Микроорганизмдердін өзара карым-катынастары. Симбиоз, метабиоз, сателлизм, синергизм, антогонизм, вирогения, мутуализм, паразитизм және комменсализм

Қазақстан Республикасының Ғылым жжәне Білім министірлігі Семей қаласының Шәкәрім атыңдағы мемлекеттік университеті

БӨЖ

Орындаған : Берікбол. Н. Н

Тексерген: Омарбеков. Е. О

Тақырыбы: Микроорганизмдердін өзара карым-катынастары. Симбиоз, метабиоз, сателлизм, синергизм, антогонизм, вирогения, мутуализм, паразитизм және комменсализм.

Семей-2015

Мазмұны.

Кіріспе

Негізгі бөлім

Симбиоз

Метабиоз

Сателлизм

Синергизм

Антогонизм

Вирогения.

Мутуализм.

Комменсализм.

Паразитизм

Әртүрлі өлшемді және әртүрлі құрылысты микробтардың арасындағы қарым қатынастарыдағы фагияның маңызы

Пайдаланған әдебиеттер тізімі

Микроорганизмдердің өзара қарым-қатынастары.

Табиғатта ешқандай шекара жоқ, онда бәрі бір - бірімен байланысты және өзара байланысты тәуелді болып келеді. Табиғатта микроорганизмдер басқа да организмдермен бірге біртұтас экологиялық ортада тіршілік етеді. Тіршілік иелері тұрақты экологиялық жүйеге - биоценоздарға біріктірілген . Әр түрлі ценоздардың ішінде табиғатта микробоценоздар - микроорганизмдердің қауымдастығы үлкен орын алады. Олардың әрқайсысы үшін популяцияның түрлік және сандық қатынасы, құрылым, өзара қатынас және басқа да белгілер тән. Әр түрлі микроорганизмдер топтарының арасында белгілі бір арақатынас болады, сондықтан да микробтар қауылының өз ішінде қиян-кескі күресіп немесе бір-бірімен селбесіп тіршілік ететіні де мәлім. . Олардың және басқа тірі организмдердің арасында алуан түрлі өзара қатынастар бар . Бұл қатынастар симбиоз, комменсализм, паразизизм, метабиоз, сателлизм, синергизм, антагонизм, вирогения, мутуализм және тағы да басқа түрлерде байқалады.

Симбиоз

Симбиоз ( Селбестік)

Кейде бір микроб екінші бір микробтың дамуына қолайлы жағдай жасайды, яғни екі және одан да көп микробтардың бір - бірімен және басқа да тіршілік иелерімен бірге өмір сүруі, немесе -микроорганизмдердің бірін-бірі күшейтетін және қолдап тұратын ассоциамиялық қарым-қатынас түрлері болып саналады. Симбиоз терминін 1879 ж. неміс ботанигі А. Де Бари (1831 -1888) ұсынды. Симбиоз жануарлар мен өсімдіктер арасында жиі байқалады.

А. Де Бари (1831 -188) 8

СИМБИОЗ

Факультативті түрі - организмдер бір-бірімен симбиоз құрғанымен, әрқайсысының жеке тіршілік ете алуы. Мыс., үйеңкі ағашы қарағай мен балқарағайдың жақсы өсуіне әсер етеді.

Облигатты түрі - симбиоз құрған екі организмнің бір-бірінсіз тіршілік ете алмауы. Мыс., бірі болмаса, екіншісі тіршілік ете алмайтын саңырауқұлақ пен балдыр симбиозы - қына. Мұнда балдыр саңырауқұлақты фотосинтез процесінде түзілетін органик. заттармен қамтамасыз етіп, өзі одан минералды заттар, су алады.

Организмдер үшін бірігіп тіршілік ету жеке-жеке тіршілік етуге қарағанда анағұрлым пайдалы. Олардың қоршаған ортамен қарым-қатынасы және одан келетін пайдасы осы симбиоз арқылы қалыптасады. Бұл құбылыс микроорганизмдер үшін қажет, мысалға май қышқылы процесін қоздыратын анаэробты микроб - клостридиум пастеурианум аэробты бактериялармен өте жақсы симбиозда болады, Аэробты микроорганизмдер мұнда ортадағы оттегін қабылдайды және анаэробты микроорганизмдердің тіршілігі нәтижесінде пайда болған зиянды заттарды ыдыратуға көмектеседі. Сөйтіп, олардың дамуына қолайлы жағдай туғызады.

