علوم طبیعت > شیمی > دانشمندان شیمی

تولد لویی پاستور

"لویی پاستور" ، کاشف بزرگ جهان ، در 27 دسامبر سال 1822 در شهر دول ، از شهرهای فرانسه ، پا به عرصه حیات نهاد.

کسب علم و دانش

لویی پاستور ، با اینکه در یک خانواده تهی‌دست متولد شد و پدرش هم به کار دباغی مشغول بود، با اینحال توانست تحصیلات خود را با استعدادی درخشان به پایان برساند. پاستور درجه لیسانس خود را از کالج سلطنتی Besancon گرفته، پس از اخذ دکترا در سن 26 سالگی ، در سال 1848 به سمت استاد شیمی دانشگاه استراسبورگ انتخاب گردید و در سال 1857 به سمت ریاست آکادمی علوم ( میل ) انتخاب شد.

او همچنین عضو اصلی فرهنگستان فرانسه بود و مجلس ، ماهانه 25000 دلار مقرری برای او تعیین کرده بود.

آغاز فعالیتهای پاستور و کشف مفهوم انانتیومری

پاستور در سال 1848 در مدرسه نرمال در پاریس ، آزمایشهایی را انجام داد. همان آزمایشها چند سال بعد ، او را بر آن داشت که پیشنهادی را مطرح کند که اساس و مبنای شیمی فضایی است. او برای کشف تجربه در بلور نگاری ، مشغول تکرار کارهای یک شیمیدان دیگر روی نمکهای تارتریک اسید بود. در این آزمایشها او چیزی را دید که قبلا کسی به آن توجه نکرده بود. سدیم آمونیوم تارترات غیر فعال نوری به صورت مخلوطی از دو نوع بلور متفاوت وجود دارد که تصویر آینه‌ای یکدیگرند.

او با استفاده از یک ذره‌بین و یک پنس ، با دقت و کوشش فراوان ، مخلوط را به دو توده کوچک مجزا کرد. یکی ، بلورهای راست دست و دیگری ، چپ دست. اگرچه مخلوط اصلی از نظر تاثیر نور قطبی ، غیر فعال بود، لیکن هر قسمت از بلورها که در آب حل می‌شدند، از خود فعالیت نوری نشان می‌دادند. به علاوه ، چرخش ویژه هر دو محلول دقیقا باهم برابر اما با علامت مخالف بود.

یکی از محلولها نور پلاریزه مسطح را به راست و محلول دیگر به همان مقدار به طرف چپ می‌چرخاند. این دو مخلوط در سایر خصوصیات کاملا مشابه هم بودند. از آنجا که اختلاف در چرخش نوری در محلول مشاهده شد، پاستور نتیجه گرفت که این اختلاف به مولکولها مربوط بوده، به بلور بستگی ندارد. وی پیشنهاد نمود که مولکولهایی که آن بلورها را تشکیل می‌دادند، مانند خود بلورها تصویر آینه‌ای یکدیگرند.

بنابراین ، پاستور وجود ایزومرهایی را پیشنهاد کرد که ساختمان آنها فقط از نظر تصویر آینه‌ای و خواص آنها فقط در جهت چرخاندن نور پلاریزه متفاوت بود و به این ترتیب ، مفهوم انانتیومری توسط پاستور کشف شد.

کشف میکروب توسط پاستور

پاستور از اینکه می‌دید مواد آلی ، نور قطبی را منحرف می‌سازد، حدس زد که باید موجودات زنده ریزی در این کار دخالت داشته باشند. چون به مطالعه میکروسکوپی پرداخت، مشاهده کرد که تخمیر شیره چغندر ، نتیجه عمل موجودات بسیار ریزی می‌باشد که به شکل کپک است و در تخمیر ناقص همین کپک با کپک دیگر ، تولید جوهر شیره می‌نماید. این بود که عنوان کرد برای جلوگیری از عمل موجودات مزاحم که مانع تخمیر می‌شوند، باید آن را جوشاند.

پاستور عقیده داشت که اگر شراب در معرض هوا باشد، ترش شده، تبدیل به سرکه می‌شود. این نظریه ، منجر به کشف یکی از بزرگترین معماهای عالم گردید و آن ، وجود جهان موجودات بسیار ریز بود که میکروب نام دارد. پاستور ، نظریه بوجود آمدن خودبخودی را رد کرد. او ، نتیجه این مطالعه را در سوم اوت 1857 به آکادمی علوم داد و ثابت نمود که مخمر احتیاج به کنتزل دارد تا بتواند زندگی نماید و اظهار داشت که شیر مانند شراب ، ترش نمی‌گردد، مگر اینکه موجودات ریزی به داخل آن راه یابند و همین موجودات ، اگر بوسیله جوشاندن و حرارت دادن از بین بروند، دیگر نه چیزی تولید می‌شود و نه عمل تبخیر صورت می‌گردد.

