Биотехнологияда қолданылатын микроорганизмдер

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

АНЫҚТАМАЛАР, БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
5
КІРІСПЕ
6
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
Әдеби шолу
7
7
1.1 Микробиологиялық биотехнологияның тарихы
7
1.2 Биотехнологиялық процестерде микроорганизмдердің жүзеге асыратын ролі
9
1.3 Микроорагнизмдердің биотехнологиядағы қызметі
13
1.4 Биотехнологияда қолданылатын микроорганизмдер
16
1.5 Микробты трансформация
18
1.6 Биологиялық активті заттарды түзуші микроорганизмдер
20
ҚОРЫТЫНДЫ
24
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
25

АНЫҚТАМАЛАР

Биотехнология деп - организмдерді, биологиялық жүйелерді және процестерді адамның мақсатына сай өңдірісте қолдануды.
Микробиология - жай көзге көрінбейтін, ұсақ тірі организмдерді, олардың құрлысы мен биологиялық, биохимиялық қасиеттерін және табиғатта жүріп жатқан процестердегі рөлін, адам тұрмысындағы пайдасы мен зиянын жан-жақты зерттейтін ғылым.
Вакцина - жұқпалы аурулардың алдын алу үшін қолданылатын препараттар.
Биореактор - микроорганизмдерді культивирлеу үшін, биомассаның жиналуы, мақсатты өнім синтезіне арналған аппарат.
Микрокапсула (микрокапсулалау) - қатты, сұйық немесе газ тәрізді дәрілік заттардың микроскоптық ұсақ бөлшектердің сыртқы қабықшасы болып табылады.
Ферментация - инокулядты алдын-ала дайындалған және термостатталған ортаға енгізгеннен бастап, биосинтез және биотрансформация салдарынан қоректік орта елементерінің сарқылуы, биосинтездің аяқалуы, культура активтілігінің процесінің аяқталуына дейінгі кезекті операциялар жиынтығын айтада.

БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУЛАР
Осы курстық жұмыста келесі белгілеулер пайдаланылды:
мг - миллиграмм
мл - миллилитр
м³ - метр куб
мкм - микрометр
рН- орта қышқылдығы
Сек -секунд
Г-грамм
%- пайыз
ºС- градус Цельсиясы
см - сантиметр
м- метр
сағ-сағат

