Микроорганизмдердің қоректенуі

СӨЖ

Тақырыбы: Микроорганизмдердің қоректенуі. Микроорганизмдерді өсіру принциптері.

Орындаған:

Тексерген:

Алматы-2019

Кіріспе

Негізгі бөлім.

Микроорганизмдердің қоректенуі

Микроорганизмдерді өсіру принциптері

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Мазмұны

Кіріспе

Микроб клеткасының барлық тіршілік процестері жүзеге асуы үшін белгілі бір жағдайлар қажет, бірінші кезекте микроорганизмдер денесінің құрам бөліктерін синтездейтін қоректік заттар өте қажет. Қоректік ортадан түскен заттардан клеткада құрылымдары: белоктар, көмірсулар, липидтер, ферменттер, токсиндер және т. б. қосылыстар түзіледі. Қоректену процесі тыныс алу процесімен тығыз байланысты. Қоректену кезінде клетка құрылыс және энергетикалық материалдарды алады, тыныс алу кезінде клетка тіршілігі үшін қажет энергия түзіледі.

Бұл процесс кезінде микроорганизмдер өздерінің табиғаттағы және ауылшаруашылықтағы маңыздылығын көрсететін өте күрделі сапалық және сандық қатынастағы зат айналымға қатысады.

Микроорганизмдер қоректенуі

Микроорганизмдер бүкіл беттік денесіндегі жартылай өткізгіш қабықшасы арқылы қоректік заттарды диффузия немесе адсорбция жолымен сіңіреді. Бұл процестердің қарқындылығы әртүрлі жағдайларға байланысты, олардың ішінде маңыздысы: микроб клеткасы мен сыртқы ортаның осмостық қысымы, клетка құрылысы мен плазмалық қабықшаның жартылай өткізгіштігі. Қоректік заттар клеткаға олардың суда немесе липоидта еруі кезінде түсуі мүмкін. Суда ерімеген органикалық заттар микробты клеткалармен сыртқа бөлінетін гидролитикалық ферменттер (эктоферменттер) көмегімен ерігіш заттарға айналады.

Судың клеткаға үнемі келіп түсуінің арқасында оның каллоидтары ісінген күйде болады, нәтижесінде цитоплазма қабықшаға тығыз қысылады. Клетка құрылымдарының мұндай тұрақты қысылуы бактерия клеткасының тургорлық қысымы деп аталады. Бактерияны қандай да бір концентрленген ерітіндіге орналастырса, мысалы, 20%-дық қайнатылған тұз ерітіндісіне, микроб клеткасының бірден сусыздануы жүреді, цитоплазма жиырылады және клеткалық қабықшадан ажырайды. Бұл құбылысты плазмолиз деп атайды.

Көміртек көзі ретінде микроорганизмдер көмірсутекті, көпатомды спиртті, әртүрлі органикалық қышқылдарды және олардың тұздарын қолданады.

Автотрофты организмдер көміртегін ауадағы көмір қышқыл газынан сіңіреді. Сол ортадағы түрлі минерал заттардың тотығуынан бөлінетін энергия автотрофты организмдердің көміртегін сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан бұл құбылысты фотосинтезге керісінше, хемосинтез деп атайды. Автотрофты микроорганизмдерге С. Н. Виноградский ашқан нитрификациялаушы бактериялар, темір бактериялары, күкірт бактериялары жатады. Автотрофты бактериялар минералды заттардан (H2S, NaNO2, NH4OH) органикалық қосылыстар түзеді. Бұл процесс химиялық реакциялар (хемосинтез) нәтижесінде атқарылады.

Мысалы, топырақтағы нитросомонас және нитробактериялар аммиакты тотықтырып, азот қышқылының тұзына айналдырады да, одан босаған қуатты өз денесінің құрамына енетін заттарды түзуге пайдаланады.

Кейбір микроорганизмдер денесінде хлорофилл тектес пигменттер болады, сондықтан олар синтездік процестерге қажет қуатты күн сәулесінен алады. Оларды фотосинтездеуші автотрофты микроорганизмдер деп атайды.

