Клеткаларды сұйық қоректік ортада өсіру
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
АЛМАТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
УТЕГАЛИЕВА Р.С., МУРАТОВА А.А., МАМАТАЕВА А.Т., ЖАПАРКУЛОВА Н.И.
ӨСІМДІКТЕРДІҢ КЛЕТКАЛЫҚ БИОТЕХНОЛОГИЯСЫ
Алматы, 2019ж.
ӘОЖ 663.1(075.8)
ББК
Баспаға Алматы технологиялық университетінің
оқу - әдістемелік кеңесі шешімімен ұсынылған
(хаттама № ___ , ___ _____ 2019 жыл)
Пікір жазғандар
Капышева У.Н. - б.ғ.д., профессор
Сейдахметова З.Ж. - б.ғ.д., қауымдастырылған профессоры
Калекешов А.М. - б.ғ.к., қауымдастырылған профессор
Тамақ өндірісі факультетінің ҒМК отырысында талқыланды және
ұсынылды (хаттама № )
Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы оқу құралы аталған пән бойынша дәрістер мен зертханалық жұмыстар жинағы болып табылады. Оқу құралы дәрістеді және зертханалық жұмыстарды оқытудың негізгі сұрақтарын, сонымен қатар пән бойынша бақылау тесттердіқамтиды. Оқу құралында өсімдіктен бөлініп алынған мүшелер, жасушалар, ұлпаларды жасанды қоректік ортада өсірудің теориялық негіздері мен әдістері қамтылған. Дәрістер - өсімдіктер биотехнологиясының көптеген салаларына негізделген, өсімдіктердің клеткалықбиотехнологиясының әртүрлі бағыттары мен жетістіктерін таныстырады. Оқу құралы университеттер мен педагогикалық, технологиялық және ауылшаруашылығы жоғары оқу орындары студенттеріне, магистранттарына және биология салаларының мамандарына арналған.
(C) Утегалиева Р.С., Мұратова А.А., Маматаева А.Т., Жапаркулова Н.И. 2019
(C)РББ АТУ, 2019
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
Биотехнологияның даму тарихы. Клеткалық биотехнологияның негізгі салалары мен міндеттері. Өсімдіктер биотехнологиясының Қазақстанда дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5
Өсімдік жасушасы, қызметі, химиялық құрамы, жасушаларды жасанды жағдайда өсіру, in vitro жағдайында өсірілетін клеткаларды селекцияға тиімділігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
10
Өсімдік клеткаларын in vitro жағдайында өсіру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ...
23
Каллус және оны алу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
32
Жасанды қоректік ортада өсетін клеткалардың биологиясы ... ... ... ... ... ... .
40
Жасанды қоректік ортада өсетін клеткалардың биологиясы ... ... ... ... ... ... . .
44
Өсімдік клеткаларын биосинтездік өнеркәсіпте пайдалану ... ... ... ... ... ... .
49
Өсімдіктерді микроклондық көбейту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
58
Клеткалық инженерия. Протопластарды бөліп алу және оның әдістері ... ... .
70
Сомалық будандастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
76
Өсімдік клеткаларының in vitro жағдайында өзгергіштігі және оны селекцияда қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
80
Гендік инженерия. Гендік инженерияның мүмкіндіктері мен болашағы ...
84
Гендік инженерия негізінде биотехнологиялық өнімдерді алу ... ... ... ... ... .
87
Генофонд және оны in vitro жағдайында сақтау әдістері. Криопротекторлар. Еріту және криопротекторлардан тазарту ... ... ... ... ... ..
91
Өсімдіктердің клеткалық технологиясы бойынша өткізілетін зертханалық сабақтар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
101
Өсімдік материалдарын, ыдыстар мен құрал-жабдықтарды залалсыздандыру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
104
Қоректік орталардың құрамына кіретін негізгі ерітінділіерді дайындау...
106
Қоректік ортаны дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
108
Өсімдік материалдарын залалсыздандыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
110
Соя, асбұршақ немесе үрме бұршақ тұқымдарынан залалсыздандырылған өскіндер алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
113
Картоптың апикалды меристемасын бөліп алу және өсіру ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ..
114
Картопты микроқалемшелеу арқылы көбейту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
116
Залалсыздандырылған микротүйнектерді алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
117
Суспензиялық культура. Картоптың каллусты культураларынан суспензиялы культураларды алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
118
Картоптың суспензиялы культурасында клеткалардың тіршілікке қабілетін, топтасу дәрежесін және тығыздығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
120
Суспензиялы культураларды пассаждау. Суспензияны қатты агарлы ортаға себу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
122
Протопластар культурасы. Протопластарды бөліп алып, өсіру ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .
123
Өсімдік тамырының өсуіне фитогормон гетероауксиннің әсерін анықтау ... ... ... ... ... ... ..
125
Студенттердің білімін тексеруге арналған тест тапсырмалары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
127
Термин сөздерге түсініктеме ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
144
ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
151
КІРІСПЕ
Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы - бұл жасуша деңгейіндегі биотехнология, әртүрлі организмдердегі жасушаның физиологиялық және биохимиялық процестеріне негізделген жасушалық құрылымдарының қатысуымен жүреді. Биотехнология (гр.bios- тіршілік, techne- өнер, шеберлік, logos-ғылым) - экономикалық жағынан тиімді де маңызды заттар өндіру және жоғары өнімділігі бар микроорганизмдер штаммдарын, өсімдіктердің жаңа сорттары мен формаларын, жануарлардың асыл тұқымдарын шығару үшін биологиялық процестер мен нысандарын пайдалануға негізделген ғылым мен өндірістің саласы.
Клеткалық биотехнологияның теориялық және қолданбалы мәселелерін шешу үшін in vitro жағдайында өсірілетін жасушаларды пайдаланады. Сонымен қатар, биотехнологияда биологиялық жуйелер: микроорганизмдер, өсімдіктер және жануарлар жасушалары, вирустар, жасушалардың макромолекулалық құрылымдары қолданылады. Бірқатар бионысандарды өнеркәсіптеірі көлемде пайдалану ушін технологияныөндіру, сондай-ақ өнеркәсіптік биотехнологияның теориялық неіздеріншешу керек, яғни жеке жасушалар және жасушалар популяцияларының физиологиялық дамуы заңдылықтарын, биосинтез ерекшеліктерін, ферменттердің белсенділігін реттейтін механизмдерін білу қажет.
Клеткалық биотехнология көптеген ғылымдардың түйісуі нәтижесінде пайда болғандықтан, оның дамуы молекулалық биология, биофизика, биохимия, клеткалық және молекулалық иммунологияның жетістіктеріне және заманауи инженерлік технологияларға негізделеді.
Биотехнологияның қалыптасуы ғылым мен техниканың дамуымен тығыз байланысты, себебі биотехнология ғылыми-техникалық прогрестің маңызды бағыттарының бірі болып табылады. Биологиялық және техникалық ғылымдар саласындағы генетикалық және жасушалық инженериядағы осы замандағы жетістіктердің негізінде, адамдардың өмір сүру деңгейін көтеру үшін мақсатты түрде жасалған тірі жүйелердің барлық мүмкіндіктерін пайдалануға болады.
Биотехнологиялық өнімнің көмегімен болашақта стратегиялық тұрғыда өндірістік- технологиялық, экологиялық және әлеуметтік- экономикалық мәселелер шешілуде.
Жасушалық және гендік инженерия өсімдіктердің жаңа сорттары мен асыл мал тұқымдарын шығаруға мүмкіндің береді. Қазіргі уақытта гендік инженерия дәрі-дәрмек препараттарын өндіруде биотехнологиялық фармацевтикалық индустрияда жетекші сектор болып отыр. Биотехнология, биохимия және микробиологиялық әдістерді өнеркәсіпте қолданып, адамға қажетті өнімдерді биологиялық белсенді заттар, антибиотиктер, витаминдер, гликозиттер, интерферондар, моноклондық антиденелерді т.б. алуға болады. Биотехнологиялық әдістермен өндірілген фармацевтік өнімдер әлемдік бағыттағы биотехнолгиялық нарықтың жартысына жуығын құрайды. Оларға емдеу, диагностикалық препараттар, дәрі-дәрмектер, вакциналар, емдік сарысулар, иммуноглобулиндер, бактериофагтар, нормофлора, диагностикумдар, профилактикалық құралдар жатады.
Клеткалық биотехнология ауыл шаруашылық дақылдардың өнімділігін арттыруда,in vitro жағдайындағы клетканың негізінде өнімділігі жоғары абиотикалық және биотикалық факторларға төзімді өсімдіктерді, асыл тұқымды жануарларды сұрыптап, биоинсектицидтер мен биотыңайтқыштарды алуға болады. Сонымен қатар, тамақ өнімдерін өндіру үшін аминқышқылдар, органикалық қышқылдар, ферменттер алу, бактериялар мен ашытқылар және балдырларды кең көлемде өсіреді.
Қоршаған ортаны ағын сулардан тазарту, өндіріс қалдықтары мен ауыл шаруашылығы, өнеркәсіп орындарының қосымша өнімдерін қайта өңдеумен тазалауда биотехнологиялық үдерістер кеңінен қолданылады. Экологиялық жағдайларға қатысты мәселелерімен биотехнологияның экологиялық биотехнология саласы айналысады.
Дүние жүзінде тек ғылыми зертханалармен қуатты өндірістік базаның өзара әрекетесетін кешендерді сыртқы нарыққа сапалы және бәсекеге қабілетті өнімдерді өндіреді. БҰҰ-ның сарапшыларының қорытындысы бойынша болашақта клеткалық биотехнолгия өзінің барлық қызмет салаларында, бірінші кезекте азық - түлік өнімдерін, медициналық препараттар алу, ауыл шарушылығы, экология, энергетика салаларында адамзаттың өмірінің дұрыс дамуын анықтайтын болады.
Соңғы жылдары биологияда болған өзгерістер биотехнологияның дамуында қағидалы жаңа жетістіктерді ашты, өндірісте биологиялық процестерді қолдану шектігін кеңейтті және осы заманғы биотехнология деген жалпы атаумен біріктірілген жаңа бағыттардың пайда болуына алып келді.
Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы дәрістер жинағының мақсаты - оқырмандарды клеткалық биотехнологияның теориялық және практикалық негіздерін игеруге ынталандырады.
Дәрістер жинағында биотехнологиялық өндірістің принциптеріне шолу жасалынып, тағам өнімдері, дәрі-дәрмектер, биологиядық белсенді заттар алуда биохимиялық түзілістердің қолданылу мысалдары келтіріледі. Биотехнологиялық үдерістерді ұйымдастыру мәселелері өндіріс өнімдерінің сапасын тексеру және клеткалық биотехнологияның экологиялық мәселелері баяндалады. Оқулық мазмұны - окырмандар назарына, биологияныц көптеген салаларына непзделген, заманауи клеткалық биотехнологияның әртүрлі бағыттарының колданылуы мен жетістіктерін кеңінен таныстырады.
Биотехнологияның даму тарихы. Клеткалық биотехнологияның негізгі салалары мен міндеттері. Өсімдіктер биотехнологиясының Қазақстанда дамуы
Мақсаты: Биотехнологияның даму тарихы, мақсаты мен міндеттері, ғылымдар арасындағы алатын орнын түсіндіру
Жоспар:
1. Биотехнология туралы жалпы түсінік
2.Биотехнологияның даму тарихы
3.Клеткалық биотехнологияның мақсаты мен міндеттері
4. Биотехнология ғылымының Қазастанда дамуы
Биотехнология - ғылым мен өндірістің жаңа саласы. Биотехнологиялық жолмен алынатын өнімдерге көптеген дәрі-дәрмектер, белоктар мен ферменттік препараттар, табиғи бояулар, витаминдер және тағы басқа да биологиялық белсенді қосындылар кіреді.
Биотехнологияның негізінде керемет зор нәтижелерге қол жеткізетін мүмкіндіктерге жол ашылды.
Биотехнологиялық әдістердің көмегімен селекция процесін жүргізудебұрыннан қолданылып келе жатқан әдістерді едәуір жеңілдетуге болады. Биотехнологияның жаңа әдістерімен өсімдіктердің сапалы сорттары, малдың асыл тұқымдары, микроорганизмдердің аса өнімді штамдары алынады. Алғаш рет Биотехнология терминин 1917 жылы Карл Эреки енгізді. Венгр инженері К.Эреки шошқаларды қант қызылшасымен қоректендірген кезде, олардың салмақтарының артуын байқаған. К.Эрекидің пікірі бойынша: Биотехнология-ол тірі организмдердің көмегімен өткізілетін жұмыстар.
Биотехнологиялық зерттеулердің нысандары - вирустар, бактериялар, өсімдіктер, жануарлар жасушалары және олардың құрамындағы кейбір заттар мен молекулалар. Биотехнология ағзаның биохимиялық, физиологиялық және қайта қалпына келу мүмкіншіліктерін зерттеп,оның қорларын қолданып,барлық биологиялық бағдарламаларды түзетуге мүмкіндік беретін жолдарын табуға мүмкіндік береді. Биотехнологияның даму тарихы 1866 ж. бастап 1983 ж.дейін жалпы биотехнологияның даму кезеңдері клеткалық биотехнологияның дамуымен сәйкес келеді, себебі бұл кезде әртүрлі зерттеулер жасуша деңгейінде жүргізілді.
Биотехнолгияның негіздері. Биотехнология 1919ж. венгр. К.Эреки тірі организмдерден өнім алу жұмыстарын жасау үшін қолданды. Ол биотехнологияны тірі организмдерді және биологиялық жүйелер мен процестерді адамның мақсатына сай өндірісте қолдануды түсінді.
Қазіргі биотехнология адамның практикалық әрекетінің барлық жақтарына үлкен әсер етуде. Оның көмегімен ондаған аса бағалы биологиялық активті заттар - гормондар, ферменттер, витаминдер, антибиотиктер, дәрі-дәрмектер алынады. Биотехнология ауыл шаруашылығында орасан рөл атқарады және соңғы жылдары биотехнологияның үлкен өріс алуы генетиканың жаңа жетістіктеріне байланысты. Биотехнологияның мәні - белоктық заттардың түзілуін қамтамасыз ететін, бактерия, ашытқы, өсімдік және жануарлар клеткаларының культурасын, олардың метаболизмі мен биосинтездік мүмкіндіктерін қолдануынан тұрады.
Биотехнология өзінің негізгі ерекшеліктері бойынша биологияның қолданбалы тармағы ретінде қалыптасқанын және өнеркәсіптік өндіру саласы екендігін байқауға болады. Енді адам табиғаттан биологиялық өндірудің дайын жолдарын ғана іздемейді, сонымен қатар оларды жаңадан құрастырады.