КІРІCПЕ
Микробиология тарихында Рим профессоры Афанасий Кирхердің (1601 -- 1680) есімі ерекше орын алады. XVI ғасырдың аяғында Ганс пен Захарий Янсеңдердің алғашқымикроскопты құрастырғаны мәлім. Әрине, бұл өте қарапайым аспап еді. Соны пайдалана отырып, Кирхер сасыған етте, шарап сіркесінде, сүтте түрлі құрттардың кездесетінін байқады. Оба ауруымен ауырған адамдардың қанын зерттеу үстінде Кирхер одан ерекше құртты көрді. Қарапайым аспаппеноның микробты көруі мүмкін емес еді. Солай бола тұрсада, бұл аурудың қанда жүрген микробтар арқылы таралатыны жөніндегі оның пікірі өз. А.В. Левенгук. Кезіндегі прогрессивтік батыл көзқарас еді. Тек XVII ғасырдың аяғында ұлғайтып көрсететін аспаптарды жасау техникасының жетілуіне байланысты микроорганизмдерді тауып, оларды жан-жақты зерттеуге мүмкіндік туды. Микроорганизмдерді алғаш рет ашу голландия әуесқойы Антон Ван Левенгуктың (1632 - 1723) есімімен байланысты. Ол заттарды 160 - 300 есеге дейін үлкейте алатын алғашқы микроскопты құрастырған. Осы қарапайым микроскоптың көмегімен ол жай көзге көрінбейтін микробтар әлемін ашты, ет тағамдарындағы зен саңырауқұлақтарын, тұрып қалған қак суындағы тірг организмдерді көрді, олардың пішінін, шамасын және қозғалысын сипаттап жазды. Тісте тұрып қалған өңезді суға езіп қарағанда Левенгук бұл культурадан жыбырлап жүрген өте ұсақ жәндіктерді көргенін және олардың соншалықты кептігіне таң қалды.
Курстық жұмыстың мақсаты: Микроорганизмдердің өзгергіштігі және оның биотехнологиядағы орны туралы зерттеу.
Алға қойылған мақсатқа байланысты келесі міндеттер орындалады:
Биотехнологиялық процестерде микроорганизмдердің жүзеге асыратын ролімен танысу;
Микроорагнизмдердің биотехнологиядағы қызметі туралы білу.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ
Әдеби шолу
1.1 Микробиологиялық биотехнологияның тарихы
Микробиология - жай көзге көрінбейтін, ұсақ тірі организмдерді, олардың құрлысы мен биологиялық, биохимиялық қасиеттерін және табиғатта жүріп жатқан процестердегі рөлін, адам тұрмысындағы пайдасы мен зиянын жан-жақты зерттейтін ғылым.
Микроорганизмдердің басым көпшілігі - бактериялар. Сонымен қатар микробиология төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарды, микроскоптық ашытқыш саңырауқұлақтарды - дрожжыларды, ұсақ балдырларды, қара-пайым организмдерді, вирустарды да зерттейді. Өйткені бұл организмдердің сыртқы пішіні, құрлысы өте ұқсас, әрі сол ортаға тигізетін биохимиялық әсері жағынан да бірлестікте болады.
Микробиологияның дамуы басқа ғылым салалары сияқты өндіріс тәсілдеріне, практикалық жұмыстардың талабына, жалпы ғылым мен техниканың дамуына тығыз байланысты.
Микробиология жеке ғылым болғаңдықтан, оны зерттеудің өзіндік әдістері бар. Бұл әдістер практикада кеңінен қолданылып жүр. Молекулярлық биологияның соңғы жылдардағы қарқындап дамуы микробиологияда жаңа биохимиялық, биофизикалық және генетикалық әдістердің енуін қамтамасыз етті. Осы әдістерді қолдану арқасында микро-биологияда бұрын зерттелген салалардан бірқатар жаңа деректер алынды.
Микробиология ботаника мен зоология ғылымдарының қарапайым организмдерді зерттейтін салаларымен тығыз байланысты. Ал ферменттер мен витаминдерді зерттеуде микробиология биохимия пәнімен де ұштасып жатады. Микробиология ғылымының жетістіктері қазіргі кезде ауыл шаруашылық дақылдарының өшмділігін арттыруда, түрлі өсімдіктер мен жануарлардың зиянкестеріне қарсы күресуде, шырыңды азық-сүрлемді даярлауда кеңінен қолданылады.
Топырақта жүріп жататын негізгі биологиялық процестер, топырақтың құнарлылығы, оның сапасы мен құралуы икроорганизмдер тіршілігіне байланысты. Микроорганизмдер тіршілігшің нәтижесшде өсімдіктердің тамыр арқылы қоректенуі жақсарады, сейтіп егіннің өнімділігі артады. Сондықтан микроорганизмдер тіршілігінің нәтижесінде топырақта азот, көміртегі және фосфор элементтерінің көбеюіне мүмкіндік туады.
