Микроб ферменттері, классификациясы
1.Микроорганизмдердің ферменттері .
2.Күрделі ферменттер (холоферменттер) гидролиз кезінде белокпен простетикалык топқа бөлінуі.
3.Ферменттердің классификациясы.
4.Микроорганизмдердің азот, фосфор, күкірт және темір қосылыстарын өзгерту.
6.Түйнек бактерияларының (ризобий) сипаттамасы.
7. Пайдаланған әдебиеттер.
2.Күрделі ферменттер (холоферменттер) гидролиз кезінде белокпен простетикалык топқа бөлінуі.
3.Ферменттердің классификациясы.
4.Микроорганизмдердің азот, фосфор, күкірт және темір қосылыстарын өзгерту.
6.Түйнек бактерияларының (ризобий) сипаттамасы.
7. Пайдаланған әдебиеттер.
Ферментация деген термин латынның сөзі fermentatio — ашу процесін көрсетеді,нәтижиесінде газ бөліп шығатын.Энзим гректің сөзінен шыққан, ашытқыш деген ұғымды білдіреді.Ферменттер туралы ғылымның негізін қалаушылар М. М. Манассеина (1871), Бухнер (1897) және т.б. пікірінше белоктардың қарынында пептонға ыдырауы XVIII ғасырдың орта кезінен белгілі болған.Петербург ғалымы К. С. Кирхгоф 1814 жылы өскен арпаның экстракциясы крахмалды мальтозаға айналдыратынын дәлелдеді.
Ферменттер деп бүкіл жануарлар,өсімдіктер,микроорганизмдердің клеткалары мен тканьдарының кұрамына кіріп биологиялық катализаторлардың рөлін атқаратын спецификалык, белоктарды айтады. Ферменттердің арқасында заттар ыдырайды, олардан клеткаға керекті полимерлер тузіледі,бірақта бұл процестерге энергия аз жұмсалады. Микробтарда сан жағынанда сапа жағынанда күрделi ферменттер болады.Мысалы,ішек таякшасының клеткасындағы ферменттердің саны 700 шейін жетеді.
Ғалымдардың зерттеуі бойынша химиялык құрамы жағынан ферменттер белоктарға жатады. Мұны мына фактірлердің жәрдемімен далелдеуге болады:
1) ферменттер жоғарғы температураның әсерінен (100 °С) денатурацияланады;
2) қышқылдардың ,негіздердің ауыр металлдарының тұздарының, алколоидты реактивтердің,сондай-ақ, ұзақ уақыт шайқағанда,рентген және ультракүлгін сәулелердің әсерінен күшін жойып талқандалады;
3) ферменттер өздерінің активті рН-тың тар аймағында , белгілі 6ip мөлшер де көрсете алады (уреаза- 7,2-7,9: каталаза -7,0; кар-боксилаза — 4,8; ашытқыш саңырауқұлақтардың сахарозасы — 4,6— 5,0; мальтозасы— 6,6). Осы аймақтарда бұлардың бөлшектері ерітінді арқылы ток жібергенде изоэлектрленген жағдайда болады, сол себептенде олар катодқада, не анодқада козғала алмайды.рН-тың мөлшері өзгергенде ғана ферметтердің бөлшектері электродтардың бipeyінің айналасына жинала бастайды;
4) белоктар сияқты ферменттердің де амфотерлік қасиеттері бар, ceбeбi олардың кұрамына аминдық (NH2) және карбоксильдік (СООН) топтар кіреді.Осыған байланысты ферменттер қышқылдық ортада өздерін негіздер,негіздерде — қышқылдар тәрізді ұстайды. Сол себептенде ферменттердің молекуласы негіздік (сілтілік) ерітінділерде тepic, қышқылдарда оң зарядталады.
Ферменттер деп бүкіл жануарлар,өсімдіктер,микроорганизмдердің клеткалары мен тканьдарының кұрамына кіріп биологиялық катализаторлардың рөлін атқаратын спецификалык, белоктарды айтады. Ферменттердің арқасында заттар ыдырайды, олардан клеткаға керекті полимерлер тузіледі,бірақта бұл процестерге энергия аз жұмсалады. Микробтарда сан жағынанда сапа жағынанда күрделi ферменттер болады.Мысалы,ішек таякшасының клеткасындағы ферменттердің саны 700 шейін жетеді.
Ғалымдардың зерттеуі бойынша химиялык құрамы жағынан ферменттер белоктарға жатады. Мұны мына фактірлердің жәрдемімен далелдеуге болады:
1) ферменттер жоғарғы температураның әсерінен (100 °С) денатурацияланады;
2) қышқылдардың ,негіздердің ауыр металлдарының тұздарының, алколоидты реактивтердің,сондай-ақ, ұзақ уақыт шайқағанда,рентген және ультракүлгін сәулелердің әсерінен күшін жойып талқандалады;
3) ферменттер өздерінің активті рН-тың тар аймағында , белгілі 6ip мөлшер де көрсете алады (уреаза- 7,2-7,9: каталаза -7,0; кар-боксилаза — 4,8; ашытқыш саңырауқұлақтардың сахарозасы — 4,6— 5,0; мальтозасы— 6,6). Осы аймақтарда бұлардың бөлшектері ерітінді арқылы ток жібергенде изоэлектрленген жағдайда болады, сол себептенде олар катодқада, не анодқада козғала алмайды.рН-тың мөлшері өзгергенде ғана ферметтердің бөлшектері электродтардың бipeyінің айналасына жинала бастайды;
4) белоктар сияқты ферменттердің де амфотерлік қасиеттері бар, ceбeбi олардың кұрамына аминдық (NH2) және карбоксильдік (СООН) топтар кіреді.Осыған байланысты ферменттер қышқылдық ортада өздерін негіздер,негіздерде — қышқылдар тәрізді ұстайды. Сол себептенде ферменттердің молекуласы негіздік (сілтілік) ерітінділерде тepic, қышқылдарда оң зарядталады.
1. Б.Т. Толысбеков, Қ.Б.Бяшев, Р.Ж.Мықтыбаева «Ветеренариялық санитариялық микробиология» Алматы 2008.
2. Гайсин Айдар Балкашевич «МИКРОБИОЛОГИЯ, ВИРУСОЛОГИЯ пәнінен Дәріс конспекты» - Өскемен, 2007ж
3. М.М. Құлдыбаев. М.Қ. Шоқанов Микробиология пәнінің практикалық сабақтары» Алматы-1995 ж
2. Гайсин Айдар Балкашевич «МИКРОБИОЛОГИЯ, ВИРУСОЛОГИЯ пәнінен Дәріс конспекты» - Өскемен, 2007ж
3. М.М. Құлдыбаев. М.Қ. Шоқанов Микробиология пәнінің практикалық сабақтары» Алматы-1995 ж
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті.
Ветеренарлық санитария кафедрасы
БӨЖ Тақырыбы: Микроб ферменттері, классификациясы. Микроорганизмдердің көмегімен органикалық заттардың, азот,күкірт, фосфор және темір қосылыстарымен өзгеріске ұшыруы.
Орындаған: Токижанова Н.
Тексерген: Омарбеков Е. О.
Топ: Бл-309
Семей 2015
Мазмұны:
1.Микроорганизмдердің ферменттері .
2.Күрделі ферменттер (холоферменттер) гидролиз кезінде белокпен простетикалык топқа бөлінуі.
3.Ферменттердің классификациясы.
4.Микроорганизмдердің азот, фосфор, күкірт және темір қосылыстарын өзгерту.
6.Түйнек бактерияларының (ризобий) сипаттамасы.
7. Пайдаланған әдебиеттер.