Симбиозға келесі мысал ретінде саңырауқұлақтармен балдырлардың қынада, аэробтар мен анаэробтардың бір шектелінген ортада тіршілік етуін келтіруге болады. Бұл жағдайда ортадағы оттегі таусылғанда аэробтар атомдық оттегінсіз өмір сүре алатын анаэробтарға қолайлы жағдай тудырады. Тамыр түйнегіндегі микробтар бұршақ тұқымды өсімдіктермен симбиозда өмір сүреді: тамырға жақын орналасқан саңырауқұлақтар басқа да жоғары сатыдағы өсімдіктермен дәл осындай өзара қатынаста бола отырып, микроиза түзеді. Күйіс қайтаратын жануардың месқарынында целлюлоза ыдыратушы микробтардың тіршілік етуі

Саңырауқұлақ

Балдыр

Қына

Симбиоздық қарым-қатынастың ең бір көрнектісі қыналар. Қыналар кейбір микроскоптық саңырауқұлақтар мен көк жасыл балдырлардың өзара бірлесіп тіршілік етуінен құралған организм. Саңырауқұлақтар негізінен тіршілік ортасынан минералды заттар мен суды сіңіреді. Мұны пайдаланып көк жасыл балдырлар ауадағы немесе саңырауқұлақтардың тыныс алуынан бөлінген көмір қышқыл газынан органикалық заттар түзеді. Соның нәтижесінде бұл екі организм бірігіп тіршілік етеді де, тіршіліктің өте қолайсыз жағдайларына төзімді келеді. Осындай бірлесіп тіршілік ету жәндіктер мен жануарлар дүниесінде де кездеседі.

Симбиоздық қарым-қатынастар топырақ микроорганизмдерінің арасында біршама тұқымдас өсімдіктер мен түйнек бактерияларының бірігіп тіршілік етуі жатады. Түйнек бактерияларын бұршақ тұқымдас өсімдіктер көміртектер және минералдық заттармен қоректендірсе, бактериялар өсімдіктерді аса мұқтаж ауадан сіңірілген азотты заттармен қамтамасыз етеді. Осындай жағдайды біз өсімдіктер мен микроскоптық саңырауқұлақтар арасынан да жиі кездестіреміз. Мұны микориза деп атайды.

МИКРОИЗА

сыртқы (энтотрофты)

ішкі (эндотрофты)

Сыртқы микоризада олар өсімдік клеткаларынң ішіне енеді де, сол жерде жіпшелер түзеді. Микоризалық саңырауқұлақтардың жіпшелері өсімдік тамырларынан едәуір қашықтыққа дейін таралады да, сол жерлердегі қоректік минерал заттарды өсімдіктерге жеткізіп береді. Олардың қоректік заттарды өз бойына ерітінді күйінде сіңіруге және ылғалды ұзақ уақыт сақтап тұруға қабілеті мол. Саңырауқұлақтар тамырлар айналасындағы органикалық азот қосылыстарын ыдыратып, өсімдіктерге азот заттарын өндіріп береді. Мұндайда аммонификация құбылысынан пайда болатын аммиакты өсімдіктер бірден сіңіре алады. Симбиоздық қарым-қатынастың ең бір көрнектісі қыналар. Қыналар кейбір микроскоптық саңырауқұлақтар мен көк жасыл балдырлардың өзара бірлесіп тіршілік етуінен құралған организм. Саңырауқұлақтар негізінен тіршілік ортасынан минералды заттар мен суды сіңіреді. Мұны пайдаланып көк жасыл балдырлар ауадағы немесе саңырауқұлақтардың тыныс алуынан бөлінген көмір қышқыл газынан органикалық заттар түзеді. Соның нәтижесінде бұл екі организм бірігіп тіршілік етеді де, тіршіліктің өте қолайсыз жағдайларына төзімді келеді. Осындай бірлесіп тіршілік ету жәндіктер мен жануарлар дүниесінде де кездеседі.