Гетеротрофты организмдерге - көміртегін дайын органикалық қосылыстардан алатын микроорганизмдер жатады. Бұларға шіріту бактериялары, әр түрлі ашу процесін қоздырушылар жэне ауру туғызушы микробтар жатады. Сонымен қатар олар зат алмасу процесінде түзілетін көмір қышқылын да пайдалана алады, сөйтіп, бұл микроорганизмдердің табиғаттағы өлі қалдықтарды ыдыратудағы рөлі үлкен. Гетеретрофты микроорганизмдер метатрофты және паратрофты болып екіге бөлінеді. Метатрофтар немесе сапрофиттер өсімдіктердің калдықтарымен және жануарлардың өлекселерімен қоректенеді. Бұларға топырақтағы және судағы әр түрлі органикальқ заттарды ыдырататын және тағамдық заттарды бүлдіретін микроорганизмдер жатады. Сонымен бірге көптеген бактериялар мен ашытқы саңырауқүлақтар, зең саңырауқұлактары да сапрофиттер болып есептеледі. Паратрофтылар тек тірі организмдер белогында ғана көбейе алады. Бұған адам мен жануарлардың ауру қоздырушы микроорганизмдері жатады.

Энергетикалық қажеттіліктерін қамтамасыз етуіне байланысты микроорганизмдерді: фототрофтарға (күн сәулесі энергиясын пайдаланады) және хемотрофтарға (тотығу-тотықсыздану реакциясы негізінде энергия алады) бөледі.

Микроорганизм түрлеріне қарай әртүрлі азот көздерін пайдалануы мүмкін, азотфиксациялаушы бактериялар үшін атмосфераның молекулалық азотынан бастап, патогенді микробтар үшін жануар мен өсімдік тектес қатаң белокты азот көзі ретінде қолданумен аяқталады. Азот - микроорганизмдер тіршілігі үшін аса маңызды қоректік зат. Ол негізінен тірі протоплазманың тірегі. Азотты сіңіру қабілетіне қарай микроорганизмдер үлкен екі топқа бөлінеді: аминоавтотрофты микроорганизмдер және аминогетеротрофты микроорганизмдер

Аминоавтотрофты микроорганизмдер. Минералды заттардан немесе азоттың қарапайым органикалық байланысынан белокты синтездеуге қабілетті микроорганизмдер.

Аминогетеротрофты микроорганизмдер. Бұлардың көпшілігі жай қосылыстарда (минерал тұздарда) кездесетін көміртегі мен азоттан кейбір амин кышқылдарын түзеді. Бірақ олардың калыпты тіршілігі үшін таза күйіндегі амин кышкылдары да қажет. Бірінші топқа азот қышқыл аммиак түздарындағы азотты және молекула күйіндегі атмосфера азотын сіңіретін микробтар жатады да екінші топқа тірі организмнің белогынан азотты сіңіретін иемесе амин қышқылдарының қосылыстарынан азот алатын түрлер жатады. Белок заттарын ыдырататын микробтарға көбінесе спора түзуші - пішен таяқшасы, бациллус микойдес және тағы басқалары жатады. Мұнда белок алдымен микробтар ферменттері әсерінен пептонға, одан кейін түрлі амин қышқылдарына ажырайды. Соңында басқа микроорганизмдердің қатысуымен амин қышқылдары аммиакқа, органикалық қышқылдарға, спирттерге және түрлі көмірсутектеріне дейін бөлінеді. Егер амин қышқылдарының құрамында күкірт болса, онда ыдырау барысында ұнамсыз иісті күкіртті сутектері пайда болады.

Бұл топтың әрқайсысы, сондай-ақ бейорганикалық қосылыстардың қышқылдануы негізінде энергия алу көздеріне қарай органотрофтыларға және литотрофтыларға бөлінеді. Көрсеткіштеріне қарай олардың 8түрлі қоректену көзі бар деп болжауға болады.

Фотоавтотрофтылар-органикалық емес қосылыстардан органикалық заттарды синтездеу үшін күн сәулесінің энергиясын пайдаланатын фотосинтездеуші микроорганизмдер. Фотоорганотрофтылар(күкіртті емес қошқыл бактериялар) - факультативтік анаэробтар, олар жарық және қараңғы жерлерде де дами алатындықтан қажетті қуатты күн сәулесімен қатар органикалық заттардың тотығуы кезінде бөлініп шығатын энергиядан да алады. Хемоавтотрофтылар органикалық емес қосылыстардың тотығуы реакциясының энергиясы арқылы СО2 мен органикалық заттарды синтездейді. Оларға нитрифицирлеуші бактериялар, күкірт бактериялары, темір бактериялары жатады. органикалық қосылыстарды энергия және көміртек көзі ретінде пайдаланады. Тағам өнімдерінде кездесетін микроорганизмдер қоректенетіндер. бактериялардың көпшілігі: а) сапрофиттер, өлген организмдердің органикалық заттарын пайдаланушылар б) симбионттар, басқа тірі организмдердің органикалық заттарын, оларға зиян келтірмей пайдаланатындар в) паразиттер, тірі организмдердің органикалық заттарын, оларға зиян келтіре отырып

