Табиғаттағы заттардың айналымындағы микроорганизмдердің маңызы

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 3
1 Табиғаттағы заттардың айналымындағы микроорганизмдердің маңызы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
4
1.1 Микроорганизмдер экологиясының тарихи дамуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
2 Қоршаған орта және адам микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
2.1 Топырақ микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 8
2.2 Су микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
2.3 Ауа микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 12
2.4 Адам ағзасының қалыпты микрофлорасы. Дисбактериоз ... ... ... ... ... ... .. 13
3 Зерттеу әдістері және зерттеу жұмыстары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
3.1 Қоршаған ортаның санитарлық жағдайын бағалау критерийлері ... ... ... . 16
3.2 Қоршаған ортаның санитарлық . микробиологиялық зерттелуi ... ... ... ... 19
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 25
Пайдаланған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 27

Микроорганизмдер табиғаттың барлық жерінде таралған: топырақта, суда, ауада, жануарлар менөсімдіктердің үстінгі бетінде, жануарлар мен адамдардың ішегінде, қоршаған ортадағы барлық заттарда кездеседі. Сонымен қатар микроорганизмдер шөлдегі құмда, Арктика мен Антрактидағы қар, мұз бен суда, шахта мен теңіз түбінде, бірнеше километрлік биіктіктегі стратосферада кездеседі. Олар әлемнің тірі зат ретінде айтарлықтай бөлігін құрайды. Мысалы, 1 мл лас суда бірнеше жүз миллион микробтар,ал 1 гр тыңайтылған топырақта бірнеше миллиард микробтар кездеседі. 1 гектар тыңайтылған топырақтың жыртылған қабатында 5–10 тонна микроорганизмдердің массасы құралады. Алайда көп ғасырлар бойы адамдарға микроорганизмдер туралы ешнәрсе белгісіз болды [1].
Микроорганизмдер – тек қана микроскоппен көруге болатын өте ұсақ тірі организмдер. Бұларды алғаш рет 17-ғасырда голланд ғалымы Антони Ван Левенгук ашқан. Кейде микробтарға вирустарды да жатқызады. Мөлшері жағынан микроб тым ұсақ болғандықтан, оларды табиғи субстраттардан оқшаулап алуда (таза дақыл күйінде), өсіруде және зерттеуде ерекше тәсілдерді қолдануды қажет етеді. Микробты зерттейтін ғылым саласы – микробиология. Микробтардың басым көпшілігі бір клеткалы организмдер. Олар, көбінесе қарапайым бөліну арқылы тез көбейеді. Көп клеткалы организмдерге тән өте күрделі жынысты көбею процесі бұлардың көбінде болмайды [1].
Микроорганизмдер – биоценоздың құрамды бөлшегі, яғни тіршіліктің біркелкі жағдайындағы суқойма немесе құрғақ аймақта орналасатын биотоп – жануарлар, өсімдіктер мен микроорганизмдер жиынтығы. Ортаның белгілі аймағында мекендейтін микроорганизмдер жиынтығын микробиоценоз деп атайды.
Микроорганизмдер экологиясы (oikos – грек сөзінен аударғанда – үй, тіршілік ету орны) – микроорганизмдердің бір-бірімен және қоршаған ортамен өзара арақатынасын зерттейді.
Барлық жерге таралуы – убиквитарлығы (стратосфера , мұхитар мен теңіздер түбінде, қар мент мұзда, шөлдер мен ыстық су қоймаларында, жанар тауларда, мұнай қабаттарында,атомдық реакторларда, адам және жануарлар мен өсімдіктер организмдерінде кездеседі).Микроорганизмдер тіршілікпен байланысы жоқ жерлерде кездеседі. Убиквитарлықтың- кең таралуының негізгі себебі:
1. Мөлшерінің ұсақтығына байланысты жеңіл таралуы.
2. Көбеюінің ерекшлігі.