Шаян мен актинияның симбиозы

Симбиоз арқасында кыналар ең қатал жағдайларда тіршілік етуге қабілетті болады. Олар полярлы аймақтарда жалаң шыңдарда, ағаштардың қабықтарында, жоғары тауларда тіршілік етеді. Әдетте симбиозға термиттер мен олардың ішектерінде тіршілік ететін бір клеткалы- талшықтылар арасындағы байланыс мысал. Бұл қарапайымдылар өкілі клетчатканы қантқа ыдырататын ферментті өндіреді. Термиттер целлюлозаны қорытатын өз ферменттері жоқ, сондықтан симбионттарсыз өлген болар еді, ал талшықтылар ішекте өте қолайлы жағдайда болады. Табиғатта бос күйінде олар кездеспейді. Симбиоз маңызды экологиялық роль атқарады. Азот сіңіруші бактериямен симбиоз құрып тіршілік ететін өсімдіктер топырақты азотты заттармен байытады.

Ынтымақтастық кезінде екі популяция қауымдастық құрады. Әр түр өз бетінше тіршілік ете алатындықтан, бұндай бірлесу міндетті емес, дегенмен қауымдастық құрамында тіршілік ету екеуіне де тиімді. Мысалы, қарқылдақ, шағалалар мен құтандар сияқты құстардың бірнеше түрлерінің бірігіп ұялауы- олардың жыртқыштардан ойдағыдай қорғануына мүмкіндік береді. Актиниялардың бұқпа шаянмен қарым-қатынасында өзінің күйдіргіш қармалауыштарымен бұқпа шаянды жауларынан қорғайды, есесіне оған шаян тамағының қалдықтары тиеді.

Метабиоз Микробтың бір түрі екіншісінің өмір сүру барысында түзілген өнімдерді пайдаланып, олардың өсуі үшін қолайлы жағдай тудырады. (амминофакторлар мен нитрификаторлардың, целлюлоза ыдыратушы және азот бекітуші бактериялардың бірігіп тіршілік етуі) . Нитрификаторлар шіру микробтарының тіршілік ету барысында бөлетін өнімдерін аммиакқа дейін тотықтырады, ал азотобактер клетчатка ыдырағанда түзілетін органикалық қышқылдарды қоректік зат ретінде пайдаланады.

Сүт қышқыл бактериялары

Бактериофаг

Саңырауқылақ

Бактерия

Дрожалар

антогонизм

метабиоз

паразитизм

симбиоз

Басқаша айтар болсақ, көптеген сапрофит микроорганизмдер белокты пептонға, амин қышқылдарына және баска жай қосылыстарға ажыратады. Бұл заттарды нитрификациялаушы бактериялар пайдалана отырып, азот қышқыл аммоний тұздарына айналдырады, сөйтіп ол есімдіктер үшін өте қажетті қоректік зат болып табылады. Дәл осындай қүбылыс азотобактер мен клетчатка ыдыратушы микроорганизмдер арасында да болады. Азотобактер ауадағы атмосфера азотын байланыстыру үшін азотсыз органикалық заттарды қажет етеді. Ал олар клетчатканы ыдырата алмайды. Клетчатка ыдыратушы бактериялар клетчаткадан түрлі органикалық қышқылдар түзеді. Азотобактер бұл қышқылдарды одан әрі тотықтыра отырып, өз денесіне азот жинайды. Осымен бірге клет-чатка ыдыратушы микроорганизмдердің одан әрі тіршілік ете беруіне қолайлы жағдай жасайды. Міне бұны метабиоздың қарым-қатысынасы немесе бүндай тіршілік формасын мутуализм деп атайды.

Аэробты микробтар ортадағы оттегін сіңіріп анаэробты бактерияларға қолайлы жағдай туғызады. Азотобактер целлюлоза ыдыратушы микроорганизмдердің бөлген заттарымен қоректеніп өніп-өседі. Целлюлоза бактериялары клетчатканы түрлі қанттар мен органикалық қышқылдарға айналдырады, ал азотобактер клетчатканы өздігінен ыдырата алмағандықтан қанттармен және қышқылдармен қоректенеді. Осының нәтижесінде бұл екі организм де топырақта өніп-өсіп, оның құнарлылығын арттыруға көмектеседі. Микроорганизмдер арасындағы антагонистік қарым-қатынас себептері бірқатар жағдайларға байланысты:

а) қоректік заттар үшін күрес; б) кейбір микроорганизмдер түзетін антибиотиктердің бір тобының екіншітобына жойқын әсер етуі.