پاستور اعلام داشت که عامل بسیاری از امراض ، همین موجودات ذره‌بینی می‌باشند و با این اکتشاف ، بزرگترین خدمت را به بشریت کرد.

اثبات چرخه حیات

پاستور ، موضوع اینکه ««هر چیز که نابود می‌شود، از طرف دیگر بوجود می‌آید»» را که لاوازیه حدس زده بود، بر پایه و اساس محکم علمی متکی ساخت و وی اظهار داشت که بعد از مرگ ، موجودات ذره‌بینی که روی نعش قرار دارند، از فقدان هوا استفاده کرده و به زاد و ولد می‌پردازند و نعش را تجزیه کرده و متعفن می‌سازند. آنگاه مواد حاصل از تجزیه جسم مرده ، به مصرف تغذیه حیوانات و نباتات دیگر می‌رسد و به این طریق به حیات ادامه می‌دهند.

اکتشافات دیگر پاستور

پاستور ، در سال 1881 ، واکسن سیاه‌زخم را برای علاج قطعی بیماری گوسفندان کشف نمود. بعد از آن ، برای درمان بیماری هاری مطالعه فراوان نموده، نتیجه مطالعات خود را در سال 1885بر روی انسان آزمایش نمود و موفق شد که انسان را از آن تاریخ به بعد ، از مرض هاری نجات دهد. همچنین تحقیقات زیادی را در مورد عمل باکتری‌ها از جمله انگور به شراب نمود.

مرگ پاستور

پاستور در سال 1895 ، در حومه پاریس درگذشت و جسد وی در محل انستیتو پاستور به خاک سپرده شد.

......................................................................................................................................

مقدمه <\/h1>

در عمل باکتریهایی که دارای خواص یکسانی باشند بندرت یافت می‌شوند، حتی باکتریهایی که از یک سلول منشا می‌گیرند ممکن است از نظر یک یا چند صفت با یکدیگر متفاوت باشند. این تفاوتها نتیجه تغییراتی است که به علت جهش ژنی یا موتاسیون در سلولهای باکتریایی پدید می‌آید. این باکتریهای تغییر یافته ، موتانت Mutant نامیده می‌شوند که از نظر بعضی از خواص نظیر ساختمان آنتی ‌ژن ، حساسیت در مقابل آنتی بیوتیکها و ... با سایر باکتریهای مشابه اختلاف دارند.

سهولت تغییرپذیری در باکتریها مربوط به سرعت تقسیم آنهاست. زمان تقسیم یا مدت زمانی که برای تولید یک سلول جدید در باکتریها لازم است، حدود 2 دقیقه و در مورد انسان 20 سال است. مثلا یک سلول باکتری در مدت 18 ساعت 54 نسل بوجود می‌آورد. درحالیکه برای ایجاد همین تعداد نسل انسان بیش از 1000 سال زمان لازم است. پس جهش ژنی در باکتریها نسبت به موجودات عالی خیلی سریع و قابل ملاحظه است.

 

تفاوت یوکاریوتها با باکتریها <\/h1>

در کره خاکی تنها دو نوع سلول توسط کلیه ارگانیسمهای زنده تولید می‌شود. سلولهای پروکاریوت (یا هسته ابتدایی). در این گروه هسته ، فاقد غشا است و شامل کلیه باکتریهاست. پروکاریوتها شامل یو‌باکتریها (باکتریهای حقیقی) و آرکئی باکترها (باکتریهای قدیمی) است. اما گروه دیگر یوکاریوتها هستند که دارای غشای هسته و هسته حقیقی می‌باشند. اینگونه هسته در تمام ارگانیسمهای دیگر مانند Algae (جلبکها) Fungi (قارچها) ، پروتوزوئرها (protozoa) و گیاهان (Plant) و جانوران (Animals) یافت می‌شود. پاتوژنهای انسانی تنها در میان یوباکتریها یافت می‌شوند.

مشخصات سلول باکتری <\/h1>

اکثر باکتریها پوشش سلولی (cell envelope) تولید می‌کنند که شامل غشای پلاسمایی ، دیواره سلولی (cell wall) و پروتئینها و پلی ساکاریدهای تشکیل دهنده آن می‌باشد. بعضی از باکتریها کپسول یا لایه چسبنده تولید می‌کنند. فیلامانهای خارجی (فلاژل و پیلی) ممکن است در باکتریها بوجود آید. دیواره سلولی ، ساختمان سخت و مقاومی است که پروتوپلاست را احاطه کرده و آن را از آسیب فیزیکی و شرایط کاهش فشار اسمزی محیط خارج حفاظت می‌کند. معمولا به باکتری اجازه می‌دهد تا در برابر سطح وسیعی از شرایط محیطی ایستادگی کند پروتوپلاست از غشای سیتوپلاسمی و محتویات آن تشکیل شده است.

