Микробиология пәнi және мақсаты, оның қазiргi таңдағы биология, медицина, өнеркәсiпте алатын орны
1.Микробиология пәнi және мақсаты, оның қазiргi таңдағы биология, медицина, өнеркәсiпте алатын орны. Микробиология гр.микрос- ұсақ, биос- тіршілік, логос ғылым биология ғылымының бір саласы болып саналады. Микробиологиянын зерттеу обьектілері- ұсақ, жай көзбен көрінбейтін, тек микроскоппен ғана көріп білуге болатын организмдер. Олар өлшемі, құрылысы жағынан әртүрлі организмдер- вирустар, бактериялар, балдырлар, ашытқы ж.е микроскоптық саңырауқұлақтар, қарапайымдылар. Микробиология көп салалы ғылымға жатады. Зерттеу обьектілеріне қарай олар: вирусология, бактериология, альгология, микология деп, ал зерттейтін микроорганизмдердің өмір сүретін жерлеріне қарай : топырақ, су, мұхит- теңіз, микробиологиясы деп бөлінеді, Микроорганиздердің атқаратын қызметтері мен мәні бойынша микробиология: геологиялық, ауылшаруашылық, өндірістік болып жіктеледі.сонымен, қазіргі таңдағы микробиология микробтардың атқаратын қызметтіріне, тіршілік ететін орнына қарай бірнеше салаға бөлінеді: 1. Іргелі: Цитология, метоболизм, генетика, экология, систематика. 2. Токсономиялық: Бактериология, Альгология, протозоология, микология. 3. Қолданбалы: тағам, Санитарлық, Геомикробиология, микроб синтезі, Қоршаған орта, 4. Мақсаттағы: медициналық, өнеркәсіптік,ауылшаруашылық, ветеринарлық. 5. Қоршаған орта: Су, топырақ, теңіз, аэро, космостық. Осы салалардың көпшілігі қазіргі уақытта жеке ғылымдар мен пәндер болып табылады.
Біздің елде микробиология өндірісінің даму қарқыны жоғары. Микробиологиялық өндіріс арзан және қысқа мерзімде көптеген заттар алуға өте қолайлы сала. Микроб штамдарын өндіру, генетикалық инженерияны кеңінен қолдану, әр түрлі бактериялардың түрлерінен ДНҚ-ның рекомбинантты молекулаларын құру, бактерия мен жануарлар, бактерия мен адам, вирус пен адамның тірі клеткадағы функциялану әдістерін қамтамасыз етеді. Д.И.Менделеевтің болжамы бойынша бұрын микробтардың синтетикалық икемділігін қолдану арқылы барлық заттардың химиялық синтезі ауысқан. Микроорганизмдерді химиялық реагент ретінде қолдану мүмкіншілігі шектеусіз.
Микробиология мен вирусалагияның зерттйтін негізгі нысандары - прокариотты микророрганизмдер мен олардың вирустары. Пәннің мақсаты микроорганизмдердің алуан түрлілігін, ішкі сыртқы құрылысын, атқаратын қызметтерін, тектік қасиеттерін, өсіп-өну жолдарын, әлемдегі орнын, табиғатта таралу заңдары мен табиғи бірлестіктерін сонымен қатар, табиғатта микроорганизмдер қатысуымен өтетін пайдалы ж.е зиянды прцестерді зерттеу. Микробиология химия, физика, цитология, иммуналогия ж.е басқа да табиғаттану ғылымдарымен тығыз байланысты.Іргелі м.я.ның дамуы, одан алынған деректер микроорганизмдердің практикалық салаларда пайдалану жолдарының негізін салады. М.я.ның өндірісте,әсіресе бт.да алар орны зор. М.я жетістіктері ауыл шаруашылығы саласында кеңінен қолданылады. Бұл салалардың жиынтығы биологияның жаңа бір саласы- молярлы биологияның және пән аралық ғылым-биотехнологияның туындауына жол ашты. Микробиологияның өндірісте, әсіресе биотехнологияда алар орны зор. Болашақта микробтарды адам тағамдары мен мал азығы ретінде тікелей қолдану көзделіп отыр. Олардың химиялық жолмен алуға мүмкін емес антибиотиктерді, көптеген ферменттерді, витаминдерді, гиберрелиндерді, алколоидтарды, гормондарды және т.б. өндірудегі орны күннен-күнге артып келеді. Микробиология жетістіктері ауыл шаруашығы саласында да кеңінен қолданылады: микроорганизмдердің негізінде өсімдіктердің ауруына қарсы препараттар жасалады, азотты тыңайтқыштар мен жем- азығы сүрленеді.Микробиологияның жетістіктері бұл айтылған мәселелермен шектелмейді. Микроорганизмдер мен микробиологиялық әдістер бұзылған экожүйенің қайта қалпына келуінде, жанаргаз алуда ж\е экологиялық тиімді технологиялар жасауда үлкен рөл атқарады.
2.Микробиология дамуының қысқаша тарихы және ғылым болып қалыптасуына үлес қосқан ғалымдардың еңбектері. Микробиолгия (грек... микрос - ұсақ, биос-тіршілік,логос - ғылым) биолгия ғылымының жеке бір саласы болып саналады. Микробиолгияның зерттек объектілері- ұсақ жай көзбен көрінбейтін, тек микроскоппен ғана коруге болатын микроорганизмдер. Микробиология көп салалы ғылымға жатады.Микробиологияның даму бактериялардың ашылуымен байланысты. Микробиологияның даму тарихы жогары сатылы организмдерді зерттейтін ғылымдардан өзіндік ерекшелігі бар. Адам жер бетінде микроорганизмдердің бар екендігін көп ғасыр бойы білмеді, тек олардың жасайтын қызымет-әрекеттерін сезіп қана, іс жүзінде байқады. Микробтардың ашылуы микроскоптын жасалуымен тығыз байланысты микроскопты физик Роберт Гук (1635-1703ж.ж) 1660 жылы ойлап тапты. Микробиологияның жаңа сатыға көтеріліп, ғылымға айналуы Луи Пастердің (1822-1895ж.ж) жұмыстары мен байланысты. Тек 1857ж Л.Пастер спирт және сүт қышқылды ашулар арнайы микроорганизмдердің туады деген тұжырымға келді. Мұнда шарап ашуы- ашытқылар, ал сүттің ашуы- сүт қышқылдарының қатысуымен жүретіндігін дәлелдеді. Кеиіннен сүт ашытқыларына Ф.Кон бактерия деген атау беріп микрообиолгияға енгізді. Л.Пастердің спирт және сүт қышқылды ашу прцестер3 мен 0атар ашудың жаңа бір түрін- майлы қышқылды ашу прцесңн ашты. Нәтижесінде Л.Пастер ашу прцесін ауасыз жағдайда өсе алатын микроорганизмдердің зат алмасуының ерекше бір түрі деп тапты. Бұл құбылысты анаэробиоз, ал ауа бар ортадағыны аэробиоз деп атаған. Микробиологияның дамуының келесі кезеңі биолгиялық проблемаларды шешумен байланысты 1) тіршіліктің оздігінен пайда болуының. 2) жұқпалы аурулардың себебін табу. С.Н.Виноградский күкірт бактерияларын зерттей келіп микроорганизмдердің қоректенуінің жаңа литотрофтық қөректену түрін ашты. Ресейде микробиологияның даму кезеңі ауру қоздырғыш микробтарды зерттеу ( Гамалея, Ценковский, Тереховский)басталып, бара бара микроорганизмдердің жіктеу және топтастыру (Надсон, Артара, Красильников), микроорганизмдердің мен физиологиясын ( Омеляский, Исаченко, Ирусалимский, Мушустин), және биохимиясы сияқтысалаларға да таралды. Қазақстанда жалпы микрообиология және вирусологияның негізін қалаушылар Д.М.Новогрудский, Д.Л.Шамис, Х.Ж.Жұматов болып саналады.
Д.М.Новогрудский (1898-1950ж.ж) Қазақстанда 1938 жылдан бастап ғылыми қызымет атқарды. Ол топырақ микроорганизмдердің биологиясын зерттеді. Азотобактериялардың актиномициттердің, мицелиялды саңырауқұлақтарды зерттеу адісін ашты.
Д.Л.Шамис (1902-1972ж.ж) Қ.Р Ғылым Академиясының құрамында алғаш микробиология және вирусология институтын ашып, оның алғашқы деректоры болды. Нан шарап өнеркәсібінде қолданатын ашытқы бактерияларын зерттеді.
Х.Ж.Жұматов (1912-1972ж.ж) Қазақстанда алғашқы вирусологиялық лобаротория ашып, сол жылдарды ғылым академиясы құрамында ашылған микробиология және вирусология институтының ірге тасын қалады. Қазақстанда микробиология және вирусология ғылымының даму кезеңі Ұлы отан соғысы және соғыстан кейінгі жылдармен тығыс байланысты.
3. Прокариоттар және эукариоттардың айырмашылықтары және олардың негізгі ерекшеліктері. Микроо\рге жай көзбен көрінбеитін н\е нашар көрінетін организмдер жатады.
Р.Гук XVII ғ. Өсімдіктерді зерттеу үшін алғаш рет микроскопты пайдаланып, олардың ұлпаларының клеткадан тұратынын анықтады. Екі ғасырдан кеиін Т.Шванн мен М.Шлеиден клетка теориясын ұсынды. Бұл теория боиынша барлық тірі организмдердін құрылысы мен дамуының негіздерін клетка құрайды.Цитология және электронды микроскоппен зерттеу әдістерінің дамуы әр түрлі организмдерді бір-бірінен клеткларының құрылыс ерекшеліктері бойынша ажыратуға болатындығын көрсетті.Клетка ядросының мембранасының болу болмауына байланысты барлық организмдерді Е:Шаттон ұсынысымен эукариоттар - нағыз ядролы және прокариоттар-ядросы жетілмеген деп екі топқа бөлу ұсынылған. Барлық жоғары сатыдағы организмдер эукариотты,яғни эукариоттыларға өсімдіктер,жануарлар,қарапайымдылар ,микроскопиялық саңырауқұлақтар ,балдырлар жатса,ал прокариоттыларға бактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Прокариотты микроо\р эубактериялар мен архебактериялардан тұрады.
Эукариотты микроо\дің клеткалары прокриоттарға қарағанда ірілеу ж\е құрылысы күрделі.
Прокариоттарда нуклеоид деп аталатын ядролық аппараты 1 хромосомаға сәйкес келетін ДНҚ-ның сақиналы молекуласынан құралады. Эукариоттарда ядро хромосомалар жиынтығынан тұрады және цитоплазмадан мембранамен оқшауланған. Ядролық аппарат құрылымы эукариоттар және прокариоттардың басқа да ерекшеліктеріне байланысты өзгереді.
Прокариоттар мен эукариоттардың клеткаларының құрылысы бойынша айырмашылықтары:
1.Прокариоттардың клеткас мөлшері 0,2-2,0мкм,ал эукариоттыларда 2,0мкм-ден үлкен
2.Прокариоттардың нуклеоиды цитоплазмадан мембрана арқылы бөлінбеген,ал эукариоттарда ядро цитлплазмадан мембрана арқылы бөлінген.
3.Прокариоттарда стероидтар болмайды,мезосомалары күделі емес,эукариоттарда стероид бар,күрделі эндоплазмалық ретикулум,гольджи аппараты,лизосомалар,митохондриялар ,хлоропластар бар.
4.Прокариоттардың цитоплпазмалық ағысы,эндоцитоз,экзоцитоз,пиноцитоз болмайды,ал эукариоттарда болады
5.Талшықтарының құрылы бойынша прокариоттардың фибриллин белогынан тұратын бір немесе бірнеше жіпшелер болады,ал эукариоттарда тубулиннен тұратын микротүтікшелер ,көлденең қимада 9+2 болып орналасқан.Эндоспораларды прокариоттардың кейбір туыстары түзеді,ал эукариоттарда болмайды.
Мұның барлығы прокариоттар мен эукариоттардың цитологиялық қасиеті бойынша айырмашылықтары.Сонымен қатар молекулярлық-биологиялық және генетикалық қасиеті бойынша да айырмашылықтары белгілі:
1.Прокариоттардың бір нуклеотидте хромосома саны 1,эукароттарда ядродағы хромосома саны әдетте 1ден көп
2.Прокариоттардың хромосома пішіні сақиналы,ал эукариоттардікі сызықша тәрізді
3.Прокариоттардың рибосомаларының седиментациялық тұрақтылығы-16S,23S,5S,эукариоттард а 18S,28S,5.8S,5S
4.Прокариоттар митоз арқылы бөлініп,ұршық пайда болса,эукариоттар митоз кезінде ұршық түзіледі,мейоз пайда болады.
Прокариоттардың барлығына тән ортақ қасиеті бар:
-клеткаларының көлемі өте ұсақ-20-100мкм дейін
-өздігінше өмір сүре алатын түрлері кейде жинақталып,көзге көрінетін топ құрады
-өте кең таралған,тіпті төтенше жағдайда да кездесе береді
-клеткаларының көлемі мен сыртқы бетінің шама қатынасы үлкен
-қолайлы жағдайда өсу жылдамдығы жоғары ,еселену немесе генерация мерзімі минут немесе сағаттап саналады
-генетикалық төзімді
-ерекше химиялық қасиеттері бар.
4.Микробиологияның қалыптасуында Л. Пастердiң және Р.Кохтың еңбектерінің рөлi. Жаңа сатыға көтеріліп, ғылымға айналуы Луи Пастердің жұмыстарымен байланысты. Оның алғашқы еңбектері кристаллографияға арналған. Осыдан кейінн Луи Пастер көңілін ашу процесіне аударады. Ашу процесін бірінші зерттеген және ашу мен газ деген ұғымдарды ұсынған - Ван-Гельмонт. Бірақ ол ашуды химиялық құбылыс деп санаған. Л.Пастер спирт пжәне сүт қышқылды ашу процестерімен қатар ашудың жаңа түрін-майлы қышқыл ашу процесін ашты. Нәтижесінде ашу процесін ауасыз жағдайда өсе алатын микроорганизмдердің зат алмасуының ерекше бір түрі деп тапты. Луи Пастер ашқан жаңалықтардың маңыздылығына бүкіл елден түскен ақшаға Париж қаласында Пастер атындағы институт құрылып, лның қабырғасындағы мемориалды тақтаға ғалым ашқан жаңалыұтар жазылған:1857жылы- ашу процесі; 1860 жылы-тіршілік өздігінен пайда болмайды; 1865 жылы-шарап және сыра ауруы; 1868 жылы-жібек құртының ауруы; 1881 жылы-залалдаушы және вакцина; 1885 жылы-құтырманың алдын алу. Жұқпалы авурулардың пайда болу себебін ашуда медициналық микробиологияның дамуына үлкен үлес қосқан Р.Кох болды. Ол 1876 жылы алғаш рет жұқпалы аурылар жөніндегі теориясын ұсынып, белгілі ауруды қоздыратын бактерияларды анықтауға арналған ережені қолданды. Кохтың қосқан зор үлестерінің бірі микроорганизмдердің таза дақылдарын бөліп алу және оларды өсіру әдістері болып саналды. Өз әдістерін қолданып, Р.Кох 1882 жылы құрт ауруының қоздырғышын Mycobacterium tuberculosis-ті ашты. Сол үшін ол 1905 жылы Нобель сыйлығын алды.