Голланд ғалымы Е.Хаувинк биотехнологияның пайда болуы мен даму тарихының 5 ғылыми кезеңін ажыратты.Олар:
1 кезең (1865 ж.)-Пастер ғасырына дейінгі кезең-сыра,шарап,нан өнімдері және сыра ашытқыларын,спирттік және сүт қышқылды ашытуды қолдану,сірке қышқылын және ферментативті өнімдерді алу.
2 кезең (1866-1940 ж.)-Пастер ғасырлық кезеңі - анол, бутанол, ацетон, глицерин, органикалық қышқылдар, вакциналар сондай-ақ көмірсулардан азықтық ашытқыларды өндіру,канализациялық суды аэробты тазалау.
3кезең (1940-1960 ж.)-антибиотиктер өндіру кезеңі-тереңдетілген ферментация жолымен пенициллин және басқа антибиотиктерді, вирустық вакциналарды алу, өсімдік жасушаларын in vitro жағдайында өсіру. Стероидтардың микробиологиялық биотрансформациясын жүзеге асыру.
4 кезең (1961-1975 ж.)-меңгерілетін биосинтез, яғни микробты мутанттар көмегімен амин қышқылдарын өндіру, тазартылған ферменттік препараттар алу, иммобилденген ферменттерді және жасушаларды өндірісте қолдану, бактериалды полисахаридтерді өндіру, биогаз алу.
5 кезең (1973 жылдан бастап)-жаңа биотехнология - биосинтез агенттерін алу мақсатында жасушалық және генетикалық инженерияны қолдану. Моноклонды антиденелерді өндіретін будандарды, протопласттарды және меристемалы дақылдарды будандастырып алу, эмбриондарды трансплантациялау.
Сондай-ақ, биотехнологияның жетістіктерін экономиканы дамыту үшін қолдануға байланысты ауылшаруашылық биотехнологиясы,медициналық биотехнология, геобиотехнология, биоэлектроника, биоэнергетика, экологиялық биотехнология, бионанотехнология сияқты салалар қалыптасты. Сонғы онжылдықта биотехнологияның жаңа бағыты-ғарыштық биотехнология дами бастады.
Клеткалық биотехнологиядағы ғылыми-зерттеулер мен технологиялық жұмыстардың нысандарына микроорганизмдер,жануарлар мен өсімдіктердің жасушалары мен ұлпалары жатады. Жасуша физиологиясының метаболизмін, генетикасын зерттеу, зертханалық жағдайда дақылдандыру әдісін жасау, өндірістік биомасса көлемін арттыру, жасушалық метаболиттерді бөліп алу және тазарту биотехнологияда бір ғана мақсатты көздейді,ол адам тіршілігіне пайдалы өнімдерді түзетін микроорганизм штамдарын, жануарлар мен өсімдік жасушасын дақылдандыруды жасау.
Клеткалық биотехнологияның негізгі салалары: Биотехнология - пайдалышаруашылық мақсатында медициналық тәжірибелер, экологияны жақсарту және т.б. үшін продуцент есебінде жануарлар, өсімдіктер және микроорганимздерді қолданумен, технологиялық үдерістердің туындауымен, жетілдіруін байланыстыратын ғылым. Биотехнологияның жетiстiктерiн экономиканы дамыту және қолдануға байланысты ауылшаруашылық биотехнологиясы, медициналық биотехнология, геобиотехнология, биоэлектроника, биоэнергетика, экологиялық биотехнология, бионанотехнология сияқты салалар қалыптасты (1-сурет). Сонғы жылдары биотехнологияның жаңа бағыты - ғарыштық биотехнология дами бастады.
Клеткалық биотехнология ғылыми менөндірістік технология есебіндетірі клеткалардың биоөндіргіштік белсенділігін зерттеуге, өндіргіштік қабілеті бар әртүрлі салаларда: ауылшаруашылығы, фармацевтика, медицина, тағам өндірісі, биоэнергетика, қоршаған орта ремедиациясында, биоэлектроника, т.б. салаларда қолданылатын жаңа нысандарды құрып, жетілдіру мақсатына арналған жұмыстарға орасан көңіл бөлуде. Биотехнология жоғары технологиялар саласы ретінде ауылшаруашылық, өнеркәсіптік, экологиялық, иммунобиотехнологиялықғылыми бағыттар бойынша дамиды.
Клеткалық биотехнологияның міндеттері:
-белсенді заттарды, биофармацевтік препараттарды өндіру (протеин, фермент, антидене және т.б.), дәрілік препараттардың диагностикасын жасау және ауруларды емдеу үшін медицинада пайдалану;
-өсімдіктер мен жануарларды вирустік аурудан сақтайтын және зиян келтіретін құрт-құмырсқадан қорғайтын биологиялық препараттарды еңгізу, сонымен қатар, биотикалық және абиотикалық факторларға төзімді өсімдіктердің жаңа сорттарын алу, оларды ауыл шаруашылығында пайдалану;
-жем қоспаларды мал өнімділігін арттыру үшін өндіріп, практикада қолдану;
-тағам өндірісінде, химиялық, микробиологиялық және өнеркәсіптің тағы басқа салаларында қолданылатын экономикалық тиімді заттарды алудың жаңа технологияларын енгізу;
-ауылшаруашылықтық, өнеркәсіптік қалдықтарды, қоқысты қайта өңдеу, сарқынды суды пайдаланып, сапалы тыңайтқыштарды және биогаз, биоэтанол, биогенді көмірсутектерді (қайта қалпына келетін жанармайдың, энергияның көзі) алу үшін жаңа технологияларды енгізу, жанармайды биологиялық тәсілдерімен өндіру;
- өсімдіктер және жануарлардың жаңа түрлерін алу, оларды ауылшаруашылыққа енгізу және пайдалану;
-өнеркәсіптің әртүрлі салалары үшін ферменттерді және биоматериалдарды шығару;
-жоғары сатыдағы организмдердің геномын белгілеу және түзету (коррекциялау);
-ластанған қоршаған ортаны тазарту.
Клеткалық биотехнологияныц мәні - әртүрлі органикалық заттардың түзілуін қамтамасыз ететін бактерия, ашытқы, өсімдік және жануарлар жасушаларын өсіру культурасын, олардың метаболизмімен биосинтездік мүмкіндіктерінқолдануынан тұрады.
Клеткалық биотехнология - биологиялық процестердің өту заңдылықтарын терең зерттеп, биологиялық нысандардың кызметін пайдалану негізіндеicкеасырылатын өте тиімді де биік деңгейдегі технология.
Заманауи клеткалық биотехнология адамның практикалық әрекетінің барлық жақтарына үлкен әсер етуде, сондықтан оның көмегімен аса бағалы заттар алынады. Биотехнологияның жетістіктері ең алдымен, оныңіргеліғылымдармен тығыз байланысыныңнегізінде пайда болды, нәтижесінде биотехнологияның жаңа салалары мен әдістері - гендік, ақуыздық және клеткалық инженерия, инженерлік энзимология, т.б. басқа әдістер кеңінен таралды.
Биотехнология ғылымының Қазақстанда дамуы. Казіргі таңда біздің елімізде биотехнология ғылымының дамуына еңбек етіп, өз үлестерін қосқан ғалымдар көптеп саналады. Олардың арасында ерекше атап өтсек: ҚР Ұлттық ғылым академиясының академигі I. Р.Ракымбаев, академик М. X. Шығаева, академик Н.Э. Айтхожина, аль-Фараби атындағы Казак Ұлттык университетінің профессоры А.А. Жұбанова, профессор Г.Ж. Уалиханова, профессор С.К.Тұрашева, академик М. К. Карабаев, академик Р. I. Берсімбаев, академик С. М. Адекенов және баска да елге танымал атақты ғалымдар үлкен үлес қосты.
Кеңестік дәуірде Казакстанда мамандырылған мекемелер кұрылып, сонымен катар әскери-өндірістік кешендерге стратегиялық маңызы бар жабықОтар, Степногорск қалалары тұрғызылды. Степногорск қаласында биотехнологиялык өндіріс кешендерінқалыптастыру және дамыту үшін ашық акционерлік коғамның Прогресс ғылыми-өндiрicтiк бiрлecтiктiң тeхнопаркi ашылды. Ғылыми-өндiрicтiк бiрлecтiкте мал және ауыл шаруашылығына қажетті биопрепараттар, инсектицидтер өндіріле басталды.
Казахстан Республикасы Ғылым АкадемиясыныңАлматыдаботаника институтының Бас ботаника бағында өсімдіктер биотехнологиясы саласында жұмыстар басталып, одан кейін Молекулалык биология мен биохимия институтында, аль-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университетінде, өсімдіктер физиологиясы, генетикасы және биоинженериясы институтында жалғасты. Өсімдіктер биотехнологиясы ғылымының дамуыназор үлес қосқан Қазақстандық академиктер М. Айткожин мен I. Ракымбаевты атауға болды.
Қазақстанда өндіріс мекемелерінің басымкөпшілігі нарыққа бағытталтан өнеркәсіптік жолмен өндірілетін биотехнологиялық өнімдердің ауқымы онша көп емес. Биомедпрепарат АҚ базасында он алты препараттарта дейінөндіреді. Олар дәрумендер, ферменттер, ақуыздар, пробиотикалық препараттар (бифидумбактерин, колибактерин, лактобактерин, бификол), сонымен қатар протеолитикалық иммобилденген ферменттер (профезим, стоматозим, имозимаза, сондай-ақ оның аналогы, глюкаваморин, амилосубтилин), тағы да кең спектрлі антибиотиктер (гентамицин, линкомицин, рифампицин) және т.б. Спирт өндірісіндегі ферменттік препараттарды қолданудың негізгі мақсаты - спирттің өзіндік құнын төмендету, сонымен қатар ашытқыны ашыту процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету.
1993 жылы Қазақстанда Биотехнологиялық Ұлттық ғылыми орталығының құрылуы - еліміз үшін маңызды жетістіктердің бірі болып саналады. Биотехнологиялык орталықтың ең негізгі фундаменталды және қолданбалы маңызды зерттеулер жүргізетін базалық мекемелер, биотехнология ғылыми орталықтарда М. Э. Айтхожин атындаты молекулалык биология және биохимия институты және өсімдіктер биотехнологиясы және биология институты болып табылады. Сонымен қатар, Ұлттық биотехнология орталығының құрамына микробиология және вирусология институты, Ғылыми зерттеу ауыл шаруашылық институты, Республикалық микроорганизмдер коллекциясы ұйымдары да енді.
Қазақстандық ғалымдардың зеpттеулеpi нәтижесiнде бидай, арпа мен жүгерінің мыңдаған регенерант өсiмдiктеpi алынып, түpлi экологиялык аймактарда селекциялык және генетикалык зерттеулер жүргiзу үшін колданылды. Мысалы, ғалымдар С. Өмірұлымен М. Қарабаев жүгеpiнi генетикалык трансформациялау жүргізудің тиiмдi жүйесiн зерттеп дайындады. М. Э. Айтхожин атындаты Молекулалык биология жэне биохимия институтында өсiмдiктеpдi тұракты трансформациялау және регенерациясын жүргізу жұмыстары жолға қойылды. Алғаш рет Қазақстанда картоптың Y-вирусына төзiмдi темекi және картоп трансгенді өсiмдiктеpi алынды. Сонымен қатар, қоршаған ортаның жоғары температурасына төзiмдi тpaнсгендi жүгеpi, фосфонатрицин гербицидіне тұрақты трансгендi темекі алынып, мәдени өсiмдiктеpдің өсу процесін ынталандыратын фитостимулятор цитокиндер алынды.
Өсiмдiктеp биологиясы және биотехнология институтында бидайдың құрғакшылыққа төзiмдi жаңа сорттары және жоғары өнімдiлiгiмен сипатталатын күріштің сорттары, вируска төзiмдi тpaнсгендi жүзiм өсiмдiктеpi, зиянкестерге төзiмдi тpaнсгендi мақта өсiмдiктеpi алынды. Сонымен катар, өсiмдiктеp биологиясы және биотехнология институтында селекциялык процестердітездететін биотехнологиялары, жоғалып бара жатқан жемістер алма, алмұрт сорттары, оларды сақтау криотехнологиялары, жасанды ұрықтар алу және өсiмдiктеpдi клондау технологиялары, бидайдың тат ауруларына төзiмдi өсiмдiктеp, күpiштiң тpaнсгендi өсімдіктеpiн алу технологиялары жетiлдipілді. Биоқaуiпсiздiк ғылыми-зерттеу институтында қоршаған орта - ныңқолайсыз биотикалык (зиянкестер, вирус, бактериаялар,тат ауру) және абиотикалык факторларға (жоғары және төмен температура, радиация, су тапшылығы т.б.) төзімді мәдени өсімдіктер алынды. Қазақстанда құс гриппі эпидемиясы кезінде Ұлттық бағдарлама бойынша алғаш рет H1N1 вирусына карсы вакцина өндірілді.
Қарағанды каласында елімізде дәрілік препараттарды өндіретін Фитохимия АҚ ғылыми - өндірістік орталығы ашылды. Орталыктың негізгі ғылыми бағыттары:
1996-2004 ж. Қарағанды фармацевтикалық зауытында дәрілік препараттарды өндіру үшін жалпы технологиялык линиялар жасалды. Қазақстанның барлык жерлерінде өсетін эндемик өсімдік ерменнен арглабин атты терпеноид және леукомизин секвитерпенді лактон бөлініп алынган. Қарағанды фармзауытында алғаш Арглабин және Атеролид сияқты дәрілік препараттар шығарылды. Олар радиосенсибилизатор және иммуномодулятор ретінде медицинада обыр ісігі аурулары, қабыну, атеросклерозды ауруларын емдеу үшін пайдаланылады. Қазіргі таңда елімізде биотехнологияньң қарқынды дамуына барлық мүмкіндіктер бар.
Бақылау сұрақтары:
1. Биотехнологияның даму тарихының қандай кезеңдері бар?
2. Клеткалық биотехнологияның басқа ғылымдармен қандай байланысы бар?
3. Клеткалық биотехнологияның негізгі бағыттары мен міндеттерін білесіз?
4. Қазақстанда өсімдіктер биотехнологиясының дамуына үлес қосқан қандай ғалымдарды білесіз?
5. Қазақстанда қандай биотехнологиялық жұмыстар жүргізіледі?
Өсімдік жасушасы, қызметі, химиялық құрамы, жасушаларды жасанды жағдайда өсіру, in vitro жағдайында өсірілетін клеткаларды селекцияға тиімділігі
Мақсаты: Өсімдік жасушасы, оның химиялық құрамы, жасушаларды жасанды жағдайда өсіру, in vitro жағдайында өсірілетін клеткаларды селекцияға тиімділігі туралы түсінік беру.