Топырақта микроорганизмдер түрлерінің сақталып дамуы үшін қоректік заттардың зор маңызы бар. Мәселен, өнебойы пар ретінде ұстаған топырақта көптеген сапрофит бактериялар жоғалып кетеді. Бұл топыраққа өсімдіктер қалдықтарының түсуіне байланысты. Сонда сапрофиттер орнын қарашірік қосылыстарын ыдыратушы микробтар басады. Сондықтан болса керек, топырақта көптеген фитопаразит саңырауқұлақтар тіршілігі жойылады.

Сателлизм Сателлизм - бір микроорганизмнің тіршілік әрекетінің нәтижесінде түзілген өнімдері екінші микроорганизмнің өсуін ынталандырып, оған серіктес болуы., немесе бір микроорганизмнің 2-ші бір микроорганизмді күшейтетін ассоциациялыққарым-қатынас түрі. Азотобактериялар бөлетін витаминдер және басқа биологиялық белсенді заттар органикалық фосфорды бейорганикалыққа түрлендіретін микробтардың өсуіне қолайлы жағдай тудырады. Ал бұл өз кезегінде жоғары сатыдағы өсімдіктердің дамуын қамтамасыз етеді. Дәл осындай әсерді В тобының витаминдерін өндіретін ашытқылар басқа микробтарға тигізе алады. Мысалы, ашытқы саңырауқұлақтары мен царциналар әр түрлі амин қышқылдары мен витаминдерді түзе отырып, сүт қышқыл және сіре қышқыл бактериялардың өсуі мен дамуына өте қажетті жағдай жасайды.

Синергизм Синергизм - әртүрлі микробтық ассоциацияларға жататын түрлерде байқалатын, нәтижесінде соңғы өнімнің мөлшері көбейетін (Bac. mycoides пен азотобактерияларды бірге өсіргенде өсімдіктердің өсуін қолдайтын - гетероауксин көбейеді. ) бірдей физиологиялық процесс.

Басқаша айтар болсақ, синергизм - микробтың бір немесе бірнеше түрлерінің тіршілік етуі кезінде қолқабыс беруі, яғни ынтымақтастық бұған азотобактер мен Бациллус микойдес микробтарының бірлесіп, өсімдік тіршілігіне қажетті, өсуді қолдаушы заттарды түзуі мысал болады.

АНТОГОНИЗМ

Антогонизм - бір микробтың өнімі екінші микробтың тіршілік етуіне кері әсерін тигізетін қарама - қайшы қарым - қатынас, яғни бұл симбиозға қарсы құбылыс. . Антогонизм құбылысын 1887 жылы Л. Пастер ашқан болатын. Ол мүндай құбылысты топалаң таяқшасы мен шіріту бактериялары арасынан байқады.

XIX ғасырдың аяғында атақты орыс ғалымы И. И. Мечников сүт қышқылы бактериялары меи шіріту бактерияларының арасында осындай құбылыстың болатындығын тапты Шіру микробтары бір ортада сүт қышқылды бактериялармен өмір сүре алмайды, өйткені сүт қышқылы рН - ты төмендетіп, алкофилдік микроорганизмдердің өсуін тежейді. Сүрлеп дайындау, ашыту, сүт қышқылды өнімдерді дайындау мен сақтау процестері осыған негізделген. Микробтардың арасындағы антогонизм табиғатта өте кеңінен таралынған. Адам микроорганизмдердің осы қасиетін әртүрлі аурулардың қоздырғыштарымен күресте пайдаланады.

Мечников Илья Ильич

(1845-1916 гг. )

Антогонизм мынадай себеп-салдардан пайда болуы мүмкін:

1. Қоректік заттар үшін бәсекелестік,

2. Кейбір микроорганизмдер түзетін антибиотиктер әсерінен,

3. Бір микроорганизмдердің енәнші бәр микроорганизмді жоюы.

МИКРОБТАГЫ АНТОГОНИЗМДЕР

Антогонизм басқа бактериялардың арасында да кездеседі. Мүны биология түрғысынан қарағанда, табиғаттағы сұрыптау процесін реттеуші факторлардың біреуі деп қарауға болады. Антагонизм қүбылысын зерттеу барысында көптеген бактерияларды жойып жіберетіғі заттар алынады. Оларды антибиотиктер (гректің «анти»- қарсы, «биос»- тіршілік деген сөзінен шыққан, яғни тіршілікке, өмірге қарсы зат) деп атайды. Антибиотиктерді көптеген актиномицеттер, бактериялар және саңырауқүлактар да бөледі. Антибиотиктердің микробтардың тіршілігін тежейтін әрекеті бар. Бұл жағдайда олар бактериостатикалық әсер етеді, кейде антибиотиктер микробтарды қырып жібереді. Оны бактерицидтік әсер деп атайды.