5. Микробиология дамуындағы Бейеринг, Виноградский, Клюйвер, Листер, Ивановский, Флеминг жұмыстар ... .. ХІХ ғысырдың соңында микробиология саласында ашылған жаңалықтар өте көп болды. Атап айтатын болсақ, 1895 жылы П.Эрлих патогенді бактерияларға адам организмінің жауабын зерттей отырып, иммунитет теориясын ұсынды. Ал И.Мечников қан клеткаларының фагоцитозға қабілетін ашып, иммунитет туралы теориясын әрі қарай дамыта түсті. Осы ашқан жаңалықтары үшін П.Эрлих пен И.Меяников 1908 жылы Нобель сыйлығына ие болды. Микроорганизмдердің табиғаттағы рөлі және оның атқаратын қызметі М.Бейерниктің есімімен тығыз байланысты болса да, С.Н.Виноградский күкірт бактерияларын зерттей келіп, микроорганизмдердің қоректенуінің жаңа - литотрофтық қоректену түрін ашты. С.Н.Виноградский атмосфералық азотты сіңіре алатын Clostridium туысына жататын бактерияларды туып оны анаэробты, ал М.Бейерник аэробты Azotobacter туысына жататын бактерияларды анықтады. ХІХ ғасырдың соңында микробиология, негізінен алғанда, қолданбалы түрде болды. Осы бағыттың даму барысында микроорганизмдерді өсіріп дақылдау тәсілі пайда болды. А.Клюйвер мен А.Паркин шайқағышта микроорганизмдер дақылдарын тереңдетіп өсіру әдісін ұсынды және популяцияның өсу фазасын анықтады. ХХ ғасырда микробиологиядағы ең үлкен жетістік - микроорганизмдер генетикасының дамуы. Г.Бидл және Т.Татум саңырауқұлақтың нейроспорасынан мутант бөліп алып, оны генетикалық тәжірибеде пайдаланды. Эвери, Мак-Леод және Мак-Карти Гриффитс 1928 жылы ашқан прокариоттардағы трансформация процесінде ДНК-ның жауапты екенін дәлелдеді. Дж.Ледербергтің жұмысы генетикалық материалдардың бір клеткадан екінші клеткаға тасымалдануы басқа да механизмнің, яғни конъюгация және трансдукцияның ашылуына мүмкіндік берді.
6.Микроорганизмдердің адам өміріндегі маңыздылығы және пайдасы мен зияны. Біздің елде микробиология өндірісінің даму қарқыны жоғары. Микробиологиялық өндіріс арзан және қысқа мерзімде көптеген заттар алуға өте қолайлы сала. Микроб штамдарын өндіру, генетикалық инженерияны кеңінен қолдану, әр түрлі бактериялардың түрлерінен ДНҚ-ның рекомбинантты молекулаларын құру, бактерия мен жануарлар, бактерия мен адам, вирус пен адамның тірі клеткадағы функциялану әдістерін қамтамасыз етеді. Д.И.Менделеевтің болжамы бойынша бұрын микробтардың синтетикалық икемділігін қолдану арқылы барлық заттардың химиялық синтезі ауысқан. Микроорганизмдерді химиялық реагент ретінде қолдану мүмкіншілігі шектеусіз.
Микробиология мен вирусалагияның зерттйтін негізгі нысандары - прокариотты микророрганизмдер мен олардың вирустары. Пәннің мақсаты микроорганизмдердің алуан түрлілігін, ішкі сыртқы құрылысын, атқаратын қызметтерін, тектік қасиеттерін, өсіп-өну жолдарын, әлемдегі орнын, табиғатта таралу заңдары мен табиғи бірлестіктерін сонымен қатар, табиғатта микроорганизмдер қатысуымен өтетін пайдалы ж.е зиянды прцестерді зерттеу. Микробиология химия, физика, цитология, иммуналогия ж.е басқа да табиғаттану ғылымдарымен тығыз байланысты.Іргелі м.я.ның дамуы, одан алынған деректер микроорганизмдердің практикалық салаларда пайдалану жолдарының негізін салады. М.я.ның өндірісте,әсіресе бт.да алар орны зор. М.я жетістіктері ауыл шаруашылығы саласында кеңінен қолданылады. Микроорганимдер адам өмірінде маңызды.Оларды тағам өнеркәсібінде ,формацептикокосметологияда,ауыл шаруашылығында ,түрлі биотехнологиялық процесс жүргізгенде пайдаланады.Микроорганизмдер вирустар биохимиялық молекулалық биология,генетика,гендік инженерия саласында зерттеу обьектісі ретінде қолданылады.Сонымен қатар зияны да бар.Олар ауру қоздырғышы,тағамдық өнімдерді шіріту,көгерту процестерін тудырады.
7. Микроскопиялық саңырауқұлақтар және актиномицеттердің морфологиясы және көбею ерекшеліктері Саңырауқұлаұтар эукариотты организмдерге жатады. Мицелиальды құрлымға ие. Саңырауқұлақтар - бiрклеткалы (микроскопиялық) немесе көпклеткалы, көлемi мен құрылысы жағынан әртүрлi организмдер: гетеротрофтар, аэробтар. Саңырауқұлақтардың әртүрлi кластары, әртүрлi талшықтылар мен амебатәрiздi организмдерден полифелитикалық жолмен пайда болды деген жорамалдар бар.Вегетативтi дене субстраттың iшiнде немесе сыртында дамитын тарамдалған жiпшелер жүйесiнен тұрады және коректiк заттарды осмос арқылы сiңiру үшiн жанасу ауданы үлкен болып келедi. Саңырауқұлақтар вегетативтi, жыныссыз және жынысты жолмен көбейедi. Вегетативтi көбею мицелий бөлiмдерi немесе арнайы фрагменттер ашытқылар - бiршiктену арқылы жүредi. Актиномицеттер - диаметрі 0,4-1,5 мкм-ге дейін жететін даму сатыларының кейбір стадияларында бұтақтанған мицелий құруға қабілеті бар бактериялар (кейбір ғалымдар актиномицеттердің бактериалды табиғатына байланысты саңырауқұлақтық мицелий аналогы - жіңішке жіпшелер деп атайды) тобы. Клетка қабырғасының типі бойынша Гр+ және ДНҚ құрамында ГЦ жұптарының мөлшері - 60-75%.Ең кең таралған жері - топырақ: оның құрамында актиномицеттердің барлық туыс өкілдері кездеседі. Люминесцентті микроскопия көмегімен анықталатын прокариотты биомассаның 10-15% мөлшерін және дәстүрлі қоректік орталарда сұйытылған топырақ суспензиясын егу кезінде өсіп шығатын бактериялардың (14) бөлігін құрайды 2Жоғары сатыдағы актиномицеттердің мицелийі өте жақсы дамыған. Жіңішке гиф диаметрі -- 0,1-1,0 мкм, ал айрықша жуан гифтер -- 1,5 мкм-ге дейін жетеді. Тығыз агарланған қоректік орталарда (беттік егу) мицелийдің 3 типін анықтауға болады: субстратты, ауалы, субстрат алды немесе колониялар. Субстратты мицелий ортаның тереңдігінде дамиды және "тамыр жүйесі" қызметін атқарады. Оның жіпшелері қоректік заттарды өздеріне сіңіреді де колонияларға тасымалдайды, ал ол жерден ауалы мицелийге ауысады. Субстрат алды мицелийі агарланған ортаның бетінде дамиды және көлемі жағына үлкен жіне кіші колониялардың таралуы жүреді. Актиномицеттердің колониялары тығыз, көн тәрізді және ортамен тұтасып өседі. Ұсақ колониялар мөлшері -- 0,5 -- 2 мм, ал ірі колониялар 1 см-ге дейін жетеді.Колониялардың сыртқы көрінісі де алуан түрлі: тегіс, бұдыр, қатпарлы, түйіршікті. Актиномицеттердің ауалы мицелийі колонияның беткі қабатында қалыптасады.Актиномоциттер Грамм оң микроорганизмдердің үлкен тобы, олардың клеткалары тармақталуға қабілетті. Көптеген актиномоциттер қоректік ортаға еніп өсетін субстратты мицелийді түзеді.Ауалы мицелийдің гифтерінің ұшында споралар және споралар бар спорангийлер қалыптасады.Актиномициттер спора арқылы, клеткалардың бөлінуі және тармақталуы арқылы көбейеді. Актиномицеттердің арасында аэробтар және анаэробтар, мезофилдер мен термофилдер бар. Көбінесе актиномицеттер сапрофиттер, алайда араларында адамдарға, жануарларға, өсімдіктерге зиян келтіретін паразитті түрлері кездеседі. Actinomycetes классына қалыпты актиномицеттерден басқа, проактиномицеттер, микобактериялар және микококкалар жатқызылады.Проактиномицеттер актиномицеттерден мицелийдің дамудың ерте кезеңінде ған болуымен ерешеленеді. Одан кейін жас жіпшелер коккалар мен таяқшаларға дейін үзіледі. Соңғы жылдары актиномицеттер адам қажеттілігіне сай көптеген алуан түрлі физиологиялық белсенді заттарды продуцирлейтін қабілеттілігіне байланысты практикада кең қолданысқа ие. Актиномицеттердің көптеген дақылдарынан дәрілік препараттар - тағам өнеркәсібінде, өсімдік өнеркәсібінде, ветеринарияда, медицинада қолданылатын антибиотиктер. Актиномицеттер витаминдер, гормондар, ферменттер, токсиндер, өсу заттары, аминоқышқылдар және адам үшін қажетті басқа да биологиялық белсенді заттар түзуге қабілетті. Топырақ құнарлылығын қалыптастыру және топырақ шығару прцесстеріне актиномицеттер белсенді түрде қатысады. Оларға топырақты қалпына келтіруді жүзеге асыратын көптеген функцияларды жатқызады. Ең алғаш болып актиномицеттерді 1878 жылы Ц. Гарц анықтаған болатын. 1945 жылы С. Ваксман және А. Шатцактиномицеттер дақылдарынан медицинада кең қолданыс тапқан стрептомицин антибиотигін бөліп алды.
8. Прокариотты микроорганизмдер, олардың морфологиясының алуантүрлілігі. Протопласт, сферопласт және L-пішінді бактериялар.Микроорганизмдер морфологиялық қасиеті бойынша алуан түрлі.Морфологиялық қасиетіне пішіні,мөлшері,көлемі және т.б жатады.Мысалы,бактериялар пішіндері бойынша 3 негізгі топқа бөлінеді:дөңгелек, таяқша тәрізді және иілген таяқшалар. Дөңгелек бактериялар немесе коктар орналасуына байланысты микрококтар, диплококтар, стрептококтар, тетракоктар, сарциналар және стафилококтар болып бөлінеді.Таяқша тәрізді микроорганизмдер клеткалар мөлшері, олардың орналасуы және спора түзу қабілеттіліктері бойынша ажыратылады. Олар бөлек клеткалар немесе тізбек түрінде орналасуы мүмкін.Спора түзетін таяқшалар бациллалар деп аталады. Иректелген бір клеткалы бактериялар клетканың формасы және ирек санына байланысты 3 топқа бөлінеді: вибриондар, спириллалар, спирохеталар (13 сурет). Негізгі пішіндерімен қатар табиғатта микроорганизмдердің басқа да формалары кездеседі. Клеткалардың пішінін жаншылған тамшы препаратымен, ал майда бактерия клеткаларының пішіндерін бекітілген боялған препараттарымен анықтайды. Микроорганизмдер Клеткасының морфологиялық және цитологиялық ерекшеліктерін зерттеуде микроскопиялаудың түрліше әдістері қолданылады. Бұл үшін оқшауланып алынған жеке клетканы бояйды. Әрине микроскопиялық талдау әдістері бояу тәсілдері зерттеудің алдын-ала қойылған мақсатына байланысты. Микроорганиздер морфологиясын зерттеуде мына әдістер қолданылады: препараттар даярлау, фиксациялау және бояудың кейбір әдістері. Бактериялардың клетка қабықшасы (0,01 -0,04 мкм) қорғаныс қызметін және клеткаға пішін беріп тұрады. Оның құрамына пептидогликан, сонымен қоса, тейхой қышқылдары, липопротеидтер, липополисахаридтер және фосфолипидтер болады. Микроорганизмдердің арасында микоплазмаларда клетка қабықшасы болмайды. Археяларда клетка қабықшасының құрамы әртүрлі болып келеді: бір бактериялардың клетка қабықшасының құрамында псевдомуреин, ал, кейбіреулерінде липополисахаридтер және тағы басқа қосылыстар болады. Бактериялар көп жағдайда клетка қабықшасын жоғалтатыны мәлім.Фирмакутты бактериялардың клетк ақабықшасын литикалық ферменттер немесе пенициллин арқылы оңай бұзуға болатын болса,грациликуттарға липазамен ,трипсинмен,этилендиаминтетрацетатп ен қосымша әсер ету керек.Клетка қабықшасы бұзылғаннан кейін мембранамен қоршалған клетка құрылысын протопласт дейді.Ал егер де клетка қабықшасының белгілі бөлігі сақталып қалса ,оны сферопласт дейді.Протопластар фирмакуттарда,сферопластар грациликуттарда пайда болады.Протоплпстар мен сферопластар бастапқы клеткадан 3-10есе ірі болады.Олар клетка ішіндегі осмостық қысым мен қоректік ортаның осмостық қысымы теңескен жағдайда ғана өсе алады,мысалы маннит немесе сахарозаның концентрациясы 0,1-1,0М болғанда.