Микроорганизмдердің ферменттері (энзимдері)
Ферментация деген термин латынның сөзі fermentatio -- ашу процесін көрсетеді,нәтижиесінде газ бөліп шығатын.Энзим гректің сөзінен шыққан, ашытқыш деген ұғымды білдіреді.Ферменттер туралы ғылымның негізін қалаушылар М. М. Манассеина (1871), Бухнер (1897) және т.б. пікірінше белоктардың қарынында пептонға ыдырауы XVIII ғасырдың орта кезінен белгілі болған.Петербург ғалымы К. С. Кирхгоф 1814 жылы өскен арпаның экстракциясы крахмалды мальтозаға айналдыратынын дәлелдеді.
Ферменттер деп бүкіл жануарлар,өсімдіктер,микроорганизмд ердің клеткалары мен тканьдарының кұрамына кіріп биологиялық катализаторлардың рөлін атқаратын спецификалык, белоктарды айтады. Ферменттердің арқасында заттар ыдырайды, олардан клеткаға керекті полимерлер тузіледі,бірақта бұл процестерге энергия аз жұмсалады. Микробтарда сан жағынанда сапа жағынанда күрделi ферменттер болады.Мысалы,ішек таякшасының клеткасындағы ферменттердің саны 700 шейін жетеді.
Ғалымдардың зерттеуі бойынша химиялык құрамы жағынан ферменттер белоктарға жатады. Мұны мына фактірлердің жәрдемімен далелдеуге болады:
1) ферменттер жоғарғы температураның әсерінен (100 °С) денатурацияланады;
2) қышқылдардың ,негіздердің ауыр металлдарының тұздарының, алколоидты реактивтердің,сондай-ақ, ұзақ уақыт шайқағанда,рентген және ультракүлгін сәулелердің әсерінен күшін жойып талқандалады;
3) ферменттер өздерінің активті рН-тың тар аймағында , белгілі 6ip мөлшер де көрсете алады (уреаза- 7,2-7,9: каталаза -7,0; кар-боксилаза -- 4,8; ашытқыш саңырауқұлақтардың сахарозасы -- 4,6 -- 5,0; мальтозасы -- 6,6). Осы аймақтарда бұлардың бөлшектері ерітінді арқылы ток жібергенде изоэлектрленген жағдайда болады, сол себептенде олар катодқада, не анодқада козғала алмайды.рН-тың мөлшері өзгергенде ғана ферметтердің бөлшектері электродтардың бipeyінің айналасына жинала бастайды;
4) белоктар сияқты ферменттердің де амфотерлік қасиеттері бар, ceбeбi олардың кұрамына аминдық (NH2) және карбоксильдік (СООН) топтар кіреді.Осыған байланысты ферменттер қышқылдық ортада өздерін негіздер,негіздерде -- қышқылдар тәрізді ұстайды. Сол себептенде ферменттердің молекуласы негіздік (сілтілік) ерітінділерде тepic, қышқылдарда оң зарядталады.Ферменттердің молекуласындағы тepic және оң зарядтардың саны рН-тың белгілі бip мөлшерде тепе-тең болады. рН-тың осы мөлшерін изоэлектрлік нүкте деп атайды:
5) ферменттер белоктар сияқты жоғарғы курделі молекулалық қосылыстарға жатады, сондықтанда олардың молекуласы жартылай өтетін мембранадан (через полупроницаемые) өте алмайды (сары ферменттің молекулалық салмағы 82 800, каталазаның -- 248 000, уреаза - 480 000);
6) ферменттер ультрацентрифугада белоктардың бөлшектері шөгетін жылдамдықпен шөгеді. Сонымен катар ферменттер белоктар сияқты гидрофильдің коллоидтар касиеттеріне ие болған.
7) Ферменттердің диализге қабілеті төмен немесе жоқтың қасында деп айтуға болады. Ферменттердің ерітіндісін диализді пайдаланып әр түрлі электролидтердан және органикалық косылыстардан тазартуға болады. Оның ceбeбi олардың молекулалары коллоидтық мембранадан жақсы өтіп кетеді.
8) Ферменттердің ерітінділерін күкірт қышқылын аммониймен, спиртпен.ацетон мен өндеу арқылы олардың таза ұнтақ түрлерін алуға болады (ондаған граммдан бірнеше жүз граммга дейін). Ферменттер қарапайым және курделі белоктар. Қарапайым, жәй белоктар, гидролиз кезінде тек аминқышкылдарына ыдырайды (мысалы; уреаза).
9) күрделі белоктар белоктардан басқа белоктар емес компоненттерден тұрады (простетикалык топтардан -- коферменттерден). Күрделі белоктарды -- ферменттерді холоферменттер (холоэнзим) деп те атайды. Күрделі ферменттердің белоктардан тұратын бөлігін апофермент, термостабилды простетикалык топтарды коферменттер (немесе коэнзим) деп атайды. Кейбір ғалымдар термостабильды топтарды агон (гректщ сез1 - жургізу, козғалту деген), термолабилді белоктар бөлігін ферон (гректщ ce3i -- алып журу) деп атауды ұсынды.
( ашытқы ферментатциясы)
Күрделі ферменттер (холоферменттер) гидролиз кезінде белокпен простетикалык топқа бөлінеді. Реакция кайтымды. Коферменттерге мыналар жатады: АТФ, фосфоаденозинфосфосульфат (ФАФС)-сульфаттық топтарды тасымалдайды, липой (липоевая кислота) қышқылы (лип-ss) сутек атомдарының тасымалдаушы рөлін атқарады,аденозилметионин(метионинн щ активті формасы) метилдік топтарды тасымалдайды, уридинфосфат (УДФ) глюкозидтердің қалдықтарымен мен урон қышқылдарын тасымалдайды. Коферменттерге витаминдер РР (В5), В2, пантотен қышқылы (КоА), фоли (фолиевая кислота) қышқышы (тетрагидрофолиевая кислота -- KoF), биотин (В7), тиамин (В,), пиридоксин (В6), Mo, Fe, Си, Со, Zn және т.б. атомдары жатады. Тотығу-тотықсыздану реакциялары кездерінде коферменттер арадағы субстраттардың -- сутегі иондарын тасымалдаушы болып табылады (В. А. Белицер, Я. О. Парнас), былай айтқанда ферменттердің арасын байланыстырушы звено болып табылады. Ерекшеліктері: 1) ферменттер субстраттарга спецификалық әсер етеді; 2) 37 -- 40° ферменттерге қолайлы температура болып табылады; 3) 9те аз мөлшерде субстраттарға әсер етеді (амилаза сұйылту дәрежесі 1:1 000 000, пероксидаза -- 1:5 000 000 субстраттарға әсер ете алады; каталазаның бip молекуласы 1 минуттың ішінде судың 5 млн молекуласын ыдырата алады). Ферменттерді топқа бөледі 1) Экзоферменттер олар клетканың сыртына бөліп шығарылады, сыртқы ортадағы күрделi қосылыстарды ыдыратуға қатысады; 2) эндоферменттер клетканың ішіде болып әсер ететін ферменттер.
Кейбір ферменттердің микроб клеткасына кез-келген уакытта кездестіруге болады, оларды конструктиве ферменттер деп атайды. Ал ферменттердің бip тобы қажет болған жағдайда ғана ендіреді, оларды адаптивп (индуктивп) ферменттер деп атайды.
Ферменттердің классификациясы.
Ферменттерді 6 топқа (класқа) бөледі.
I. Гидролазалар -- су молекуласының қатысуымен күрделі қосылыстарды ыдыратады. Олар 5 кіші топтқа бөлшектенеді.
Гидролаза
Эстеразалар -- бұл ферменттер органикалық қосылыстардың күрделі эфирлік байланыстарын ыдыратады. Бұған мына ферменттер жатады.