از نظر محتویات سلولی ، باکتریها سلولهای ساده‌ای هستند. ساختمان اصلی سیتوپلاسم آنها شامل شبکه فیبریلی کروماتین مرکزی یا نوکلئوتید (Nucleoid) می‌باشد که توسط سیتوپلاسم بی‌شکل حاوی ریبوزوم‌ها احاطه شده‌است. اجسام انکلوزیون سیتوپلاسمی یا گرانولهای ذخیره انرژی ، بسته به گونه‌های باکتری ماهیت شیمیایی متفاوتی دارند و مقدار آنها به مرحله رشد و محیط بستگی دارد. بعضی از ساختمانهای سلولی از قبیل آندوسپورها فقط به تعداد کمی از باکتریها محدود می‌شوند.

 

طبقه بندی باکتریها <\/h1>

باکتریهای پست <\/h2>

این باکتریها تک یاخته‌ای بوده و اگر کروی یا بیضوی باشند، کوکوس و اگر میله‌ای شکل یا دراز باشند، باسیل و اگر خمیده باشند ویبریون و چنانچه مارپیچی شکل و غیرقابل انعطاف باشند، اسپریل و اگر فنری و قابل انعطاف باشند، اسپیروکت نامیده می‌شوند.

باکتریهای عالی یا رشته‌ای <\/h2>

این باکتریها رشته مانند و اغلب غلاف‌دار هستند و اغلب اوقات شاخه‌های حقیقی ایجاد کرده ، میسلیوم تشکیل می‌دهند و چون تشکیلات منشعب ایجاد می‌کنند، لذا اکتینومیست نامیده می‌شوند. بنابراین باکتریها از نظر شکل به 6 گروه گرد ، دراز ، خمیده ، مارپیچی ، فنری و منشعب تقسیم می‌شوند.

اجزای ساختمانی باکتریها <\/h1>

فلاژلها (Flagella) <\/h2>

فلاژلها ، فیلامانهای پروتئینی به طول و قطر یکنواخت می‌باشند و موجب تحرک شبیه به شنای سریع و مستقل اغلب باکتریها پاتوژنیک می‌گردند فلاژل در سه قسمت فیلامان ، قلاب و جسم پایه تشکیل شده است. پایه فلاژل در غشای پلاسمایی قرار گرفته است. لنگرگاه و تعداد فلاژل در باکتریها فرق خواهد کرد.

فیمبریاها <\/h2>

فیمبریاها که پیلی هم نامیده می‌شوند، فیبریلهای شبیه مو هستند به اندازه 0.004 تا 0.008 میکرون هستند. این ارگانل با میکروسکوپ الکترونی در سطح باکتریهای مختلف قابل رویت هستند. آنها مستقیم‌تر ، نازکتر و کوتاهتر از فلاژلها هستند. این رشته‌ها در غشای پلاسمایی سلول میکروبی لنگر می‌اندازد.

هسته باکتری <\/h2>

هسته سلول را میتوان بعد از رنگ آمیزی اختصاصی با میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. در مقایسه با سلولهای عالی مواد ژنتیکی باکتریها و سایر سلولهای پست پراکنده ، ساده و بدون پوشش و کروموزوم حلقوی است غشای هسته وجود ندارد و کروموزوم به مزوزوم فرورفته در غشای سیتوپلاسمی چسبیده است. در سالهای اخیر پروتئینهای شبیه هیستون در باکتریها کشف شده است که احتمالا نقش مشابه هیستونها را در کروماتینهای سلولهای یوکاریوت ایفا می‌کنند.

سیتوپلاسم <\/h2>

بیش از 50 درصد پروتئین سلول در سیتوپلاسم قرار دارد و آنزیمهای متابولیسمی راههای گلیکولیز و بسیاری از آنزیمهای چرخه کربس ، انواع کاتالازها ، دهیدروژنازها ، و مواد حد واسط چرخه های متابولیکی در سیتوپلاسم وجود دارد. روابط اتمی ، یونی و الکترونی بین ترکیبهای مختلف سیتوپلاسمی با نظم خاص فعالیتهای حیاتی را ظاهر می‌سازد.