3. Адаптацияға яғни бейімделуге қабілеттілігінің жоғарлығы.
Көбею ерекшелігі яғни микроорганизмдердің кюбею жылдамдығына тең келетін ештеңе жоқ. – өте аз уақыт ішінде өте улкен биомассаны жинауы. Мәселен, кедергісіз өсу жағдайында 30 мин. ішінде – 2 клетка, 5 сағатта- 1000, 24 сағатта -1 кг жиналады, бірақ микроорганиздерде барлық тіршілік иелері сияқты тіршілігін жоюып отырады. Микроорганизмдердің планетадағы массасы жануарлардың массасынан 25 ретке көп [2].
Микроорганизмдердің тіршілігінің ең бір айқын байқалатын жері – ашыту процесі. Күнделікті көріп жүрген сыра мен шарап, тағамның шіріп, бүлінуі және көгеруі бәрі де осы микроорганизмдердің әсерінен болады. Микроорганизмдердің қоршаған ортаны ластанудан тазартуда айта қаларлықтай маңызы бар. Ірі өндіріс орталықтарында, қалаларда қалдық заттарының көптеп жиналуы тіршілік үшін аса қауіпті. Сондықтан, оларды уақытында осы зиянды заттардан тазартудан микроорганизмдерді қолданады. Микроорганизмдер биогеоценоздағы зат айналымда маңызды роль атқарады. Олар органикалық қалдықтарды минералдап, экожүйенің биологиялық циклдерін жалғайды.

1 С.Б.Ахметова, Г.А. Абдулина, Ж.С.Сайлау, Р.А.Мұхаметжанова, Ә.Қ.Қабдуова, Г.А. Айтжанова. Жалпы микробиология – оқу – әдістемелік нұсқауы. – Қарағанды қ. – 2013ж.112 б
2 Төлемісова Ж.К. Касенова Г.Т Мұзапбаров Б. «Микробиология жəне вирусология» пəні бойыншы ауыл шаруашылқ жəне биотехнология мамндықтарының студенттеріне арналған оқу құралы. - Алматы, 2009. 109 б
3 К. Х. Элмагамбетов, О.О. Байдуйсенова, К.M.Мухаметжанов. Микроорганизмдер биотехнологиясы. - Астана, 2008. - 240 б
4 А. Ш. Сәдібеков, С. С. Саймасаев , К. К. Исаев . Микробиология терминдерінің орысша - қазақша сөздігі = Русско - казахский терминологический словарь по микробиологии : ғылымі әдебиеті - Алматы : Ана тілі, 1994. - 231 б
5 Тулемисова Ж.К. Учебное пособия по сельскохозяйственной микробиологии. Алматы., Издательский Центр АГУ им.Абая 2001.
6 Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология.; Агропромиздат, 1987, 347 с
7 Қ.Х. Әлмағамбетов, Ә. Ө. Байдүйсенова, Қ. М. Мұхаметжанов. Микроорганизмдер биотехнологиясы : оқулық - Астана : РМҚК Баспа-полиграфиялық жүйелер департаментінде басылды, 2008. - 239 б
8 Егоров Н.С. Промышленная микробиология. М. Высш.шк., 1989, 688 с
9 А. Н. Глейзер, Х. Никайдо. Микроағзалық биотехнология, Алматы 2012
10 Загребельный С.Н. Биотехнология. Учебное пособие. Новосибирск, 2001.
11 А. Н. Глейзер, Х. Никайдо. Микроағзалық биотехнология: қолданбалы микробиологияның негізгі қағидалары: оқулық. - Алматы : Дәуір, 2013. - 715 б
12 Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. М., Агропромиздат, 1987
13 Қ. Х. Әлмағамбетов. Биотехнология: оқу құралы. - Астана : РМҚК Баспа-полиграфиялық орталығында басылды, 2011. - 315 б

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 27 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
1
Табиғаттағы заттардың айналымындағы микроорганизмдердің маңызы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

4
1.1
Микроорганизмдер экологиясының тарихи дамуы ... ... ... ... ... ... ... .. ... ..