Жоспар:
1. Өсімдік жасушасы туралы түсінік
1.Өсімдік жасушасы, оның құрылысы
2. Өсімдік жасушасының химиялық құрамы
2. Жасушаларды жасанды жағдайда өсіру
3. Регенерант өсімдіктерді биотехнологияда пайдалану
4. In vitro жағдайында өсірілетін клеткалардың селекцияға тиімділігі.
Жасуша - организмнің негізгі құрылымдық және қызметтік бөлігі болғандықтан, тіршілікке тән процесстер мен құбылыстардың бәрін клетка деңгейінде зерттеуге болады. Сондықтан in vitro жағдайында өсетін клеткалар мен ұлпалар биологиясының түрлі салаларында теориялық мәселелерді анықтау үшін пайдаланылады. Олар өсімдіктер метаболизмінің және оның реттелуін, өсу және даму процестерін зерттеу үшін жақсы модель болып табылады.
In vitro жағдайында өсірілетін клеткалар басқа ұлпалардың, тіпті мүшелер мен бүтін организмнің әсерінен тыс болады. Сол себептен мұндай клеткаларды пайдаланып, барлық процесстерді таза түрінде зерттеуге болады. Бұл әдістің құндылығы - өсу жағдайларын бақылауға болады және әр түрлі химиялық, физикалық, сыртқы факторлардың әсерінің тиімділігін арттыруға мүмкіншілік береді, тәжірибелік нысандарды жыл бойы үздіксіз өсіруге болады. Клеткаларды асептикалық жағдайда өсіргендіктен, оларға микроорганизмдер әсері болмайды. Өсімдіктен бөлініп алынған клеткалар тұтас организмге тән механикалық және физика-химиялық қорғаныштық жүйелерінен және клеткааралық әрекеттесуден айырылады. Сондықтан олар кез-келген әсерге өзінің жауап реакциясын көрсетеді. Сөйтіп, клеткалардың күйін ең алғашқы қарапайым процесстердің деңгейінде зерттеуге болады.
Жасуша - вирустардан басқа тірі организмдер құрылымының ең қарапайым бөлігі, құрылысы мен тіршілігінің негізі; жеке тіршілік ете алатын қарапайым тірі жүйе. Жасуша өз алдына жеке организм ретінде (бактерия, қарапайымдар, кейбір балдырлармен саңырауқұлақтар) немесе көп жасушалы жануарлар, өсімдіктер және саңырауқұлақтардың тіндері мен ұлпаларының құрамында кездеседі. Тек вирустардың тіршілігі жасушасыз формада өтеді. Жасуша терминін ғылымға 1665 жылы ағылшын жаратылыстанушысы Р.Гук (1635 - 1703) енгізген. Тіршілікті жасуша тұрғысынан зерттеу - қазіргі заманғы биологиялық зерттеулердің негізі.
Өсімдік жасушасының құрылысы және қызметі. Өсімдіктер - автотрофтар. Олар қоршаған ортадағы қарапайым бейорганикалық заттардан (су, көмірқышқыл газы) күн сәулесінің әсерінен органикалық заттарды түзеді. Гетеротрофты ағзалар дайын органикалық заттармен көректенеді. Сондықтан өсімдіктер құрылысы ерекше келеді. Өсімдіктер организмі клеткадан тұрады. Яғни, клетка - тірі организмдердің құрылымдық және қызметтік (функционалдық) бірлігі. Клетка - қоректенеді, тыныс алады, өседі, көбейеді, онда зат алмасу процестері жүреді.
Организмдердің клеткалардан тұратындығын анықтау микроскоптарды ойлап тауып, оны жетілдіруге тікелей байланысты. 1665 жылы голланд ғалымы Р. Гук қарапайым микроскопты жетілдіріп, пробка кесіндісін микроскоптан қарағанда оның тор тәрізді ұялардан тұратынын көрді. Оны клетка деп атады. Ал, организмдердің клеткалық құрылысы теориясын неміс ғалымдары ботаник М. Шлейден (1938) және зоолог Т. Шванн (1839) қалыптастырды. Бұл теорияның басты маңыздылығы - барлық тірі организмдердің тегі бір екендігін көрсетеді және тіршілік иелерін клеткалық деңгейде зерттеу мүмкіндігі туындады.
Өсімдіктер клеткасының ерекшеліктері бар: фототрофты қоректену түріне байланысты клеткада пластидтер жүйесі бар, клетка қабығы полисахаридті, жетілген клеткаларда вакуоль болады.
Клетка құрылысы. Клетка (жасуша) негізінен үш бөлімнен тұрады: 1) клетканы қаптап тұратын қабықшасы; 2) құрамында органоидтар бар цитоплазма; 3) ядро, онда клетканың генетикалық ақпараты жинақталған - ДНҚ бар. Бұлар кәдімгі микроскоптан көрінеді. Мембрананың, цитоплазманың құрылысы, оның ішіндегі органоидтардың структурасы тек электронды микроскоп арқылы көрінеді (1- сурет).
Клетка қабығы. Өсімдік клеткасының ерекшелігі - оның қатты, тығыз полисахаридті қабығының болуы. Клетка қабығы жасушаның пішінін анықтайды, клеткалар мен ұлпаларға беріктік, мықтылық қасиет беріп, клетка ішіндегі гидростатикалық қысым әсерінен цитоплазмалық мембрананың зақымдануынан сақтайды. Сонымен бірге, клетка қабығы өткізгіштік, қаңқалық, бөгеттік, қорғаныштық қызмет атқарады.
Сурет 1. Өсімдік клеткасы құрылысықасы:
1,2-клетка қабықшасы; 3-саңылаулар; 4-ядро қабықшасы; 5- эндоплазмалық тор (ЭТ); 6-Гольджи аппараты; 7-ядро және ядрошық; 8- митохондрия; 9-май тамшысы; 10-вакуоль; 11-крахмал түйіршіктері; 12-хлоропласт; 13-пропластидтер; 14-рибосомалар
Клетка қабығының құрамына құрылымдық компоненттер (өсімдіктерде целлюлоза, саңырауқұлақтарда хитин, ашытқыларда глюкан, балдырларда манан немесе кеклан), матрикстік компоненттер (гемицеллюлоза, пектинді заттар, белоктар, липидтер) кіреді. Клеткалардың дамып жетілуі барысында қабық матриксі лигнин, суберин заттарымен толығады. Лигниннің енуі нәтижесінде клетка қабығы сүректеніп, беріктігі күшейеді, бірақ серпімділігі азаяды. Клетка қабығы қалыңдауға және өзгеруге қабілетті.
Қабықтың өн бойында диаметрі 1 мкм плазмодесмалар (саңылау түтіктер) бар. Плазмодесмалар арқылы байланысқан клетка цитоплазмалары бірігіп, тұтас симпласт жүйесін құрайды. Клетка қабырғалары мен клетка аралық кеңістіктердің және өлі ксилеманың өзара байланысқан жүйесін апопласт (бос кеңістіктер) деп атайды. Симпласт және апопласт жүйесі өсімдіктерге су мен қоректік заттардың еніп жылжыйтын жолы.
Әртүрлі өсімдіктердің және оның мүшелерінің қабығының қалыңдығы алуан түрлі: мкм-нің 110 бөлігінен 10 мкм-ға дейін. Клетка қабығының эластикалық майысқан (бастапқы қалпына келе алатын) және пластикалық (қайта қалпына келмейтін), яғни әртүрлі созылып өсу қабілеті бар. Сонымен бірге, клетка қабығы тұрақты әрі белсенді емес болғандықтан механикалық және қорғаныштық қызметін атқарады.
Мембраналар клетканың ішкі бөліктерін сыртқы ортадан бөліп тұрады. Оны плазмалемма деп атайды. Эндоплазматикалық тор және ядро мембраналары клетка мембранасына ұқсас. Цитоплазма және ондағы органоидтар мембрана арқылы бөлек компоненттерге бөлінеді, әрі бір-бірімен жалғасып, тұтас жүйе құрайды. Мембрана бетінде әртүрлі рецепторлар жинақталған, үстінде және ішінде полиферменттік комплекстер орналасқан. Сондықтан онда организмдердің тіршілік әрекетіне қатысты маңызды биологиялық процестері (тынысалу тізбегіндегі электронды тасымалдау, тотықтанып фосфорлану және фотосинтетикалық фосфорлану) жүреді.
Мембраналардың құрылысы қос қабатты болады және қалыңдығы 5-10 нм. Химиялық құрамы бойынша, көпшілік жағдайда, белок пен липидтер тең арақатынаста (60-40%) және шамалы (10%-дан аздау) көмірсулардан құралған. Липидтердің ішінде фосфолипидтердің үлесі көбірек. Сонымен бірге, басқа да липидтер (глико- және сульфолипидтер, май қышқылдары, т.б.) бар ( 2- сурет).
Сурет 2. Клетка мембранасының құрылысы
1-қос липидттік қабат; 2-фосфолипидтер; 3-гидрофильды полярлы бас тәрізді бөлігі; 4-гидрофобты полярлы құйрығы; 5-холестерин молекуласы; 6-интегральды белок; 7-перифериялы белок; 8-цитоқаңқаның филаменты; 9-альфа спиральды белок; 10-гликопротеин; 11-көмірсулар.
Фосфолипидтердің маңызды қасиеті, оның молекуласында полярлы гидрофильды бөлігі (глицерин, фосфор қышқылы, аминоспирт) және гидрофобты, полярлы емес екі көмірсулы құйрықшаның болады (3- сурет).
Қазіргі кезеңде мембрана құрылымының сұйық-мозайкалық моделі (С. Зингер, Дж. Никольсон, (1972-1976) кеңінен таралған. Фосфолипидтер мембрана құрамына енетін фермент-белоктардың белсенділігіне әсер етіп, олардың конформациялық құрылымын өзгертеді, гидрофобты ортаны қалыптастырады. Екі қабатты мембрана тұтас липидтерден құралған емес, арасында белок молекулалары бар. Олар әртүрлі:
1) липид қабатын тесіп арғы-бергі бетіне өтетін - интегралды белоктар
Бұл белоктар иондар мен молекулаларды клеткаға енгізу және шығару қызметін атқарады;
2) мембрана сыртында орналасқан, перифериялық шеткері белоктар (2-сурет). Бұлар интегралды белоктар бөліктерін бір-бірімен байланыстырады;
3) мембранада спираль тәрізді жиырылған альфа-спираль белоктар (2 - сурет) бар. Бұлар мембрана қабатынан түгел өтеді және цитоплазмаға келетін қоректік заттарды өткізу қызметін атқарады. Мембраналық липидтер көлемі, конфигурациясы, зарядтылығы бойынша алуан әртүрлі болады (фосфоглицеридтер, гликолипидтер, т.б.). Әртүрлі мембраналарда олар өзгеше арақатынаста болуы мүмкін. Липидтер мен белоктардың көлемі, конфигурациясы бойынша арақатынасының өзгеруі мембраналар қасиеттерін өзгертеді. Қалыпты физиологиялық жағдайда қанықпаған май қышқылдарының болуын қамтамасыз етеді.
Сурет 3. Фосфолипид және холестрин құрылысы:
1-глицерин молекуласы; 2-қаныққан май қышқылы; 3-қанықпаған май қышқылы; 4-фосфатты топ; 5-полярлы бөлігі; 6-полярлы емес бөлігі; 7- бензолды сақина.
Цитоплазма. Клетканың негізгі ішкі бөлігі - цитоплазма. Ол күрделі, сұйық, әрі қоймалжың, көптеген бөліктерден құралған маманданған жүйе, құрамында мембраналық және мембраналық емес құрылымдар бар. Цитоплазмада негізгі зат алмасу процестер жүреді.
Негізгі плазма, яғни гиалоплазмада барлық органоидтар орналасады, мұнда көптеген ферменттер жинақталған, маңызды биохимиялық процестер өтеді. Цитоплазманың өн бойында белоктардың күрделі жүйесі, яғни цитоқаңқадан құралған. Ол микрофиламенттер және микротүтіктерден тұрады. Клеткада жүретін митоз, мейоз, цитоплазманың қозғалуы, суды жылжыту т.б. процестерде цитоқаңқаның ролі үлкен.
Эндоплазмалық ретикулум (ЭПР) немесе эндоплазмалық тор (ЭПТ) - бұл цитоплазманың бүкіл қабатында орналасқан, мембраналармен (6-7 нм) қоршалған каналдар мен көпіршік сияқты құрылымдардан құралған күрделі жүйе. Каналдардың (өзекшелердің) кеңейген жері цистернаға айналады, ол көпіршіктерге айналып, вакуолямен жалғасады. Ядро қабықшасы да ЭПР жүйесіне қосылады. Каналдар мен цистерналар саны және орналасуы клетканың қызметіне, физиологиялық жай-күйіне байланысты өзгерістерге ұшырайды. ЭПР мембранасы үстінде рибосомалар орналасқан жері кедір-бұдырлы, ал рибосомалар жоғы - біріңғай тегіскеледі. ЭПР мембранасымен байланысқан (1- сурет, 5).
Эндоплазмалық ретикулумның (ЭПР) физиологиялық қызметі алуан түрлі. ЭПР мембраналары клетканы әртүрлі бөліктерге (компартменттерге) бөліп, метаболизм заттарының кездейсоқ араласуын болдырмайды, әртүрлі заттардың клетка ішілік және сыртқы тасымалдауларға әсері бар. Кедір-бұдырлы ЭПР-да белок синтезделіп, жинақталады және керекті орындарға тасымалданады. ЭПР-дың тегіс түрі көмірсулардың, мембрана құрамына енетін липидтердің синтезделуіне және клеткаға уытты әсер ететін қосындыларды залалсыздандыру процесіне қатысады. Жас клеткаларда эндоплазмалық тор (ЭПТ) нашар дамыған, ал клетканың жылдам өсу кезеңдерінде ЭПТ қарқынды дамып қалыптасады.
Рибосомалар-диаметрі шамамен 20 нм, құрамы рибонуклео-протеидтерден тұратын, үлкен және кіші бөлшектен құралған денелер. Әрбір клеткада бірнеше он мыңдаған рибосомалар бар. Олардың негізінен үш түрі бар: цитоплазматикалық - 80S, хлоропласта - 70S түрі және митохондрияда - 80S рибосомалар түрлері. Рибосомалардың құрамында белок және рибосомальды рРНҚ бар.