а) фосфоэстеразылар немесе фосфотазалар - органикалық қышқылдардың кұрамындағы күрделі эфирлік байланыстарды ыдыратады;
б) Карбоксиэстеразалар - май қышқылдарының эфирлік байланыстарын ыдыратады;
в) Сульфатэстеразалар - күкірт қышқылының эфирлік байланыстарын ыдыратады;
г) Тиоэстеразалар - органикалык қышқылдар мен тиоспирттердің күрделі байланыстарын бұзады;
2 Гликозидазалар (глюкозидазалар) - углеводтармен олардың туындыларының арасындағы гликозидік байланыстарды ыдыратады;
3. Пептидазалар - бұл ферменттер белоктар молекуласының арасындағы пептидтік байланыстарды ыдыратады (-CO-NH-);
4. Амидазалар - бұл ферменттер негізінен азот және көміртегі атомдарынын арасындағы (-N-C) байланыстарды ыдыратады;
5. Полифосфотазалар - органикалық заттардың кұрамындағы фосфорангидридтіңбайланыстарды ыдыратады;
Гликозидаза
ІІ. Трансферазалар - бұл ферменттер 1 молекуладағы әр түрлі топтарды басқа молекулаларға тасымалдайды. Бұл ферменттерге мыналар жатады:
Метилтрансферазалар - метильдік топтарды тасымалдайды;
Транскетолазалар - альдегидтердің немесе кетонның қалдықтарын тасымалдайды;
Аминотрансферазалар - аминқышқылдарынан аминотоптарды алып кетоқышқылдарга тасымалдайды.
III. Изомеразалар - бұл ферменттер органикалық қосылыстарының бip түрін екінші бip турге айналдырады.Оларға мына ферменттер жатады:
а) аланинрацемаза-аланиннің L-формасын d-формасына,керісінше d-формасын L-формасына айналдырады;
б) лактатрацемаза - сүт кышкылының L-формасын d-формасына, керісінше d-формасын L-формасына айналдырады;
в) триозофосфатизомераза - d-глицеральдегид-З-фосфатты диоксицетонфосфатка айналдырады. Керісінше диоксиацетонфосфатты d-глицеральдегид-З-фосфотқа айналдырады;
г) метиласпартатмутаза-қайтымды реакцияларды жылдамдататын глутамин қышқылын П-метиласпарагин қышқылына айналдырады.
IV. Лиазалар (десмолазалар) - бұл ферменттер субстраттардан белгілі бip топтарды гидролитикалық емес жолмен бөледі немесе осы топтарды қос (двойная связь) байланыстарға қосады. Мына ферменттерді жатқызуға болады:
а) декорбоксилазалар - карбоксильді топтарды аминқышқылдарынан бөледі;
б) Альдолазалар - бұлар гексозодифосфатты екі триозаға ыдыратады: фосфодиоксиацетон мен фосфорглицерин альдегидше;
в) Аспартат-аммиак-лиаза - қайтымды реакция аспарагин қышқылын фумар қышқылы мен аммиактан түзеді.
V. Лигазалар (синтетазалар) -- бұл ферменттер синтетикалық реакцияларды жылдамдата отырып АТФ және оның аналогтарынан полифосфаттардан фосфор қышқылынын қалдықтарын бөліп шығарады. Осы кезде көміртегі мен оттегінің (С-О), көміртегі мен күкірттің (C-S) және көміртегі мен азоттың арасында байланыстар (C-N) түзіледі. Бұларға мына ферменттер жатады:
а) аминоацил т-РНК,-синтетаза аминқышқылдарын m - РНК - га қосады (байланыстырады);
б) аспарагинсинтетаза-аспарагиннің аспарагин қышқылынан синтезделуін жылдамдатады;
в) глютаминситетаза -- глютаминді глютамин қышқылынан синтездеуге қатысады, осы процеске жауап береді
VI. Оксидоредуктазылар тотығу-тотықсыздану реакцияларының ферменттері, бұлар микроорганизмдердің тыныс алу процесі кезінде сутегімен мен оттегінің иондарын тасымалдауға жауап береді. Мына ферменттер жатады.
1. Дегидрогеназылар (аэробтық және анаэробтық): процесс мына схема бойынша жүреді АН2 +В □ А+ВН2;
2. Оксидазалар -- оттегінің молекулалық түрін бeлceндiлiгiн арттырады. Оксидазаларға цитохром жүйесі жатады, ол тек қана аэробтарда кездеседі
3. Пероксидаза судың қаныққан тотығының немесе органикалық заттардың кұрамындағы оттегінің белсенділігін арттырады, содан кейін активтелген оттегі субстратты тотықтырады;
4. Каталаза: қаныққан сутегінің 2 молекуласын оттек мен судың 2 молекуласына ыдыратады: 2Н 202- □ 2Н2 0+0 2.
Бұған цитохромоксидаза жатады.
5.Цитохромдар -- күрделі белоктар (гемопротеидтер)тірі клеткаларда электрондарды және сутегін тотығатын органикалык заттардан сатылап алып молекулалық оттегіне береді. Бұл кезде гемнің кұрамына кіретін темірдің валенттілігінің қайтымды өзгеруінің нәтижесінде энергияға бай қосылыстар түзеді.(АТФ)
Микроорганизмдердің азот, фосфор, күкірт және темір қосылыстарын өзгерту.Азот қосылыстарын өзгерту. Азот жердегі маңызды элементтердің бірі, ол белоктар мен нуклеин қыщқылдарының құрамына кіреді. 75,5%атмосферада, қалған мөлшері органикалық және минералдық қосылыстар түрінде сумен топырақта кездеседі. Азоттың табиғаттағы айналымында микроорганизмдер маңызы үлкен.
Белокты заттардың аммонификациясы. Клетка цитоплазмасында белокты заттар болады, олар өсімдік қалдықтары және жануарлар өлексесі түрінде топыраққа түседі де онда ыдырайды. Белоктар ыдырауы нәтижесінде аммиак түрінде азот бөлінеді, осыған байланысты бұл процесс аммонификация деп атылған. Белокты заттардың аммонификациясы табиғатта азотты қосылыстарды өзгерту бағытындағы бірінші микробиологиялық процес. Бұл процеске ең кемі 10'C темпертурада және белгілі ылғал жағдайында жүреді. Шіріткіш бактерияларының табиғаттағы маңызы үлкен: жануарлар өлкесі және өсімдік қалдықтарын ыдырата отырып олар жер бетін тазартады. Және жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге қорек береді. Аммонификация процесіне бациллалар, бактериялар, актиномициттер, зең саңырауқұлақтарының микробтары қатысады. Ауа оттегі әсеріне қарай оларды аэробтар, факультативті аэробтар және аэробтар топтарына бөлінеді.
Аэробты микроорганизмдер. 1.Тамыр тәрізді немесе саңырауқұлақтар тәрізді баццилалар топырақта кең тараған , сопақша формал споралар түзеді. Гормон, қозғалмалы Перитрих -* талшықтары клеткасының сыртқы бетінде түгел орналасқан. Тығыз қоректі ортада колонияның өсу мицелийге ұқсас, атауы осындан mycoides бұл саңырауқұлақ тәрізді деген ұғым. Сұйық қоректік ортада өсуә мақта үлпегі тәрізді және культураның түбінде орналасқан. Орта мөлшері.
2.Картоп бацилласы формасы жоғарғыдағыдай сопақша споралар түзеді. Грам бойынша боялады, қозғалмалы, перитрих. МПА - да құрғақ, күңгірт, қатпалы колониялар түзеді. Колония қатпалары шаж ырақай іскке ұқсас атауы содан алынған mesentericus алынған. МПБ - да өсуі құрғақ үлпек түрінде культураның бетінде өседі.
3. Капуста бацилласы. Споралар түзеді, Грам бойынша боялады. Таяқша спроалар түзеді, препараттарды көбіне тібектеле орналасқан МПА - да колониялар шеті жылтыр - жалбыршақты МПБ-да сәл ғана сұйық лай.
4. Пішен бацилласы табиғатта кең тараған және күшті аммонификатор. Сопақша споралар түзеді, қозғалмалы, перитрих. Грам бойынша боялады. МПА-да құрғақ қатпарл, мөлдір емес колония : МПБ-да - орта бетінде ұлпа болып келеді.