6
2
Қоршаған орта және адам микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
8
2.1
Топырақ микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
8
2.2
Су микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
10
2.3
Ауа микрофлорасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
12
2.4
Адам ағзасының қалыпты микрофлорасы. Дисбактериоз ... ... ... ... ... ... ...
13
3
Зерттеу әдістері және зерттеу жұмыстары ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... .
16
3.1
Қоршаған ортаның санитарлық жағдайын бағалау критерийлері ... ... ... .
16
3.2
Қоршаған ортаның санитарлық - микробиологиялық зерттелуi ... ... ... ...
19
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
25
Пайдаланған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
27
Мазмұны

Кіріспе

Микроорганизмдер табиғаттың барлық жерінде таралған: топырақта, суда, ауада, жануарлар менөсімдіктердің үстінгі бетінде, жануарлар мен адамдардың ішегінде, қоршаған ортадағы барлық заттарда кездеседі. Сонымен қатар микроорганизмдер шөлдегі құмда, Арктика мен Антрактидағы қар, мұз бен суда, шахта мен теңіз түбінде, бірнеше километрлік биіктіктегі стратосферада кездеседі. Олар әлемнің тірі зат ретінде айтарлықтай бөлігін құрайды. Мысалы, 1 мл лас суда бірнеше жүз миллион микробтар,ал 1 гр тыңайтылған топырақта бірнеше миллиард микробтар кездеседі. 1 гектар тыңайтылған топырақтың жыртылған қабатында 5 - 10 тонна микроорганизмдердің массасы құралады. Алайда көп ғасырлар бойы адамдарға микроорганизмдер туралы ешнәрсе белгісіз болды [1].
Микроорганизмдер - тек қана микроскоппен көруге болатын өте ұсақ тірі организмдер. Бұларды алғаш рет 17-ғасырда голланд ғалымы Антони Ван Левенгук ашқан. Кейде микробтарға вирустарды да жатқызады. Мөлшері жағынан микроб тым ұсақ болғандықтан, оларды табиғи субстраттардан оқшаулап алуда (таза дақыл күйінде), өсіруде және зерттеуде ерекше тәсілдерді қолдануды қажет етеді. Микробты зерттейтін ғылым саласы - микробиология. Микробтардың басым көпшілігі бір клеткалы организмдер. Олар, көбінесе қарапайым бөліну арқылы тез көбейеді. Көп клеткалы организмдерге тән өте күрделі жынысты көбею процесі бұлардың көбінде болмайды [1].
Микроорганизмдер - биоценоздың құрамды бөлшегі, яғни тіршіліктің біркелкі жағдайындағы суқойма немесе құрғақ аймақта орналасатын биотоп - жануарлар, өсімдіктер мен микроорганизмдер жиынтығы. Ортаның белгілі аймағында мекендейтін микроорганизмдер жиынтығын микробиоценоз деп атайды.
Микроорганизмдер экологиясы (oikos - грек сөзінен аударғанда - үй, тіршілік ету орны) - микроорганизмдердің бір-бірімен және қоршаған ортамен өзара арақатынасын зерттейді.
Барлық жерге таралуы - убиквитарлығы (стратосфера , мұхитар мен теңіздер түбінде, қар мент мұзда, шөлдер мен ыстық су қоймаларында, жанар тауларда, мұнай қабаттарында,атомдық реакторларда, адам және жануарлар мен өсімдіктер организмдерінде кездеседі).Микроорганизмдер тіршілікпен байланысы жоқ жерлерде кездеседі. Убиквитарлықтың- кең таралуының негізгі себебі:
Мөлшерінің ұсақтығына байланысты жеңіл таралуы.
Көбеюінің ерекшлігі.
Адаптацияға яғни бейімделуге қабілеттілігінің жоғарлығы.