Рибосомалар үлкен және кіші екі суббөліктен тұрады. Үлкен бөліктің құрамында бір жоғары молекулалы РНҚ және екі кіші молекулалы РНҚ бар, ал кіші бөлігінде - бір жоғары молекулалы РНҚ орналасқан. Сонымен бірге, рибосома құрамында әртүрлі белоктар бар. Рибосомадағы РНҚ және белоктар бір-бірімен ерекше байланысып, нуклеопротеидті тізбек құрайды. Рибосоманың жеке бөліктерінің бірігуі екі валентті катиондар болған жағдайда жүзеге асады. Соның ішінде ең маңыздысы магний катиондары. рРНҚ ядрода түзіледі (матрицасы ядролық ДНҚ), ал рибосомалық белоктар ядрошықта синтезделеді.
Митохондриялар. Клеткадағы тотығу-тотықсыздану процесінің, электрон тасымалдаушы тізбектің, тотыға фосфорлану, яғни жалпы энергия алмасу процесінің орталығымитохондрия. Тынысалу барысында энергияның аденозинтрифосфатта (АТФ) жинақталуы митохондрияда өтеді. Митохондрия формасы негізінен сопақша, ұзындығы 1-7 мкм, диаметрі 0,4-0,5 мкм. Клеткадағы митохондрия саны 500-ден 1000-ға дейін болады (4 сурет).
Сурет 4. Митохондрия құрылысы
1-сыртқы мембрана; 2-ішкі мембрана; 3-матрикс; 4-митохондрияның ішкі жиегі.
Митохондриялар қалыңдығы 5-10 нм болатын қос қабатты мембранамен қоршалған. Сыртқы мембрана созылыңқы болады, ішкі мембранада тарақ тістері тәрізді өскіндері - кристалары бар. Мембраналар арасындағы митохондриялық кеңістікті қоймалжың, жартылай сұйық масса - матрикстолтырады. Матриксте Кребс циклының ферменттері жинақталады. Митохондрияның құрамында 65-70% белок, 25-30% липидтер және нуклеин қышқылдары, РНҚ-1%, ДНҚ-0,5% бар. Ішкі мембранада тынысалу тізбегі (электрондарды тасымалдаушы тізбек) шоғырланған. Мембрананың ішкі бетінде 104-105 мөлшерінде саңырауқұлақ тәрізді бөлшектер, яғни АТФ-ның түзілуін катализдейтін АТФ-синтетаза ферменті орналасқан.
Лизосомалар - диаметрі 1-2 мкм, мембранамен қоршалған органеллалар. Олар эндоплазмалық тор (ЭПТ) мембраналарынан немесе Гольджи аппараты-нан пайда болады. Лизосоманың ішкі кеңістігі сұйықпен толыққан. Онда негізінен гидролитикалық (протеаза, нуклеаза, липазалар, т.б.) ферменттер бар. Лизосомалар клеткадағы өзінің қызметін аяқтаған құрылымдарды немесе бөтен заттарды жойып отырады.
Майда денешіктер - бұлар лизосомадан майдалау, диаметрі 0,5-1,5 мкм, бір қабат мембранамен қапталған, сфералық формадағы көпіршіктер. Микроденешіктер ЭПР-ден пайда болады.
Пероксисомаларда тотықтырғыш ферменттер (каталаза, гликолатоксидаза, т.б) болады. Пероксисомада фототынысалудың этаптары өтеді. Майда денешіктердің басқа түрі - глиоксисомалар майлы тұқымдарда және өсімдіктердің май жинақталатын мүшелерінде кездеседі. Бұл денешікте пероксисомада болатын ферменттер және де қорлық майларды қантқа дейін ыдырататын ферменттер бар. Осы процесс арқылы өскіндер өсуге керекті энергия алады.
Гольджи аспабы (ГА) - диктиосомалардан, везикулалардан және цистерна аралық түтікшелерден тұрады. Біраз сфералық көпіршіктер цистернамен байланысқан. Гольджи аспабын құрайтын белоктар бір-бірімен қысыңқы топтасып, 5-6 данадан бірігіп байланысып, цитоплазмада таралған. Гольджи аспабының екі ұшы (полюсі) бар: бір жағында жаңа цистерналар пайда болса, екінші жағында көпіршіктер пайда болады. Бұл процесс бір мезгілде және үздіксіз жүреді ( 5 сурет).
Сурет 5. Гольджи аспабының құрылымдық жобасы (Т.С. Саламатова, 1993).
1-диктиосомалар; 2-цистерна аралық түтікшелер жүйесі; 3-көпіршіктер (везикулалар);4-рибосомалар; 5-полирибосомалар; 6-секреттік көпіршіктер
ГА клетка қабықшасы мен плазмалеммаларды құрастыруға, көмірсуларды синтездеуге қатысады. Гольджи аспабы цистерналары клетка сыртына шырыштардың бөлінуіне, басқа заттардың шығуына қатысады.
Вакуоль - клетканың орталығында орналасқан, сырты мембрана-тонопластпенқоршалған, іші клетка сөлімен толыққан, өсімдік клеткаларына тән жүйе. Жас, меристемалық клеткаларда вакуоль өте майда көпіршіктер түрінде болады. Жетілген клеткаларда олар бірігіп, үлкен вакуоль құрайды. Вакуольдің ішкі қуысын клетка сөлі толтырады. Оның құрамында еріген тұздар, зат алмасу өнімдері: органикалық қышқылдар мен олардың тұздары, қанттар, ферменттер, пектинді қосылыстар, белоктар, сондай-ақ қайталама өнімдер: фенолдар, таниндер, флавоноидтар, пигменттер, алкалоидтар, т.б. заттар бар.
Клетканың созылып өсуі кезінде вакуоль судың осмостық сіңірілуін, және де клетка тургорын қамтамасыз етеді. Вакуольдегі пигменттердің болуы гүл күлтелерінің, жемістердің әдемі, ашық әрі алуан түрлі болуын, күзде жапырақтың сары, т.б. түске боялуын қамтамасыз етеді. Вакуоль қоректік заттардың (сахароза, минералды тұздар, т.б.) қоры жинақталатын орын. Вакуольде негізінен гидролиздік ферменттер бар. Вакуольде клеткаға қажетсіз заттар қайта өңделеді және улы заттар залалсыздандырылады.
Пластидтер - қос мембранамен қапталған дөңгелек және сопақша органоидтар. Ішкі мембраналар ішке қарай көмкеріліп мембраналар жүйесін құрайды. Пластидтер түссіз (пропластидтер, лейкопласттар, этиопластар) және түсті (хлоропластар, хромопластар) болып бөлінеді.
Меристемалық клеткаларда протопластидтер болады. Олардың ішкі мембраналары аз көмкерілген. Осы құрылыс жетілген клеткаларда сақталса, оларды лейкопластар деп атайды. Лейкопластарда қор заттары жинақталады. Қор заттардың табиғатына қарай лейкопластар: амилопластар (крахмал), элайопластар (май), протеинопластар (белок) деп ажыратылады.Жасыл өсімдіктерді қараңғыда өсіргенде хлоропластар этиопластарға айналады. Бұл жағдайда ішкі мембраналық жүйе күрделі құрылымдық өзгерістерге ұшырайды.
Хлоропластарда фотосинтез процесі жүзеге асады. Хлоропластар сопақша денешіктер, ұзындығы 5-10 мкм, диаметрі 2-3 мкм. Жапырақтың бір клеткасында 15-20 немесе одан да көп хлоропластар, ал кейбір балдырларда 1-2 үлкен, пішіні әртүрлі хроматофорлар болады. Хлоропластар қос мембранамен қапталған. Ішкі мембранасы гомогенді орта стромамен шектеледі. Ішкі мембранасы ішке қарай көмкеріліп, тығыз тилакоидтар құрайды. Олардың пішіні кейде диск түрінде болады. Тилакоидтар бірінің үстіне бірі қатталып жинақталып, тилакоидт граналарын құрайды. Тилакоид мембраналарында жасыл, сары, қызыл пигменттер болады.
Ядро.Ядроның маңызы, онда орналасқан хромосомаларда клетканың генетикалық ақпараты жинақталған ДНҚ-ның (дезоксирибонуклейн қышқылының) болуына байланысты.
Клеткалар негізінен бір ядролы болады. Бірақ, көп ядролы клеткаларда бар. Клетка органоидтарының ішіндегі ең ірісі - ядро, диаметрі шамамен 5-20 мкм, формасы - дөңгелек, сопақша, сфералық түрде болады. Өсімдіктердің жас клеткаларында ядро ортасына таман орналасқан, ал жетілген клеткаларда ірі орталық вакуоля болғандықтан ядро клетка шетіне жақын орналасады.
Ядроның химиялық құрамы негізінен нуклеин қышқылдары және белоктардан құралған. Мысалы, ал асбұршақ клеткасынан бөлініп алынған ядрода ДНҚ-14%, РНҚ-12%, негізгі белоктар-22,6%, басқа белоктар-51,3% және де липидтер бар. Ядродағы белоктар негізгі, немесе ДНҚ-мен байланысқан гистондар және нуклеоплазма, мембраналар, рибосомалар құрамына енетін басқа қышқыл белоктарболып бөлінеді. Ядро үш бөліктен тұрады: ядроны қоршаған қос қабатты мембрана (қабықша), ішіндегі сұйықтау зат - нуклеоплазма, ортасында ядрошық орналасады (1 -сурет, 7).
Ядро қабықшасы қалыңдығы 8 нм қос мембранадан құралған. Ішкі мембрана нуклеоплазмаға, сыртқысы - цитоплазмаға жанасып жатады. Ядро қабықшасында диаметрі 40-50 нм болатын көптеген саңылаулар бар. Қабықшаның сыртқы мембранасы эндоплазмалық тормен тікелей жалғасады, оның цитоплазмаға қараған жағында рибосомалар болады. Ядродағы негізгі құрылыстық бөлік - бұл хромосомалар. Олардың саны әрбір биологиялық түрдің ерекше белгісі болып есептеледі. Хромосома - ДНҚ тізбектерінен (жіпшелерінен) тұратын денешік. Хромосоманың құрамында ДНҚ, гистон, қышқыл белоктар, аз мөлшерде РНҚ болады. Жеке хромосома - молекуласы өте ұзын бір ДНҚ тізбегінен және гистондардың миллиондаған молекуласынан құралған. ДНҚ тізбегінде тұқым қуалау ақпараты, клетканың функциональдық қызметі, организмнің қоршаған ортамен байланыста өсіп дамуының бағдарламасы жинақталып сақталады. Хромосомалар клетканың даму циклінің кезеңімен фазаларына байланысты құрылысын өзгертіп отырады.
Ядрошықтар. Ядродағы рибосома бөліктері пайда болатын аймақты ядрошықтардеп атайды. Олардың саны 1-2, кейде 3-4 болатын, формасы дөңгелек, кейде сопақша денешіктер (1-сурет,7). Ядрошықта екі рибосомалық РНҚ-ның (25S және 18S) синтезделу, цитоплазмалық рибосомалардың бөліктерінің (60S және 40S) қалыптасу процестері жүзеге асады. Яғни, ядрошық РНҚ синтезінің орталығы.
Ядро - клетканың генетикалық ақпараты сақталатын, ДНҚ-ның редупликациялану (екі еселенуі)жәнетранскрипция(синтездел у) процестерін, ДНҚ молекуласының өздігінен құрылуын қамтамасыз ететін органоид. Ядро цитоплазмамен тығыз байланыста болып, генетикалық информацияның дәлдігін қамтамасызетуге қатысады және клетканың тіршілік процестерін басқарады.
Өсімдік клеткасының химиялық құрамы. Өсімдік клеткасының құрамына биополимерлер: белоктар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер және олардың молекулаларының құрылымдық бөліктері (амин қышқылдары, нуклеотидтер, қарапайым көмірсулар, май қышқылдары) кіреді.
Клетка құрамында су - 75-85%, белок - 10%, ДНҚ - 0,4%, РНҚ - 0,7%, липидтер - 2%, басқа органикалық заттар - 0,4%, бейорганикалық заттар (Mg, Ca, Mn, Na, K, Fe, Zn, Cu, Mo) - 1,5% құрайды.
Клеткадағы субос және байланысқан түрінде болады. Бос су клетканың 85% қамтиды. Бос су еріткіш ретінде пайдаланылады және протопластың коллоидты жүйесіндегі дисперсті ортасы болып табылады. Байланысқан суклетканың 4-5% құрайды, су молекулалары белоктармен сутектік және басқа байланыстар арқылы байланысады. Сондай-ақ, байланысқан су молекулалары макромолекулалардың фибриллярлы құрылыстарына кіреді. Белок молекуласындағы әрбір амин тобы 2,6 су молекуласымен байланысқа түсе алады, сонда белоктың бір молекуласына 18000 су молекуласы келеді. Клеткадағы екі формадағы сулардың өзара физиологиялық ерекшелігі - төменгі температурада белоктармен байланысқан судың мұз болып қатуы бос суға қарағанда баяу жүреді.
Клетканың иондық құрамы мен минерал заттары. Өсімдік клеткалары мен ұлпалары элементарлы (протондар, электрондар, нейтрондар мен фотондардан); биоэлементтерден (су, органогендер - С, Н, О, N ); Na+; K+; Mg2+; Ca2+; Cl- иондарынан; микроэлементтерден (Mn, Fe, Co, Cu, B, I, Al, V, Mo) және молекулалық құрылымдық бірліктерден (көмірсулар, майлар, фосфатидтер, 20 амин қышқылдары және 5 нуклеотид негіздерінен) тұрады.
Клеткадағы минеральды заттар тұздар түрінде немесе белоктар, көмірсулар және липидтермен байланысқан түрінде болады. Аниондар (CІ-) мен катиондарға (Na+, K+) диссоцияланған тұздар клеткадағы осмостық қысымды қамтамасыз етеді және ортаның қышқылдық және сілтілік тепе-теңдікте болуын реттейді.
Минералды заттар клеткадағы каллоидтардың физико-химиялық қасиетін реттеп, клетканың құрылысына әсер етеді. Металдар мен металл емес заттар клеткаға улы немесе пайдалы әсер етіп, биохимиялық реакциялардың катализаторлары болып табылады. Сондай-ақ, тургорды және цитоплазманың өткізгіштігін қамтамасыз етеді. Клеткадағы электрлік және радиоактивті құбылыстардың орталықтары болып табылады. Микро-, ультрамикроэлементтер жоғары белсенді қосылыстардың құрамына кіреді, оларды хелаттар деп атайды. Хелаттар өсімдіктің зат алмасуына қатысады.
Клетканың химиялық құрамы. Жасушаның құрамында 80-нен астам химиялық элементтер кездеседі. Олар жасушадағы зат алмасу процестеріне қатысады. Әрбір жасушаның құрамы ағзалық және бейагзалық қосылыстардан тұрады. Ағзалық қосылыстарға: нәруыздар (ақуыз), майлар, көмірсулар және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
АЛМАТЫ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
УТЕГАЛИЕВА Р.С., МУРАТОВА А.А., МАМАТАЕВА А.Т., ЖАПАРКУЛОВА Н.И.