5. Ғажайып таяқша қып-қызыл пигмент түзеді. МПА-да колониялары қан тамшысы тәрізді сопақша шеттері тегіс, орта тұсында сәл дөңес сілемейлі МПБ- да қызыл түсті біркелкі лай түзеді. Микроб қозғалмалы. Препарат жағындысында майда грамтеріс таяқшалар көрінеді.
Факультативті анаэробты микроорганизмдер. 1. Қарапайым протей - өте полиморфты таяқша, қоректі ортаға сәйкес формасымен мөлшері кенет өзгереді. Грам бойынша боялмайды , қозғалмалы перетрих өсу кезңде тығыз қоректі ортаның көлбеу бетімен жылжи алады.
2. Ішек таяқшасы - Грамтерісі , қозғалмалы, қозғалмайтын штаммдарда кездеседі. Мекені - адам мен жануарлардың ішек-қарыны , одан топырақ пен су айдынына түседі. Белок ыдыратуға жедел қатысады.
Анаэробты микроорганизмдер.
1. СL.putrificus - спора түзетін пішіні барабан таяғы ұқсас кішкене таяқша клетчатканың аэробты ыдырауың қоздырушылардың ең көп таралған түрі, көп мөлшерде түзіледі. Углеоводтарды ашытпайды.
2. СL.sporogones споралары ортасында орналасқан майда клостридий. Бұдан бұрыңғыға қарағанда айырмашылығы углеоводтарды ыдыратады.
Аммонификация процесіңде аммиакты тұздар түзіледі, бұл тұздар тотығып азот қышқылы тұздарына айналады. Белокты ыдырататын басқа микроорганизмде. Бациллалар мен бактериялардан басқа белоктарды актиномициттер және басқа саңырауқұлақтарға ыдыратады, бірақ бұлардың аммонификациялау қабілетері төмен және әр түрлі дәрежеде білінеді. Белоктар ыдырауы экзоферменнте әсерінен ыдырайді. Микроорганизмдер белок гидролизінің ерімтал - өнімдерің ғана - пептондар мен амин қышқылдарды - сіңіре алады. Аминқышқылдарының түзе алмайтын микробтар табиғи белоктарды қорек етпейді. Аммонификация процесінде көп мөлшерде аммиак тзіледі: амиак азоты қосылыстарды синтездеуге жұмсалады.
Мочевина аммонификациясы. Адам мен жануарлар қоршаған ортаға тәулігіне 150 мың тоннадан астам, яғни жылына 2 млн тоннадан артық мочевиналық азот немесе 50 млн т мочевина бөліп шығады. Несепте 47%азот болады, сондықтан ол концентрялы азотты тыңайтқыштардың біріне саналады. Мочевина өсімдікке қорек бола алмайды, және уробактериялар ыдыратқаннан кейін ғана өсімдікке сіңімді түрге айналады.
Уробактериялар. 1862 жылы Л.Пастер ащқан, олардың арасында микробтардың таяқша тәрізді де шар тәрізді формалары кездеседі. Олар Уреаза ферментің түзеді. Мочевинаны ыдыратуда ең күшті қоздырғыштар Bas probatus Bas pasteruii бұлардың талшықтары денесінің барлық бетіңде орналасқан. Бұндай микробтар 1 л ертіндіден 140-қа жуық Мочевина ыдыратады. Шар тәрізді микробтардан мочевинаға Sporosarcina utaea өте күшті әсер етеді. 1 л ертіндіде 30 г-дай мочевина ыдыратады. Бұл сарцинада ерекше тор белгілі .
Уробактериялар аэробтар және күшті сілтілі ортада ғана дамиды. Олар азот ретінде , мочевина гидролизі кезіңде түзілетін аммиак тұздарын немесе бос азотты пайдаланады. Уробактериялар мочевинадан көміртегін пайдалана алмайды, өйткені ол өте тозыққан күйде болады және гидролиз кезіңде көміртегі диоксид түрінде бөлініп шықпайды. Уробактериялар көміртегін әр түрлі органикалық қосылыстардан алады: лимон, янтарь , алма, сірке қышқылы т.б.
Нитрификация. Белоктардың шіру және мочевинаның ыдырау өнімдерің аммиак және аммиак тұздары. - өсімдік тікелей сіңіре алады, бірақ олар нитраттарға - азот қышқылы - тұздарына айналады. Нитрификация процесінің мәнін 1879 жылы Т. Шлозинг мен А. Мюнц еңбектерімен анықталды. Бұдан кейін белгілі орыс микробиологы С.Н Виноградский , элективті оларды қолданып , нитрификаторлардың таза культурасын бөліп алады. Ғалым ортадағы органикалық заттар нитрификациялайтын бактериялардың дамуын баяулататын , олар таза минералдық қоректік ортада жақсы өсетіндігін анқтады. Бірінші сатыда аммиак мына схема бойынша азотты қышқылға дейін тотығады:
NH3 --NH3OH--NH2OH--HNO--HNO2+274.9 кДж
аммиак күйдіргіш гидроксил нитроксил азотты қышқыл
аммоний амин
Нитрификация процесі бірнеше сатыда жүредідеп есептеледі, бұл кезде бірнеше аралық өнімдер гидрооксил амин , нитроксил және басқасы түзіледі.
Екінші сатыда азот қышқылында тотығады.
HNO2--HNO3+87,6
азотты қышқыл азот қышқылы.
Біртұтас интификация процесінің бірінші және екінші сатысы әр түрлі қоздырғыштар әсерінен жүреді. С.Н. Виногадский оларды 3 туысқа біріктіреді. Nitriosomanas, Nitrioscytis, Nitriosospira, Nitriosomonos туыстары бактериялары таяқша формалы грам-теріс, қозғалмалы, бір талшығы болады, спора түзбейді. Nitriosomonos жеке түрлері топырақта кең таралған және бір -бірімен формасы жағынан айырмашылығы бар.
Соңғы кезде нитрификацияның бірінші сатысын тудыратын микробтардың екі туысы Nitrosolobus және Nitrosovibro бөлініп алады.
Азотты қышқылды азот қышқылына майда полиморфты, грам-теріс қозғалмайтын Nitrobacter деп атаған, микроб толықтырады. Nitrobacter тобындағы микробтар минералды ортада жақмы даиды және өз денесінің органикалық заттарын көміртегі диоксидінен синтездей алады.
Нитрификациялық микробтарға органикалық заттар қолайсыз әсер етеді. Нитрификациялық микробтардың органикалық заттарға өте сезімталдығы ертіндіде ғана білінеді, ал топырақта бұл байқалмайды, себебі топырақта суда ерімтал зат. Көп мөлшерде еш уақытта болмайды. Топырақта нитрификациялаушы бактериядан ьасқа органикалық заттарды пайдаланатын және соның арқасында интрификаторлардың дамуына қолайлы жағдай туғызатын микроорганизмдер болады. Бұл жағдай микроорганизмдердің физологиялық қасиеттерін қолдан жасаған ортада емес , олардың табиғи ортасында зерттеу керектігін дәлелдей түседі.
Аммиактың тотығу проціне микробтар ғана емес, сонымен қатар олардың ферменттері де әсер етеді. Нитрификацияға органикалық заттардан басқа аммиак концентрациясы да әсер етеді. Аммиактың куультураға әсері сұйық ортада кенет күшейеді. Аммиак топырақта адсорбцияланған күйде болады, сондықтан зиянды әсер ете алмайды. Демек нитробактериялар азотты қышқылды азот қышқылына тез тотықтырады.
Нитрификация процесіне оттегі болуы да қолайлы әсер етеді. Егістік
топырағында нитрификация процесі жеделірек жүреді. Қара топырақта, әсіресе онда, нитрификаторларға қорек дайындайтын аммонификкациялаушы микробтар көп болса нитрификация жақсы жүреді. Сортаң топырақтың нитрификациялау қабілеті кем болады.