Сферопластар мен протопластар бастапқы жағдайда оралуы немесе лизистенуі мүмкін.L-пішінді түрлер алғаш рет Англияда Листер институтында бөлініп алынды,сол себептен олар институт атының алғашқы әрпімен байланыстырып айтылады.Бұндай пішіндер қолайлы жағдайда метаболиттік белсенділікке және көбею қабілетіне ие болады.Олар тығыз қоректік орталарда колония түзіп,агарға ене отыра,шалқасынан жатқан қалпақ тәрізді пішінде болып жақсы өседі.
Клеткасының қабықшасы болмағандықтан,олардың белгілі бір пішіні болмайды және бір колонияда әр түрлі пішінді клеткалары кездеседі.Олардың қасиеттері:
-репродукцияға қабілетті,0,2-1,0 мкм аралығындағы элементарлы денелер
-дөңгелек,шар тәріздес немесе 1-5мкм-ге тең дұрыс ,әр қилы пішінді денелер
-5-50мкм - ге тең үлкен денелер
-жіпше тәріздес
-белгілі бір құрылысы жоқ денелер түрінде болады
L-пішінді клеткалар табиғи жағдайда да пайда болады.Көптеген патогенді бактериялар ауруға шалдыққан адам мүшелерінде L-пішінді түрде кездеседі.Олар клетка қабықшасына әсер ететін агенттерге,мысалы,пенициллинге сезімталдығын жоғалтады.Сондықтан да L-пішінге көшуді бактериялардың қолайсыз жағдайда өмір сүруге әдісі ретінде қарастыруға болады.
9. Бактерия қабықшасының химиялық құрамы мен құрылысы, грациликуттар және фирмакуттар деген терминдерді қалай түсінесіз, сипаттама беріңіз Микрооганизмдер дегеніміз - жалпы ұғым. Оларға жай көзбен көрінбейтін н\е нашар көрінетін организмдер жатады. Клетка қабықшасы - цитоплазманы тығыз етіп жауып тұратын көп қабатты құрлым. Бұның үш қабаты белгілі: сыртқы қабаты липопротеин, ортасы - липополисахарид және ішкісі - мукопротеидтен тұрады. Клетка қабықшасы өте қалың липополисахарид пен липопротеид қабығы жауып тұрады. Көптеген микроорганизмдер клетка қабығынан басқа сыртқы қосымша қабатпен қапталады оларды - капсулалар деп атайды. Капсуланың негізгі атқаратын қызметі қалайсыз жағдайларда қорғаныстық және қоректік заттардың жиналуын қамтамас ыз етеді. Капсулалар мөлдір шырышты болады. Сондықтанда бактериялардың тірі клеткаларын микроскоптан қараған кезде бірден байқалмайды . Капсулалар мен шырышты қабат тiзбектелiп немесе топталып бiр ғана клетканың төңiрегiнде орналасып қоймайды, сонымен қатар көптеген клеткалардың сыртында пайда болып, оларды түгел қоршайды . Капсуланы бақылау үшін әдетте Бейтарап бояу әдісін қолдану қара тушпен бояу арқылы жүзеге асады . Бейтарап бояу қолданған кезде бояу бактерия клеткасының маңайын толтырады, нәтижесінде қа раңғы аймақта ашық, түссіз бөлік болып көрінеді. Ол үшін заттық шынының бетіне фуксин бояуымен араластырған клетка сұйықтығын тамызады. Содан кейін фуксинмен боялған препаратқа қара тушты қосып араластырып жаймалайды да ауада кептіреді, микроскоптан қарайды. Микроскоптан қараған кезде препараттың қара түсінде микрооорганизмнің қызыл түске боялған клеткасын қоршаған түссіз, мөлдір капсулалар жақсы көрінеді.
Бактериялардың клетка қабықшасы (0,01 -0,04 мкм) қорғаныс қызметін және клеткаға пішін беріп тұрады. Оның құрамына пептидогликан, сонымен қоса, тейхой қышқылдары,липопротеидтер, липополисахаридтер және фосфолипидтер болады. Микроорганизмдердің арасында микоплазмаларда клетка қабықшасы болмайды. Археяларда клетка қабықшасының құрамы әртүрлі болып келеді: бір бактериялардың клетка қабықшасының құрамында псевдомуреин, ал, кейбіреулерінде липополисахаридтер және тағы басқа қосылыстар болады. Олардың клетка қабықшасының молекулярлық ұйымдасу деңгейі мен химиялық құрамын клетка қабықшасының Грам тәсілімен боялуын байланыстырады. Грам тәсілімен бояуды дат микробиологы Грам (1884 ж.) бактерияларды ұсынған, бұл әдіс бойынша барлық
бактериялар 2 топқа бөлінеді: грам оң және грам теріс. Грам оң бактериялар препаратты спиртпен өңдеу кезінде генициан көгілдірдің йодпен қосылысын ұстап қалады да, көгілдір түске боялады. Фуксинмен бояған кезде қызыл түсті қабылдамайды. Грам теріс бактериялар бұндай қабілетке ие емес, сондықтан спиртпен өңдегенде түссізденеді. Одан кейін фуксинмен бояғанда олар ашық қызыл түске боялады. Грам әдісі бойынша бояу тәртібі: Заттық шыны бетіне зерттелетін бактерия клеткасының кептірілген жұғындысын дайынап алады. Содан кейін бактериялардың жұғындысын келесі тәртіп бойынша бояйды.
1. Бекітілген жұғындыны кристалды көгілдірмен бояп, 1-2 мин ұстайды да, бояуды.
төгіп тастайды.
2. Люгольдің ерітіндісін тамызып, 1-2 мин кейін ерітіндіні төгеді.
3. препаратты этил спиртімен 30 секунд өңдеп түссіздендіреді.
4. Препаратты сумен шаяды.
5. Сулы фуксинмен 1-2 минут бояйды.
6. Сумен шаяды
7. Препаратты кептіріп құрғатады да микроскоптан қарайды.
Микроскоптан қараған кезде Грам оң бактериялар қою көгілдір немесе күлгін түске, ал грам теріс бактериялардың клеткалары ашық қызыл түске боялады. Грам әдісімен бояу нәтижесі дақылдың жасына байланысты болады: ересек дақылдардағы өлі клеткалар грам теріс боялады. Сондықтан жас тәуліктік дақылдарды қолданған жөн.
Эубактериялардың Грам бойынша әр түрлі боялуы, алдымен, клетка қабықшасының құрылысына байланысты болғандықтан 1978 жылы Н.Гиббонс және Р.Мурей грам-теріс бактерияларды грациликуттар, ал грам-оң бактерияларды фирмакуттар деп атау керек деп ұсыныс жасады. Грациликутты және кейбір фирмукатты бактериялардың бір пептидтеріндегі ДАП-ы басқа пептидтегі D-аланинмен тікелей байланысады. Бірқатар фирмукаттарда пептидтік тізбек арасындағы байланыс қосымша пептидтік көпіршелер арқылы да жүзеге асады. Клетка қабықшасы қалың, цитоплазмалық мембранаға тығыз жанасқан, диаметрі 1-6 нм-ге таң саңылаулары бар губкалы құрылымда болады. Қабықщганың қалыңдығы 30-80 нм аралығында өзгереді. Грациликуттылардың клетка қабықшасы бактериялардың клетка қабықшасының құрамына кіретін компоненттердің мөлшерімен ғана емес, жалпы компоненттердің санымен де ерекшеленеді. Грам-теріс бактериялардың клетка қабығының құрылысы күрделі. Ол қалыңдығы 1,0-2,5 нм бір қабат муреиннен тұрады. Оның үстінде сыртқы мембрана орналасқан, қылыңдығы 7,5-8,0 нм, құрамына кіретіндер: 45-50% протеиндер, 20-25% фосфолипидтер, 30% липополисахаридтер. Грам-теріс бактерияның клетка қабығының жалпы қалыңдығы 10-15нм.Грациликуттарда клетка қабықшасы көп қабатты Ішкі цитоплазмалық және сыртқы екі мембрананың болуы- солардың өздеріне ғана тән ерекшелік.
Бұл әдістің мәнісі мынада: трефенилметан қатарындағы бояулар, мысалы геницианвиолет, метилвиолет, кристаллвиолет протоплазмадағы рибонуклеин қышқыл магний тұзы бар жерде йодпен қосылғанда спиртте ерімейтін күрделі қосылыс түзеді. Осындай боялған бактериялар артынан спиртпен өңдегенде бояу кетпей, көкшіл- күлгін түске боялған күйінде қалып қояды. Бұл Грам оң бактериялар. Бұған көптеген шар тәрізді бактериялардың біраз түрі. Мәселен , Bas. Subtilis , Cl. Pacteurianum , т.б жатады.Кейбір бактериялар клетксында мукополисахарид және полифосфат нуклеотид қосылыстары өте аз болады және олрды липопротеидтен тұратын екі қабат қоршап жатады да , геницианвиолет және йод оған өте жәй енеді және онымен мықты байланыс түзе алмайды. ш жуған кезде ол спиртте тез еріп. Клеткадан шайылып ктеді. Бактериялар түзсізденіп қалады. Оларды басқа бояумен бояса, сол түске бояла береді. Бұндай бактерияларды( Escherichia Coli, Proteus bulgaris , Pseudomonas)және тағы басқа. Оны Грам теріс деп ажыратады.
10. Микроорганизм клеткаларындағы қор заттары, олардың атқаратын қызметі.Микроорганизмдердегі клетка қосындылары клетканың ішінде қорек көзі ретінде жинақталатын түйіршік түрінде болуы мүмкін. Оларға әртүрлі полисахаридтер (гликоген ,крахмал, гранулеза), липидтер, полифосфаттар болады. Кейбір бактериялар клеткасында күкірт жинайды, азот көзі ретінде цианобактериялар цианофициндер жиналады.Көмірсу түйіршіктерін (полисахаридтерді) бақылау. Көмірсу түйіршіктерін(полисахаридтерді) Люголь ерітіндісі арқылы бақылайды. Заттық шыны бетіндегі клетканың сұйықтығының тамшысына Люголь ерітіндісін қосады. Крахмал тәрізді заттардың түйіршігі гранулездер көк түске боялады. Гликоген ашытқыларда Люгол ерітіндісімен өңдегенде оңай
көрінеді. Бактериялардың арасында гранулезаны Clostridium туысының өкілдерінде болады. Май түйіршіктерін бақылау. Бактериялар клетка ішінде липидтердің қоры ретінде поли-β-оксимай қышқылдарын жинайды. Ол үшін клеткаларды лиофильді қара судан немесе судан III бояуымен бояйды. Бактериялардың клеткасынан жұқа етіп клетка жұғындысындайындап, ауада кептіреді және оттың жалында бекітеді. Оның үстінен суданның ерітіндісін тамызады да препаратты сүзгі қағазымен кептіреді де ксилолмен түссіздендіреді. Түссіздендіру уақыты 1 минут, тяганың астында жүзеге асуы керек!
11. Талшықтардың түрлері, құрылысы мен құрамы, сақиналардың қызметі. Қозғалғыш бактериялардың таксис түрлері, аттрактант және репеллент ұғымы.Талшықтар саны мен бактерия клеткасында орналасу тәртібіне қарай әр түрлі болып келеді: монополярлы монотрихтер-клетканың бір жақ шетіне бекінген жалғыз талшығы бар бактериялар; екі полярлы монотрихтер- талшықтары клетканың екі шетінде бір-бірден орналасқан бактериялар; монополярлы политрихтер немесе лофотрихтер- талшықтары клетканың бір жақ шетінде шоқтасып орналасқан бактериялар; екі полярлы перитрихтер немесе амфитрихтер- талшықтары клетканың екі шетіне топталып орналасқан бактериялар; перитрихтер- талшықтар клетканың бетін толық жабатын бактериялар. Көптеген бактерияларда талшықтар құрамы белоктан тұратын түтікше тәрізді болып келеді.Бұлар қарапайым талшықтарға жатады. Олардың жуандығы 10-20нм, ұзындығы 3-15 мкм шамасында. Кейбір түрлерінің талшықтары күрделі және сыртқы қабықпен қапталған. Қозғалғыш бактериялар белгілі бір бағытта қозғала алады. Оны таксис деп атайды. Осындавй қозғалыс сыртқы ортаның түрткі болатын факторларына байланысты. Факторлардың түріне қарай қозғалыс хемотаксис, вискотаксис, аэротаксис, фотототаксис, магнитотаксис деп бөлінеді. Хемотаксис- әр түрлі химиялық заттарға қарай бағыттала қозғалу. Ол клетканың беткі қабатында химиялық заттарға тән арнайы белоктар- хеморецепторлардың болуымен байланысты. Химиялық заттардың ішінде кейбір қанттар, спирттер, аминқышқылдар, витаминдер мен бейорганикалық катиондар аттрактант бола алады. Ал көптеген майлы қышқылдар, кейбір спирттен мен фенолдар репеллент қатарына кіреді. Аэротаксис- оттегіне қарай жылжу түрі. Оттегі аэробты бактерияларға- аттрактант, анаэробты бактерияларға- репеллент болады. Фототаксис- жарыққа қарай немесе одан кері жылжу. Бұл фототрофты микроорганизмдерге тән. Клетка ретсіз қозғалу барысында кенеттен жарық нүктесіне түсіп қалса, одан шыға алмайды. Ал егер де түнек аймаққа түсіп қалса, клетка талшықтарының бағыты күрт кері өзгеріп, жарық аймаққа жылдам оралады. Қозғалыс бағытының осылай тез өзгеруін тітіркену реакциясы немесе фоботаксис деп атайды. Магнетотаксис- ағынсыз суларда, мұхит түбінде кездесетін бактерияларға тән. Олар жердің магнит өрісіне қарай жылжиды. Бұндай қозғалыс клетка құрамында магнетит- темір оксиді көп мөлшерде болатын бактерияларға тән. Вискозотаксис- бағыты ерітінділердің тұтқырлығымен байланысты бактериялардың қозғалуы. Бактериялар тұтқырлық жоғары жаққа немесе оның төмендеген жағына жылжиды. Мысалы, спирохеталарға оң вискотаксис, ал ішек бактерияларға теріс таксис тән.