ӨСІМДІКТЕРДІҢ КЛЕТКАЛЫҚ БИОТЕХНОЛОГИЯСЫ
Алматы, 2019ж.
ӘОЖ 663.1(075.8)
ББК
Баспаға Алматы технологиялық университетінің
оқу - әдістемелік кеңесі шешімімен ұсынылған
(хаттама № ___ , ___ _____ 2019 жыл)
Пікір жазғандар
Капышева У.Н. - б.ғ.д., профессор
Сейдахметова З.Ж. - б.ғ.д., қауымдастырылған профессоры
Калекешов А.М. - б.ғ.к., қауымдастырылған профессор
Тамақ өндірісі факультетінің ҒМК отырысында талқыланды және
ұсынылды (хаттама № )
Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы оқу құралы аталған пән бойынша дәрістер мен зертханалық жұмыстар жинағы болып табылады. Оқу құралы дәрістеді және зертханалық жұмыстарды оқытудың негізгі сұрақтарын, сонымен қатар пән бойынша бақылау тесттердіқамтиды. Оқу құралында өсімдіктен бөлініп алынған мүшелер, жасушалар, ұлпаларды жасанды қоректік ортада өсірудің теориялық негіздері мен әдістері қамтылған. Дәрістер - өсімдіктер биотехнологиясының көптеген салаларына негізделген, өсімдіктердің клеткалықбиотехнологиясының әртүрлі бағыттары мен жетістіктерін таныстырады. Оқу құралы университеттер мен педагогикалық, технологиялық және ауылшаруашылығы жоғары оқу орындары студенттеріне, магистранттарына және биология салаларының мамандарына арналған.
(C) Утегалиева Р.С., Мұратова А.А., Маматаева А.Т., Жапаркулова Н.И. 2019
(C)РББ АТУ, 2019
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
Биотехнологияның даму тарихы. Клеткалық биотехнологияның негізгі салалары мен міндеттері. Өсімдіктер биотехнологиясының Қазақстанда дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5
Өсімдік жасушасы, қызметі, химиялық құрамы, жасушаларды жасанды жағдайда өсіру, in vitro жағдайында өсірілетін клеткаларды селекцияға тиімділігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
10
Өсімдік клеткаларын in vitro жағдайында өсіру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ...
23
Каллус және оны алу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
32
Жасанды қоректік ортада өсетін клеткалардың биологиясы ... ... ... ... ... ... .
40
Жасанды қоректік ортада өсетін клеткалардың биологиясы ... ... ... ... ... ... . .
44
Өсімдік клеткаларын биосинтездік өнеркәсіпте пайдалану ... ... ... ... ... ... .
49
Өсімдіктерді микроклондық көбейту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
58
Клеткалық инженерия. Протопластарды бөліп алу және оның әдістері ... ... .
70
Сомалық будандастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
76
Өсімдік клеткаларының in vitro жағдайында өзгергіштігі және оны селекцияда қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
80
Гендік инженерия. Гендік инженерияның мүмкіндіктері мен болашағы ...
84
Гендік инженерия негізінде биотехнологиялық өнімдерді алу ... ... ... ... ... .
87
Генофонд және оны in vitro жағдайында сақтау әдістері. Криопротекторлар. Еріту және криопротекторлардан тазарту ... ... ... ... ... ..
91
Өсімдіктердің клеткалық технологиясы бойынша өткізілетін зертханалық сабақтар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
101
Өсімдік материалдарын, ыдыстар мен құрал-жабдықтарды залалсыздандыру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
104
Қоректік орталардың құрамына кіретін негізгі ерітінділіерді дайындау...
106
Қоректік ортаны дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
108
Өсімдік материалдарын залалсыздандыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
110
Соя, асбұршақ немесе үрме бұршақ тұқымдарынан залалсыздандырылған өскіндер алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
113
Картоптың апикалды меристемасын бөліп алу және өсіру ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ..
114
Картопты микроқалемшелеу арқылы көбейту ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
116
Залалсыздандырылған микротүйнектерді алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
117
Суспензиялық культура. Картоптың каллусты культураларынан суспензиялы культураларды алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
118
Картоптың суспензиялы культурасында клеткалардың тіршілікке қабілетін, топтасу дәрежесін және тығыздығын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
120
Суспензиялы культураларды пассаждау. Суспензияны қатты агарлы ортаға себу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
122
Протопластар культурасы. Протопластарды бөліп алып, өсіру ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... .
123
Өсімдік тамырының өсуіне фитогормон гетероауксиннің әсерін анықтау ... ... ... ... ... ... ..
125
Студенттердің білімін тексеруге арналған тест тапсырмалары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
127
Термин сөздерге түсініктеме ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
144
ӘДЕБИЕТТЕР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
151
КІРІСПЕ
Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы - бұл жасуша деңгейіндегі биотехнология, әртүрлі организмдердегі жасушаның физиологиялық және биохимиялық процестеріне негізделген жасушалық құрылымдарының қатысуымен жүреді. Биотехнология (гр.bios- тіршілік, techne- өнер, шеберлік, logos-ғылым) - экономикалық жағынан тиімді де маңызды заттар өндіру және жоғары өнімділігі бар микроорганизмдер штаммдарын, өсімдіктердің жаңа сорттары мен формаларын, жануарлардың асыл тұқымдарын шығару үшін биологиялық процестер мен нысандарын пайдалануға негізделген ғылым мен өндірістің саласы.
Клеткалық биотехнологияның теориялық және қолданбалы мәселелерін шешу үшін in vitro жағдайында өсірілетін жасушаларды пайдаланады. Сонымен қатар, биотехнологияда биологиялық жуйелер: микроорганизмдер, өсімдіктер және жануарлар жасушалары, вирустар, жасушалардың макромолекулалық құрылымдары қолданылады. Бірқатар бионысандарды өнеркәсіптеірі көлемде пайдалану ушін технологияныөндіру, сондай-ақ өнеркәсіптік биотехнологияның теориялық неіздеріншешу керек, яғни жеке жасушалар және жасушалар популяцияларының физиологиялық дамуы заңдылықтарын, биосинтез ерекшеліктерін, ферменттердің белсенділігін реттейтін механизмдерін білу қажет.
Клеткалық биотехнология көптеген ғылымдардың түйісуі нәтижесінде пайда болғандықтан, оның дамуы молекулалық биология, биофизика, биохимия, клеткалық және молекулалық иммунологияның жетістіктеріне және заманауи инженерлік технологияларға негізделеді.
Биотехнологияның қалыптасуы ғылым мен техниканың дамуымен тығыз байланысты, себебі биотехнология ғылыми-техникалық прогрестің маңызды бағыттарының бірі болып табылады. Биологиялық және техникалық ғылымдар саласындағы генетикалық және жасушалық инженериядағы осы замандағы жетістіктердің негізінде, адамдардың өмір сүру деңгейін көтеру үшін мақсатты түрде жасалған тірі жүйелердің барлық мүмкіндіктерін пайдалануға болады.
Биотехнологиялық өнімнің көмегімен болашақта стратегиялық тұрғыда өндірістік- технологиялық, экологиялық және әлеуметтік- экономикалық мәселелер шешілуде.
Жасушалық және гендік инженерия өсімдіктердің жаңа сорттары мен асыл мал тұқымдарын шығаруға мүмкіндің береді. Қазіргі уақытта гендік инженерия дәрі-дәрмек препараттарын өндіруде биотехнологиялық фармацевтикалық индустрияда жетекші сектор болып отыр. Биотехнология, биохимия және микробиологиялық әдістерді өнеркәсіпте қолданып, адамға қажетті өнімдерді биологиялық белсенді заттар, антибиотиктер, витаминдер, гликозиттер, интерферондар, моноклондық антиденелерді т.б. алуға болады. Биотехнологиялық әдістермен өндірілген фармацевтік өнімдер әлемдік бағыттағы биотехнолгиялық нарықтың жартысына жуығын құрайды. Оларға емдеу, диагностикалық препараттар, дәрі-дәрмектер, вакциналар, емдік сарысулар, иммуноглобулиндер, бактериофагтар, нормофлора, диагностикумдар, профилактикалық құралдар жатады.
Клеткалық биотехнология ауыл шаруашылық дақылдардың өнімділігін арттыруда,in vitro жағдайындағы клетканың негізінде өнімділігі жоғары абиотикалық және биотикалық факторларға төзімді өсімдіктерді, асыл тұқымды жануарларды сұрыптап, биоинсектицидтер мен биотыңайтқыштарды алуға болады. Сонымен қатар, тамақ өнімдерін өндіру үшін аминқышқылдар, органикалық қышқылдар, ферменттер алу, бактериялар мен ашытқылар және балдырларды кең көлемде өсіреді.
Қоршаған ортаны ағын сулардан тазарту, өндіріс қалдықтары мен ауыл шаруашылығы, өнеркәсіп орындарының қосымша өнімдерін қайта өңдеумен тазалауда биотехнологиялық үдерістер кеңінен қолданылады. Экологиялық жағдайларға қатысты мәселелерімен биотехнологияның экологиялық биотехнология саласы айналысады.
Дүние жүзінде тек ғылыми зертханалармен қуатты өндірістік базаның өзара әрекетесетін кешендерді сыртқы нарыққа сапалы және бәсекеге қабілетті өнімдерді өндіреді. БҰҰ-ның сарапшыларының қорытындысы бойынша болашақта клеткалық биотехнолгия өзінің барлық қызмет салаларында, бірінші кезекте азық - түлік өнімдерін, медициналық препараттар алу, ауыл шарушылығы, экология, энергетика салаларында адамзаттың өмірінің дұрыс дамуын анықтайтын болады.
Соңғы жылдары биологияда болған өзгерістер биотехнологияның дамуында қағидалы жаңа жетістіктерді ашты, өндірісте биологиялық процестерді қолдану шектігін кеңейтті және осы заманғы биотехнология деген жалпы атаумен біріктірілген жаңа бағыттардың пайда болуына алып келді.
Өсімдіктердің клеткалық биотехнологиясы дәрістер жинағының мақсаты - оқырмандарды клеткалық биотехнологияның теориялық және практикалық негіздерін игеруге ынталандырады.
Дәрістер жинағында биотехнологиялық өндірістің принциптеріне шолу жасалынып, тағам өнімдері, дәрі-дәрмектер, биологиядық белсенді заттар алуда биохимиялық түзілістердің қолданылу мысалдары келтіріледі. Биотехнологиялық үдерістерді ұйымдастыру мәселелері өндіріс өнімдерінің сапасын тексеру және клеткалық биотехнологияның экологиялық мәселелері баяндалады. Оқулық мазмұны - окырмандар назарына, биологияныц көптеген салаларына непзделген, заманауи клеткалық биотехнологияның әртүрлі бағыттарының колданылуы мен жетістіктерін кеңінен таныстырады.
Биотехнологияның даму тарихы. Клеткалық биотехнологияның негізгі салалары мен міндеттері. Өсімдіктер биотехнологиясының Қазақстанда дамуы
Мақсаты: Биотехнологияның даму тарихы, мақсаты мен міндеттері, ғылымдар арасындағы алатын орнын түсіндіру
Жоспар:
1. Биотехнология туралы жалпы түсінік
2.Биотехнологияның даму тарихы
3.Клеткалық биотехнологияның мақсаты мен міндеттері
4. Биотехнология ғылымының Қазастанда дамуы
Биотехнология - ғылым мен өндірістің жаңа саласы. Биотехнологиялық жолмен алынатын өнімдерге көптеген дәрі-дәрмектер, белоктар мен ферменттік препараттар, табиғи бояулар, витаминдер және тағы басқа да биологиялық белсенді қосындылар кіреді.
Биотехнологияның негізінде керемет зор нәтижелерге қол жеткізетін мүмкіндіктерге жол ашылды.
Биотехнологиялық әдістердің көмегімен селекция процесін жүргізудебұрыннан қолданылып келе жатқан әдістерді едәуір жеңілдетуге болады. Биотехнологияның жаңа әдістерімен өсімдіктердің сапалы сорттары, малдың асыл тұқымдары, микроорганизмдердің аса өнімді штамдары алынады. Алғаш рет Биотехнология терминин 1917 жылы Карл Эреки енгізді. Венгр инженері К.Эреки шошқаларды қант қызылшасымен қоректендірген кезде, олардың салмақтарының артуын байқаған. К.Эрекидің пікірі бойынша: Биотехнология-ол тірі организмдердің көмегімен өткізілетін жұмыстар.
Биотехнологиялық зерттеулердің нысандары - вирустар, бактериялар, өсімдіктер, жануарлар жасушалары және олардың құрамындағы кейбір заттар мен молекулалар. Биотехнология ағзаның биохимиялық, физиологиялық және қайта қалпына келу мүмкіншіліктерін зерттеп,оның қорларын қолданып,барлық биологиялық бағдарламаларды түзетуге мүмкіндік беретін жолдарын табуға мүмкіндік береді. Биотехнологияның даму тарихы 1866 ж. бастап 1983 ж.дейін жалпы биотехнологияның даму кезеңдері клеткалық биотехнологияның дамуымен сәйкес келеді, себебі бұл кезде әртүрлі зерттеулер жасуша деңгейінде жүргізілді.
Биотехнолгияның негіздері. Биотехнология 1919ж. венгр. К.Эреки тірі организмдерден өнім алу жұмыстарын жасау үшін қолданды. Ол биотехнологияны тірі организмдерді және биологиялық жүйелер мен процестерді адамның мақсатына сай өндірісте қолдануды түсінді.
Қазіргі биотехнология адамның практикалық әрекетінің барлық жақтарына үлкен әсер етуде. Оның көмегімен ондаған аса бағалы биологиялық активті заттар - гормондар, ферменттер, витаминдер, антибиотиктер, дәрі-дәрмектер алынады. Биотехнология ауыл шаруашылығында орасан рөл атқарады және соңғы жылдары биотехнологияның үлкен өріс алуы генетиканың жаңа жетістіктеріне байланысты. Биотехнологияның мәні - белоктық заттардың түзілуін қамтамасыз ететін, бактерия, ашытқы, өсімдік және жануарлар клеткаларының культурасын, олардың метаболизмі мен биосинтездік мүмкіндіктерін қолдануынан тұрады.
Биотехнология өзінің негізгі ерекшеліктері бойынша биологияның қолданбалы тармағы ретінде қалыптасқанын және өнеркәсіптік өндіру саласы екендігін байқауға болады. Енді адам табиғаттан биологиялық өндірудің дайын жолдарын ғана іздемейді, сонымен қатар оларды жаңадан құрастырады.