1871 жылы орыс оқымыстысы В. А. Манассеин зең саңырау-құлақтарының бактерияларды жойып жіберетін қабілетін ашты. Бұдан бір жылдан соң А. Г. Полотебнев оны іріңдеген жараға салып, жақсы нәтижеге ие болды. Осыдан бастап микробиология ғылымында антибиотиктерді іздестіру жөнінде көптеген зерттеулер жүргізілді. Соның нәтижесінде қазір қолданылып жүрген көптеген антибиотиктер белгілі болды.

В. А. Манассеин

Алексей Герасимович Полотебнов

(1838-1907) .

Вирогения Вирогения ( грек тілінен аударғанда geneia -жасау, жарыққа шығару, тегі, тек) вирустың жасушамен бірге өмір сүру кейпі. Яғни вирус генінің жасуша хромосомасына қосылуы деп айтса да болады. Вирустың дербес автономиялық репродукциясы болмайды. Оның нуклеин қышқылы ДНК жасушасының иесімен біірігіп жаңарады. Вирустарға себеп болатын вирогениялар - өлі деп аталады. Оларға жататындар: бактериофактар, лиозгенияны шақыратындар.

Мутуализм Мутуализм (латын тілінде mutuus - өзара) - әр текті жануарлардың өздерінің сыртқы ортамен байланысын бір-бірінсіз атқара алмауы; симбиоздың бір түрі. Мутуализм кезінде екі жануардың бір-бірімен тығыз байланыста болатыны соншалық, олар бір-бірінсіз тіршілік ете алмайды. Мысалы, термиттер организміне келіп түскен қоректік зат - клетчатканы, өздерінің ішегінде, тіршілік ететін талшықтылар болмаса, қорыта алмайды. Яғни екі жаққа бірдей пайда әкелетін қарым-қатынастар мутуализмге жатады.

Екі түрдің әрқайсысының қатысуы міндетті болуы қажет селбестік қатынастың типін мутуализм деп атайды

қыналар

Бактериялар

Арнаулы маманданған тозаңданатын өсімдіктің осы түрлерді тозаңдандыратын бунақденелілермен қарым қатынасы осы мутуализмге мысал бола алады. Тағы бір мысал, балқарағайлы қарағайдың тұқымымен ғана қоректенетін балқарағай торғайы бұл ағаштың тұқымдарын таратушы жалғыз түр, яғни бұл өсімдіктің таралуы осы торғайға ғана байланысты.

Бір организмнің екінші организмнің ішінде тіршілік етуі - мутуализмнің ең тығыз формасы болып табылады. Осының таңғаларлық мысалы ретінде сиырдың және басқа да күйісті жануарлардың ас қорыту жүйесін келтіруге болады. Сиырлар да адам сияқты көп мөлшерде өсімдіктерде болатын целлюлозаны қорытуға мүмкіндігі жоқ. Бірақ күйісті айрықша орган - рубец болады. Ол өзімен көп микробтар тұратын қуысты айқындайды. Өсімдіктің асы, оны жануар шайнағаннан кейін, рубецке түседі және онда барлық микробтар целлюлозаны бұзады. Жануар оны құсып тастауына болады және қайтадан жартылай жарықшақты асты шайнай алады - сиырлар да өзінің күйісін шайнаған кезде тура осылай жасайды. Сиырдың рубеці - көптеген әртүрлі шағын организмдерден құралатын, шағын жабық экожүйе. Оның басты мақсаты өзінің иесіне целлюлозаны қайта жаңарту болып табылады.

Мутализм онымен қоса «қатты» және «жұмсақ» бола алады. Бірінші жағдайда ынтымақтастық екі серіктестіктерге де өте маңызды, ал екінші қатынаста екі жаққа да факультативті болып табылады. .

Егер екі популяция өзара әрекеттеспейтін болса және олардың ешқайсысы екіншілеріне ықпал етпесе, онда айтарлықтай экологиялық мәні жоқ жағдай - бейтараптылық немесе нейтрализм орын алады. Нағыз нейтрализм табиғатта өте сирек кездеседі, себебі, кез келген экожүйеде барлық популяциялардың арасында жанама әрекеттер болуы мүмкін.