Көбею ерекшелігі яғни микроорганизмдердің кюбею жылдамдығына тең келетін ештеңе жоқ. - өте аз уақыт ішінде өте улкен биомассаны жинауы. Мәселен, кедергісіз өсу жағдайында 30 мин. ішінде - 2 клетка, 5 сағатта- 1000, 24 сағатта -1 кг жиналады, бірақ микроорганиздерде барлық тіршілік иелері сияқты тіршілігін жоюып отырады. Микроорганизмдердің планетадағы массасы жануарлардың массасынан 25 ретке көп [2].
Микроорганизмдердің тіршілігінің ең бір айқын байқалатын жері - ашыту процесі. Күнделікті көріп жүрген сыра мен шарап, тағамның шіріп, бүлінуі және көгеруі бәрі де осы микроорганизмдердің әсерінен болады. Микроорганизмдердің қоршаған ортаны ластанудан тазартуда айта қаларлықтай маңызы бар. Ірі өндіріс орталықтарында, қалаларда қалдық заттарының көптеп жиналуы тіршілік үшін аса қауіпті. Сондықтан, оларды уақытында осы зиянды заттардан тазартудан микроорганизмдерді қолданады. Микроорганизмдер биогеоценоздағы зат айналымда маңызды роль атқарады. Олар органикалық қалдықтарды минералдап, экожүйенің биологиялық циклдерін жалғайды.
Курстық жұмыс барысында микроорганизмдер экологиясына, олардың табиғаттағы заттар айналымындағы маңызы туралы толық сипатталады. Ол үшін біз келесідей мақсат-міндеттерді орындауды жөн көрдік.
Курстық жұмыстың мақсаты: Микроорганизмдердің табиғатта таралуын және олардың табиғаттағы рөлін анықтау.
Мақсатқа жету үшін келесідей міндеттер қойдық:
Адам және қоршаған орта микрофлорасына толық сипаттама беру
Санитарлық - микробиологиялық зерттеу әдістерімен қоршаған ортаның санитарлық жағдайын бағалау.
Зерттеу нысаны: Топырақ, су, ауа және адам микрофлорасындағы микроорганизмдер.
Зерттеу әдістері. Сандық микробиологиялық зерттеу әдісі тұндыру (седиментация), аспирация немесе фильтрация принциптеріне негізделген.
Курстық жұмыстың құрылымы мен көлемі: кіріспеден, үш бөлімнен және қорытынды мен пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.
Жалпы микроорганизмдер әлемінің табиғаттағы маңызы орасан. Өсімдіктер мен жануарлар қалдықтары микробтардың қатысуымен шіріп, ыдырайды. Олардың денесіндегі түрлі химиялық элементтер ауа мен топыраққа тарайды. Осының нәтижесінде тіршілікке қажетті заттар қайтадан пайда болады. Жанар қазба байлықтар - шымтезек, таскөмір, мұнай сияқты заттардың да микроорганизмдердің әрекеті нәтижесінде түзілетіні анықталды.

Табиғаттағы заттардың айналымындағы микроорганизмдердің маңызы

Қоршаған ортаның көптеген организмдері табиғатта заттардың айналым процесіне қатысады, тіршілігін жойған жануарлар мен өсімдіктердің қалдықтарын жояды, топырақтың өнімділігін арттырып, биосферада тепе-теңдікті ұстап тұруға қатысады. Олар адам организмінде қалыпты микрофлора ретінде бірқатар пайдалы қызметтер атқарады. Микроорганизмдердің қарқындап көбеюі өзі тіршілік ететін ортасына тығыз байланысты. Микроорганизмдердің осы қасиеттері негізінде оларға әсер етіп белгілі бір пайдалы жағын дамытуға, зиянды жағын жоюға мүмкіндік болады.