Голланд ғалымы Е.Хаувинк биотехнологияның пайда болуы мен даму тарихының 5 ғылыми кезеңін ажыратты.Олар:
1 кезең (1865 ж.)-Пастер ғасырына дейінгі кезең-сыра,шарап,нан өнімдері және сыра ашытқыларын,спирттік және сүт қышқылды ашытуды қолдану,сірке қышқылын және ферментативті өнімдерді алу.
2 кезең (1866-1940 ж.)-Пастер ғасырлық кезеңі - анол, бутанол, ацетон, глицерин, органикалық қышқылдар, вакциналар сондай-ақ көмірсулардан азықтық ашытқыларды өндіру,канализациялық суды аэробты тазалау.
3кезең (1940-1960 ж.)-антибиотиктер өндіру кезеңі-тереңдетілген ферментация жолымен пенициллин және басқа антибиотиктерді, вирустық вакциналарды алу, өсімдік жасушаларын in vitro жағдайында өсіру. Стероидтардың микробиологиялық биотрансформациясын жүзеге асыру.
4 кезең (1961-1975 ж.)-меңгерілетін биосинтез, яғни микробты мутанттар көмегімен амин қышқылдарын өндіру, тазартылған ферменттік препараттар алу, иммобилденген ферменттерді және жасушаларды өндірісте қолдану, бактериалды полисахаридтерді өндіру, биогаз алу.
5 кезең (1973 жылдан бастап)-жаңа биотехнология - биосинтез агенттерін алу мақсатында жасушалық және генетикалық инженерияны қолдану. Моноклонды антиденелерді өндіретін будандарды, протопласттарды және меристемалы дақылдарды будандастырып алу, эмбриондарды трансплантациялау.
Сондай-ақ, биотехнологияның жетістіктерін экономиканы дамыту үшін қолдануға байланысты ауылшаруашылық биотехнологиясы,медициналық биотехнология, геобиотехнология, биоэлектроника, биоэнергетика, экологиялық биотехнология, бионанотехнология сияқты салалар қалыптасты. Сонғы онжылдықта биотехнологияның жаңа бағыты-ғарыштық биотехнология дами бастады.
Клеткалық биотехнологиядағы ғылыми-зерттеулер мен технологиялық жұмыстардың нысандарына микроорганизмдер,жануарлар мен өсімдіктердің жасушалары мен ұлпалары жатады. Жасуша физиологиясының метаболизмін, генетикасын зерттеу, зертханалық жағдайда дақылдандыру әдісін жасау, өндірістік биомасса көлемін арттыру, жасушалық метаболиттерді бөліп алу және тазарту биотехнологияда бір ғана мақсатты көздейді,ол адам тіршілігіне пайдалы өнімдерді түзетін микроорганизм штамдарын, жануарлар мен өсімдік жасушасын дақылдандыруды жасау.
Клеткалық биотехнологияның негізгі салалары: Биотехнология - пайдалышаруашылық мақсатында медициналық тәжірибелер, экологияны жақсарту және т.б. үшін продуцент есебінде жануарлар, өсімдіктер және микроорганимздерді қолданумен, технологиялық үдерістердің туындауымен, жетілдіруін байланыстыратын ғылым. Биотехнологияның жетiстiктерiн экономиканы дамыту және қолдануға байланысты ауылшаруашылық биотехнологиясы, медициналық биотехнология, геобиотехнология, биоэлектроника, биоэнергетика, экологиялық биотехнология, бионанотехнология сияқты салалар қалыптасты (1-сурет). Сонғы жылдары биотехнологияның жаңа бағыты - ғарыштық биотехнология дами бастады.
Клеткалық биотехнология ғылыми менөндірістік технология есебіндетірі клеткалардың биоөндіргіштік белсенділігін зерттеуге, өндіргіштік қабілеті бар әртүрлі салаларда: ауылшаруашылығы, фармацевтика, медицина, тағам өндірісі, биоэнергетика, қоршаған орта ремедиациясында, биоэлектроника, т.б. салаларда қолданылатын жаңа нысандарды құрып, жетілдіру мақсатына арналған жұмыстарға орасан көңіл бөлуде. Биотехнология жоғары технологиялар саласы ретінде ауылшаруашылық, өнеркәсіптік, экологиялық, иммунобиотехнологиялықғылыми бағыттар бойынша дамиды.
Клеткалық биотехнологияның міндеттері:
-белсенді заттарды, биофармацевтік препараттарды өндіру (протеин, фермент, антидене және т.б.), дәрілік препараттардың диагностикасын жасау және ауруларды емдеу үшін медицинада пайдалану;
-өсімдіктер мен жануарларды вирустік аурудан сақтайтын және зиян келтіретін құрт-құмырсқадан қорғайтын биологиялық препараттарды еңгізу, сонымен қатар, биотикалық және абиотикалық факторларға төзімді өсімдіктердің жаңа сорттарын алу, оларды ауыл шаруашылығында пайдалану;
-жем қоспаларды мал өнімділігін арттыру үшін өндіріп, практикада қолдану;
-тағам өндірісінде, химиялық, микробиологиялық және өнеркәсіптің тағы басқа салаларында қолданылатын экономикалық тиімді заттарды алудың жаңа технологияларын енгізу;
-ауылшаруашылықтық, өнеркәсіптік қалдықтарды, қоқысты қайта өңдеу, сарқынды суды пайдаланып, сапалы тыңайтқыштарды және биогаз, биоэтанол, биогенді көмірсутектерді (қайта қалпына келетін жанармайдың, энергияның көзі) алу үшін жаңа технологияларды енгізу, жанармайды биологиялық тәсілдерімен өндіру;
- өсімдіктер және жануарлардың жаңа түрлерін алу, оларды ауылшаруашылыққа енгізу және пайдалану;
-өнеркәсіптің әртүрлі салалары үшін ферменттерді және биоматериалдарды шығару;
-жоғары сатыдағы организмдердің геномын белгілеу және түзету (коррекциялау);
-ластанған қоршаған ортаны тазарту.
Клеткалық биотехнологияныц мәні - әртүрлі органикалық заттардың түзілуін қамтамасыз ететін бактерия, ашытқы, өсімдік және жануарлар жасушаларын өсіру культурасын, олардың метаболизмімен биосинтездік мүмкіндіктерінқолдануынан тұрады.
Клеткалық биотехнология - биологиялық процестердің өту заңдылықтарын терең зерттеп, биологиялық нысандардың кызметін пайдалану негізіндеicкеасырылатын өте тиімді де биік деңгейдегі технология.
Заманауи клеткалық биотехнология адамның практикалық әрекетінің барлық жақтарына үлкен әсер етуде, сондықтан оның көмегімен аса бағалы заттар алынады. Биотехнологияның жетістіктері ең алдымен, оныңіргеліғылымдармен тығыз байланысыныңнегізінде пайда болды, нәтижесінде биотехнологияның жаңа салалары мен әдістері - гендік, ақуыздық және клеткалық инженерия, инженерлік энзимология, т.б. басқа әдістер кеңінен таралды.
Биотехнология ғылымының Қазақстанда дамуы. Казіргі таңда біздің елімізде биотехнология ғылымының дамуына еңбек етіп, өз үлестерін қосқан ғалымдар көптеп саналады. Олардың арасында ерекше атап өтсек: ҚР Ұлттық ғылым академиясының академигі I. Р.Ракымбаев, академик М. X. Шығаева, академик Н.Э. Айтхожина, аль-Фараби атындағы Казак Ұлттык университетінің профессоры А.А. Жұбанова, профессор Г.Ж. Уалиханова, профессор С.К.Тұрашева, академик М. К. Карабаев, академик Р. I. Берсімбаев, академик С. М. Адекенов және баска да елге танымал атақты ғалымдар үлкен үлес қосты.
Кеңестік дәуірде Казакстанда мамандырылған мекемелер кұрылып, сонымен катар әскери-өндірістік кешендерге стратегиялық маңызы бар жабықОтар, Степногорск қалалары тұрғызылды. Степногорск қаласында биотехнологиялык өндіріс кешендерінқалыптастыру және дамыту үшін ашық акционерлік коғамның Прогресс ғылыми-өндiрicтiк бiрлecтiктiң тeхнопаркi ашылды. Ғылыми-өндiрicтiк бiрлecтiкте мал және ауыл шаруашылығына қажетті биопрепараттар, инсектицидтер өндіріле басталды.
Казахстан Республикасы Ғылым АкадемиясыныңАлматыдаботаника институтының Бас ботаника бағында өсімдіктер биотехнологиясы саласында жұмыстар басталып, одан кейін Молекулалык биология мен биохимия институтында, аль-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университетінде, өсімдіктер физиологиясы, генетикасы және биоинженериясы институтында жалғасты. Өсімдіктер биотехнологиясы ғылымының дамуыназор үлес қосқан Қазақстандық академиктер М. Айткожин мен I. Ракымбаевты атауға болды.
Қазақстанда өндіріс мекемелерінің басымкөпшілігі нарыққа бағытталтан өнеркәсіптік жолмен өндірілетін биотехнологиялық өнімдердің ауқымы онша көп емес. Биомедпрепарат АҚ базасында он алты препараттарта дейінөндіреді. Олар дәрумендер, ферменттер, ақуыздар, пробиотикалық препараттар (бифидумбактерин, колибактерин, лактобактерин, бификол), сонымен қатар протеолитикалық иммобилденген ферменттер (профезим, стоматозим, имозимаза, сондай-ақ оның аналогы, глюкаваморин, амилосубтилин), тағы да кең спектрлі антибиотиктер (гентамицин, линкомицин, рифампицин) және т.б. Спирт өндірісіндегі ферменттік препараттарды қолданудың негізгі мақсаты - спирттің өзіндік құнын төмендету, сонымен қатар ашытқыны ашыту процесінің тұрақтылығын қамтамасыз ету.
1993 жылы Қазақстанда Биотехнологиялық Ұлттық ғылыми орталығының құрылуы - еліміз үшін маңызды жетістіктердің бірі болып саналады. Биотехнологиялык орталықтың ең негізгі фундаменталды және қолданбалы маңызды зерттеулер жүргізетін базалық мекемелер, биотехнология ғылыми орталықтарда М. Э. Айтхожин атындаты молекулалык биология және биохимия институты және өсімдіктер биотехнологиясы және биология институты болып табылады. Сонымен қатар, Ұлттық биотехнология орталығының құрамына микробиология және вирусология институты, Ғылыми зерттеу ауыл шаруашылық институты, Республикалық микроорганизмдер коллекциясы ұйымдары да енді.
Қазақстандық ғалымдардың зеpттеулеpi нәтижесiнде бидай, арпа мен жүгерінің мыңдаған регенерант өсiмдiктеpi алынып, түpлi экологиялык аймактарда селекциялык және генетикалык зерттеулер жүргiзу үшін колданылды. Мысалы, ғалымдар С. Өмірұлымен М. Қарабаев жүгеpiнi генетикалык трансформациялау жүргізудің тиiмдi жүйесiн зерттеп дайындады. М. Э. Айтхожин атындаты Молекулалык биология жэне биохимия институтында өсiмдiктеpдi тұракты трансформациялау және регенерациясын жүргізу жұмыстары жолға қойылды. Алғаш рет Қазақстанда картоптың Y-вирусына төзiмдi темекi және картоп трансгенді өсiмдiктеpi алынды. Сонымен қатар, қоршаған ортаның жоғары температурасына төзiмдi тpaнсгендi жүгеpi, фосфонатрицин гербицидіне тұрақты трансгендi темекі алынып, мәдени өсiмдiктеpдің өсу процесін ынталандыратын фитостимулятор цитокиндер алынды.
Өсiмдiктеp биологиясы және биотехнология институтында бидайдың құрғакшылыққа төзiмдi жаңа сорттары және жоғары өнімдiлiгiмен сипатталатын күріштің сорттары, вируска төзiмдi тpaнсгендi жүзiм өсiмдiктеpi, зиянкестерге төзiмдi тpaнсгендi мақта өсiмдiктеpi алынды. Сонымен катар, өсiмдiктеp биологиясы және биотехнология институтында селекциялык процестердітездететін биотехнологиялары, жоғалып бара жатқан жемістер алма, алмұрт сорттары, оларды сақтау криотехнологиялары, жасанды ұрықтар алу және өсiмдiктеpдi клондау технологиялары, бидайдың тат ауруларына төзiмдi өсiмдiктеp, күpiштiң тpaнсгендi өсімдіктеpiн алу технологиялары жетiлдipілді. Биоқaуiпсiздiк ғылыми-зерттеу институтында қоршаған орта - ныңқолайсыз биотикалык (зиянкестер, вирус, бактериаялар,тат ауру) және абиотикалык факторларға (жоғары және төмен температура, радиация, су тапшылығы т.б.) төзімді мәдени өсімдіктер алынды. Қазақстанда құс гриппі эпидемиясы кезінде Ұлттық бағдарлама бойынша алғаш рет H1N1 вирусына карсы вакцина өндірілді.
Қарағанды каласында елімізде дәрілік препараттарды өндіретін Фитохимия АҚ ғылыми - өндірістік орталығы ашылды. Орталыктың негізгі ғылыми бағыттары:
1996-2004 ж. Қарағанды фармацевтикалық зауытында дәрілік препараттарды өндіру үшін жалпы технологиялык линиялар жасалды. Қазақстанның барлык жерлерінде өсетін эндемик өсімдік ерменнен арглабин атты терпеноид және леукомизин секвитерпенді лактон бөлініп алынган. Қарағанды фармзауытында алғаш Арглабин және Атеролид сияқты дәрілік препараттар шығарылды. Олар радиосенсибилизатор және иммуномодулятор ретінде медицинада обыр ісігі аурулары, қабыну, атеросклерозды ауруларын емдеу үшін пайдаланылады. Қазіргі таңда елімізде биотехнологияньң қарқынды дамуына барлық мүмкіндіктер бар.
Бақылау сұрақтары:
1. Биотехнологияның даму тарихының қандай кезеңдері бар?
2. Клеткалық биотехнологияның басқа ғылымдармен қандай байланысы бар?
3. Клеткалық биотехнологияның негізгі бағыттары мен міндеттерін білесіз?
4. Қазақстанда өсімдіктер биотехнологиясының дамуына үлес қосқан қандай ғалымдарды білесіз?
5. Қазақстанда қандай биотехнологиялық жұмыстар жүргізіледі?
Өсімдік жасушасы, қызметі, химиялық құрамы, жасушаларды жасанды жағдайда өсіру, in vitro жағдайында өсірілетін клеткаларды селекцияға тиімділігі
Мақсаты: Өсімдік жасушасы, оның химиялық құрамы, жасушаларды жасанды жағдайда өсіру, in vitro жағдайында өсірілетін клеткаларды селекцияға тиімділігі туралы түсінік беру.