12. Бактериялардың клетка ішілік құрылымы. Цитоплазма. Цитоплазмалық мембрана (ЦПМ) құрамы. Цитоплазмалық мембрананың негізгі атқаратын қызметi.Цитоплазма. Клетка ішіндегісінің бәрін проплазма дейді. Протоплазманы екі фракцияға бөлуге болады: біріншісі- омогенді фракция, оны цитозоль деп атайды. Оның құрамына ерігіш РНҚ, ферменттер және метаболизм өнімдері кіреді. Екінші фракция құрылымдық элементтерден тұрады. Оларға рибосомалар, генетикалық аппараттар, әр түрлі қосындылар және тек қана кейбір бактерияларда болатын мембрана жүйелері жатады. Рибосомалар. Бактерия клеткасы рибосомаларының 80-85% мөлшерін РНҚ құрайды. Рибосоманың мөлшері 15-20нм, седиментация константасы 70S, сондықтан оларды 70S рибосома деп атайды. Цитоплазмалық мембрана (ЦПМ). Клетканың міндетті компоненттеріне жатады. Цитоплазмалық мембрана клетканың протоплазмасын толығымен жауып, клетка қабығы мен протоплазманың арасында орналасады. Прокариоттардың протоплазмалық мембранасы элементарлы мембранаға жатады, ол протоплазманы компартменттерге бөлмейді, дегенмен, оның қыртыстары протоплазмаға терең енеді. Бактериялардың цитоплазмалық мембранасы эукариоттардың мембранасы сияқты сұйық- өрнекті моделге сай келеді. Цитплазмалық мембрананың құрамы, негізінен, фосфолипидтер мен белоктардан тұрады. Фосфолипид молекуласы екі бөліктен құралады: дөңгелек гидрофилді бөлік және оның жалғасы болып келетін гидрофобты екі майлы қышқылдың тізбектерінен тұратын бөлік. Мембрана белоктары ерігіш және көбінісі ферменттер болып келеді. Олар АҮФ- синтетаза жүйесі, сілті және қышқыл фосфатаза, цитохромдар, тасымалдаушы белоктар және т.ю. кездеседі. Цитоплазмалық мембрананың атқаратын қызметі- ол клетканы қорғайды және сұрыптаушы барьер болып саналады, яғни органикалық және бейорганикалық молекулалардаың клеткаға кіріп-шығцын қамтамасыз етеді. Сонымен бірге, көптеген прокариоттарда цитоплазмалық мембрана энергия алмасу процесіне қатысады- мембранада электрохимиялық энергия түзіледі.
13. Микроорганизмдердің тыныштық формалары: циста, актинета, экзоспоралар.Цисталарды Azotobacter туысына жататын азотсіңіргіш бактериялар түзеді. Цисталар ескі культураларда, n-бутанол бар қоректік ортада және глюкозабар ортада өсіріп, құрамында 0,2% гидроксибутират бар ортаға еккенде пайда болады.
Жетілген цисталар - жарықты сындыратын дөңгелек денешіктер. Олар нуклеоид пен поли - β-оксимайлы қышқылдың түйіршіктері бар, қабықшамен қапталған цитоплазмадан тұрады. Бұл жетілген цисталардың өзегін құрайды. Өзек екі қабатты қабықшамен қапталған: ішкі жуан қабат - интина, сыртықы көп қабатты қабықша - экзина.
Вегетативті клеткалармен салыстырғанда, цисталар механикалық әсерге, құрғатуға және лизоцимге тұрақты.
Азотобактериялардан басқа цисталарды бделловибриялар мен кейбір метилотрофтар түзеді.
Экзоспоралар - клетка сыртында пайда болатын споралар. Оларды метанолтотықтырушы (метилотрофты) бактериялар және бүршіктену арқылы көбейетін фототүзуші Rhodomicrobium туысына жататын бактериялар түзеді.
Мтилотрофты бактерияларда экзоспоралар аналықклеткадан бүршіктеніп бөлінеді. Клетканың бір шетінде бүршік пайда болады да, клеткадан тартылып, аналық клеткадан бөлінеді.
Rhodomicrobium vanielli түріне жататын фототүзуші бактерияларда экзоспора аналық клетка гифінің ұшында пайда болады. Бір клетка бірінен соң бірі төрт спора түзе алады.
Экзоспоралар құрғақтыққа, ультракүлгін сәулеге және қыздыруға тұрақты. Эндоспоралардан айырмашылығы құрамында дипоколин қышқылы жоқ және олар лизоцимге сезімтал болады.
Гетероцисталар мен акинеттер. Оларды цианды бактериялар түзеді. Гетероцисталардың бөліну қабілеті жоқ, бірақ олар тыныштық клеткаларға жатпайды. Гетероцисталар вегетативті клетканың ішінде, қоректік ортада азот болмаған кезде түзіледі. Олардың ішінде оттегіге сезімтал азотсіңіруші жүйе орналасқан.
Акинеттер - цианды бактериялардың тыныштық клеткалары. Олар вегетативті клеткалардан үлкен және пигменттелген, қабықшасы жуан.
14. Цитоплазмалық қосындылар, магнитосома, мезосома, протопласт, аэросома, карбоксисома, олардың атқаратын қызметі.Микроорганизмдердің клетка ішіндегісінің бәрін протоплазма дейді,яғни цитоплазма.Ол екі фракциядан тұрады:гомогенді фракция-құрамына ерігіш РҢҚ ,ферменттер,және метаболизм өнімдері кіреді.Екінші фракция құрылымдық элементтерден тұрады.Оларға рибосомалар,генетикалық аппараттар,әртүрлі қосындылыр кіреді.Осы цитоплазманың қосындыларына,қосымша элементтеріне клеткадағы қосымша құрылымдар жатады.Олардың клеткада болу-болмауы мүмкін.Барлық қосындыларды белок мембранасымен қапталынған немесе мембранамен қапталмаған деп екі топқа бөледі.Осының бірінші тобына карбоксималар,магнетосомалар,газ вакуольдері жатады.
Газ вакуольдері газды көпіршіктердің жиынтығынан пайда болады.Әр көпіршік ұзындығы 200-1000нм,ені 75нм,қалыңдығы 2нм цилиндр пішінді,белокты қабатпен қапталып,иректеліп орналасқан.Мембрананың гидрофильді аминқышқылдарының көпіршіктің ішіне,ал гидрофобтылардың - сыртына қарай орналасуына байланысты көпіршікке су ене алмайды.Көпіршіктің ішіндегі газдың құрамы қоршаған ортадағы газдың құрамына сәйкес келеді.Газды вакуольдер клеткаға қалғып жүру қасиетін береді.
Карбоксиомалар-барлық цианды және кейбір фототрофтар мен хемолитотрофты бактерия клеткаларында кездеседі.Олар диаметрі 500нм ,көлемі ромб тәрізді немесе алты қырлы болып келетін нуклеосоманың аймағында орналасқан денешіктер.Карбоксиомалар фото- және хемосинтездің негізгі ферменті болып саналатын Д-рибулоза-1,5-дифосфаткарбоксилаза дан тұрады.Карбоксилазалардың белокты мембранасының қалыңдығы 3-4нм.
Магнетосомалар-магниттік өрістің бойымен жүзе алатын бактерия клеткаларынан табылған.Магнетосомалар-сырты мембранамен қапталған магнетит бөлшектер.
15. Микроорганизмдерге қоректік заттардың тасымалдану жолдары Микроорганизмдерде қоректік заттарды қабылдайтын арнаулы орган болмайды.
Сондықтан олар қоректік заттарды барлық денесі арқылы қабылдайды да, олар клеткадағы керексіз заттарды сыртқа бәліп те үлгереді. Бұл екі процестің екеуі де ете тез жүреді. Қоректік заттарды қабылдау осмос құбылысына байланысты. Өйткені бактериялар клеткасының қабығы жартылай өткізгіш келеді де белгілі қоректік заттарды қажетті мөлшерде ғана еткізіп түрады. Микробтар клеткасында болатын заттар ерітіндісі оған белгілімөлшерде кысым туғызады. Оны осмос қысымы деп атайды. Оның шамасы клеткадағы еріген заттың концентрациясына тығыз бай-ланысты. Егер еріген заттың концентрациясы веғұрлым артық бол-са, қысым да соғұрлым арта түседі. Клеткада жүретін биохимиялық процестердің нәтижесінде жи-налған заттар осмос қысымының әсерінен клеткадан сыртқа бөлініп шығып отырады. Ортада су көп болғанда цитоплазма ісініп, клетка кабығын кереді. Мұны тургор щубылысы деп атайды. Клетка шама-даи тыс ісінсе, жарылып кетуі де ықтимал. Әдетте микробтар клеткасы үшін оттегі, сутегі, көміртегі, азот, минерал заттары т. б. қажет. Оттегі мен сутегінің негізгі көзі -- су, ал көміртегінің сіңірілу тәсілдеріне қарай микроорганизмдер үлкен екі топқа бөлінеді. 1) Автотрофты организмдер көміртегін ауадағы көмір қышқыл газынан сіңіреді. Сол ортадағы түрлі минерал заттардың тотығуынан бөлінетін энергия автотрофты организмдердің кеміртегін сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан бүл қүбылысты фотосинтезге керісіше, хемосинтез деп атайды. Автотрофты микроорганизмдерге С. Н. Виноградский ашқан нитрификациялаушы бактериялар,темір бактериялары, күкірт бактериялары жатады. Бұлардың кейбір тобына -- мәселен, күкірт бактериялары-на -- жасыл есімдіктердегідей фотосинтез қүбылысы тән. 2) Гетеретрофты организмдерге -- көміртегін дайын органикйлық қосылыстардан алатын микроорганизмдер жатады. Бұларға шіріту бактериялары, әр түрлі ашу процесін қоздырушылар жэне ауру туғызушы микробтар жатады. Сонымен қатар олар зат алмасу процесінде түзілетін көмір қышіқылын да пайдалана алады, сәйтіп, бұл микроорганизмдердің табиғаттағы елі қалдықтарды ыдыратудағы ролі үлкен. Гетеретрофты микроорганизмдер метатрофты және паратрофты болып екіге бөлінеді.Метатрофтар немесе сапрофиттер есімдіктердің калдықтарымен және жануарлардың өлекселерімен қоректенеді. Бұларға топырақтағы жәие судағы әр түрлі органикальщ заттарды ыдырататын және тағамдық заттарды бүлдіретін микроорганизмдер жатады. Сонымен бірге көптеген бактериялар мен ашытқы саңырауқүлақ-тар, зең саңырауқұлактары да сапрофиттер болып есептеледі.
16. Микроорганизмдердің қоректену типтері Микроорганизмдерде қоректік заттарды қабылдайтын арнаулы орган болмайды.
Сондықтан олар қоректік заттарды барлық денесі арқылы қабылдайды да, олар клеткадағы керексіз заттарды сыртқа бәліп те үлгереді. Бұл екі процестің екеуі де ете тез жүреді. Қоректік заттарды қабылдау осмос құбылысына байланысты. Өйткені бактериялар клеткасының қабығы жартылай өткізгіш келеді де белгілі қоректік заттарды қажетті мөлшерде ғана еткізіп түрады. Микробтар клеткасында болатын заттар ерітіндісі оған белгілімөлшерде кысым туғызады. Оны осмос қысымы деп атайды. Оның шамасы клеткадағы еріген заттың концентрациясына тығыз бай-ланысты. Егер еріген заттың концентрациясы веғұрлым артық бол-са, қысым да соғұрлым арта түседі. Клеткада жүретін биохимиялық процестердің нәтижесінде жи-налған заттар осмос қысымының әсерінен клеткадан сыртқа бөлініп шығып отырады. Ортада су көп болғанда цитоплазма ісініп, клетка кабығын кереді. Мұны тургор щубылысы деп атайды. Клетка шама-даи тыс ісінсе, жарылып кетуі де ықтимал. Әдетте микробтар клеткасы үшін оттегі, сутегі, көміртегі, азот, минерал заттары т. б. қажет. Оттегі мен сутегінің негізгі көзі -- су, ал көміртегінің сіңірілу тәсілдеріне қарай микроорганизмдер үлкен екі топқа бөлінеді. 1) Автотрофты организмдер көміртегін ауадағы көмір қышқыл газынан сіңіреді. Сол ортадағы түрлі минерал заттардың тотығуынан бөлінетін энергия автотрофты организмдердің кеміртегін сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан бүл қүбылысты фотосинтезге керісіше, хемосинтез деп атайды. Автотрофты микроорганизмдерге С. Н. Виноградский ашқан нитрификациялаушы бактериялар,темір бактериялары, күкірт бактериялары жатады. Бұлардың кейбір тобына -- мәселен, күкірт бактериялары-на -- жасыл есімдіктердегідей фотосинтез қүбылысы тән. 2) Гетеретрофты организмдерге -- көміртегін дайын органикйлық қосылыстардан алатын микроорганизмдер жатады. Бұларға шіріту бактериялары, әр түрлі ашу процесін қоздырушылар жэне ауру туғызушы микробтар жатады. Сонымен қатар олар зат алмасу процесінде түзілетін көмір қышіқылын да пайдалана алады, сәйтіп, бұл микроорганизмдердің табиғаттағы елі қалдықтарды ыдыратудағы ролі үлкен. Гетеретрофты микроорганизмдер метатрофты және паратрофты болып екіге бөлінеді.Метатрофтар немесе сапрофиттер есімдіктердің калдықтарымен және жануарлардың өлекселерімен қоректенеді. Бұларға топырақтағы жәие судағы әр түрлі органикальщ заттарды ыдырататын және тағамдық заттарды бүлдіретін микроорганизмдер жатады. Сонымен бірге көптеген бактериялар мен ашытқы саңырауқүлақ-тар, зең саңырауқұлактары да сапрофиттер болып есептеледі.