Топырақта азотты қышқыл жиналмайды, өйткені Nitrosomonas пен
Nitrobacter бір ортада кездеседі, айырықша симбиоз да болады. Нитрификаторлар хемосинтез жасай алады, яғни аммиакты азотты қышқылға және азотты қышқылды азот қышқылына тотықтырудан бөлінген химиялық энергия есебінен органикалық заттарды көміртегі диоксиді мен судан жасайды. Нитрификаторлар қышқыл ортаға сезімтал, олар РН 8,3-9,3 аралығында жақсы дамиды. Нитрификациялаушы бактериялар тіршілік әрекеті нәтижесінде 1га топырата жылына 300кг-ға жуық азот қышқылы жиналуы мүмкін.
Денитрификация. Бұл нитрификацияға кері процесс. Тікелей және
қосалқы денитрификация болады.
Тікелей денитрификация дегеніміз топырақта, қи-көңде, су
айдындарында өте кең тараған денитрификациялаушы бактериялардың тіршілік әрекеті. Бұлардың ішінде Tiobacillus dentrificans, Ps.fluorescens, Ps.aeruginosa, Ps.stutzeri, Paracoccus dentrificans және басқаларының маңызы үлкен. Олар таяқша формалы, ал кейбіреулері кокк формалы және нитраттарды молекулалы азотқа дейін тотықсыздандырады. Топырақтың денитрификациялаушы бактериялары ауасыз жерде және сілтілі ортада жақсы дамиды. Сондықтан нашар аэрация және ылғал көп болған жағдайда топырақтан азот шығыны артады. Денитрификация процесі РН 6,1 және 9,6-дан жоғары жағдайда толық токтайды. Денитрификация мына схемаға сәйкес жүреді.
NO3 NO2 NO + N2O N2,
Бұл жағдайда азот қосылыстары газ тәрізді заттарға NO, N2O және N2 тотықсызданады.
Қосалқы денитрификация азотты қышқылдың амин қосылыстарымен өзара әрекеттесуі кезінде
химиялық жолмен ғана іске асады бұл процесте микроорганизмдер маңызы шынында қосалқы және негізінде нитраттардан нитриттерге түзілуінде ғана. Қосалқы денитрификацияға өте әр түрлі микроорганизмдер көмектеседі, бұлар нитраттарды тотықсыздандырумен қатар амин қышқылдарын түзе белоктарды ыдыратады. Микробтар арасындағы өзара қарым-қатынас қышқыл ортада жүреді, ал культура өсірілетін ортада бұндай реакция сирек кездеседі, сондықтан онда денитрификация нашар білінеді, дегенмен жүретіндігі байқалады.
Еркін тіршілік ететін микроорганизмдердің молекулалы азотты фикцациялауы. Өсімдік минералды, байланысқан азотты сіңіреді. Бұндай түрде азот топырақта болады, бірақ онда мөлшері коп емес, сондықтан ұдайы жеткіліксіздігі байқалады. Молекулалы азот атмосферада көп, бірақ оны өсімдік бойына сіңіре алмайды. Кейбір дақылдар топыраққа азотты тыңайтқыштар шашпағанда да бірнеше жыл бойы жақсы өнім береді. Бұл жағдайда ғалымдар топыраққа ауадан азот сіңіретін организмдер болуы мүмкін деген болжаммен түсіндірді.
1893 жылы С. Н. Виноградский топырақтан құрамында азот болмайтынқоректік ортада дамитын, азоттың анаэробты ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ветеренарлық санитария кафедрасы
БӨЖ Тақырыбы: Микроб ферменттері, классификациясы. Микроорганизмдердің көмегімен органикалық заттардың, азот,күкірт, фосфор және темір қосылыстарымен өзгеріске ұшыруы.
Орындаған: Токижанова Н.
Тексерген: Омарбеков Е. О.
Топ: Бл-309
Семей 2015
Мазмұны:
1.Микроорганизмдердің ферменттері .
2.Күрделі ферменттер (холоферменттер) гидролиз кезінде белокпен простетикалык топқа бөлінуі.
3.Ферменттердің классификациясы.
4.Микроорганизмдердің азот, фосфор, күкірт және темір қосылыстарын өзгерту.
6.Түйнек бактерияларының (ризобий) сипаттамасы.
7. Пайдаланған әдебиеттер.
Микроорганизмдердің ферменттері (энзимдері)
Ферментация деген термин латынның сөзі fermentatio -- ашу процесін көрсетеді,нәтижиесінде газ бөліп шығатын.Энзим гректің сөзінен шыққан, ашытқыш деген ұғымды білдіреді.Ферменттер туралы ғылымның негізін қалаушылар М. М. Манассеина (1871), Бухнер (1897) және т.б. пікірінше белоктардың қарынында пептонға ыдырауы XVIII ғасырдың орта кезінен белгілі болған.Петербург ғалымы К. С. Кирхгоф 1814 жылы өскен арпаның экстракциясы крахмалды мальтозаға айналдыратынын дәлелдеді.
Ферменттер деп бүкіл жануарлар,өсімдіктер,микроорганизмд ердің клеткалары мен тканьдарының кұрамына кіріп биологиялық катализаторлардың рөлін атқаратын спецификалык, белоктарды айтады. Ферменттердің арқасында заттар ыдырайды, олардан клеткаға керекті полимерлер тузіледі,бірақта бұл процестерге энергия аз жұмсалады. Микробтарда сан жағынанда сапа жағынанда күрделi ферменттер болады.Мысалы,ішек таякшасының клеткасындағы ферменттердің саны 700 шейін жетеді.
Ғалымдардың зерттеуі бойынша химиялык құрамы жағынан ферменттер белоктарға жатады. Мұны мына фактірлердің жәрдемімен далелдеуге болады:
1) ферменттер жоғарғы температураның әсерінен (100 °С) денатурацияланады;
2) қышқылдардың ,негіздердің ауыр металлдарының тұздарының, алколоидты реактивтердің,сондай-ақ, ұзақ уақыт шайқағанда,рентген және ультракүлгін сәулелердің әсерінен күшін жойып талқандалады;
3) ферменттер өздерінің активті рН-тың тар аймағында , белгілі 6ip мөлшер де көрсете алады (уреаза- 7,2-7,9: каталаза -7,0; кар-боксилаза -- 4,8; ашытқыш саңырауқұлақтардың сахарозасы -- 4,6 -- 5,0; мальтозасы -- 6,6). Осы аймақтарда бұлардың бөлшектері ерітінді арқылы ток жібергенде изоэлектрленген жағдайда болады, сол себептенде олар катодқада, не анодқада козғала алмайды.рН-тың мөлшері өзгергенде ғана ферметтердің бөлшектері электродтардың бipeyінің айналасына жинала бастайды;
4) белоктар сияқты ферменттердің де амфотерлік қасиеттері бар, ceбeбi олардың кұрамына аминдық (NH2) және карбоксильдік (СООН) топтар кіреді.Осыған байланысты ферменттер қышқылдық ортада өздерін негіздер,негіздерде -- қышқылдар тәрізді ұстайды. Сол себептенде ферменттердің молекуласы негіздік (сілтілік) ерітінділерде тepic, қышқылдарда оң зарядталады.Ферменттердің молекуласындағы тepic және оң зарядтардың саны рН-тың белгілі бip мөлшерде тепе-тең болады. рН-тың осы мөлшерін изоэлектрлік нүкте деп атайды:
5) ферменттер белоктар сияқты жоғарғы курделі молекулалық қосылыстарға жатады, сондықтанда олардың молекуласы жартылай өтетін мембранадан (через полупроницаемые) өте алмайды (сары ферменттің молекулалық салмағы 82 800, каталазаның -- 248 000, уреаза - 480 000);
6) ферменттер ультрацентрифугада белоктардың бөлшектері шөгетін жылдамдықпен шөгеді. Сонымен катар ферменттер белоктар сияқты гидрофильдің коллоидтар касиеттеріне ие болған.