Жоспар:
1. Өсімдік жасушасы туралы түсінік
1.Өсімдік жасушасы, оның құрылысы
2. Өсімдік жасушасының химиялық құрамы
2. Жасушаларды жасанды жағдайда өсіру
3. Регенерант өсімдіктерді биотехнологияда пайдалану
4. In vitro жағдайында өсірілетін клеткалардың селекцияға тиімділігі.
Жасуша - организмнің негізгі құрылымдық және қызметтік бөлігі болғандықтан, тіршілікке тән процесстер мен құбылыстардың бәрін клетка деңгейінде зерттеуге болады. Сондықтан in vitro жағдайында өсетін клеткалар мен ұлпалар биологиясының түрлі салаларында теориялық мәселелерді анықтау үшін пайдаланылады. Олар өсімдіктер метаболизмінің және оның реттелуін, өсу және даму процестерін зерттеу үшін жақсы модель болып табылады.
In vitro жағдайында өсірілетін клеткалар басқа ұлпалардың, тіпті мүшелер мен бүтін организмнің әсерінен тыс болады. Сол себептен мұндай клеткаларды пайдаланып, барлық процесстерді таза түрінде зерттеуге болады. Бұл әдістің құндылығы - өсу жағдайларын бақылауға болады және әр түрлі химиялық, физикалық, сыртқы факторлардың әсерінің тиімділігін арттыруға мүмкіншілік береді, тәжірибелік нысандарды жыл бойы үздіксіз өсіруге болады. Клеткаларды асептикалық жағдайда өсіргендіктен, оларға микроорганизмдер әсері болмайды. Өсімдіктен бөлініп алынған клеткалар тұтас организмге тән механикалық және физика-химиялық қорғаныштық жүйелерінен және клеткааралық әрекеттесуден айырылады. Сондықтан олар кез-келген әсерге өзінің жауап реакциясын көрсетеді. Сөйтіп, клеткалардың күйін ең алғашқы қарапайым процесстердің деңгейінде зерттеуге болады.
Жасуша - вирустардан басқа тірі организмдер құрылымының ең қарапайым бөлігі, құрылысы мен тіршілігінің негізі; жеке тіршілік ете алатын қарапайым тірі жүйе. Жасуша өз алдына жеке организм ретінде (бактерия, қарапайымдар, кейбір балдырлармен саңырауқұлақтар) немесе көп жасушалы жануарлар, өсімдіктер және саңырауқұлақтардың тіндері мен ұлпаларының құрамында кездеседі. Тек вирустардың тіршілігі жасушасыз формада өтеді. Жасуша терминін ғылымға 1665 жылы ағылшын жаратылыстанушысы Р.Гук (1635 - 1703) енгізген. Тіршілікті жасуша тұрғысынан зерттеу - қазіргі заманғы биологиялық зерттеулердің негізі.
Өсімдік жасушасының құрылысы және қызметі. Өсімдіктер - автотрофтар. Олар қоршаған ортадағы қарапайым бейорганикалық заттардан (су, көмірқышқыл газы) күн сәулесінің әсерінен органикалық заттарды түзеді. Гетеротрофты ағзалар дайын органикалық заттармен көректенеді. Сондықтан өсімдіктер құрылысы ерекше келеді. Өсімдіктер организмі клеткадан тұрады. Яғни, клетка - тірі организмдердің құрылымдық және қызметтік (функционалдық) бірлігі. Клетка - қоректенеді, тыныс алады, өседі, көбейеді, онда зат алмасу процестері жүреді.
Организмдердің клеткалардан тұратындығын анықтау микроскоптарды ойлап тауып, оны жетілдіруге тікелей байланысты. 1665 жылы голланд ғалымы Р. Гук қарапайым микроскопты жетілдіріп, пробка кесіндісін микроскоптан қарағанда оның тор тәрізді ұялардан тұратынын көрді. Оны клетка деп атады. Ал, организмдердің клеткалық құрылысы теориясын неміс ғалымдары ботаник М. Шлейден (1938) және зоолог Т. Шванн (1839) қалыптастырды. Бұл теорияның басты маңыздылығы - барлық тірі организмдердің тегі бір екендігін көрсетеді және тіршілік иелерін клеткалық деңгейде зерттеу мүмкіндігі туындады.
Өсімдіктер клеткасының ерекшеліктері бар: фототрофты қоректену түріне байланысты клеткада пластидтер жүйесі бар, клетка қабығы полисахаридті, жетілген клеткаларда вакуоль болады.
Клетка құрылысы. Клетка (жасуша) негізінен үш бөлімнен тұрады: 1) клетканы қаптап тұратын қабықшасы; 2) құрамында органоидтар бар цитоплазма; 3) ядро, онда клетканың генетикалық ақпараты жинақталған - ДНҚ бар. Бұлар кәдімгі микроскоптан көрінеді. Мембрананың, цитоплазманың құрылысы, оның ішіндегі органоидтардың структурасы тек электронды микроскоп арқылы көрінеді (1- сурет).
Клетка қабығы. Өсімдік клеткасының ерекшелігі - оның қатты, тығыз полисахаридті қабығының болуы. Клетка қабығы жасушаның пішінін анықтайды, клеткалар мен ұлпаларға беріктік, мықтылық қасиет беріп, клетка ішіндегі гидростатикалық қысым әсерінен цитоплазмалық мембрананың зақымдануынан сақтайды. Сонымен бірге, клетка қабығы өткізгіштік, қаңқалық, бөгеттік, қорғаныштық қызмет атқарады.
Сурет 1. Өсімдік клеткасы құрылысықасы:
1,2-клетка қабықшасы; 3-саңылаулар; 4-ядро қабықшасы; 5- эндоплазмалық тор (ЭТ); 6-Гольджи аппараты; 7-ядро және ядрошық; 8- митохондрия; 9-май тамшысы; 10-вакуоль; 11-крахмал түйіршіктері; 12-хлоропласт; 13-пропластидтер; 14-рибосомалар
Клетка қабығының құрамына құрылымдық компоненттер (өсімдіктерде целлюлоза, саңырауқұлақтарда хитин, ашытқыларда глюкан, балдырларда манан немесе кеклан), матрикстік компоненттер (гемицеллюлоза, пектинді заттар, белоктар, липидтер) кіреді. Клеткалардың дамып жетілуі барысында қабық матриксі лигнин, суберин заттарымен толығады. Лигниннің енуі нәтижесінде клетка қабығы сүректеніп, беріктігі күшейеді, бірақ серпімділігі азаяды. Клетка қабығы қалыңдауға және өзгеруге қабілетті.
Қабықтың өн бойында диаметрі 1 мкм плазмодесмалар (саңылау түтіктер) бар. Плазмодесмалар арқылы байланысқан клетка цитоплазмалары бірігіп, тұтас симпласт жүйесін құрайды. Клетка қабырғалары мен клетка аралық кеңістіктердің және өлі ксилеманың өзара байланысқан жүйесін апопласт (бос кеңістіктер) деп атайды. Симпласт және апопласт жүйесі өсімдіктерге су мен қоректік заттардың еніп жылжыйтын жолы.
Әртүрлі өсімдіктердің және оның мүшелерінің қабығының қалыңдығы алуан түрлі: мкм-нің 110 бөлігінен 10 мкм-ға дейін. Клетка қабығының эластикалық майысқан (бастапқы қалпына келе алатын) және пластикалық (қайта қалпына келмейтін), яғни әртүрлі созылып өсу қабілеті бар. Сонымен бірге, клетка қабығы тұрақты әрі белсенді емес болғандықтан механикалық және қорғаныштық қызметін атқарады.
Мембраналар клетканың ішкі бөліктерін сыртқы ортадан бөліп тұрады. Оны плазмалемма деп атайды. Эндоплазматикалық тор және ядро мембраналары клетка мембранасына ұқсас. Цитоплазма және ондағы органоидтар мембрана арқылы бөлек компоненттерге бөлінеді, әрі бір-бірімен жалғасып, тұтас жүйе құрайды. Мембрана бетінде әртүрлі рецепторлар жинақталған, үстінде және ішінде полиферменттік комплекстер орналасқан. Сондықтан онда организмдердің тіршілік әрекетіне қатысты маңызды биологиялық процестері (тынысалу тізбегіндегі электронды тасымалдау, тотықтанып фосфорлану және фотосинтетикалық фосфорлану) жүреді.
Мембраналардың құрылысы қос қабатты болады және қалыңдығы 5-10 нм. Химиялық құрамы бойынша, көпшілік жағдайда, белок пен липидтер тең арақатынаста (60-40%) және шамалы (10%-дан аздау) көмірсулардан құралған. Липидтердің ішінде фосфолипидтердің үлесі көбірек. Сонымен бірге, басқа да липидтер (глико- және сульфолипидтер, май қышқылдары, т.б.) бар ( 2- сурет).
Сурет 2. Клетка мембранасының құрылысы
1-қос липидттік қабат; 2-фосфолипидтер; 3-гидрофильды полярлы бас тәрізді бөлігі; 4-гидрофобты полярлы құйрығы; 5-холестерин молекуласы; 6-интегральды белок; 7-перифериялы белок; 8-цитоқаңқаның филаменты; 9-альфа спиральды белок; 10-гликопротеин; 11-көмірсулар.
Фосфолипидтердің маңызды қасиеті, оның молекуласында полярлы гидрофильды бөлігі (глицерин, фосфор қышқылы, аминоспирт) және гидрофобты, полярлы емес екі көмірсулы құйрықшаның болады (3- сурет).
Қазіргі кезеңде мембрана құрылымының сұйық-мозайкалық моделі (С. Зингер, Дж. Никольсон, (1972-1976) кеңінен таралған. Фосфолипидтер мембрана құрамына енетін фермент-белоктардың белсенділігіне әсер етіп, олардың конформациялық құрылымын өзгертеді, гидрофобты ортаны қалыптастырады. Екі қабатты мембрана тұтас липидтерден құралған емес, арасында белок молекулалары бар. Олар әртүрлі:
1) липид қабатын тесіп арғы-бергі бетіне өтетін - интегралды белоктар
Бұл белоктар иондар мен молекулаларды клеткаға енгізу және шығару қызметін атқарады;
2) мембрана сыртында орналасқан, перифериялық шеткері белоктар (2-сурет). Бұлар интегралды белоктар бөліктерін бір-бірімен байланыстырады;
3) мембранада спираль тәрізді жиырылған альфа-спираль белоктар (2 - сурет) бар. Бұлар мембрана қабатынан түгел өтеді және цитоплазмаға келетін қоректік заттарды өткізу қызметін атқарады. Мембраналық липидтер көлемі, конфигурациясы, зарядтылығы бойынша алуан әртүрлі болады (фосфоглицеридтер, гликолипидтер, т.б.). Әртүрлі мембраналарда олар өзгеше арақатынаста болуы мүмкін. Липидтер мен белоктардың көлемі, конфигурациясы бойынша арақатынасының өзгеруі мембраналар қасиеттерін өзгертеді. Қалыпты физиологиялық жағдайда қанықпаған май қышқылдарының болуын қамтамасыз етеді.
Сурет 3. Фосфолипид және холестрин құрылысы:
1-глицерин молекуласы; 2-қаныққан май қышқылы; 3-қанықпаған май қышқылы; 4-фосфатты топ; 5-полярлы бөлігі; 6-полярлы емес бөлігі; 7- бензолды сақина.
Цитоплазма. Клетканың негізгі ішкі бөлігі - цитоплазма. Ол күрделі, сұйық, әрі қоймалжың, көптеген бөліктерден құралған маманданған жүйе, құрамында мембраналық және мембраналық емес құрылымдар бар. Цитоплазмада негізгі зат алмасу процестер жүреді.
Негізгі плазма, яғни гиалоплазмада барлық органоидтар орналасады, мұнда көптеген ферменттер жинақталған, маңызды биохимиялық процестер өтеді. Цитоплазманың өн бойында белоктардың күрделі жүйесі, яғни цитоқаңқадан құралған. Ол микрофиламенттер және микротүтіктерден тұрады. Клеткада жүретін митоз, мейоз, цитоплазманың қозғалуы, суды жылжыту т.б. процестерде цитоқаңқаның ролі үлкен.
Эндоплазмалық ретикулум (ЭПР) немесе эндоплазмалық тор (ЭПТ) - бұл цитоплазманың бүкіл қабатында орналасқан, мембраналармен (6-7 нм) қоршалған каналдар мен көпіршік сияқты құрылымдардан құралған күрделі жүйе. Каналдардың (өзекшелердің) кеңейген жері цистернаға айналады, ол көпіршіктерге айналып, вакуолямен жалғасады. Ядро қабықшасы да ЭПР жүйесіне қосылады. Каналдар мен цистерналар саны және орналасуы клетканың қызметіне, физиологиялық жай-күйіне байланысты өзгерістерге ұшырайды. ЭПР мембранасы үстінде рибосомалар орналасқан жері кедір-бұдырлы, ал рибосомалар жоғы - біріңғай тегіскеледі. ЭПР мембранасымен байланысқан (1- сурет, 5).
Эндоплазмалық ретикулумның (ЭПР) физиологиялық қызметі алуан түрлі. ЭПР мембраналары клетканы әртүрлі бөліктерге (компартменттерге) бөліп, метаболизм заттарының кездейсоқ араласуын болдырмайды, әртүрлі заттардың клетка ішілік және сыртқы тасымалдауларға әсері бар. Кедір-бұдырлы ЭПР-да белок синтезделіп, жинақталады және керекті орындарға тасымалданады. ЭПР-дың тегіс түрі көмірсулардың, мембрана құрамына енетін липидтердің синтезделуіне және клеткаға уытты әсер ететін қосындыларды залалсыздандыру процесіне қатысады. Жас клеткаларда эндоплазмалық тор (ЭПТ) нашар дамыған, ал клетканың жылдам өсу кезеңдерінде ЭПТ қарқынды дамып қалыптасады.
Рибосомалар-диаметрі шамамен 20 нм, құрамы рибонуклео-протеидтерден тұратын, үлкен және кіші бөлшектен құралған денелер. Әрбір клеткада бірнеше он мыңдаған рибосомалар бар. Олардың негізінен үш түрі бар: цитоплазматикалық - 80S, хлоропласта - 70S түрі және митохондрияда - 80S рибосомалар түрлері. Рибосомалардың құрамында белок және рибосомальды рРНҚ бар.