Микроорганизмдерді барлық судан да кездестіреміз. Әсіресе олардың басым көпшілігі судың түбіндегі қорыста, қоректік заттардың молырақ жерінде тіршілік етеді. Тіпті өзіміз тыныс алатын ауада да олар жеткілікті. К Көбінесе олар ауасы нашар, әсіресе халқы тығыз, өнеркәсібі жиі орналасқан жерлерде көп тараған.
Жалпы микроорганизмдер әлемінің табиғаттағы маңызы орасан зор. Өсімдіктер мен жануарлар қалдықтары микробтардың қатысуымен шіріп, ыдырайды. Олардың денесіндегі түрлі химиялық элементтер ауа мен топыраққа тарайды. Осының нәтижесінде тіршілікке қажетті заттар қайтадан пайда болады.
Жанар қазба байлықтар - шымтезек, тас көмір, мүнай сияқты заттардың да микроорганизмдердің әрекеті нәти-жесінде түзілетіні анықталды.
Сонымен табиғатта микроорганизмдердің көмегімен заттардың күрделі айналымы жүріп жатады.
Микробиология микроорганизмдердің биохимиялық әрекеттерін, қоректік заттарды өзгертудегі олардың негізгі рөлін қарастырады. Бұл процестердің ішінде кейбір микроорганизмдер әрекеттерінің, мәселен, қанттың спиртке дейін ашуының, антибиотиктер мен витаминдер түзілуінің халық шаруашылығында зор маңызы бар. Микроорганизмдер тіршілігінің ең бір айқын байқалатын жері - ашыту процесі. Күнделікті көріп жүрген сыра мен түрлі шараптар, басқа да жоғары сапалы өнімдер, сонымен бірге тағамдардың шіріп, бүлінуі және кегеруі бәрі де осы микроорганизмдердің әсерінен болады.
Микроорганизмдердің қоршаған ортаны ластанудан тазартуда айта қаларлықтай маңызы бар. Ірі өндіріс орталықтарында, қалаларда қалдық заттардың көптеп жиналуы тіршілік үшін аса қауіпті. Сондықтан оларды уақытында осы зиянды заттардан тазартуда микроорганизмдерді қолданады.
Микробиология өнеркәсібінің негізгі мақсаты - халық шаруашылығын мал азықтық белоктар, ферменттер, антибиотиктер, витаминдер, амин қышқылдары, бактериялы тыңайтқыштар, өсімдіктерді қорғауға қажетті препараттар және басқа да микробтық өнімдермен қамтамасыз ету.
Айта кететін жай, кейбір заттарды (В витамині, ферменттер, кейбір алмастырылмайтын амин қышқылдары) тек қана микробиологиялық жолмен алады, олар химиялық тәсілдермен әзір өңдірілмейді. Ал бүл заттарды рационға қосса малдан, қүстан қосымша көптеген өнім алуға болады.
Өсімдіктерді микробиологиялық жолмен қорғау әдісін шаруашылыққа кеңінен енгізу арқылы егісті түрлі зиянкестер мен аурулардан сактауға, сөйтіп, елімізді жеміс-жидек, көкөніс, мақта және басқада дақылдармен қамтамасыз етуге мүмкіндік туады.
Қазір микробиологиялық жолмен алынатын ферменттер тамақ және жеңіл, медицина, химия өнеркәсібіңде және ауыл шаруашылығында қолданылады. Сондай-ақ біздің елімізбен қатар, микробтық ферменттерді қолдану шетелдерде: Жалонияда, Америка Құрама Штаттарыңда, Англияда, Чехословакияда, Голландияда және Германияда кеңінен етек алып отыр.
Осы жағдайды ескере отырып, біз микроорганизмдердің биохимиялық әрекеттеріне ерекше кеңіл бөліп, көптеген биологиялық процестердің негізін толығырақ баяңдауға ты-рыстық.
Микроорганизмдердің адам, жануарлар мен өсімдіктер тіршілігіне зиянды әсер ететіні де мәлім. Қазіргі кезде олардың әсерінен болатын аса қауіпті аурулар белгілі болды және олармен дәйекті күресу шаралары белгіленіп отыр. Бұларға қарсы күресте басқа микробтардан алынатын антибиотиктерді, емдік вакцина, сарысуларды (сыворотка) қолдану жақсы нәтиже беріп отыр. Көптеген дәрі-дәрмек өнеркдсібінщ фабрикалары осы антибиотиктерді және басқа да емдік препараттарды өндіреді.
XX ғасырдың өзінде микробиологиядан ғылымның жаңа саласы - вирусология бөлініп шықты. Алғаш рет орыс оқымыстысы Д. И. Ивановский 1892 жылы виру-старды зерттеп ашты. Қтыру, қызылша, шешек, полиомиелит сияқты аса қауіпті ауруларды қоздырушылар өте майда вирустар екені белгілі болды. Оларды егжей-тегжейілі жете зерттеу біздің ғасырдың 40-жылдарында жасалған электронды микроскоптар көмегімен жүзеге асырылды.
Микроорганизмдердің санқилы қасиетін, оларды жетілдірілген аспаптармен терең зерттегенде ғана білуге болады. Сонда ғана олардың қауіпті әрекеттерінен сақтануға, пайдалы жақтарын тиімді пайдалана білуге мүмкіндік туады.