Микроорганизмдердің қоректенуіне қарай жіктелуі

Энергия көзі

Тотықтырғыш субстрат

Органикалық қосылыстар

СО2

Жарық

H2O, H2S, S, H2

Органикалық қосылыстар

Фото(лито) гетеротрофтылар

Фото(органо) гетеротрофтылар

Фото(лито) автотрофтылар

Фото(органо) автотрофтылар

Органикалық заттар

Органикалық қосылыстар

Хемо(органо) гетеротрофтылар

Хемо(органо) автотрофтылар

Бейорганикалық заттар

Бейорганикалық қосылыстар

Хемо(лито) гетеротрофтылар

Хемо(лито) автотрофтылар

Микроорганизмдердің өсу кезеңдері Көп клеткалы организмдер үшін өсу деген ұғым олардың санының емес, биомассасының ұлғаюын білдіреді, ал бірклеткалы организмдер үшін өсу және көбею ұғымдары бір- біріне сәйкес. Бактериялардың саны клеткалар бөлінгенде өседі, яғни популяция ұлғаяды. Бактериялардың өсуін жай көзбен де, мысалы пробиркадағы сұйық не қиғаш қатты қоректік ортада, Петри табақшасындағы тығыз қоректік ортаның бетінде, байқауға және олардың өскен-өспегендігі мен өсудің түрлерін анықтауға болады. Сұйық ортада өсудің бірнеше түрі бар:облигатты аэробтар сұйық ортаның бетінде жұқа не қалың қабат түзіп өседі, факультативті анаэробты ортаның тегіс лайлануы тән, ал анаэробтар терең қабатта флокулаларды түзеді. Бактериялардың қиғаш агарда өсудің және Петри табақшасындағы колониялар әр түрлі болады. Бактериялардың өсуін сандық деңгейде бағалауға арналған тиімді әдістер де белгілі. Кейбір әдістермен клеткалардың санын анықтаса, басқаларымен толық популяцияның массасын анықтайды.

Тығыз қоректік ортада бактериялар көлемі, пішіні, түсі бойынша ажыратылатын колония түзеді. Сұйық ортада бактериялардың өсуі қоректік ортаның бет жағында қабыршақтың пайда болуымен сипатталады. Бактерия клеткасының сұйық қоректік ортадағы өсу фазалары:

1. Лаг-фаза-бактерияның қоректік ортаға сепкеннен бастап, оның өсе бастауына дейінгі кезең. Бұл кезеңде қоректік ортаға бейімделеді, микробтық клеткада РНҚ мөлшері көбейіп, соның көмегімен қажетті ферменттердің синтезі жүреді. Лаг фаза кезеңі 10 минуттан бірнеше сағатқа созылуы мүмкін.

2. Логарифмдік фазада (экспоненциалды өсу фазасы) клеткалардың өсуі өте қарқынды жүреді. Бактериялар әр 20-40 минут сайын бөліне бастайды. Бактериялар бұл кезеңде өте сезімтал, сыртқы орта факторларына тәуелді болады. Экспоненциальды өсу кезеңінің ұзақтығы қоректік ортаның концентрациясына байланысты және ұзақтығы орташа есеппен 5-6 сағатқа созылады.

3. Стационарлық фазада жаңадан пайда болған және өлген клеткалардың саны арасында тепе теңдік орнайды. Қоректік ортаның сапасы төмендеп, популяциядағы клеткалардың тығыздығы артады, зат алмасу өнімдерінің улы әсері күшейеді. Бұл кезеңнің соңына қарай кейбір микроорганизмдердің спора түзу үдерісі байқалады.

Ұқсас жұмыстар

Өсімдіктің химиялық құрамы

Өсімдіктердің минералды қоректенуі

Микроорганизмдердің өсу кезеңдері

Тағам өнеркәсібінде қолданылатын микроорганизмдер туралы

Тыныс алу жолдарының микрофлорасы

Микроорганизмдер селекциясы

Микроорганизмдер селекциясы. Биотехнология

Микробты паразитизм эволюциясы және патогенді микроорганизмдердің шығу тегі

Трофикалық түрдің пайдалануы

Жанармай өндірісінде микроорганизмдердің қолданылуы

Пәндер