Микроорганизмдер табиғаттың барлық жерінде таралған: топырақта, суда, ауада, жануарлар мен өсімдіктердің үстінгі бетінде, жануарлар мен адамдардың ішегінде, қоршаған ортадағы барлық заттарда кездеседі. Сонымен қатар микроорганизмдер шөлдегі құмда, Арктика мен Антрактидағы қар, мұз бен суда, шахта мен теңіз түбінде, бірнеше километрлік биіктіктегі стратосферада кездеседі. Олар əлемнің тірі зат ретінде айтарлықтай бөлігін құрайды. Мысалы, 1 мл лас суда бірнеше жүз миллион микробтар, ал 1 грамм тыңайтылған топырақта бірнеше миллиард микробтар кездеседі. 1 гектар тыңайтылған топырақтың жыртылған қабатында 5 - 10 тонна микроорганизмдердің массасы құралады. Алайда көп ғасырлар бойы адамдарға микроорганизмдер туралы ешнəрсе белгісіз болды [2].
Топырақта жүріп жатқан негізгі биологиялық процестер, топырақтың құнарлығы, оның сапасы мен құралуы микроорганизмдер тіршілігіне байланысты. Микроорганизмдер тіршілігінің нәтижесінде өсімдіктердің тамыр арқылы қоректенуі жақсарады, сөйтіп егіннің өнімділігі артады. Сондықтан, миркроағзалар тіршілігінің нәтижесінде топырақта азот, көміртегі және фосфор элементтерінің көбеюіне мүмкіндік туады.
Микроорганизмдерді барлық судан да кездестіреміз. Су - бактериялар мен саңырауқұлақтардың екінші тіршілік ету ортасы. Суда бактериялар тек органикалық және минералды заттарды өзгеріске түсіріп қана қоймады, сондай-ақ балықтарға қажетті қоректік заттар қорының аралық буыны болып есептеледі. Әсіресе олардың басыс көпшілігі судың түбіндегі қоныста, қоректік заттардың молырақ жерінде тіршілік етеді.
Ауада бактериялар едәуір мөлшерде кездеседі, бірақ өсіп- өнуіне мүмкіндік жоқ. Сондықтан ауа уақытша мекен ету ортасы болып есептеледі. Микроорганизмдерге күннің ультракүлгін сәулесі күшті әсер етеді. Көбінесе олар ауасы нашар, әсіресе халқы тығыз, өнеркәсібі жиі орналасқан жерлерде көп тараған.
Жанар қазба байлықтар - шымтезек, тас көмір, мұнау сияқты затардың да микроазғалардың әрекеті нәтижесінде түзілетіні анықталды.
Микробиология ғылымның қазіргі кезде халық шаруашылық барлық дерлік саласында қолданылады. Қазіргі кезде өндіргіш күштерге айналып отыр. Өнеркәсіпте алдыңғы қатарда технологиялық құрал - жабдықтарда, ыдыстарда, кироағзаларды өсіріп биологиялық заттардың синтездерін алады. Микроптар табиғи санитарлар мекеніне талай-талай мысалдар келтіруге болады. мысалы: лас сулар биологиялық жолмен, микроптар ауаны да тазартады. Микроорганизмдердің қоршаған ортаны ластанудан тазартуда айтарлықтай маңызы бар. Ірі өндіріс орталықтарында, қалаларда қалдық заттардың көптеп жиналуы тіршілік үшін аса қауіпті. Сондықтан оларды уақытында осы зиянды заттардан тазартуда микроорганизмдерді пайдаланады.
Микробтар жер бетінің барлық түкпірінде таралғандықтан, олар адам баласының өмірлік серігі. Кейде оның жан қияр досы болып көрінсе, кейде қас жауы болып шығады.