17. Микроорганизмдерге сыртқы қоршаған орта факторларының әсері. Микроорганизмдердің температура, оттегі, орта рН-ына байланысты топтарға бөлінуі.Табиғатта микроорганизмдерге абиотикалық факторлармен қатар олармен бірге тіршілік ететін организмдер, биотикалық факторлар да әсер етеді. Абиотикалық факторлар- бұл организмдерді қоршғана тіршіліксіз орта, яғни оларға организмдер тіршілік ететін табиғи ортаның жағдайларын жатқызамыз. Микроорганизмдерге климаттық факторлар (температура, жарық, ылғал) мен ортаның физикалық-химиялық жағдайлары (рН, оттек, осмостық қысым, еріген қор заттарының концентрациясы, сұйық-сұйық және сұйық- қатты фаза шекарасы) әсер етеді. Биосфераның абиотикалық компоненттері организмдер тіршілігін тежеп немесе реттеп отырады. Ортаның нақты компоненттерінің жетіспейтін немесе артық мөлшері организмнің өсуін тежейді немесе лимиттейді. Биотикалық факторлар. Микробтарға физикалық және химиялық факторлармен қатар биологиялық факторларда әсер етеді. Табиғатта олар өзара байланысты және бір-біріне тәуелді. Тұрақты экологиялық жүйеге біріккен тірі организмдерді биоценоз деп атайды. Олардың әрбіреуіне популяцияның түрлік және сандық қарым-қатынасы тән. Әр түрлі ценоздардың ішінде табиғатта үлкен орын алатыны- микробиоценоз- микроорганизмдер бірлестігі. Эволюция процесі нәтижесінде микроорганизмдер және олармен жоғары сатылы организмдер арасында белгілі бір түр ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Біздің елде микробиология өндірісінің даму қарқыны жоғары. Микробиологиялық өндіріс арзан және қысқа мерзімде көптеген заттар алуға өте қолайлы сала. Микроб штамдарын өндіру, генетикалық инженерияны кеңінен қолдану, әр түрлі бактериялардың түрлерінен ДНҚ-ның рекомбинантты молекулаларын құру, бактерия мен жануарлар, бактерия мен адам, вирус пен адамның тірі клеткадағы функциялану әдістерін қамтамасыз етеді. Д.И.Менделеевтің болжамы бойынша бұрын микробтардың синтетикалық икемділігін қолдану арқылы барлық заттардың химиялық синтезі ауысқан. Микроорганизмдерді химиялық реагент ретінде қолдану мүмкіншілігі шектеусіз.
Микробиология мен вирусалагияның зерттйтін негізгі нысандары - прокариотты микророрганизмдер мен олардың вирустары. Пәннің мақсаты микроорганизмдердің алуан түрлілігін, ішкі сыртқы құрылысын, атқаратын қызметтерін, тектік қасиеттерін, өсіп-өну жолдарын, әлемдегі орнын, табиғатта таралу заңдары мен табиғи бірлестіктерін сонымен қатар, табиғатта микроорганизмдер қатысуымен өтетін пайдалы ж.е зиянды прцестерді зерттеу. Микробиология химия, физика, цитология, иммуналогия ж.е басқа да табиғаттану ғылымдарымен тығыз байланысты.Іргелі м.я.ның дамуы, одан алынған деректер микроорганизмдердің практикалық салаларда пайдалану жолдарының негізін салады. М.я.ның өндірісте,әсіресе бт.да алар орны зор. М.я жетістіктері ауыл шаруашылығы саласында кеңінен қолданылады. Бұл салалардың жиынтығы биологияның жаңа бір саласы- молярлы биологияның және пән аралық ғылым-биотехнологияның туындауына жол ашты. Микробиологияның өндірісте, әсіресе биотехнологияда алар орны зор. Болашақта микробтарды адам тағамдары мен мал азығы ретінде тікелей қолдану көзделіп отыр. Олардың химиялық жолмен алуға мүмкін емес антибиотиктерді, көптеген ферменттерді, витаминдерді, гиберрелиндерді, алколоидтарды, гормондарды және т.б. өндірудегі орны күннен-күнге артып келеді. Микробиология жетістіктері ауыл шаруашығы саласында да кеңінен қолданылады: микроорганизмдердің негізінде өсімдіктердің ауруына қарсы препараттар жасалады, азотты тыңайтқыштар мен жем- азығы сүрленеді.Микробиологияның жетістіктері бұл айтылған мәселелермен шектелмейді. Микроорганизмдер мен микробиологиялық әдістер бұзылған экожүйенің қайта қалпына келуінде, жанаргаз алуда ж\е экологиялық тиімді технологиялар жасауда үлкен рөл атқарады.
2.Микробиология дамуының қысқаша тарихы және ғылым болып қалыптасуына үлес қосқан ғалымдардың еңбектері. Микробиолгия (грек... микрос - ұсақ, биос-тіршілік,логос - ғылым) биолгия ғылымының жеке бір саласы болып саналады. Микробиолгияның зерттек объектілері- ұсақ жай көзбен көрінбейтін, тек микроскоппен ғана коруге болатын микроорганизмдер. Микробиология көп салалы ғылымға жатады.Микробиологияның даму бактериялардың ашылуымен байланысты. Микробиологияның даму тарихы жогары сатылы организмдерді зерттейтін ғылымдардан өзіндік ерекшелігі бар. Адам жер бетінде микроорганизмдердің бар екендігін көп ғасыр бойы білмеді, тек олардың жасайтын қызымет-әрекеттерін сезіп қана, іс жүзінде байқады. Микробтардың ашылуы микроскоптын жасалуымен тығыз байланысты микроскопты физик Роберт Гук (1635-1703ж.ж) 1660 жылы ойлап тапты. Микробиологияның жаңа сатыға көтеріліп, ғылымға айналуы Луи Пастердің (1822-1895ж.ж) жұмыстары мен байланысты. Тек 1857ж Л.Пастер спирт және сүт қышқылды ашулар арнайы микроорганизмдердің туады деген тұжырымға келді. Мұнда шарап ашуы- ашытқылар, ал сүттің ашуы- сүт қышқылдарының қатысуымен жүретіндігін дәлелдеді. Кеиіннен сүт ашытқыларына Ф.Кон бактерия деген атау беріп микрообиолгияға енгізді. Л.Пастердің спирт және сүт қышқылды ашу прцестер3 мен 0атар ашудың жаңа бір түрін- майлы қышқылды ашу прцесңн ашты. Нәтижесінде Л.Пастер ашу прцесін ауасыз жағдайда өсе алатын микроорганизмдердің зат алмасуының ерекше бір түрі деп тапты. Бұл құбылысты анаэробиоз, ал ауа бар ортадағыны аэробиоз деп атаған. Микробиологияның дамуының келесі кезеңі биолгиялық проблемаларды шешумен байланысты 1) тіршіліктің оздігінен пайда болуының. 2) жұқпалы аурулардың себебін табу. С.Н.Виноградский күкірт бактерияларын зерттей келіп микроорганизмдердің қоректенуінің жаңа литотрофтық қөректену түрін ашты. Ресейде микробиологияның даму кезеңі ауру қоздырғыш микробтарды зерттеу ( Гамалея, Ценковский, Тереховский)басталып, бара бара микроорганизмдердің жіктеу және топтастыру (Надсон, Артара, Красильников), микроорганизмдердің мен физиологиясын ( Омеляский, Исаченко, Ирусалимский, Мушустин), және биохимиясы сияқтысалаларға да таралды. Қазақстанда жалпы микрообиология және вирусологияның негізін қалаушылар Д.М.Новогрудский, Д.Л.Шамис, Х.Ж.Жұматов болып саналады.
Д.М.Новогрудский (1898-1950ж.ж) Қазақстанда 1938 жылдан бастап ғылыми қызымет атқарды. Ол топырақ микроорганизмдердің биологиясын зерттеді. Азотобактериялардың актиномициттердің, мицелиялды саңырауқұлақтарды зерттеу адісін ашты.
Д.Л.Шамис (1902-1972ж.ж) Қ.Р Ғылым Академиясының құрамында алғаш микробиология және вирусология институтын ашып, оның алғашқы деректоры болды. Нан шарап өнеркәсібінде қолданатын ашытқы бактерияларын зерттеді.
Х.Ж.Жұматов (1912-1972ж.ж) Қазақстанда алғашқы вирусологиялық лобаротория ашып, сол жылдарды ғылым академиясы құрамында ашылған микробиология және вирусология институтының ірге тасын қалады. Қазақстанда микробиология және вирусология ғылымының даму кезеңі Ұлы отан соғысы және соғыстан кейінгі жылдармен тығыс байланысты.
3. Прокариоттар және эукариоттардың айырмашылықтары және олардың негізгі ерекшеліктері. Микроо\рге жай көзбен көрінбеитін н\е нашар көрінетін организмдер жатады.
Р.Гук XVII ғ. Өсімдіктерді зерттеу үшін алғаш рет микроскопты пайдаланып, олардың ұлпаларының клеткадан тұратынын анықтады. Екі ғасырдан кеиін Т.Шванн мен М.Шлеиден клетка теориясын ұсынды. Бұл теория боиынша барлық тірі организмдердін құрылысы мен дамуының негіздерін клетка құрайды.Цитология және электронды микроскоппен зерттеу әдістерінің дамуы әр түрлі организмдерді бір-бірінен клеткларының құрылыс ерекшеліктері бойынша ажыратуға болатындығын көрсетті.Клетка ядросының мембранасының болу болмауына байланысты барлық организмдерді Е:Шаттон ұсынысымен эукариоттар - нағыз ядролы және прокариоттар-ядросы жетілмеген деп екі топқа бөлу ұсынылған. Барлық жоғары сатыдағы организмдер эукариотты,яғни эукариоттыларға өсімдіктер,жануарлар,қарапайымдылар ,микроскопиялық саңырауқұлақтар ,балдырлар жатса,ал прокариоттыларға бактериялар мен көк-жасыл балдырлар жатады. Прокариотты микроо\р эубактериялар мен архебактериялардан тұрады.
Эукариотты микроо\дің клеткалары прокриоттарға қарағанда ірілеу ж\е құрылысы күрделі.
Прокариоттарда нуклеоид деп аталатын ядролық аппараты 1 хромосомаға сәйкес келетін ДНҚ-ның сақиналы молекуласынан құралады. Эукариоттарда ядро хромосомалар жиынтығынан тұрады және цитоплазмадан мембранамен оқшауланған. Ядролық аппарат құрылымы эукариоттар және прокариоттардың басқа да ерекшеліктеріне байланысты өзгереді.
Прокариоттар мен эукариоттардың клеткаларының құрылысы бойынша айырмашылықтары:
1.Прокариоттардың клеткас мөлшері 0,2-2,0мкм,ал эукариоттыларда 2,0мкм-ден үлкен
2.Прокариоттардың нуклеоиды цитоплазмадан мембрана арқылы бөлінбеген,ал эукариоттарда ядро цитлплазмадан мембрана арқылы бөлінген.
3.Прокариоттарда стероидтар болмайды,мезосомалары күделі емес,эукариоттарда стероид бар,күрделі эндоплазмалық ретикулум,гольджи аппараты,лизосомалар,митохондриялар ,хлоропластар бар.
4.Прокариоттардың цитоплпазмалық ағысы,эндоцитоз,экзоцитоз,пиноцитоз болмайды,ал эукариоттарда болады
5.Талшықтарының құрылы бойынша прокариоттардың фибриллин белогынан тұратын бір немесе бірнеше жіпшелер болады,ал эукариоттарда тубулиннен тұратын микротүтікшелер ,көлденең қимада 9+2 болып орналасқан.Эндоспораларды прокариоттардың кейбір туыстары түзеді,ал эукариоттарда болмайды.
Мұның барлығы прокариоттар мен эукариоттардың цитологиялық қасиеті бойынша айырмашылықтары.Сонымен қатар молекулярлық-биологиялық және генетикалық қасиеті бойынша да айырмашылықтары белгілі:
1.Прокариоттардың бір нуклеотидте хромосома саны 1,эукароттарда ядродағы хромосома саны әдетте 1ден көп
2.Прокариоттардың хромосома пішіні сақиналы,ал эукариоттардікі сызықша тәрізді
3.Прокариоттардың рибосомаларының седиментациялық тұрақтылығы-16S,23S,5S,эукариоттард а 18S,28S,5.8S,5S
4.Прокариоттар митоз арқылы бөлініп,ұршық пайда болса,эукариоттар митоз кезінде ұршық түзіледі,мейоз пайда болады.
Прокариоттардың барлығына тән ортақ қасиеті бар:
-клеткаларының көлемі өте ұсақ-20-100мкм дейін
-өздігінше өмір сүре алатын түрлері кейде жинақталып,көзге көрінетін топ құрады
-өте кең таралған,тіпті төтенше жағдайда да кездесе береді
-клеткаларының көлемі мен сыртқы бетінің шама қатынасы үлкен
-қолайлы жағдайда өсу жылдамдығы жоғары ,еселену немесе генерация мерзімі минут немесе сағаттап саналады
-генетикалық төзімді
-ерекше химиялық қасиеттері бар.
4.Микробиологияның қалыптасуында Л. Пастердiң және Р.Кохтың еңбектерінің рөлi. Жаңа сатыға көтеріліп, ғылымға айналуы Луи Пастердің жұмыстарымен байланысты. Оның алғашқы еңбектері кристаллографияға арналған. Осыдан кейінн Луи Пастер көңілін ашу процесіне аударады. Ашу процесін бірінші зерттеген және ашу мен газ деген ұғымдарды ұсынған - Ван-Гельмонт. Бірақ ол ашуды химиялық құбылыс деп санаған. Л.Пастер спирт пжәне сүт қышқылды ашу процестерімен қатар ашудың жаңа түрін-майлы қышқыл ашу процесін ашты. Нәтижесінде ашу процесін ауасыз жағдайда өсе алатын микроорганизмдердің зат алмасуының ерекше бір түрі деп тапты. Луи Пастер ашқан жаңалықтардың маңыздылығына бүкіл елден түскен ақшаға Париж қаласында Пастер атындағы институт құрылып, лның қабырғасындағы мемориалды тақтаға ғалым ашқан жаңалыұтар жазылған:1857жылы- ашу процесі; 1860 жылы-тіршілік өздігінен пайда болмайды; 1865 жылы-шарап және сыра ауруы; 1868 жылы-жібек құртының ауруы; 1881 жылы-залалдаушы және вакцина; 1885 жылы-құтырманың алдын алу. Жұқпалы авурулардың пайда болу себебін ашуда медициналық микробиологияның дамуына үлкен үлес қосқан Р.Кох болды. Ол 1876 жылы алғаш рет жұқпалы аурылар жөніндегі теориясын ұсынып, белгілі ауруды қоздыратын бактерияларды анықтауға арналған ережені қолданды. Кохтың қосқан зор үлестерінің бірі микроорганизмдердің таза дақылдарын бөліп алу және оларды өсіру әдістері болып саналды. Өз әдістерін қолданып, Р.Кох 1882 жылы құрт ауруының қоздырғышын Mycobacterium tuberculosis-ті ашты. Сол үшін ол 1905 жылы Нобель сыйлығын алды.