7) Ферменттердің диализге қабілеті төмен немесе жоқтың қасында деп айтуға болады. Ферменттердің ерітіндісін диализді пайдаланып әр түрлі электролидтердан және органикалық косылыстардан тазартуға болады. Оның ceбeбi олардың молекулалары коллоидтық мембранадан жақсы өтіп кетеді.
8) Ферменттердің ерітінділерін күкірт қышқылын аммониймен, спиртпен.ацетон мен өндеу арқылы олардың таза ұнтақ түрлерін алуға болады (ондаған граммдан бірнеше жүз граммга дейін). Ферменттер қарапайым және курделі белоктар. Қарапайым, жәй белоктар, гидролиз кезінде тек аминқышкылдарына ыдырайды (мысалы; уреаза).
9) күрделі белоктар белоктардан басқа белоктар емес компоненттерден тұрады (простетикалык топтардан -- коферменттерден). Күрделі белоктарды -- ферменттерді холоферменттер (холоэнзим) деп те атайды. Күрделі ферменттердің белоктардан тұратын бөлігін апофермент, термостабилды простетикалык топтарды коферменттер (немесе коэнзим) деп атайды. Кейбір ғалымдар термостабильды топтарды агон (гректщ сез1 - жургізу, козғалту деген), термолабилді белоктар бөлігін ферон (гректщ ce3i -- алып журу) деп атауды ұсынды.
( ашытқы ферментатциясы)
Күрделі ферменттер (холоферменттер) гидролиз кезінде белокпен простетикалык топқа бөлінеді. Реакция кайтымды. Коферменттерге мыналар жатады: АТФ, фосфоаденозинфосфосульфат (ФАФС)-сульфаттық топтарды тасымалдайды, липой (липоевая кислота) қышқылы (лип-ss) сутек атомдарының тасымалдаушы рөлін атқарады,аденозилметионин(метионинн щ активті формасы) метилдік топтарды тасымалдайды, уридинфосфат (УДФ) глюкозидтердің қалдықтарымен мен урон қышқылдарын тасымалдайды. Коферменттерге витаминдер РР (В5), В2, пантотен қышқылы (КоА), фоли (фолиевая кислота) қышқышы (тетрагидрофолиевая кислота -- KoF), биотин (В7), тиамин (В,), пиридоксин (В6), Mo, Fe, Си, Со, Zn және т.б. атомдары жатады. Тотығу-тотықсыздану реакциялары кездерінде коферменттер арадағы субстраттардың -- сутегі иондарын тасымалдаушы болып табылады (В. А. Белицер, Я. О. Парнас), былай айтқанда ферменттердің арасын байланыстырушы звено болып табылады. Ерекшеліктері: 1) ферменттер субстраттарга спецификалық әсер етеді; 2) 37 -- 40° ферменттерге қолайлы температура болып табылады; 3) 9те аз мөлшерде субстраттарға әсер етеді (амилаза сұйылту дәрежесі 1:1 000 000, пероксидаза -- 1:5 000 000 субстраттарға әсер ете алады; каталазаның бip молекуласы 1 минуттың ішінде судың 5 млн молекуласын ыдырата алады). Ферменттерді топқа бөледі 1) Экзоферменттер олар клетканың сыртына бөліп шығарылады, сыртқы ортадағы күрделi қосылыстарды ыдыратуға қатысады; 2) эндоферменттер клетканың ішіде болып әсер ететін ферменттер.
Кейбір ферменттердің микроб клеткасына кез-келген уакытта кездестіруге болады, оларды конструктиве ферменттер деп атайды. Ал ферменттердің бip тобы қажет болған жағдайда ғана ендіреді, оларды адаптивп (индуктивп) ферменттер деп атайды.
Ферменттердің классификациясы.
Ферменттерді 6 топқа (класқа) бөледі.
I. Гидролазалар -- су молекуласының қатысуымен күрделі қосылыстарды ыдыратады. Олар 5 кіші топтқа бөлшектенеді.
Гидролаза
Эстеразалар -- бұл ферменттер органикалық қосылыстардың күрделі эфирлік байланыстарын ыдыратады. Бұған мына ферменттер жатады.
а) фосфоэстеразылар немесе фосфотазалар - органикалық қышқылдардың кұрамындағы күрделі эфирлік байланыстарды ыдыратады;
б) Карбоксиэстеразалар - май қышқылдарының эфирлік байланыстарын ыдыратады;
в) Сульфатэстеразалар - күкірт қышқылының эфирлік байланыстарын ыдыратады;
г) Тиоэстеразалар - органикалык қышқылдар мен тиоспирттердің күрделі байланыстарын бұзады;
2 Гликозидазалар (глюкозидазалар) - углеводтармен олардың туындыларының арасындағы гликозидік байланыстарды ыдыратады;
3. Пептидазалар - бұл ферменттер белоктар молекуласының арасындағы пептидтік байланыстарды ыдыратады (-CO-NH-);
4. Амидазалар - бұл ферменттер негізінен азот және көміртегі атомдарынын арасындағы (-N-C) байланыстарды ыдыратады;
5. Полифосфотазалар - органикалық заттардың кұрамындағы фосфорангидридтіңбайланыстарды ыдыратады;
Гликозидаза
ІІ. Трансферазалар - бұл ферменттер 1 молекуладағы әр түрлі топтарды басқа молекулаларға тасымалдайды. Бұл ферменттерге мыналар жатады:
Метилтрансферазалар - метильдік топтарды тасымалдайды;
Транскетолазалар - альдегидтердің немесе кетонның қалдықтарын тасымалдайды;
Аминотрансферазалар - аминқышқылдарынан аминотоптарды алып кетоқышқылдарга тасымалдайды.
III. Изомеразалар - бұл ферменттер органикалық қосылыстарының бip түрін екінші бip турге айналдырады.Оларға мына ферменттер жатады:
а) аланинрацемаза-аланиннің L-формасын d-формасына,керісінше d-формасын L-формасына айналдырады;
б) лактатрацемаза - сүт кышкылының L-формасын d-формасына, керісінше d-формасын L-формасына айналдырады;
в) триозофосфатизомераза - d-глицеральдегид-З-фосфатты диоксицетонфосфатка айналдырады. Керісінше диоксиацетонфосфатты d-глицеральдегид-З-фосфотқа айналдырады;
г) метиласпартатмутаза-қайтымды реакцияларды жылдамдататын глутамин қышқылын П-метиласпарагин қышқылына айналдырады.
IV. Лиазалар (десмолазалар) - бұл ферменттер субстраттардан белгілі бip топтарды гидролитикалық емес жолмен бөледі немесе осы топтарды қос (двойная связь) байланыстарға қосады. Мына ферменттерді жатқызуға болады:
а) декорбоксилазалар - карбоксильді топтарды аминқышқылдарынан бөледі;
б) Альдолазалар - бұлар гексозодифосфатты екі триозаға ыдыратады: фосфодиоксиацетон мен фосфорглицерин альдегидше;
в) Аспартат-аммиак-лиаза - қайтымды реакция аспарагин қышқылын фумар қышқылы мен аммиактан түзеді.
V. Лигазалар (синтетазалар) -- бұл ферменттер синтетикалық реакцияларды жылдамдата отырып АТФ және оның аналогтарынан полифосфаттардан фосфор қышқылынын қалдықтарын бөліп шығарады. Осы кезде көміртегі мен оттегінің (С-О), көміртегі мен күкірттің (C-S) және көміртегі мен азоттың арасында байланыстар (C-N) түзіледі. Бұларға мына ферменттер жатады:
а) аминоацил т-РНК,-синтетаза аминқышқылдарын m - РНК - га қосады (байланыстырады);
б) аспарагинсинтетаза-аспарагиннің аспарагин қышқылынан синтезделуін жылдамдатады;
в) глютаминситетаза -- глютаминді глютамин қышқылынан синтездеуге қатысады, осы процеске жауап береді
VI. Оксидоредуктазылар тотығу-тотықсыздану реакцияларының ферменттері, бұлар микроорганизмдердің тыныс алу процесі кезінде сутегімен мен оттегінің иондарын тасымалдауға жауап береді. Мына ферменттер жатады.