1.2 Биотехнологиялық процестерде микроорганизмдердің жүзеге асыратын ролі
Биотехнология - 21 ғасырда дамып келе жатқан ғылым саласының бірі болып табылады. Еліміз экономиканы индустрияландыру ғана емес, ақыл-ойға жүгінетін инновациялық дамуды да қолға алуда, содан бері көптеген жұмыстар атқарылып, биотехнология өндірісі Қазақстанда қарқынды дамып келеді. Бірақ бұл үшін тиісінше қаржыландыру, қазіргі заманға сай құрал- жабдықтар және ең бастысы, күшті ғылыми әлеумет керек.
Биосферада тірі ағзалар өте көптеп орналасқан. Оның бірі макроәлемді, басқалары - микроәлемді құрайды. Макроәлемге жануарлар, құстар, өсімдіктер,жәндіктер мен басқа дакөзге көрінетін организмдер жатады;микроәлемге өсімдік және жануар текті көзге көрінбейтін өте ұсақ тірі организмдер жатады; бұлар негізінен бактериялар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар мен вирустар. Жобамен алғанда биосферада бактериялардың саны 1030 -дейін жетеді, ал вирустар мен қарапайымдылардың санын тіпті есепке алу қиын.
Микроорганизмдер молекулярлы-биологиялық құрылымына байланысты прокариоттар мен эукариоттарға бөлінеді. Прокариоттар (грек тілінен аударғанда karyon - ядро) - ядролық мембранасы және жоғары құрылымды органеллалары жоқ тіршіліктің ядроға дейінгі бір жасушалы қарапайымдылары. Бұл бактериялар, соның ішінде актиномицетгер мен көк-жасыл балдырлар. Эукариоттарға тұрақты ядросы және жоғары құрылымды органеллалары бар біржасушалы және копжасушалы ағзалар - қарапайымдылар, саңырауқүлақтар, балдырлар (тек кек-жасыл балдырдан баскасы) жатады. Прокариоттар мен эукариоттардың белгілі құрылысы, тіршілігінің арнайы тұрі бар және басқа тірі организмдермен, сондай-ақ тірі емес табигатпен биоценозды (грек тілінен аударғанда bios - өмір және koinos-жалпы) қарым-қатынаста болады. Прокариоттар сияқты эукариоттар да олардың өмір сүруі мен көбеюіне бағытталған тіршілік процесін қамтамасыз ететін қүрылымдардан тұрады.
Микроорганизмдердің ішінде ерекше орынды вирустар алады (латын тілінен аударғанда virus - у), вирустар тіршіліктің өте ұсак, және қарапайым түрі, тірі және тірі емес аралығында орналасып, жасушадан тыс өмір сүре алмайды. Вирустар құрамына нуклеин қышқылдары (ДНҚ немесе РНҚ), ақуыз, ферментгер кіреді. Приовдар құрылысы оған қарағанда қарапайым - генетикалык материалы яғни нуклеин кышқылы жоқ инфекциялық ақуызды бөлшектерден тұрады.
Вирустар мен приондар облигатты (міндетгі түрде) жасушаішілік паразиттер болып табылады. Прокариоттар әдетге жасушадан тыс көбейеді, бірақта факультативті жасушаішілік паразиттер де бола алады; тек кейбір бактериялар (риккетсиялар, хламидиялар) облигатты жасушаішілік паразиттер болады. Эукароиоттардың құрылысы прокариоттарға қарағанда анағүрлым күрделі. Бүл туралы жасушаның генетикалык аппаратын құрайтын гендер санына, яғни геном көлемі бойынша дәлелденеді. Эукариотгардың гендік келемі прокариоггарға қарағанда он есе, жүз есе үлкен. Вирустардың геном көлемі - 10-100 гендерден түрса, бактериялар - 1000-5000 гендерден, қарапайымдылар 10000-нан астам гендерден түрады. Микроәлемнің кейбір өкілдерін өлшемі 0,01-0,4 мкм, немесе 10-400 нм (вирустар), 10 мкм-ге дейін және одан жоғары (бактериялар, саңырауқұлақтар, карапайымдылар).
Биотехнологиялық процестерде микроорганизмдердің жүзеге асыратын ролі:

Биологиялық объектілер арасында ең алдымен микроорганизмдер туралы айту керек

Биообъектілерден шикізат (субстрат), технологиялық жағдай және құрал жабдықтардан құралған биотехнологиялық жүйе өндірісте нақты өнім алу үшін тағайындалады

Ашыту, биосинтез және биотрансформация процестері нәтижесінде өнім алады

Себебі көптеген жұмыс істеп жатқан үлкен масштабты биотехнологиялық өндірістер олардың биопродукциялық активтілігіне негізделген

Микроорганизмдер биотехнологияда ерекше басым міндет атқарады. Адам тіршілігіне қажетті биологиялық активті қосылыстарды алу, прокориаттардың метаболизм жүйесін қолдана отырып гендік-инжерлік техеология жолымен аса құнды эукариоттық ақуыздар алуға болады.
Микроорагнизмдер биотехнологияда микробиология зерттеу нысаны бойынша қарастырады.
Биотехнология биологиялық объект ғылымның бір саласы болғандықтан биообъект ретінде микроорагнизмдердің келесі таксономикалық топтарын қолданады:
- бактериялар мен актиномициттерді;
- саңырауқұлақтар мен ашытқыларды;
- микробалдырлар;
- вирустар.
Қазіргі кезде биотехнологиялық жолмен көп мөлшерде, бірақ аз шығынмен, азықтық ақуыз, бактерия, саңырауқұлақтар мен су балдырларының жасушалық массасы алынады, сондай-ақ инсулин, өсу гармоны, интерферон, қан сары суының факторы, моноклональды интиденелер, иммобилизденген ферменттер және басқалар дайындалады.
Микроорганизмдер биологияның көптеген мәселелерін шешуде маңызды зерттеу нысаны болып саналады. Соның нәтижесінде көптеген биологиялық заңдылықтар ашылып, биотехнологияның негізі қаланды.
Тамақ өнеркөсібінде нан пісіру, спирт алу жөне сүт ашыту, одан өр түрлі тагамдар даярлау, шарап жасау жұмыстары микроорганизмдердің тіршілік әрекетіне негізделген. Мұндай штамдар мал шаруашылығы үшін азықтық нәруызды, тамақ өнеркәсібі мен медицинада қолданылатын ферменттер мен витаминдік препараттарды өндіруде маңызды рөл атқарады.
Микроорагнизмдерді көбінесе биотехнологияда ашу процестерінде қолданылады.
Ашу өндірісі. Ашу - субстраттың толық тотығуы жүрмейтін және АТФ түзілуімен сипатталатын метаболиттік процесс. Көмірсутегілер мен бірқатар басқа да заттардың ашуы кезінде, мынандай өнімдер түзілуі мүмкін: этанол, лактат, пропионат, формиат, бутират, сукцинат, капронат. ацетат, н-бутанол, 2,3-бутандиол, ацетон, 2-пропанол, көмірқышқыл газы және молекулалық сутегі. Түзілген өнімнің түріне байланысты ашу процесінің бірнеше түрін ажыратады:
Спирттік ашу процесі;
Сүт қышқылдық ашу процесі;
Пропион қышқылдық ашу процесі;
Құмырсқа қышқылдық ашу процесі;
Май қышқылдық ашу процесі;
Сірке қышқылдық ашу процесі.
Ашу процесін жүргізетін микроорганизмдердің көбісі облигатты анаэробтар, кейде факультативті анаэробтар да кездеседі. Оттегі ашу процесін тежейді, ал тыныс алу процесін активтендіреді.
Микроорганизмдер штамдарын алуда тәжірибелік мутагенез бен сұрыптау әдістерін қолданады. Түрлі радиоактивті сәулелермен және химиялық мутагендік заттармен әсер ету арқылы қажетті өнімдерді көп мөлшерде бөліп шығаратын мутантты штамдар алады.