5. Микробиология дамуындағы Бейеринг, Виноградский, Клюйвер, Листер, Ивановский, Флеминг жұмыстар ... .. ХІХ ғысырдың соңында микробиология саласында ашылған жаңалықтар өте көп болды. Атап айтатын болсақ, 1895 жылы П.Эрлих патогенді бактерияларға адам организмінің жауабын зерттей отырып, иммунитет теориясын ұсынды. Ал И.Мечников қан клеткаларының фагоцитозға қабілетін ашып, иммунитет туралы теориясын әрі қарай дамыта түсті. Осы ашқан жаңалықтары үшін П.Эрлих пен И.Меяников 1908 жылы Нобель сыйлығына ие болды. Микроорганизмдердің табиғаттағы рөлі және оның атқаратын қызметі М.Бейерниктің есімімен тығыз байланысты болса да, С.Н.Виноградский күкірт бактерияларын зерттей келіп, микроорганизмдердің қоректенуінің жаңа - литотрофтық қоректену түрін ашты. С.Н.Виноградский атмосфералық азотты сіңіре алатын Clostridium туысына жататын бактерияларды туып оны анаэробты, ал М.Бейерник аэробты Azotobacter туысына жататын бактерияларды анықтады. ХІХ ғасырдың соңында микробиология, негізінен алғанда, қолданбалы түрде болды. Осы бағыттың даму барысында микроорганизмдерді өсіріп дақылдау тәсілі пайда болды. А.Клюйвер мен А.Паркин шайқағышта микроорганизмдер дақылдарын тереңдетіп өсіру әдісін ұсынды және популяцияның өсу фазасын анықтады. ХХ ғасырда микробиологиядағы ең үлкен жетістік - микроорганизмдер генетикасының дамуы. Г.Бидл және Т.Татум саңырауқұлақтың нейроспорасынан мутант бөліп алып, оны генетикалық тәжірибеде пайдаланды. Эвери, Мак-Леод және Мак-Карти Гриффитс 1928 жылы ашқан прокариоттардағы трансформация процесінде ДНК-ның жауапты екенін дәлелдеді. Дж.Ледербергтің жұмысы генетикалық материалдардың бір клеткадан екінші клеткаға тасымалдануы басқа да механизмнің, яғни конъюгация және трансдукцияның ашылуына мүмкіндік берді.
6.Микроорганизмдердің адам өміріндегі маңыздылығы және пайдасы мен зияны. Біздің елде микробиология өндірісінің даму қарқыны жоғары. Микробиологиялық өндіріс арзан және қысқа мерзімде көптеген заттар алуға өте қолайлы сала. Микроб штамдарын өндіру, генетикалық инженерияны кеңінен қолдану, әр түрлі бактериялардың түрлерінен ДНҚ-ның рекомбинантты молекулаларын құру, бактерия мен жануарлар, бактерия мен адам, вирус пен адамның тірі клеткадағы функциялану әдістерін қамтамасыз етеді. Д.И.Менделеевтің болжамы бойынша бұрын микробтардың синтетикалық икемділігін қолдану арқылы барлық заттардың химиялық синтезі ауысқан. Микроорганизмдерді химиялық реагент ретінде қолдану мүмкіншілігі шектеусіз.
Микробиология мен вирусалагияның зерттйтін негізгі нысандары - прокариотты микророрганизмдер мен олардың вирустары. Пәннің мақсаты микроорганизмдердің алуан түрлілігін, ішкі сыртқы құрылысын, атқаратын қызметтерін, тектік қасиеттерін, өсіп-өну жолдарын, әлемдегі орнын, табиғатта таралу заңдары мен табиғи бірлестіктерін сонымен қатар, табиғатта микроорганизмдер қатысуымен өтетін пайдалы ж.е зиянды прцестерді зерттеу. Микробиология химия, физика, цитология, иммуналогия ж.е басқа да табиғаттану ғылымдарымен тығыз байланысты.Іргелі м.я.ның дамуы, одан алынған деректер микроорганизмдердің практикалық салаларда пайдалану жолдарының негізін салады. М.я.ның өндірісте,әсіресе бт.да алар орны зор. М.я жетістіктері ауыл шаруашылығы саласында кеңінен қолданылады. Микроорганимдер адам өмірінде маңызды.Оларды тағам өнеркәсібінде ,формацептикокосметологияда,ауыл шаруашылығында ,түрлі биотехнологиялық процесс жүргізгенде пайдаланады.Микроорганизмдер вирустар биохимиялық молекулалық биология,генетика,гендік инженерия саласында зерттеу обьектісі ретінде қолданылады.Сонымен қатар зияны да бар.Олар ауру қоздырғышы,тағамдық өнімдерді шіріту,көгерту процестерін тудырады.
7. Микроскопиялық саңырауқұлақтар және актиномицеттердің морфологиясы және көбею ерекшеліктері Саңырауқұлаұтар эукариотты организмдерге жатады. Мицелиальды құрлымға ие. Саңырауқұлақтар - бiрклеткалы (микроскопиялық) немесе көпклеткалы, көлемi мен құрылысы жағынан әртүрлi организмдер: гетеротрофтар, аэробтар. Саңырауқұлақтардың әртүрлi кластары, әртүрлi талшықтылар мен амебатәрiздi организмдерден полифелитикалық жолмен пайда болды деген жорамалдар бар.Вегетативтi дене субстраттың iшiнде немесе сыртында дамитын тарамдалған жiпшелер жүйесiнен тұрады және коректiк заттарды осмос арқылы сiңiру үшiн жанасу ауданы үлкен болып келедi. Саңырауқұлақтар вегетативтi, жыныссыз және жынысты жолмен көбейедi. Вегетативтi көбею мицелий бөлiмдерi немесе арнайы фрагменттер ашытқылар - бiршiктену арқылы жүредi. Актиномицеттер - диаметрі 0,4-1,5 мкм-ге дейін жететін даму сатыларының кейбір стадияларында бұтақтанған мицелий құруға қабілеті бар бактериялар (кейбір ғалымдар актиномицеттердің бактериалды табиғатына байланысты саңырауқұлақтық мицелий аналогы - жіңішке жіпшелер деп атайды) тобы. Клетка қабырғасының типі бойынша Гр+ және ДНҚ құрамында ГЦ жұптарының мөлшері - 60-75%.Ең кең таралған жері - топырақ: оның құрамында актиномицеттердің барлық туыс өкілдері кездеседі. Люминесцентті микроскопия көмегімен анықталатын прокариотты биомассаның 10-15% мөлшерін және дәстүрлі қоректік орталарда сұйытылған топырақ суспензиясын егу кезінде өсіп шығатын бактериялардың (14) бөлігін құрайды 2Жоғары сатыдағы актиномицеттердің мицелийі өте жақсы дамыған. Жіңішке гиф диаметрі -- 0,1-1,0 мкм, ал айрықша жуан гифтер -- 1,5 мкм-ге дейін жетеді. Тығыз агарланған қоректік орталарда (беттік егу) мицелийдің 3 типін анықтауға болады: субстратты, ауалы, субстрат алды немесе колониялар. Субстратты мицелий ортаның тереңдігінде дамиды және "тамыр жүйесі" қызметін атқарады. Оның жіпшелері қоректік заттарды өздеріне сіңіреді де колонияларға тасымалдайды, ал ол жерден ауалы мицелийге ауысады. Субстрат алды мицелийі агарланған ортаның бетінде дамиды және көлемі жағына үлкен жіне кіші колониялардың таралуы жүреді. Актиномицеттердің колониялары тығыз, көн тәрізді және ортамен тұтасып өседі. Ұсақ колониялар мөлшері -- 0,5 -- 2 мм, ал ірі колониялар 1 см-ге дейін жетеді.Колониялардың сыртқы көрінісі де алуан түрлі: тегіс, бұдыр, қатпарлы, түйіршікті. Актиномицеттердің ауалы мицелийі колонияның беткі қабатында қалыптасады.Актиномоциттер Грамм оң микроорганизмдердің үлкен тобы, олардың клеткалары тармақталуға қабілетті. Көптеген актиномоциттер қоректік ортаға еніп өсетін субстратты мицелийді түзеді.Ауалы мицелийдің гифтерінің ұшында споралар және споралар бар спорангийлер қалыптасады.Актиномициттер спора арқылы, клеткалардың бөлінуі және тармақталуы арқылы көбейеді. Актиномицеттердің арасында аэробтар және анаэробтар, мезофилдер мен термофилдер бар. Көбінесе актиномицеттер сапрофиттер, алайда араларында адамдарға, жануарларға, өсімдіктерге зиян келтіретін паразитті түрлері кездеседі. Actinomycetes классына қалыпты актиномицеттерден басқа, проактиномицеттер, микобактериялар және микококкалар жатқызылады.Проактиномицеттер актиномицеттерден мицелийдің дамудың ерте кезеңінде ған болуымен ерешеленеді. Одан кейін жас жіпшелер коккалар мен таяқшаларға дейін үзіледі. Соңғы жылдары актиномицеттер адам қажеттілігіне сай көптеген алуан түрлі физиологиялық белсенді заттарды продуцирлейтін қабілеттілігіне байланысты практикада кең қолданысқа ие. Актиномицеттердің көптеген дақылдарынан дәрілік препараттар - тағам өнеркәсібінде, өсімдік өнеркәсібінде, ветеринарияда, медицинада қолданылатын антибиотиктер. Актиномицеттер витаминдер, гормондар, ферменттер, токсиндер, өсу заттары, аминоқышқылдар және адам үшін қажетті басқа да биологиялық белсенді заттар түзуге қабілетті. Топырақ құнарлылығын қалыптастыру және топырақ шығару прцесстеріне актиномицеттер белсенді түрде қатысады. Оларға топырақты қалпына келтіруді жүзеге асыратын көптеген функцияларды жатқызады. Ең алғаш болып актиномицеттерді 1878 жылы Ц. Гарц анықтаған болатын. 1945 жылы С. Ваксман және А. Шатцактиномицеттер дақылдарынан медицинада кең қолданыс тапқан стрептомицин антибиотигін бөліп алды.
8. Прокариотты микроорганизмдер, олардың морфологиясының алуантүрлілігі. Протопласт, сферопласт және L-пішінді бактериялар.Микроорганизмдер морфологиялық қасиеті бойынша алуан түрлі.Морфологиялық қасиетіне пішіні,мөлшері,көлемі және т.б жатады.Мысалы,бактериялар пішіндері бойынша 3 негізгі топқа бөлінеді:дөңгелек, таяқша тәрізді және иілген таяқшалар. Дөңгелек бактериялар немесе коктар орналасуына байланысты микрококтар, диплококтар, стрептококтар, тетракоктар, сарциналар және стафилококтар болып бөлінеді.Таяқша тәрізді микроорганизмдер клеткалар мөлшері, олардың орналасуы және спора түзу қабілеттіліктері бойынша ажыратылады. Олар бөлек клеткалар немесе тізбек түрінде орналасуы мүмкін.Спора түзетін таяқшалар бациллалар деп аталады. Иректелген бір клеткалы бактериялар клетканың формасы және ирек санына байланысты 3 топқа бөлінеді: вибриондар, спириллалар, спирохеталар (13 сурет). Негізгі пішіндерімен қатар табиғатта микроорганизмдердің басқа да формалары кездеседі. Клеткалардың пішінін жаншылған тамшы препаратымен, ал майда бактерия клеткаларының пішіндерін бекітілген боялған препараттарымен анықтайды. Микроорганизмдер Клеткасының морфологиялық және цитологиялық ерекшеліктерін зерттеуде микроскопиялаудың түрліше әдістері қолданылады. Бұл үшін оқшауланып алынған жеке клетканы бояйды. Әрине микроскопиялық талдау әдістері бояу тәсілдері зерттеудің алдын-ала қойылған мақсатына байланысты. Микроорганиздер морфологиясын зерттеуде мына әдістер қолданылады: препараттар даярлау, фиксациялау және бояудың кейбір әдістері. Бактериялардың клетка қабықшасы (0,01 -0,04 мкм) қорғаныс қызметін және клеткаға пішін беріп тұрады. Оның құрамына пептидогликан, сонымен қоса, тейхой қышқылдары, липопротеидтер, липополисахаридтер және фосфолипидтер болады. Микроорганизмдердің арасында микоплазмаларда клетка қабықшасы болмайды. Археяларда клетка қабықшасының құрамы әртүрлі болып келеді: бір бактериялардың клетка қабықшасының құрамында псевдомуреин, ал, кейбіреулерінде липополисахаридтер және тағы басқа қосылыстар болады. Бактериялар көп жағдайда клетка қабықшасын жоғалтатыны мәлім.Фирмакутты бактериялардың клетк ақабықшасын литикалық ферменттер немесе пенициллин арқылы оңай бұзуға болатын болса,грациликуттарға липазамен ,трипсинмен,этилендиаминтетрацетатп ен қосымша әсер ету керек.Клетка қабықшасы бұзылғаннан кейін мембранамен қоршалған клетка құрылысын протопласт дейді.Ал егер де клетка қабықшасының белгілі бөлігі сақталып қалса ,оны сферопласт дейді.Протопластар фирмакуттарда,сферопластар грациликуттарда пайда болады.Протоплпстар мен сферопластар бастапқы клеткадан 3-10есе ірі болады.Олар клетка ішіндегі осмостық қысым мен қоректік ортаның осмостық қысымы теңескен жағдайда ғана өсе алады,мысалы маннит немесе сахарозаның концентрациясы 0,1-1,0М болғанда.
Сферопластар мен протопластар бастапқы жағдайда оралуы немесе лизистенуі мүмкін.L-пішінді түрлер алғаш рет Англияда Листер институтында бөлініп алынды,сол себептен олар институт атының алғашқы әрпімен байланыстырып айтылады.Бұндай пішіндер қолайлы жағдайда метаболиттік белсенділікке және көбею қабілетіне ие болады.Олар тығыз қоректік орталарда колония түзіп,агарға ене отыра,шалқасынан жатқан қалпақ тәрізді пішінде болып жақсы өседі.