1. Дегидрогеназылар (аэробтық және анаэробтық): процесс мына схема бойынша жүреді АН2 +В □ А+ВН2;
2. Оксидазалар -- оттегінің молекулалық түрін бeлceндiлiгiн арттырады. Оксидазаларға цитохром жүйесі жатады, ол тек қана аэробтарда кездеседі
3. Пероксидаза судың қаныққан тотығының немесе органикалық заттардың кұрамындағы оттегінің белсенділігін арттырады, содан кейін активтелген оттегі субстратты тотықтырады;
4. Каталаза: қаныққан сутегінің 2 молекуласын оттек мен судың 2 молекуласына ыдыратады: 2Н 202- □ 2Н2 0+0 2.
Бұған цитохромоксидаза жатады.
5.Цитохромдар -- күрделі белоктар (гемопротеидтер)тірі клеткаларда электрондарды және сутегін тотығатын органикалык заттардан сатылап алып молекулалық оттегіне береді. Бұл кезде гемнің кұрамына кіретін темірдің валенттілігінің қайтымды өзгеруінің нәтижесінде энергияға бай қосылыстар түзеді.(АТФ)
Микроорганизмдердің азот, фосфор, күкірт және темір қосылыстарын өзгерту.Азот қосылыстарын өзгерту. Азот жердегі маңызды элементтердің бірі, ол белоктар мен нуклеин қыщқылдарының құрамына кіреді. 75,5%атмосферада, қалған мөлшері органикалық және минералдық қосылыстар түрінде сумен топырақта кездеседі. Азоттың табиғаттағы айналымында микроорганизмдер маңызы үлкен.
Белокты заттардың аммонификациясы. Клетка цитоплазмасында белокты заттар болады, олар өсімдік қалдықтары және жануарлар өлексесі түрінде топыраққа түседі де онда ыдырайды. Белоктар ыдырауы нәтижесінде аммиак түрінде азот бөлінеді, осыған байланысты бұл процесс аммонификация деп атылған. Белокты заттардың аммонификациясы табиғатта азотты қосылыстарды өзгерту бағытындағы бірінші микробиологиялық процес. Бұл процеске ең кемі 10'C темпертурада және белгілі ылғал жағдайында жүреді. Шіріткіш бактерияларының табиғаттағы маңызы үлкен: жануарлар өлкесі және өсімдік қалдықтарын ыдырата отырып олар жер бетін тазартады. Және жоғарғы сатыдағы өсімдіктерге қорек береді. Аммонификация процесіне бациллалар, бактериялар, актиномициттер, зең саңырауқұлақтарының микробтары қатысады. Ауа оттегі әсеріне қарай оларды аэробтар, факультативті аэробтар және аэробтар топтарына бөлінеді.
Аэробты микроорганизмдер. 1.Тамыр тәрізді немесе саңырауқұлақтар тәрізді баццилалар топырақта кең тараған , сопақша формал споралар түзеді. Гормон, қозғалмалы Перитрих -* талшықтары клеткасының сыртқы бетінде түгел орналасқан. Тығыз қоректі ортада колонияның өсу мицелийге ұқсас, атауы осындан mycoides бұл саңырауқұлақ тәрізді деген ұғым. Сұйық қоректік ортада өсуә мақта үлпегі тәрізді және культураның түбінде орналасқан. Орта мөлшері.
2.Картоп бацилласы формасы жоғарғыдағыдай сопақша споралар түзеді. Грам бойынша боялады, қозғалмалы, перитрих. МПА - да құрғақ, күңгірт, қатпалы колониялар түзеді. Колония қатпалары шаж ырақай іскке ұқсас атауы содан алынған mesentericus алынған. МПБ - да өсуі құрғақ үлпек түрінде культураның бетінде өседі.
3. Капуста бацилласы. Споралар түзеді, Грам бойынша боялады. Таяқша спроалар түзеді, препараттарды көбіне тібектеле орналасқан МПА - да колониялар шеті жылтыр - жалбыршақты МПБ-да сәл ғана сұйық лай.
4. Пішен бацилласы табиғатта кең тараған және күшті аммонификатор. Сопақша споралар түзеді, қозғалмалы, перитрих. Грам бойынша боялады. МПА-да құрғақ қатпарл, мөлдір емес колония : МПБ-да - орта бетінде ұлпа болып келеді.
5. Ғажайып таяқша қып-қызыл пигмент түзеді. МПА-да колониялары қан тамшысы тәрізді сопақша шеттері тегіс, орта тұсында сәл дөңес сілемейлі МПБ- да қызыл түсті біркелкі лай түзеді. Микроб қозғалмалы. Препарат жағындысында майда грамтеріс таяқшалар көрінеді.
Факультативті анаэробты микроорганизмдер. 1. Қарапайым протей - өте полиморфты таяқша, қоректі ортаға сәйкес формасымен мөлшері кенет өзгереді. Грам бойынша боялмайды , қозғалмалы перетрих өсу кезңде тығыз қоректі ортаның көлбеу бетімен жылжи алады.
2. Ішек таяқшасы - Грамтерісі , қозғалмалы, қозғалмайтын штаммдарда кездеседі. Мекені - адам мен жануарлардың ішек-қарыны , одан топырақ пен су айдынына түседі. Белок ыдыратуға жедел қатысады.
Анаэробты микроорганизмдер.
1. СL.putrificus - спора түзетін пішіні барабан таяғы ұқсас кішкене таяқша клетчатканың аэробты ыдырауың қоздырушылардың ең көп таралған түрі, көп мөлшерде түзіледі. Углеоводтарды ашытпайды.
2. СL.sporogones споралары ортасында орналасқан майда клостридий. Бұдан бұрыңғыға қарағанда айырмашылығы углеоводтарды ыдыратады.
Аммонификация процесіңде аммиакты тұздар түзіледі, бұл тұздар тотығып азот қышқылы тұздарына айналады. Белокты ыдырататын басқа микроорганизмде. Бациллалар мен бактериялардан басқа белоктарды актиномициттер және басқа саңырауқұлақтарға ыдыратады, бірақ бұлардың аммонификациялау қабілетері төмен және әр түрлі дәрежеде білінеді. Белоктар ыдырауы экзоферменнте әсерінен ыдырайді. Микроорганизмдер белок гидролизінің ерімтал - өнімдерің ғана - пептондар мен амин қышқылдарды - сіңіре алады. Аминқышқылдарының түзе алмайтын микробтар табиғи белоктарды қорек етпейді. Аммонификация процесінде көп мөлшерде аммиак тзіледі: амиак азоты қосылыстарды синтездеуге жұмсалады.
Мочевина аммонификациясы. Адам мен жануарлар қоршаған ортаға тәулігіне 150 мың тоннадан астам, яғни жылына 2 млн тоннадан артық мочевиналық азот немесе 50 млн т мочевина бөліп шығады. Несепте 47%азот болады, сондықтан ол концентрялы азотты тыңайтқыштардың біріне саналады. Мочевина өсімдікке қорек бола алмайды, және уробактериялар ыдыратқаннан кейін ғана өсімдікке сіңімді түрге айналады.
Уробактериялар. 1862 жылы Л.Пастер ащқан, олардың арасында микробтардың таяқша тәрізді де шар тәрізді формалары кездеседі. Олар Уреаза ферментің түзеді. Мочевинаны ыдыратуда ең күшті қоздырғыштар Bas probatus Bas pasteruii бұлардың талшықтары денесінің барлық бетіңде орналасқан. Бұндай микробтар 1 л ертіндіден 140-қа жуық Мочевина ыдыратады. Шар тәрізді микробтардан мочевинаға Sporosarcina utaea өте күшті әсер етеді. 1 л ертіндіде 30 г-дай мочевина ыдыратады. Бұл сарцинада ерекше тор белгілі .