Рибосомалар үлкен және кіші екі суббөліктен тұрады. Үлкен бөліктің құрамында бір жоғары молекулалы РНҚ және екі кіші молекулалы РНҚ бар, ал кіші бөлігінде - бір жоғары молекулалы РНҚ орналасқан. Сонымен бірге, рибосома құрамында әртүрлі белоктар бар. Рибосомадағы РНҚ және белоктар бір-бірімен ерекше байланысып, нуклеопротеидті тізбек құрайды. Рибосоманың жеке бөліктерінің бірігуі екі валентті катиондар болған жағдайда жүзеге асады. Соның ішінде ең маңыздысы магний катиондары. рРНҚ ядрода түзіледі (матрицасы ядролық ДНҚ), ал рибосомалық белоктар ядрошықта синтезделеді.
Митохондриялар. Клеткадағы тотығу-тотықсыздану процесінің, электрон тасымалдаушы тізбектің, тотыға фосфорлану, яғни жалпы энергия алмасу процесінің орталығымитохондрия. Тынысалу барысында энергияның аденозинтрифосфатта (АТФ) жинақталуы митохондрияда өтеді. Митохондрия формасы негізінен сопақша, ұзындығы 1-7 мкм, диаметрі 0,4-0,5 мкм. Клеткадағы митохондрия саны 500-ден 1000-ға дейін болады (4 сурет).
Сурет 4. Митохондрия құрылысы
1-сыртқы мембрана; 2-ішкі мембрана; 3-матрикс; 4-митохондрияның ішкі жиегі.
Митохондриялар қалыңдығы 5-10 нм болатын қос қабатты мембранамен қоршалған. Сыртқы мембрана созылыңқы болады, ішкі мембранада тарақ тістері тәрізді өскіндері - кристалары бар. Мембраналар арасындағы митохондриялық кеңістікті қоймалжың, жартылай сұйық масса - матрикстолтырады. Матриксте Кребс циклының ферменттері жинақталады. Митохондрияның құрамында 65-70% белок, 25-30% липидтер және нуклеин қышқылдары, РНҚ-1%, ДНҚ-0,5% бар. Ішкі мембранада тынысалу тізбегі (электрондарды тасымалдаушы тізбек) шоғырланған. Мембрананың ішкі бетінде 104-105 мөлшерінде саңырауқұлақ тәрізді бөлшектер, яғни АТФ-ның түзілуін катализдейтін АТФ-синтетаза ферменті орналасқан.
Лизосомалар - диаметрі 1-2 мкм, мембранамен қоршалған органеллалар. Олар эндоплазмалық тор (ЭПТ) мембраналарынан немесе Гольджи аппараты-нан пайда болады. Лизосоманың ішкі кеңістігі сұйықпен толыққан. Онда негізінен гидролитикалық (протеаза, нуклеаза, липазалар, т.б.) ферменттер бар. Лизосомалар клеткадағы өзінің қызметін аяқтаған құрылымдарды немесе бөтен заттарды жойып отырады.
Майда денешіктер - бұлар лизосомадан майдалау, диаметрі 0,5-1,5 мкм, бір қабат мембранамен қапталған, сфералық формадағы көпіршіктер. Микроденешіктер ЭПР-ден пайда болады.
Пероксисомаларда тотықтырғыш ферменттер (каталаза, гликолатоксидаза, т.б) болады. Пероксисомада фототынысалудың этаптары өтеді. Майда денешіктердің басқа түрі - глиоксисомалар майлы тұқымдарда және өсімдіктердің май жинақталатын мүшелерінде кездеседі. Бұл денешікте пероксисомада болатын ферменттер және де қорлық майларды қантқа дейін ыдырататын ферменттер бар. Осы процесс арқылы өскіндер өсуге керекті энергия алады.
Гольджи аспабы (ГА) - диктиосомалардан, везикулалардан және цистерна аралық түтікшелерден тұрады. Біраз сфералық көпіршіктер цистернамен байланысқан. Гольджи аспабын құрайтын белоктар бір-бірімен қысыңқы топтасып, 5-6 данадан бірігіп байланысып, цитоплазмада таралған. Гольджи аспабының екі ұшы (полюсі) бар: бір жағында жаңа цистерналар пайда болса, екінші жағында көпіршіктер пайда болады. Бұл процесс бір мезгілде және үздіксіз жүреді ( 5 сурет).
Сурет 5. Гольджи аспабының құрылымдық жобасы (Т.С. Саламатова, 1993).
1-диктиосомалар; 2-цистерна аралық түтікшелер жүйесі; 3-көпіршіктер (везикулалар);4-рибосомалар; 5-полирибосомалар; 6-секреттік көпіршіктер
ГА клетка қабықшасы мен плазмалеммаларды құрастыруға, көмірсуларды синтездеуге қатысады. Гольджи аспабы цистерналары клетка сыртына шырыштардың бөлінуіне, басқа заттардың шығуына қатысады.
Вакуоль - клетканың орталығында орналасқан, сырты мембрана-тонопластпенқоршалған, іші клетка сөлімен толыққан, өсімдік клеткаларына тән жүйе. Жас, меристемалық клеткаларда вакуоль өте майда көпіршіктер түрінде болады. Жетілген клеткаларда олар бірігіп, үлкен вакуоль құрайды. Вакуольдің ішкі қуысын клетка сөлі толтырады. Оның құрамында еріген тұздар, зат алмасу өнімдері: органикалық қышқылдар мен олардың тұздары, қанттар, ферменттер, пектинді қосылыстар, белоктар, сондай-ақ қайталама өнімдер: фенолдар, таниндер, флавоноидтар, пигменттер, алкалоидтар, т.б. заттар бар.
Клетканың созылып өсуі кезінде вакуоль судың осмостық сіңірілуін, және де клетка тургорын қамтамасыз етеді. Вакуольдегі пигменттердің болуы гүл күлтелерінің, жемістердің әдемі, ашық әрі алуан түрлі болуын, күзде жапырақтың сары, т.б. түске боялуын қамтамасыз етеді. Вакуоль қоректік заттардың (сахароза, минералды тұздар, т.б.) қоры жинақталатын орын. Вакуольде негізінен гидролиздік ферменттер бар. Вакуольде клеткаға қажетсіз заттар қайта өңделеді және улы заттар залалсыздандырылады.
Пластидтер - қос мембранамен қапталған дөңгелек және сопақша органоидтар. Ішкі мембраналар ішке қарай көмкеріліп мембраналар жүйесін құрайды. Пластидтер түссіз (пропластидтер, лейкопласттар, этиопластар) және түсті (хлоропластар, хромопластар) болып бөлінеді.
Меристемалық клеткаларда протопластидтер болады. Олардың ішкі мембраналары аз көмкерілген. Осы құрылыс жетілген клеткаларда сақталса, оларды лейкопластар деп атайды. Лейкопластарда қор заттары жинақталады. Қор заттардың табиғатына қарай лейкопластар: амилопластар (крахмал), элайопластар (май), протеинопластар (белок) деп ажыратылады.Жасыл өсімдіктерді қараңғыда өсіргенде хлоропластар этиопластарға айналады. Бұл жағдайда ішкі мембраналық жүйе күрделі құрылымдық өзгерістерге ұшырайды.
Хлоропластарда фотосинтез процесі жүзеге асады. Хлоропластар сопақша денешіктер, ұзындығы 5-10 мкм, диаметрі 2-3 мкм. Жапырақтың бір клеткасында 15-20 немесе одан да көп хлоропластар, ал кейбір балдырларда 1-2 үлкен, пішіні әртүрлі хроматофорлар болады. Хлоропластар қос мембранамен қапталған. Ішкі мембранасы гомогенді орта стромамен шектеледі. Ішкі мембранасы ішке қарай көмкеріліп, тығыз тилакоидтар құрайды. Олардың пішіні кейде диск түрінде болады. Тилакоидтар бірінің үстіне бірі қатталып жинақталып, тилакоидт граналарын құрайды. Тилакоид мембраналарында жасыл, сары, қызыл пигменттер болады.
Ядро.Ядроның маңызы, онда орналасқан хромосомаларда клетканың генетикалық ақпараты жинақталған ДНҚ-ның (дезоксирибонуклейн қышқылының) болуына байланысты.
Клеткалар негізінен бір ядролы болады. Бірақ, көп ядролы клеткаларда бар. Клетка органоидтарының ішіндегі ең ірісі - ядро, диаметрі шамамен 5-20 мкм, формасы - дөңгелек, сопақша, сфералық түрде болады. Өсімдіктердің жас клеткаларында ядро ортасына таман орналасқан, ал жетілген клеткаларда ірі орталық вакуоля болғандықтан ядро клетка шетіне жақын орналасады.
Ядроның химиялық құрамы негізінен нуклеин қышқылдары және белоктардан құралған. Мысалы, ал асбұршақ клеткасынан бөлініп алынған ядрода ДНҚ-14%, РНҚ-12%, негізгі белоктар-22,6%, басқа белоктар-51,3% және де липидтер бар. Ядродағы белоктар негізгі, немесе ДНҚ-мен байланысқан гистондар және нуклеоплазма, мембраналар, рибосомалар құрамына енетін басқа қышқыл белоктарболып бөлінеді. Ядро үш бөліктен тұрады: ядроны қоршаған қос қабатты мембрана (қабықша), ішіндегі сұйықтау зат - нуклеоплазма, ортасында ядрошық орналасады (1 -сурет, 7).
Ядро қабықшасы қалыңдығы 8 нм қос мембранадан құралған. Ішкі мембрана нуклеоплазмаға, сыртқысы - цитоплазмаға жанасып жатады. Ядро қабықшасында диаметрі 40-50 нм болатын көптеген саңылаулар бар. Қабықшаның сыртқы мембранасы эндоплазмалық тормен тікелей жалғасады, оның цитоплазмаға қараған жағында рибосомалар болады. Ядродағы негізгі құрылыстық бөлік - бұл хромосомалар. Олардың саны әрбір биологиялық түрдің ерекше белгісі болып есептеледі. Хромосома - ДНҚ тізбектерінен (жіпшелерінен) тұратын денешік. Хромосоманың құрамында ДНҚ, гистон, қышқыл белоктар, аз мөлшерде РНҚ болады. Жеке хромосома - молекуласы өте ұзын бір ДНҚ тізбегінен және гистондардың миллиондаған молекуласынан құралған. ДНҚ тізбегінде тұқым қуалау ақпараты, клетканың функциональдық қызметі, организмнің қоршаған ортамен байланыста өсіп дамуының бағдарламасы жинақталып сақталады. Хромосомалар клетканың даму циклінің кезеңімен фазаларына байланысты құрылысын өзгертіп отырады.
Ядрошықтар. Ядродағы рибосома бөліктері пайда болатын аймақты ядрошықтардеп атайды. Олардың саны 1-2, кейде 3-4 болатын, формасы дөңгелек, кейде сопақша денешіктер (1-сурет,7). Ядрошықта екі рибосомалық РНҚ-ның (25S және 18S) синтезделу, цитоплазмалық рибосомалардың бөліктерінің (60S және 40S) қалыптасу процестері жүзеге асады. Яғни, ядрошық РНҚ синтезінің орталығы.
Ядро - клетканың генетикалық ақпараты сақталатын, ДНҚ-ның редупликациялану (екі еселенуі)жәнетранскрипция(синтездел у) процестерін, ДНҚ молекуласының өздігінен құрылуын қамтамасыз ететін органоид. Ядро цитоплазмамен тығыз байланыста болып, генетикалық информацияның дәлдігін қамтамасызетуге қатысады және клетканың тіршілік процестерін басқарады.
Өсімдік клеткасының химиялық құрамы. Өсімдік клеткасының құрамына биополимерлер: белоктар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер және олардың молекулаларының құрылымдық бөліктері (амин қышқылдары, нуклеотидтер, қарапайым көмірсулар, май қышқылдары) кіреді.
Клетка құрамында су - 75-85%, белок - 10%, ДНҚ - 0,4%, РНҚ - 0,7%, липидтер - 2%, басқа органикалық заттар - 0,4%, бейорганикалық заттар (Mg, Ca, Mn, Na, K, Fe, Zn, Cu, Mo) - 1,5% құрайды.
Клеткадағы субос және байланысқан түрінде болады. Бос су клетканың 85% қамтиды. Бос су еріткіш ретінде пайдаланылады және протопластың коллоидты жүйесіндегі дисперсті ортасы болып табылады. Байланысқан суклетканың 4-5% құрайды, су молекулалары белоктармен сутектік және басқа байланыстар арқылы байланысады. Сондай-ақ, байланысқан су молекулалары макромолекулалардың фибриллярлы құрылыстарына кіреді. Белок молекуласындағы әрбір амин тобы 2,6 су молекуласымен байланысқа түсе алады, сонда белоктың бір молекуласына 18000 су молекуласы келеді. Клеткадағы екі формадағы сулардың өзара физиологиялық ерекшелігі - төменгі температурада белоктармен байланысқан судың мұз болып қатуы бос суға қарағанда баяу жүреді.
Клетканың иондық құрамы мен минерал заттары. Өсімдік клеткалары мен ұлпалары элементарлы (протондар, электрондар, нейтрондар мен фотондардан); биоэлементтерден (су, органогендер - С, Н, О, N ); Na+; K+; Mg2+; Ca2+; Cl- иондарынан; микроэлементтерден (Mn, Fe, Co, Cu, B, I, Al, V, Mo) және молекулалық құрылымдық бірліктерден (көмірсулар, майлар, фосфатидтер, 20 амин қышқылдары және 5 нуклеотид негіздерінен) тұрады.
Клеткадағы минеральды заттар тұздар түрінде немесе белоктар, көмірсулар және липидтермен байланысқан түрінде болады. Аниондар (CІ-) мен катиондарға (Na+, K+) диссоцияланған тұздар клеткадағы осмостық қысымды қамтамасыз етеді және ортаның қышқылдық және сілтілік тепе-теңдікте болуын реттейді.
Минералды заттар клеткадағы каллоидтардың физико-химиялық қасиетін реттеп, клетканың құрылысына әсер етеді. Металдар мен металл емес заттар клеткаға улы немесе пайдалы әсер етіп, биохимиялық реакциялардың катализаторлары болып табылады. Сондай-ақ, тургорды және цитоплазманың өткізгіштігін қамтамасыз етеді. Клеткадағы электрлік және радиоактивті құбылыстардың орталықтары болып табылады. Микро-, ультрамикроэлементтер жоғары белсенді қосылыстардың құрамына кіреді, оларды хелаттар деп атайды. Хелаттар өсімдіктің зат алмасуына қатысады.
Клетканың химиялық құрамы. Жасушаның құрамында 80-нен астам химиялық элементтер кездеседі. Олар жасушадағы зат алмасу процестеріне қатысады. Әрбір жасушаның құрамы ағзалық және бейагзалық қосылыстардан тұрады. Ағзалық қосылыстарға: нәруыздар (ақуыз), майлар, көмірсулар және ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz