت في محاولة اخيرة وفاشلة للفوز على
سوبرمان , بحث لاكس لوتر عن طريقة سريعة لانتاج كميات كبيرة
من الكريبتونيت .
ولأن معلمته في الثانوية لمادة البيولوجيا اختارت تدريس موضوع علم الأحياء المجهرية ,
فقد عرف لاكس أنه بالامكان تنمية كميات كبيرة من البكتيريا خلال فترة زمنية قصيرة
ولم ينقصه سوى انتاج صنف البكتيريا المطلوب . وبعد بحثٍ شاق أنتج لاكس صنفًا من
البكتيريا, جرام موجب, بامكانه انتاج كريبتونيت من الجلوكوز وافرازه الى وسط التنمية .
وقبل مرحلة التنمية الأخيرة أراد لاكس التأكد من أن البكتيريا التي في المستنبت هي البكتيريا
التي انتجها, لذلك قام باجراء صبغة جرام , وفعلاً صبغت البكتيريا بالبنفسجي وبدأ لاكس في
عملية التنمية . وبعد يومين من التنمية ولسوء حظه, اكتشف لاكس قسماً ضئيلاً من البكتيريا
التي تنتج الكريبتونيت .
وهذه المرة لن يتغلب على سوبرمان .
وكمن يئس من النهاية المتوقعة لكل حلقات المسلسل, ساعِد لاكس في ايجاد
اجابة لهذه الأسئلة :
أ. ماذا يمكن ان يكون السبب وراء عدم انتاج كل البكتيريا التي صبغت
بالبنفسجي بصبغة جرام للكريبتونيت ؟
ب. كيف يمكن عزل البكتيريا المنتجة للكريبتونيت من خليط البكتيريا الذي
نُمي في وسط غذائي سائل ؟
رمز : الكريبتونيت يُشع ضوءًا اخضر فوسفوريًا بارزًا . 49

50. أ. ماذا يمكن ان يكون السبب وراء عدم انتاج كل البكتيريا التي صبغت
اجابة
سؤال 14 :
أ. ماذا يمكن ان يكون السبب وراء عدم انتاج كل البكتيريا التي صبغت
بالبنفسجي بصبغة جرام للكريبتونيت ؟
ب. كيف يمكن عزل البكتيريا المنتجة للكريبتونيت من خليط البكتيريا الذي
نُمي في وسط غذائي سائل ؟
اجابة :
أ. صبغة جرام ليست فحصاُ خاصاً. هنالك الكثير من انواع بكتيريا جرام موجبة. يمكن أن تكون البكتيريا التي نميت في مستنبت لاكس مصدرها تلوث نتج في أعقاب نشاط غير معقم .
ب. يجب أخذ عينات بكتيريا من الوسط الغذائي السائل وزرعها على وسط غذائي صلب, وبعد فترة ستتطور مستعمرات. المستعمرات التي ستتكون, حولها منطقة خضراء, مصدرها بكتيريا منتجة للكريبتونيت .
يجب القيام بزراعة عزل من احدى المستعمرات, من اجل الحصول على مستنبت نقي من البكتيريا المطلوبة . 50