Уробактериялар аэробтар және күшті сілтілі ортада ғана дамиды. Олар азот ретінде , мочевина гидролизі кезіңде түзілетін аммиак тұздарын немесе бос азотты пайдаланады. Уробактериялар мочевинадан көміртегін пайдалана алмайды, өйткені ол өте тозыққан күйде болады және гидролиз кезіңде көміртегі диоксид түрінде бөлініп шықпайды. Уробактериялар көміртегін әр түрлі органикалық қосылыстардан алады: лимон, янтарь , алма, сірке қышқылы т.б.
Нитрификация. Белоктардың шіру және мочевинаның ыдырау өнімдерің аммиак және аммиак тұздары. - өсімдік тікелей сіңіре алады, бірақ олар нитраттарға - азот қышқылы - тұздарына айналады. Нитрификация процесінің мәнін 1879 жылы Т. Шлозинг мен А. Мюнц еңбектерімен анықталды. Бұдан кейін белгілі орыс микробиологы С.Н Виноградский , элективті оларды қолданып , нитрификаторлардың таза культурасын бөліп алады. Ғалым ортадағы органикалық заттар нитрификациялайтын бактериялардың дамуын баяулататын , олар таза минералдық қоректік ортада жақсы өсетіндігін анқтады. Бірінші сатыда аммиак мына схема бойынша азотты қышқылға дейін тотығады:
NH3 --NH3OH--NH2OH--HNO--HNO2+274.9 кДж
аммиак күйдіргіш гидроксил нитроксил азотты қышқыл
аммоний амин
Нитрификация процесі бірнеше сатыда жүредідеп есептеледі, бұл кезде бірнеше аралық өнімдер гидрооксил амин , нитроксил және басқасы түзіледі.
Екінші сатыда азот қышқылында тотығады.
HNO2--HNO3+87,6
азотты қышқыл азот қышқылы.
Біртұтас интификация процесінің бірінші және екінші сатысы әр түрлі қоздырғыштар әсерінен жүреді. С.Н. Виногадский оларды 3 туысқа біріктіреді. Nitriosomanas, Nitrioscytis, Nitriosospira, Nitriosomonos туыстары бактериялары таяқша формалы грам-теріс, қозғалмалы, бір талшығы болады, спора түзбейді. Nitriosomonos жеке түрлері топырақта кең таралған және бір -бірімен формасы жағынан айырмашылығы бар.
Соңғы кезде нитрификацияның бірінші сатысын тудыратын микробтардың екі туысы Nitrosolobus және Nitrosovibro бөлініп алады.
Азотты қышқылды азот қышқылына майда полиморфты, грам-теріс қозғалмайтын Nitrobacter деп атаған, микроб толықтырады. Nitrobacter тобындағы микробтар минералды ортада жақмы даиды және өз денесінің органикалық заттарын көміртегі диоксидінен синтездей алады.
Нитрификациялық микробтарға органикалық заттар қолайсыз әсер етеді. Нитрификациялық микробтардың органикалық заттарға өте сезімталдығы ертіндіде ғана білінеді, ал топырақта бұл байқалмайды, себебі топырақта суда ерімтал зат. Көп мөлшерде еш уақытта болмайды. Топырақта нитрификациялаушы бактериядан ьасқа органикалық заттарды пайдаланатын және соның арқасында интрификаторлардың дамуына қолайлы жағдай туғызатын микроорганизмдер болады. Бұл жағдай микроорганизмдердің физологиялық қасиеттерін қолдан жасаған ортада емес , олардың табиғи ортасында зерттеу керектігін дәлелдей түседі.
Аммиактың тотығу проціне микробтар ғана емес, сонымен қатар олардың ферменттері де әсер етеді. Нитрификацияға органикалық заттардан басқа аммиак концентрациясы да әсер етеді. Аммиактың куультураға әсері сұйық ортада кенет күшейеді. Аммиак топырақта адсорбцияланған күйде болады, сондықтан зиянды әсер ете алмайды. Демек нитробактериялар азотты қышқылды азот қышқылына тез тотықтырады.
Нитрификация процесіне оттегі болуы да қолайлы әсер етеді. Егістік
топырағында нитрификация процесі жеделірек жүреді. Қара топырақта, әсіресе онда, нитрификаторларға қорек дайындайтын аммонификкациялаушы микробтар көп болса нитрификация жақсы жүреді. Сортаң топырақтың нитрификациялау қабілеті кем болады.
Топырақта азотты қышқыл жиналмайды, өйткені Nitrosomonas пен
Nitrobacter бір ортада кездеседі, айырықша симбиоз да болады. Нитрификаторлар хемосинтез жасай алады, яғни аммиакты азотты қышқылға және азотты қышқылды азот қышқылына тотықтырудан бөлінген химиялық энергия есебінен органикалық заттарды көміртегі диоксиді мен судан жасайды. Нитрификаторлар қышқыл ортаға сезімтал, олар РН 8,3-9,3 аралығында жақсы дамиды. Нитрификациялаушы бактериялар тіршілік әрекеті нәтижесінде 1га топырата жылына 300кг-ға жуық азот қышқылы жиналуы мүмкін.
Денитрификация. Бұл нитрификацияға кері процесс. Тікелей және
қосалқы денитрификация болады.
Тікелей денитрификация дегеніміз топырақта, қи-көңде, су
айдындарында өте кең тараған денитрификациялаушы бактериялардың тіршілік әрекеті. Бұлардың ішінде Tiobacillus dentrificans, Ps.fluorescens, Ps.aeruginosa, Ps.stutzeri, Paracoccus dentrificans және басқаларының маңызы үлкен. Олар таяқша формалы, ал кейбіреулері кокк формалы және нитраттарды молекулалы азотқа дейін тотықсыздандырады. Топырақтың денитрификациялаушы бактериялары ауасыз жерде және сілтілі ортада жақсы дамиды. Сондықтан нашар аэрация және ылғал көп болған жағдайда топырақтан азот шығыны артады. Денитрификация процесі РН 6,1 және 9,6-дан жоғары жағдайда толық токтайды. Денитрификация мына схемаға сәйкес жүреді.
NO3 NO2 NO + N2O N2,
Бұл жағдайда азот қосылыстары газ тәрізді заттарға NO, N2O және N2 тотықсызданады.
Қосалқы денитрификация азотты қышқылдың амин қосылыстарымен өзара әрекеттесуі кезінде
химиялық жолмен ғана іске асады бұл процесте микроорганизмдер маңызы шынында қосалқы және негізінде нитраттардан нитриттерге түзілуінде ғана. Қосалқы денитрификацияға өте әр түрлі микроорганизмдер көмектеседі, бұлар нитраттарды тотықсыздандырумен қатар амин қышқылдарын түзе белоктарды ыдыратады. Микробтар арасындағы өзара қарым-қатынас қышқыл ортада жүреді, ал культура өсірілетін ортада бұндай реакция сирек кездеседі, сондықтан онда денитрификация нашар білінеді, дегенмен жүретіндігі байқалады.
Еркін тіршілік ететін микроорганизмдердің молекулалы азотты фикцациялауы. Өсімдік минералды, байланысқан азотты сіңіреді. Бұндай түрде азот топырақта болады, бірақ онда мөлшері коп емес, сондықтан ұдайы жеткіліксіздігі байқалады. Молекулалы азот атмосферада көп, бірақ оны өсімдік бойына сіңіре алмайды. Кейбір дақылдар топыраққа азотты тыңайтқыштар шашпағанда да бірнеше жыл бойы жақсы өнім береді. Бұл жағдайда ғалымдар топыраққа ауадан азот сіңіретін организмдер болуы мүмкін деген болжаммен түсіндірді.
1893 жылы С. Н. Виноградский топырақтан құрамында азот болмайтынқоректік ортада дамитын, азоттың анаэробты ... 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