1.1 Микроорганизмдер экологиясының тарихи дамуы

Микробтар əлемін голландық табиғат зерттеушісі Антони Ван Левенгук (1632 - 1723 жж) ашқан. Линзаларды микроскопқа қолдану арқылы əр түрлі биологиялық объектілерді зерттеді, Левенгук сперматозооналар, эритроцит жəне капиллярларды зерттеп, сипаттама берді жəне де У.Гарвейдің қан айналудағы зерттеуін аяқтады. Левенгук бірінші рет көптеген ұсақ жануарлардың құрылымын, өсімдіктер мен жануарлардағы əр түрлі жүйелер мен ұлпалардың микроструктуралық құрылысын сипаттады. Алайда оның ең көрнекті жетістік табыстары 1676 жылы микробтарды ашуы еді. Левенгук өзінің ашқан жаңалығын былай сипаттайды. Қандай күштер тамырға əсер етіп жəне оны тітіркендіретін барлық əдістерден кейін білуге болады. Мен суға тамырды салдым, суда ол шамамен 3 аптадай тұрды. 24 сəуірде 1676 жылы суды микроскоп астында қарағанымда өте танқалдым, онда орасан көп мөлшерде ұсақ тірі жануарларды көрдім. Кейбіреуінің ұзындығы 3 - 4 есе үлкен болды, көлденеңіне қарағанда бірақ та олар шаш қалыңдығындай емес. Кейбіреуі сопақ пішінді болды. 3-шісінің құйрығы бар. Жануарлардың төртінші типінің ұсақтығы соншалықты оны құммен теңестіру қиын. Оны салыстыру үшін осындай тірі жанның мыңдаған саны керек.
ХХ ғасырда Микробиологияның дамуы ХІХ ғасырдың аяғында микробиология Пастердің, Кох, Мечников, Виноградский мен Бейеринктің еңбектерімен, əдістері негізінде өз бетінше ғылым болды. Бұл кезеңде Ч.Дарвиннің жалпы биологиядағы эволюциялық теориясы аяқталды. Зерттеулердің жаңа əдістерінің арқасында ХХ ғасырдың 1-ші жартысында микробтардың əр түрлі фрамалары, құрылымы мен метоболизм типтері ашылды. 30 жылдары Бейеринктің шəкірті А.Клюйвер мен оның мектебі əр түрлі микроб топтарының физиологиялық қатынасын зерттеу нəтижесінде өмір сүру типі биохимиялық процеске үйлесетіндігін түсіндірген. Ол негізгі заттардың - белок, май, көмірсу жəне нуклейн қышқылының құрылымдық бірлігі болып саналады. Олар микробтарда, өсімдіктер мен жануарларда энергетикалық жəне конструктивтік бірлік болып табылады. Соңғы жылдары микробиологияның қолданбалы бағыттары дамыды, оларды практикалық тапсырмаларды шешуде кеңінен пайдаланды. Микробиология осы уақытта ауыл шаруашылық, малшаруашылығы, медицина, биосфераны тазалау, энергетика т.б. мəселелерімен айналысады. Бұл мəселелерді шешудің негізгі ролі микробиология жəне биотехнология өндірістері болып табылады. Микробиологиялық өндіріс арзан жəне қысқа мерзімде көптеген заттар алуға өте қолайлы сала. Біздің елде микробиология өндірісінің даму қарқыны жоғары. Микроб штамдарын өндіру, генетикалық инженерияны кеңінен қолдану, əр түрлі бактериялардың түрлерінен ДНҚ-ның рекомбинантты молекулаларын құру, бактерия мен жануарлар, бактерия мен адам, вирус пен адамның тірі клеткадағы функциялану əдістерін 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 [3].
Микробиологияның екінші даму кезеңінде - физиологиялық немесе экологиялық-физиологиялық - микроорганизмдердің биологиялық қасиеттерін зерттейді, олардың жұқпалы аурулар дамуына маңыздылығын (медициналық және ветеринарлық микробиология), топырақтағы микроорганизмдердің органикалық заттардың минерализациялауына, нитрификациялануына және азотфиксациялануына қатысуын, әртүрлі биоценозда олардың құрамдастарын ұйымдастыруын, ризосфералық микрофлораның бұршақ өсімдіктермен симбиоздық қарым-қатынасын анықтау (ауылшаруашылық микробиология) болып саналады.