Клеткасының қабықшасы болмағандықтан,олардың белгілі бір пішіні болмайды және бір колонияда әр түрлі пішінді клеткалары кездеседі.Олардың қасиеттері:
-репродукцияға қабілетті,0,2-1,0 мкм аралығындағы элементарлы денелер
-дөңгелек,шар тәріздес немесе 1-5мкм-ге тең дұрыс ,әр қилы пішінді денелер
-5-50мкм - ге тең үлкен денелер
-жіпше тәріздес
-белгілі бір құрылысы жоқ денелер түрінде болады
L-пішінді клеткалар табиғи жағдайда да пайда болады.Көптеген патогенді бактериялар ауруға шалдыққан адам мүшелерінде L-пішінді түрде кездеседі.Олар клетка қабықшасына әсер ететін агенттерге,мысалы,пенициллинге сезімталдығын жоғалтады.Сондықтан да L-пішінге көшуді бактериялардың қолайсыз жағдайда өмір сүруге әдісі ретінде қарастыруға болады.
9. Бактерия қабықшасының химиялық құрамы мен құрылысы, грациликуттар және фирмакуттар деген терминдерді қалай түсінесіз, сипаттама беріңіз Микрооганизмдер дегеніміз - жалпы ұғым. Оларға жай көзбен көрінбейтін н\е нашар көрінетін организмдер жатады. Клетка қабықшасы - цитоплазманы тығыз етіп жауып тұратын көп қабатты құрлым. Бұның үш қабаты белгілі: сыртқы қабаты липопротеин, ортасы - липополисахарид және ішкісі - мукопротеидтен тұрады. Клетка қабықшасы өте қалың липополисахарид пен липопротеид қабығы жауып тұрады. Көптеген микроорганизмдер клетка қабығынан басқа сыртқы қосымша қабатпен қапталады оларды - капсулалар деп атайды. Капсуланың негізгі атқаратын қызметі қалайсыз жағдайларда қорғаныстық және қоректік заттардың жиналуын қамтамас ыз етеді. Капсулалар мөлдір шырышты болады. Сондықтанда бактериялардың тірі клеткаларын микроскоптан қараған кезде бірден байқалмайды . Капсулалар мен шырышты қабат тiзбектелiп немесе топталып бiр ғана клетканың төңiрегiнде орналасып қоймайды, сонымен қатар көптеген клеткалардың сыртында пайда болып, оларды түгел қоршайды . Капсуланы бақылау үшін әдетте Бейтарап бояу әдісін қолдану қара тушпен бояу арқылы жүзеге асады . Бейтарап бояу қолданған кезде бояу бактерия клеткасының маңайын толтырады, нәтижесінде қа раңғы аймақта ашық, түссіз бөлік болып көрінеді. Ол үшін заттық шынының бетіне фуксин бояуымен араластырған клетка сұйықтығын тамызады. Содан кейін фуксинмен боялған препаратқа қара тушты қосып араластырып жаймалайды да ауада кептіреді, микроскоптан қарайды. Микроскоптан қараған кезде препараттың қара түсінде микрооорганизмнің қызыл түске боялған клеткасын қоршаған түссіз, мөлдір капсулалар жақсы көрінеді.
Бактериялардың клетка қабықшасы (0,01 -0,04 мкм) қорғаныс қызметін және клеткаға пішін беріп тұрады. Оның құрамына пептидогликан, сонымен қоса, тейхой қышқылдары,липопротеидтер, липополисахаридтер және фосфолипидтер болады. Микроорганизмдердің арасында микоплазмаларда клетка қабықшасы болмайды. Археяларда клетка қабықшасының құрамы әртүрлі болып келеді: бір бактериялардың клетка қабықшасының құрамында псевдомуреин, ал, кейбіреулерінде липополисахаридтер және тағы басқа қосылыстар болады. Олардың клетка қабықшасының молекулярлық ұйымдасу деңгейі мен химиялық құрамын клетка қабықшасының Грам тәсілімен боялуын байланыстырады. Грам тәсілімен бояуды дат микробиологы Грам (1884 ж.) бактерияларды ұсынған, бұл әдіс бойынша барлық
бактериялар 2 топқа бөлінеді: грам оң және грам теріс. Грам оң бактериялар препаратты спиртпен өңдеу кезінде генициан көгілдірдің йодпен қосылысын ұстап қалады да, көгілдір түске боялады. Фуксинмен бояған кезде қызыл түсті қабылдамайды. Грам теріс бактериялар бұндай қабілетке ие емес, сондықтан спиртпен өңдегенде түссізденеді. Одан кейін фуксинмен бояғанда олар ашық қызыл түске боялады. Грам әдісі бойынша бояу тәртібі: Заттық шыны бетіне зерттелетін бактерия клеткасының кептірілген жұғындысын дайынап алады. Содан кейін бактериялардың жұғындысын келесі тәртіп бойынша бояйды.
1. Бекітілген жұғындыны кристалды көгілдірмен бояп, 1-2 мин ұстайды да, бояуды.
төгіп тастайды.
2. Люгольдің ерітіндісін тамызып, 1-2 мин кейін ерітіндіні төгеді.
3. препаратты этил спиртімен 30 секунд өңдеп түссіздендіреді.
4. Препаратты сумен шаяды.
5. Сулы фуксинмен 1-2 минут бояйды.
6. Сумен шаяды
7. Препаратты кептіріп құрғатады да микроскоптан қарайды.
Микроскоптан қараған кезде Грам оң бактериялар қою көгілдір немесе күлгін түске, ал грам теріс бактериялардың клеткалары ашық қызыл түске боялады. Грам әдісімен бояу нәтижесі дақылдың жасына байланысты болады: ересек дақылдардағы өлі клеткалар грам теріс боялады. Сондықтан жас тәуліктік дақылдарды қолданған жөн.
Эубактериялардың Грам бойынша әр түрлі боялуы, алдымен, клетка қабықшасының құрылысына байланысты болғандықтан 1978 жылы Н.Гиббонс және Р.Мурей грам-теріс бактерияларды грациликуттар, ал грам-оң бактерияларды фирмакуттар деп атау керек деп ұсыныс жасады. Грациликутты және кейбір фирмукатты бактериялардың бір пептидтеріндегі ДАП-ы басқа пептидтегі D-аланинмен тікелей байланысады. Бірқатар фирмукаттарда пептидтік тізбек арасындағы байланыс қосымша пептидтік көпіршелер арқылы да жүзеге асады. Клетка қабықшасы қалың, цитоплазмалық мембранаға тығыз жанасқан, диаметрі 1-6 нм-ге таң саңылаулары бар губкалы құрылымда болады. Қабықщганың қалыңдығы 30-80 нм аралығында өзгереді. Грациликуттылардың клетка қабықшасы бактериялардың клетка қабықшасының құрамына кіретін компоненттердің мөлшерімен ғана емес, жалпы компоненттердің санымен де ерекшеленеді. Грам-теріс бактериялардың клетка қабығының құрылысы күрделі. Ол қалыңдығы 1,0-2,5 нм бір қабат муреиннен тұрады. Оның үстінде сыртқы мембрана орналасқан, қылыңдығы 7,5-8,0 нм, құрамына кіретіндер: 45-50% протеиндер, 20-25% фосфолипидтер, 30% липополисахаридтер. Грам-теріс бактерияның клетка қабығының жалпы қалыңдығы 10-15нм.Грациликуттарда клетка қабықшасы көп қабатты Ішкі цитоплазмалық және сыртқы екі мембрананың болуы- солардың өздеріне ғана тән ерекшелік.
Бұл әдістің мәнісі мынада: трефенилметан қатарындағы бояулар, мысалы геницианвиолет, метилвиолет, кристаллвиолет протоплазмадағы рибонуклеин қышқыл магний тұзы бар жерде йодпен қосылғанда спиртте ерімейтін күрделі қосылыс түзеді. Осындай боялған бактериялар артынан спиртпен өңдегенде бояу кетпей, көкшіл- күлгін түске боялған күйінде қалып қояды. Бұл Грам оң бактериялар. Бұған көптеген шар тәрізді бактериялардың біраз түрі. Мәселен , Bas. Subtilis , Cl. Pacteurianum , т.б жатады.Кейбір бактериялар клетксында мукополисахарид және полифосфат нуклеотид қосылыстары өте аз болады және олрды липопротеидтен тұратын екі қабат қоршап жатады да , геницианвиолет және йод оған өте жәй енеді және онымен мықты байланыс түзе алмайды. ш жуған кезде ол спиртте тез еріп. Клеткадан шайылып ктеді. Бактериялар түзсізденіп қалады. Оларды басқа бояумен бояса, сол түске бояла береді. Бұндай бактерияларды( Escherichia Coli, Proteus bulgaris , Pseudomonas)және тағы басқа. Оны Грам теріс деп ажыратады.
10. Микроорганизм клеткаларындағы қор заттары, олардың атқаратын қызметі.Микроорганизмдердегі клетка қосындылары клетканың ішінде қорек көзі ретінде жинақталатын түйіршік түрінде болуы мүмкін. Оларға әртүрлі полисахаридтер (гликоген ,крахмал, гранулеза), липидтер, полифосфаттар болады. Кейбір бактериялар клеткасында күкірт жинайды, азот көзі ретінде цианобактериялар цианофициндер жиналады.Көмірсу түйіршіктерін (полисахаридтерді) бақылау. Көмірсу түйіршіктерін(полисахаридтерді) Люголь ерітіндісі арқылы бақылайды. Заттық шыны бетіндегі клетканың сұйықтығының тамшысына Люголь ерітіндісін қосады. Крахмал тәрізді заттардың түйіршігі гранулездер көк түске боялады. Гликоген ашытқыларда Люгол ерітіндісімен өңдегенде оңай
көрінеді. Бактериялардың арасында гранулезаны Clostridium туысының өкілдерінде болады. Май түйіршіктерін бақылау. Бактериялар клетка ішінде липидтердің қоры ретінде поли-β-оксимай қышқылдарын жинайды. Ол үшін клеткаларды лиофильді қара судан немесе судан III бояуымен бояйды. Бактериялардың клеткасынан жұқа етіп клетка жұғындысындайындап, ауада кептіреді және оттың жалында бекітеді. Оның үстінен суданның ерітіндісін тамызады да препаратты сүзгі қағазымен кептіреді де ксилолмен түссіздендіреді. Түссіздендіру уақыты 1 минут, тяганың астында жүзеге асуы керек!
11. Талшықтардың түрлері, құрылысы мен құрамы, сақиналардың қызметі. Қозғалғыш бактериялардың таксис түрлері, аттрактант және репеллент ұғымы.Талшықтар саны мен бактерия клеткасында орналасу тәртібіне қарай әр түрлі болып келеді: монополярлы монотрихтер-клетканың бір жақ шетіне бекінген жалғыз талшығы бар бактериялар; екі полярлы монотрихтер- талшықтары клетканың екі шетінде бір-бірден орналасқан бактериялар; монополярлы политрихтер немесе лофотрихтер- талшықтары клетканың бір жақ шетінде шоқтасып орналасқан бактериялар; екі полярлы перитрихтер немесе амфитрихтер- талшықтары клетканың екі шетіне топталып орналасқан бактериялар; перитрихтер- талшықтар клетканың бетін толық жабатын бактериялар. Көптеген бактерияларда талшықтар құрамы белоктан тұратын түтікше тәрізді болып келеді.Бұлар қарапайым талшықтарға жатады. Олардың жуандығы 10-20нм, ұзындығы 3-15 мкм шамасында. Кейбір түрлерінің талшықтары күрделі және сыртқы қабықпен қапталған. Қозғалғыш бактериялар белгілі бір бағытта қозғала алады. Оны таксис деп атайды. Осындавй қозғалыс сыртқы ортаның түрткі болатын факторларына байланысты. Факторлардың түріне қарай қозғалыс хемотаксис, вискотаксис, аэротаксис, фотототаксис, магнитотаксис деп бөлінеді. Хемотаксис- әр түрлі химиялық заттарға қарай бағыттала қозғалу. Ол клетканың беткі қабатында химиялық заттарға тән арнайы белоктар- хеморецепторлардың болуымен байланысты. Химиялық заттардың ішінде кейбір қанттар, спирттер, аминқышқылдар, витаминдер мен бейорганикалық катиондар аттрактант бола алады. Ал көптеген майлы қышқылдар, кейбір спирттен мен фенолдар репеллент қатарына кіреді. Аэротаксис- оттегіне қарай жылжу түрі. Оттегі аэробты бактерияларға- аттрактант, анаэробты бактерияларға- репеллент болады. Фототаксис- жарыққа қарай немесе одан кері жылжу. Бұл фототрофты микроорганизмдерге тән. Клетка ретсіз қозғалу барысында кенеттен жарық нүктесіне түсіп қалса, одан шыға алмайды. Ал егер де түнек аймаққа түсіп қалса, клетка талшықтарының бағыты күрт кері өзгеріп, жарық аймаққа жылдам оралады. Қозғалыс бағытының осылай тез өзгеруін тітіркену реакциясы немесе фоботаксис деп атайды. Магнетотаксис- ағынсыз суларда, мұхит түбінде кездесетін бактерияларға тән. Олар жердің магнит өрісіне қарай жылжиды. Бұндай қозғалыс клетка құрамында магнетит- темір оксиді көп мөлшерде болатын бактерияларға тән. Вискозотаксис- бағыты ерітінділердің тұтқырлығымен байланысты бактериялардың қозғалуы. Бактериялар тұтқырлық жоғары жаққа немесе оның төмендеген жағына жылжиды. Мысалы, спирохеталарға оң вискотаксис, ал ішек бактерияларға теріс таксис тән.