осы әдісті пайдалану арқылы . Мысалы, пенициллиум зең саңырауқұлағынан пенициллин, актиномицеттерден стрептомицин мен биомицин антибиотиктері алынып, адамның түрлі жұқпалы ауруларын емдеуге кеңінен қолданылады. Мутантты формалардан алынатын антибиотиктердің мөлшері кәдімгі штамдарға қарағанда 10 -- 12 есе жоғары келеді. Сонымен қатар организмге кажетті аминқыш-қылдар мен витаминдер бөліп шығаратын жаңа мутанттар да шығарылды. Осындай бір бактериялык мутантты штамм кәдімгі штаммен салыстырғанда жануарлардың дұрыс өсіп жетілуін қамтамасыз ететін лизин ам.қыш 500 есе артық бөледі. Біздің елімізде микроорганизмдердің антибиотиктерді көп бөліп шығаратын мутантты формаларын алуға М.Х.Шығаева, Н.Б.Ахматуллина, К.А.Төлемісова, т.б. ғалымдар зор үлес қосты. Биотехнология және гендік инженерия. Биотехнология дегеніміз - тірі организмдер мен биологиялык процестерді адамның мақсатына сай өндірісте колдану. Биотехнологияның басты міндеті - халықты азық-түлікпен камтамасыз ету үшін мал шаруашылығы өнімдері мен мәдени өсімдіктерд. өнімін арттыру, микроорганизмдерден азыктық, нәруыз алуды жоғарылату, адам өміріне қажетті ам.қыш-ы, витамиңдерді, ферменттер мен антибиотиктерді мол ендіру. Биотехнологияньщ осы максатта жұмыс істейтін бағыты -- өндірістік микробиология.
Автокөліктер шығаратын улы газдарды, ауыл шаруашылығы ж\е өндіріс қалдыктарын, ірі калалардан шығарылатын лас суларды микроорганизмдердің, көмегімен тазартады, Егістіктер мен бау-бакшалардағы арамшөптерге, түрлі зиянкес жәндіктерге қарсы күресуге колданылатын адам денсаулығы үшін зиянды пестиц-ң орнына экологиялық таза препараттар алу да биотехнлогиялык жолмен іске асырылуда. Соңғы кезде мұнай мен газ қорының азайып, қымбаттауына байланысты кейбір мемлекеттерде фотосинтез нетижесінде түзілген органикалық заттарды микроорганизмдердің көмегімен спиртке айналдырып, жанармай ретінде пайдалану мүмкіндігі ашылды.
Биологиялық белсенді заттар - организмнің қандай да бір қызметін атқаратын арнайы жоғары әрекетті іске асыратын органикалық қосылыстар. Бұл заттарға ферменттер, гормондар, дәрумендер жатады. Биологиялық препараттар тірі ағзалардың тіршілік жағдайын жақсартып, олардан алынатын өнімдерді молайтуда маңызы зор. Биологиялық препараттарға вакциналар, сарысулар, микроағзалардан өндірілетін антибиотиктер, ферменттер, т.б. биологиялық активті заттар жатады. Мысалы, вакциналар түрлі аурулардан сақтандыру үшін де кеңінен пайдаланылады. Оның сарысуға қарағанда ағзадағы иммундық қасиеттерді ұзақ уақыт сақтап қалатын қасиеті бар. Биологиялық препараттар егіншілікте егіс дақылдарын аурудан қорғап, олардың өнімділігін арттыруға едәуір көмегін тигізеді. Мысалы, микробтардан даярланатын азотобактерин, нитрагин препараттары атмосферадағы өсімдіктерге қажетті азотты сіңіреді. Бұл азот тыңайтқыштарын үнемдеуге көмектеседі.
Ал құрамында фосфор бактериялары бар - фосфоробактерин биологиялық препараттары топырақтағы күрделі фосфор қосылыстарын ерітіп, оны өсімдіктердің сіңіруіне жағдай жасайды. Биологиялық препараттардың ішінде ең құндысы - ферменттер.
Мысалы, амилаза, протеаза, пектиназа, целлюлоза және липаза ферменттерінен жасалған биологиялық препараттар мал ағзасындағы зат алмасуда ферменттер қатысуымен жүретін процестерге тікелей қатысып, азықтың жұғымдылығын арттырып, өнімділікті молайтады.
Айтылған барлық биопрепараттар адам мен жануар ағзасына қажетті заттар болып табылады, және оларды алу қазіргі таңда көптеген технологиялар мен экономикалық шығынды қажет етеді.