Топырақтық микробиология жетістіктерін агротехнологияда жылдам қолданыла бастауы: 1888 жылы голланд ғалымы М. Бейеринк өсімдіктер ризосферасынан түйнектік бактериялардың таза дакылын бөліп алды, ал Б. Франк оларды Rhizobium деп атады (осы бактериялар бұршақтық өсімдіктермен симбиоз құрғанда молекулалы, атмосфералық азотты фиксациялайды, бекітеді. Ал 1896 жылы Германияда Ф.Ноббе және JI.Гильтнер биотынайтқыш ретінде түйнекті бактериялар негізінде нитрагин биопрепаратын жасады. К.А. Тимирязев (1898) осыған байланысты жазған: "Адамзатты қуантататын тарихта осыған ұқсас көптеген жетістіктер ашыла берсе, мысалы, жонышқа және басқа да бұршақ тәрізді өсімдіктерді ауыспалы шөп танапты eгінгe қосу, егіншінің еңбек қарқындылығы едәуір өciп кетеді'. Микроорганизмдердің биотехнологиясы ұзақ уақыт "ашыту" жағдайында болды (антибиотиктердің, аминқышқылдардың өңдірістік ферментациясы; этанол, органикалық қышқылдар алу) [3].
Өндірістік биотехнология дамуына антибиотиктердің қосқан үлесі ерекше. 1928 жылы А. Флеминг пенициллинді ашты, 1939 жылы Г. Флори және Э. Чейн осы антибиотиктің тұрақты формасын тапты, ал 1941 жылы пенициллинннің өндірісі басталды.
1943 жылы топырақты зерттеуші микробиолог З. Ваксман стрептомицинді бөліп алды, ал 1945 жылы Г. Бротц - цефалос- порин С ашты және т.б.
Антибиотиктер дәуірі микроорганизмдердің үлесінде, жүздеген биопродуценттер арасында ерекше орынды мицеллалы саңырауқұлақтар Penicillium chrysogenum (пенициллин), Cephalosporinum acremonium (цефалоспорин С), актиномицеттер Streptomyces spp. (стрептомицин және т.б.), бактериялар Bacillus spp. (полимиксин, грамицидин және т.б.) алады.
Микроорганизмдердің селекцияланған өндірістік штамдары осындай жабайы Микроорганизмдер штамдарына қарағанда антибиотиктерді жүздеген есе көп өндіреді.
Микробиология тарихының даму кезеңінде топырақтан, судан, адам мен жануарлардың ішегінен, өсімдіктердің ризосферасынан және т.б. бөлінген түрлі микроорганизмдер ашылып жүйеленіп талқыланды. Олардың ішінде шек таяқшасы бар, оны 1885 жылы неміс педиатры Теодор Эшерих сау баланың нәжісінен бөліп алды (таяқша кәдімгі, әдеттегідей - Bacteria communis, ғалымның атағаны). Кейін ішек таяқшасына таксономиялық атау берілді -- Escherichia coli. Ол микробиологияда адам және жануарлар ішегінің қалыпты микрофлора өкілі ретінде белгілі, ас қорытатын процеске, В тобының витаминдер синтезіне қатысады,кейбір оған ұқсастары, серологиялық варианттары ішек инфекциясын тудырады [3].
1888 жылы француз дәрігері Е. Масе E.coli-ді ағынды сулар нәжіспен ластанғанын айқындайтын көрсеткіш деп есептеуді ұсынды. Сол кезден бастап санитарлық микробнологияда E.coli - негізri санитарлы-көрсеткіштік микроорганизмдердің бipi. Дегенмен бұл микробиологияда кәдімгі микроб. Бірақ биотехнологияда, молекулалы биологияда, генетикалық инженерияда, рекомбинантты ДНҚ технологиясында кәдімгі ішек таяқшасы үлкен еңбеккор болып саналады [3].