پوشش سلول (Cellenvelope) <\/h1>

کپسول و لعاب (Capsoles) <\/h2>

قدرت بیماری‌زایی پاتوژنها اغلب با تولید کپسول همراه است. باکتریهای کپسول‌دار در محیط جامد ، کلنیهای مخاطی (Mucoid) یا صاف (Smooth) می‌سازند. در مقابل باکتریهای فاقد کپسول کلنیهای خشن (Rough) دارند. اگر باکتری قدرت کپسول‌سازی خودش را از دست بدهد در مقابل قدرت ویرولانس (بیماریزایی) خود را از دست داده و در مقابل دستگاه ایمنی بدن میزبان تاب مقاومت نخواهد داشت.

دیواره سلولی <\/h2>

دیواره سلولی باکتریها بی‌نهایت پیچیده است و لایه سفت و سختی را در اطراف باکتریها ایجاد می‌کند که سلول را از گسیختگی و متلاشی شدن در مقابل فشار اسمزی خارج سلول محافظت می‌کند. همچنین دیواره محل تجمع عوامل آنتی‌ ژن می‌باشد که باکتریها را توسط این آنتی ‌ژنها از هم تمیز می‌دهند. باکتریها با روش رنگ‌آمیزی گرم (Gram stain) به دو دسته تقسیم می‌شوند.

گرچه هر دو گروه یعنی باکتریهای گرم مثبت و منفی دارای دیواره می‌باشند ولی فرق بین این دو گروه مربوط به خواصی است که در ساختمان دیواره سلولی آنها وجود دارد. اساس ساختمان در دیواره سلولی باکتریهای گرم مثبت یک لایه ضخیمی است از پپتیدوگلیکان (Poptidoglycan) ، ولی در باکتریهای گرم منفی ضخامت آن به حداقل می‌رسد.

 

غشای سیتوپلاسمی <\/h2>

غشای سیتوپلاسمی غشای داخلی نیز نامیده می‌شود. غشای سیتوپلاسمی باکتریها مشخص بوده و از فسفو لیپید و پروتئین ساخته شده است. این غشا در پروکاریوتها از غشای سیتوپلاسمی در یوکاریوتها به علت نداشتن استرول متمایز می‌شود. چین‌خوردگیهای غشای سیتوپلاسمی به درون سلول ساختارهای ویژه‌ای به نام مزوزوم ایجاد می‌کند که کروموزومهای باکتریها به مزوزومها متصل هستند. غشا همچنین به عنوان یک سد اسمزی برای سلول عمل می‌کند و دارای سیتوپلاسم انتقال دهنده برای مواد محلول است و انتقال تولیدات سلولی را در مقابل با محیط خارج سلولی تنظیم می‌کنند.

 

تولیدمثل باکتری <\/h1>

باکتریها به روشهای تقسیم مستقیم ، آمیختگی ، قطعه قطعه شدن یا بوسیله کنیدی و همچنین جوانه زدن تکثیر می‌یابند. برخی باکتریها توانایی ایجاد هاگ درونی را دارند. هاگ سبب مقاومت باکتری در برابر عوامل نامساعد محیط می‌شود. هر باکتری فقط یک هاگ می‌سازد و از هر هاگ یک باکتری بوجود می‌آید.

 

............................................................

رد کردن نظریه خود به خودی(خلق الساعه)

پاستور پس از مدتی به فعالیت نورشناسی علاقمند شده و به‌تحقیقات فراوانی نیز دست می زند. پاستور تحقیقات خود را در مورد عمل تخمیر ادامه داده و در این راستا به نتایج مهمی دست می‌یابد. او به‌این موضوع اساسی پی‌ می‌برد که تخمیر نتیجه فعالیت‌های موجودات میکروسکپی و باکتری‌ها می باشد. آزمایش‌های پاستور بر روی موادی مانند چغندر قند، سرکه، شراب و شیر با موفقیت انجام پذیرفت و به فرضیه خودانگیزه‌ای (خود به‌خودی) پایان بخشید. تلاش علمی این دانشمند بزرگ، جهشی نوین در دانش پزشکی محسوب شده و به عنوان راه‌گشای اکتشافات بعدی در تاریخ بشریت ثبت شده است.

پاستور نتایج مطالعات خود را در سوم اوت ۱۸۵۷ به‌آکادمی علوم در شهر (لیل) ارائه و فرضیه خود را مبنی بر تأثیر موجودات ذره بینی و نفوذ اکسیژن در اجسام، و تجزیه آن‌ها، اثبات نمود. کشف واکسن ضد هاری نیز از جمله دست‌‌آوردهای لویی پاستور است که تا به‌امروز مورد استفاده قرار می‌گیرد  

                   ....................................................................................................

     برای ارسال لیمیل و نظرات خود با ما در تماس باشید . dbadpeyma@gmail.com