1.3 Биотехнологияда қолданылатын микроорганизмдер
Микроорганизм клеткалары барлық кажетті аминкышкылда- рын, оның ішіне алмастырылмайтындарын органикалық жэне бейорганикалык косылыстардан синтездеуге қабілетті. Алмастырылмайтын аминкышкылдарынын микробты акуыздагы сандык кура- мы жануар жэне эамдштекп клеткаларына жакын.
Өндірістік микрооганизмдер өндіретін біріншілік және екіншілік метаболиттері бойынша жіктеледі.
Бірінші метаболиттерге:
- амин қышқылдары;
- нуклеотидтер;
- органикалық қышқылдар;
- ферменттер және т.б. биологиялық белсенді заттар.
Екінші метаболиттер бұлар:
Антибиотиктер;
Олигопептидтер.
Биотехнологиялық өндірісте микроорганизмдерді сәтті қолдану биореакторда олардың өсуі мен көбеюі үшін жасалған адекватты жағдайларға, субстратпен қамтамасыз еткенге, физикалықхимиялық факторларға (рН, температура, аэрация, араластыру және т.б.) және микробты дақылдың өсу фазаларымен дүрыс басқаруына (бірінші метаболиттерді, яғни микроорганизмдердің тірі клеткалары дамуының экспоненциалды фазасында бөліп алу, ал антибиотиктер мен ферменттерді дамудың стационарлы фазасында алған өнімдірек) байланысты.
Өсу - бүл клеткалардың салмағы мен көлемінің координациялы артуы, теңгерімді өсу - клетка санына пропорционалды олардың массасы мен барлық компонеиттердің (ақуыз, РНҚ, ДНҚ) саны жоғарлауы.
Даму - ата-аналық кезден тұқым қуалаған клетканьщ қызметі мен құрылымының уақыт өте келе жетілуі.
Әртүрлі топқа жататын микроорганизмдерге жалпы биологиялық заңдылық тән - өсу барысында даму, яғни жетілу, клетка ішілік құрылымды компоненттерінің (рибосома, нуклеоид, клетка қабырғасы, клетка ішілік мембраналары және т.б.) дифференцияциялануы.
Көбею - микроорганизмдер клеткалар саныңың белгілі бір уақыт аралығында артуы. Бактериялар, актиномицеттер, ашытқылар мен саңырауқұлақтардың көбеюінде елеулі айырмашылықтар бар, осыны биотехнологиялық үрдістерде есепке алады. Мысалы, бактериялар бөлініп көбейгенде, клеткалар суспензиясы жақсы аэрацияланатын болғандықтан тереңділік ферментация жағдайында араластырылып отырылады, ал саңырауқүлақтар, керісінше, бүтақталған мицелий түзу арқылы орта бетінде жайылып өседі. Сол себепті оларға өсірудің беткейлік технологиясы тиімдірек және т.б. Продуцент дақылдың даму фазаларын оңтайлы басқару биотехнологиялық өндірістің басты жүмыстарының бірі.
Бактериялардың көбеюі бинарлы бөліну арқылы жүреді, сон-дай-ақ жас клеткалар аналық клеткаға үқсас және әрбіреуі аналық клетканьщ даму циклін қайталайды.
Ашытқылар бүршіктеніп көбейеді. Клетка қабырғасының бетінде бүршік пайда болады. Сол бүршік аналық клетканың елшеміне жеткенге дейін өсе береді, содан соң болініп кетеді. Аналық клетканьң бетінде тыртық қалып қояды. Бүршіктеніп көбейетін жеке клетканың жасын аналық клетканың тыртықтарының саны бойынша есептеуге болады.
Тек қана бөліну немесе гифтер түзілу арқылы кобейетін ашытқылардың жасын жоғардағы әдіспен есептеп алуға болмайды, себебі аналық және жас клеткалар бір бірінен айырмашылығы бар.
Saccharomyces туыстығына кіретін сыра және наубайхана онер-кәсіптерінде пайдаланатын ашытқылардың кебісі (-) аталық және (+) аналық гаплоидтардан түратын гетерозиготты диплоидтар.
Аэробты дақылда азот қор затын шектейтін болсақ Saccharomyces cerevisiae клеткалары ұзарып, созылыңқы пішінде болады, ал Candida albicans клеткаларына глюкоза және оттегі қамтамасыз етілуін шектейтін болсак кебірек псевдомицелий түзеді. Кандидаладың клерка қабырғасының химиялық қүрамw. елеулі озгеріп, жүре келе хитин 1,5-2,0 есе жоғарлайды.
Микроскопиялық саңырауқүлақтар және актиномицеттер гиф түрінде өседі, гифтері үзарып, бүтақталып және күрделі өрмелі тармақталған мицелий түзеді. Осы микроорганизмдердің барлық клеткалары өсе бермейді, тек бетіндегі шеткі клеткалар өседі. Сол себепті саңырауқүлақтар мен актиномицеттердің өсу уақытында биомасса концентрациясы бактериялар мен ашытқылар сияқты экспоненциалды өспейді, тек сызықты (бүтақталмаған гифтердің өсу жағдайында) немесе одан да күрделі механизммен (бұтақталған гифтердің өсу жағдайында) өседі.
Мицелиалы микроорганизмдер өсу үрдістерінде тығыз қабыршақ (орта бетінде өскен жағдайда) немесе глобула түзеді (тереңдікте өскенде), сол себепті мицелий клеткаларына қор заттарының тасымалдануы және олардан метаболиттердің шығуы баяулайды.
Қоректік орта ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.