12. Бактериялардың клетка ішілік құрылымы. Цитоплазма. Цитоплазмалық мембрана (ЦПМ) құрамы. Цитоплазмалық мембрананың негізгі атқаратын қызметi.Цитоплазма. Клетка ішіндегісінің бәрін проплазма дейді. Протоплазманы екі фракцияға бөлуге болады: біріншісі- омогенді фракция, оны цитозоль деп атайды. Оның құрамына ерігіш РНҚ, ферменттер және метаболизм өнімдері кіреді. Екінші фракция құрылымдық элементтерден тұрады. Оларға рибосомалар, генетикалық аппараттар, әр түрлі қосындылар және тек қана кейбір бактерияларда болатын мембрана жүйелері жатады. Рибосомалар. Бактерия клеткасы рибосомаларының 80-85% мөлшерін РНҚ құрайды. Рибосоманың мөлшері 15-20нм, седиментация константасы 70S, сондықтан оларды 70S рибосома деп атайды. Цитоплазмалық мембрана (ЦПМ). Клетканың міндетті компоненттеріне жатады. Цитоплазмалық мембрана клетканың протоплазмасын толығымен жауып, клетка қабығы мен протоплазманың арасында орналасады. Прокариоттардың протоплазмалық мембранасы элементарлы мембранаға жатады, ол протоплазманы компартменттерге бөлмейді, дегенмен, оның қыртыстары протоплазмаға терең енеді. Бактериялардың цитоплазмалық мембранасы эукариоттардың мембранасы сияқты сұйық- өрнекті моделге сай келеді. Цитплазмалық мембрананың құрамы, негізінен, фосфолипидтер мен белоктардан тұрады. Фосфолипид молекуласы екі бөліктен құралады: дөңгелек гидрофилді бөлік және оның жалғасы болып келетін гидрофобты екі майлы қышқылдың тізбектерінен тұратын бөлік. Мембрана белоктары ерігіш және көбінісі ферменттер болып келеді. Олар АҮФ- синтетаза жүйесі, сілті және қышқыл фосфатаза, цитохромдар, тасымалдаушы белоктар және т.ю. кездеседі. Цитоплазмалық мембрананың атқаратын қызметі- ол клетканы қорғайды және сұрыптаушы барьер болып саналады, яғни органикалық және бейорганикалық молекулалардаың клеткаға кіріп-шығцын қамтамасыз етеді. Сонымен бірге, көптеген прокариоттарда цитоплазмалық мембрана энергия алмасу процесіне қатысады- мембранада электрохимиялық энергия түзіледі.
13. Микроорганизмдердің тыныштық формалары: циста, актинета, экзоспоралар.Цисталарды Azotobacter туысына жататын азотсіңіргіш бактериялар түзеді. Цисталар ескі культураларда, n-бутанол бар қоректік ортада және глюкозабар ортада өсіріп, құрамында 0,2% гидроксибутират бар ортаға еккенде пайда болады.
Жетілген цисталар - жарықты сындыратын дөңгелек денешіктер. Олар нуклеоид пен поли - β-оксимайлы қышқылдың түйіршіктері бар, қабықшамен қапталған цитоплазмадан тұрады. Бұл жетілген цисталардың өзегін құрайды. Өзек екі қабатты қабықшамен қапталған: ішкі жуан қабат - интина, сыртықы көп қабатты қабықша - экзина.
Вегетативті клеткалармен салыстырғанда, цисталар механикалық әсерге, құрғатуға және лизоцимге тұрақты.
Азотобактериялардан басқа цисталарды бделловибриялар мен кейбір метилотрофтар түзеді.
Экзоспоралар - клетка сыртында пайда болатын споралар. Оларды метанолтотықтырушы (метилотрофты) бактериялар және бүршіктену арқылы көбейетін фототүзуші Rhodomicrobium туысына жататын бактериялар түзеді.
Мтилотрофты бактерияларда экзоспоралар аналықклеткадан бүршіктеніп бөлінеді. Клетканың бір шетінде бүршік пайда болады да, клеткадан тартылып, аналық клеткадан бөлінеді.
Rhodomicrobium vanielli түріне жататын фототүзуші бактерияларда экзоспора аналық клетка гифінің ұшында пайда болады. Бір клетка бірінен соң бірі төрт спора түзе алады.
Экзоспоралар құрғақтыққа, ультракүлгін сәулеге және қыздыруға тұрақты. Эндоспоралардан айырмашылығы құрамында дипоколин қышқылы жоқ және олар лизоцимге сезімтал болады.
Гетероцисталар мен акинеттер. Оларды цианды бактериялар түзеді. Гетероцисталардың бөліну қабілеті жоқ, бірақ олар тыныштық клеткаларға жатпайды. Гетероцисталар вегетативті клетканың ішінде, қоректік ортада азот болмаған кезде түзіледі. Олардың ішінде оттегіге сезімтал азотсіңіруші жүйе орналасқан.
Акинеттер - цианды бактериялардың тыныштық клеткалары. Олар вегетативті клеткалардан үлкен және пигменттелген, қабықшасы жуан.
14. Цитоплазмалық қосындылар, магнитосома, мезосома, протопласт, аэросома, карбоксисома, олардың атқаратын қызметі.Микроорганизмдердің клетка ішіндегісінің бәрін протоплазма дейді,яғни цитоплазма.Ол екі фракциядан тұрады:гомогенді фракция-құрамына ерігіш РҢҚ ,ферменттер,және метаболизм өнімдері кіреді.Екінші фракция құрылымдық элементтерден тұрады.Оларға рибосомалар,генетикалық аппараттар,әртүрлі қосындылыр кіреді.Осы цитоплазманың қосындыларына,қосымша элементтеріне клеткадағы қосымша құрылымдар жатады.Олардың клеткада болу-болмауы мүмкін.Барлық қосындыларды белок мембранасымен қапталынған немесе мембранамен қапталмаған деп екі топқа бөледі.Осының бірінші тобына карбоксималар,магнетосомалар,газ вакуольдері жатады.
Газ вакуольдері газды көпіршіктердің жиынтығынан пайда болады.Әр көпіршік ұзындығы 200-1000нм,ені 75нм,қалыңдығы 2нм цилиндр пішінді,белокты қабатпен қапталып,иректеліп орналасқан.Мембрананың гидрофильді аминқышқылдарының көпіршіктің ішіне,ал гидрофобтылардың - сыртына қарай орналасуына байланысты көпіршікке су ене алмайды.Көпіршіктің ішіндегі газдың құрамы қоршаған ортадағы газдың құрамына сәйкес келеді.Газды вакуольдер клеткаға қалғып жүру қасиетін береді.
Карбоксиомалар-барлық цианды және кейбір фототрофтар мен хемолитотрофты бактерия клеткаларында кездеседі.Олар диаметрі 500нм ,көлемі ромб тәрізді немесе алты қырлы болып келетін нуклеосоманың аймағында орналасқан денешіктер.Карбоксиомалар фото- және хемосинтездің негізгі ферменті болып саналатын Д-рибулоза-1,5-дифосфаткарбоксилаза дан тұрады.Карбоксилазалардың белокты мембранасының қалыңдығы 3-4нм.
Магнетосомалар-магниттік өрістің бойымен жүзе алатын бактерия клеткаларынан табылған.Магнетосомалар-сырты мембранамен қапталған магнетит бөлшектер.
15. Микроорганизмдерге қоректік заттардың тасымалдану жолдары Микроорганизмдерде қоректік заттарды қабылдайтын арнаулы орган болмайды.
Сондықтан олар қоректік заттарды барлық денесі арқылы қабылдайды да, олар клеткадағы керексіз заттарды сыртқа бәліп те үлгереді. Бұл екі процестің екеуі де ете тез жүреді. Қоректік заттарды қабылдау осмос құбылысына байланысты. Өйткені бактериялар клеткасының қабығы жартылай өткізгіш келеді де белгілі қоректік заттарды қажетті мөлшерде ғана еткізіп түрады. Микробтар клеткасында болатын заттар ерітіндісі оған белгілімөлшерде кысым туғызады. Оны осмос қысымы деп атайды. Оның шамасы клеткадағы еріген заттың концентрациясына тығыз бай-ланысты. Егер еріген заттың концентрациясы веғұрлым артық бол-са, қысым да соғұрлым арта түседі. Клеткада жүретін биохимиялық процестердің нәтижесінде жи-налған заттар осмос қысымының әсерінен клеткадан сыртқа бөлініп шығып отырады. Ортада су көп болғанда цитоплазма ісініп, клетка кабығын кереді. Мұны тургор щубылысы деп атайды. Клетка шама-даи тыс ісінсе, жарылып кетуі де ықтимал. Әдетте микробтар клеткасы үшін оттегі, сутегі, көміртегі, азот, минерал заттары т. б. қажет. Оттегі мен сутегінің негізгі көзі -- су, ал көміртегінің сіңірілу тәсілдеріне қарай микроорганизмдер үлкен екі топқа бөлінеді. 1) Автотрофты организмдер көміртегін ауадағы көмір қышқыл газынан сіңіреді. Сол ортадағы түрлі минерал заттардың тотығуынан бөлінетін энергия автотрофты организмдердің кеміртегін сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан бүл қүбылысты фотосинтезге керісіше, хемосинтез деп атайды. Автотрофты микроорганизмдерге С. Н. Виноградский ашқан нитрификациялаушы бактериялар,темір бактериялары, күкірт бактериялары жатады. Бұлардың кейбір тобына -- мәселен, күкірт бактериялары-на -- жасыл есімдіктердегідей фотосинтез қүбылысы тән. 2) Гетеретрофты организмдерге -- көміртегін дайын органикйлық қосылыстардан алатын микроорганизмдер жатады. Бұларға шіріту бактериялары, әр түрлі ашу процесін қоздырушылар жэне ауру туғызушы микробтар жатады. Сонымен қатар олар зат алмасу процесінде түзілетін көмір қышіқылын да пайдалана алады, сәйтіп, бұл микроорганизмдердің табиғаттағы елі қалдықтарды ыдыратудағы ролі үлкен. Гетеретрофты микроорганизмдер метатрофты және паратрофты болып екіге бөлінеді.Метатрофтар немесе сапрофиттер есімдіктердің калдықтарымен және жануарлардың өлекселерімен қоректенеді. Бұларға топырақтағы жәие судағы әр түрлі органикальщ заттарды ыдырататын және тағамдық заттарды бүлдіретін микроорганизмдер жатады. Сонымен бірге көптеген бактериялар мен ашытқы саңырауқүлақ-тар, зең саңырауқұлактары да сапрофиттер болып есептеледі.
16. Микроорганизмдердің қоректену типтері Микроорганизмдерде қоректік заттарды қабылдайтын арнаулы орган болмайды.
Сондықтан олар қоректік заттарды барлық денесі арқылы қабылдайды да, олар клеткадағы керексіз заттарды сыртқа бәліп те үлгереді. Бұл екі процестің екеуі де ете тез жүреді. Қоректік заттарды қабылдау осмос құбылысына байланысты. Өйткені бактериялар клеткасының қабығы жартылай өткізгіш келеді де белгілі қоректік заттарды қажетті мөлшерде ғана еткізіп түрады. Микробтар клеткасында болатын заттар ерітіндісі оған белгілімөлшерде кысым туғызады. Оны осмос қысымы деп атайды. Оның шамасы клеткадағы еріген заттың концентрациясына тығыз бай-ланысты. Егер еріген заттың концентрациясы веғұрлым артық бол-са, қысым да соғұрлым арта түседі. Клеткада жүретін биохимиялық процестердің нәтижесінде жи-налған заттар осмос қысымының әсерінен клеткадан сыртқа бөлініп шығып отырады. Ортада су көп болғанда цитоплазма ісініп, клетка кабығын кереді. Мұны тургор щубылысы деп атайды. Клетка шама-даи тыс ісінсе, жарылып кетуі де ықтимал. Әдетте микробтар клеткасы үшін оттегі, сутегі, көміртегі, азот, минерал заттары т. б. қажет. Оттегі мен сутегінің негізгі көзі -- су, ал көміртегінің сіңірілу тәсілдеріне қарай микроорганизмдер үлкен екі топқа бөлінеді. 1) Автотрофты организмдер көміртегін ауадағы көмір қышқыл газынан сіңіреді. Сол ортадағы түрлі минерал заттардың тотығуынан бөлінетін энергия автотрофты организмдердің кеміртегін сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан бүл қүбылысты фотосинтезге керісіше, хемосинтез деп атайды. Автотрофты микроорганизмдерге С. Н. Виноградский ашқан нитрификациялаушы бактериялар,темір бактериялары, күкірт бактериялары жатады. Бұлардың кейбір тобына -- мәселен, күкірт бактериялары-на -- жасыл есімдіктердегідей фотосинтез қүбылысы тән. 2) Гетеретрофты организмдерге -- көміртегін дайын органикйлық қосылыстардан алатын микроорганизмдер жатады. Бұларға шіріту бактериялары, әр түрлі ашу процесін қоздырушылар жэне ауру туғызушы микробтар жатады. Сонымен қатар олар зат алмасу процесінде түзілетін көмір қышіқылын да пайдалана алады, сәйтіп, бұл микроорганизмдердің табиғаттағы елі қалдықтарды ыдыратудағы ролі үлкен. Гетеретрофты микроорганизмдер метатрофты және паратрофты болып екіге бөлінеді.Метатрофтар немесе сапрофиттер есімдіктердің калдықтарымен және жануарлардың өлекселерімен қоректенеді. Бұларға топырақтағы жәие судағы әр түрлі органикальщ заттарды ыдырататын және тағамдық заттарды бүлдіретін микроорганизмдер жатады. Сонымен бірге көптеген бактериялар мен ашытқы саңырауқүлақ-тар, зең саңырауқұлактары да сапрофиттер болып есептеледі.
17. Микроорганизмдерге сыртқы қоршаған орта факторларының әсері. Микроорганизмдердің температура, оттегі, орта рН-ына байланысты топтарға бөлінуі.Табиғатта микроорганизмдерге абиотикалық факторлармен қатар олармен бірге тіршілік ететін организмдер, биотикалық факторлар да әсер етеді. Абиотикалық факторлар- бұл организмдерді қоршғана тіршіліксіз орта, яғни оларға организмдер тіршілік ететін табиғи ортаның жағдайларын жатқызамыз. Микроорганизмдерге климаттық факторлар (температура, жарық, ылғал) мен ортаның физикалық-химиялық жағдайлары (рН, оттек, осмостық қысым, еріген қор заттарының концентрациясы, сұйық-сұйық және сұйық- қатты фаза шекарасы) әсер етеді. Биосфераның абиотикалық компоненттері организмдер тіршілігін тежеп немесе реттеп отырады. Ортаның нақты компоненттерінің жетіспейтін немесе артық мөлшері организмнің өсуін тежейді немесе лимиттейді. Биотикалық факторлар. Микробтарға физикалық және химиялық факторлармен қатар биологиялық факторларда әсер етеді. Табиғатта олар өзара байланысты және бір-біріне тәуелді. Тұрақты экологиялық жүйеге біріккен тірі организмдерді биоценоз деп атайды. Олардың әрбіреуіне популяцияның түрлік және сандық қарым-қатынасы тән. Әр түрлі ценоздардың ішінде табиғатта үлкен орын алатыны- микробиоценоз- микроорганизмдер бірлестігі. Эволюция процесі нәтижесінде микроорганизмдер және олармен жоғары сатылы организмдер арасында белгілі бір түр ... 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