Микроорганизмдердің таза дакылы туралы сөз қозғасак, Париждегі Пастер институтының микробиологі Ж. Моно жөнінде айтпай кетуге болмайды (Ф.Жакобпен бipre ақуыз синтезінде ДНҚ мен РНҚ ролін дәлелдеген үшін Нобель сыйлығының иегерлері). Ол сұйық қоректік ортада микроорганизмдердің өсіп-көбеюінің негізгі сатылары мен даму ағымын көрсетті (логарифмдік, экспоненциалды, стационарлы және жойылу), микроорганизмдердің кебею кинетикасының математикалық теңдеуін есептеу (Моно тендеуі) құрастырды, осылардың барлығы қaзipгi уақытта да ферментациялық технологияда пайдаланылуда.

Қоршаған орта және адам микрофлорасы

Топырақ микрофлорасы

Топырақ микроорганизмдердің дамуы үшін қолайлы табиғи орта болып есептеледі. Онда органикалық жəне минералдық заттар мөлшері жеткілікті, қажетті реакция мен ылғалдылық бар, оттегімен қамтамасыз етілген жəне тіклей əсер ететін күн сəулесінен қорғалған. Топырақ микробтарға бай келеді жəне олардың таралуының бірден - бір көзі болып табылады. Топырақта топырақ түзу және топырақтың өзін - өзі тазарту процесстеріне қатысатын, табиғатта азот, көміртегі және т.б элементтер айналымына қатысатын әртүрлі микроорганизмдер тіршілік етеді. Топырақта бактериялар, саңырауқұлақтар, мүктер ( саңырауқұлақ пен цианобактерия симбиозы) және қарапайымдар мекендейді.Топырақтың 1 грамында бактерия саны- 10 млрд. жасауға жетеді. Топырақ беткейінде УК- сәулелері, құрғақшылық т.б факторлардың әсерінен микроорганизмдер салыстырмалы түрде азайып отырады. Микроорганизмдердің көпшілігі 10 см қалыңдықтағы топырақтың жоғарғы қабатында кездеседі. Тереңдеген сайын микроорганизмдер мөлшері азайып, 3-4 метр тереңдікте олар мүлдем кездеспейді. Топырақ микрофлорасының құрамы оның типіне және жағдайына, өсімдік құрамына, температурасына, ылғалдылығына және т.б байланысты. Топырақ микроорганизмдерінің көпшілігінің рН- ы бейтарап, салыстырмалы жоғары ылғалдылықта, 25-450 С температурада дамуға қабілетті. Топырақта азотбекіткіш молекулалы азотты сіңіруге қабілетті бактериялар (Azotobacter, Azomonas,Mycobacterium және т.б.) тіршілік етеді. Азотбекіткіш цианобактериялар түрлерін немесе көк- жасыл балдырларды, күріш алқаптарының өнімділігін арттыру үшін қолданады. Топырақ- Bacillus және Clostridium туыстығының спора түзетін таяқшаларының тіршілік ету ортасы болып табылады. Патогенді емес бациллалар (Bac.megaterium. Bac. Subtilis және т.б. ), псевдомонадалармен қатар, протей және кейбір бактериялар аммонифицирлейтін, шіріткіш бактериялар тобын құрап, органикалық заттардың қатысады. Патогенді спора түзетін таяқшалар (күйдіргі, ботулизм, сіреспе, газды гангрена қоздырғыштары) ұзақ уақыт сақталып, кейбіреуі топырақта көбеюге қабілетті (Clostridium botulinum). Ішек бактериялары ( тұқ. Enterobacteriaceae)- ішек таяқшасы, іш сүзегі, сальмонеллез, дизентерия (жерше) қоздырғыштары- нәжіспен топыраққа түсуі мүмкін. Бірақ мұнда көбеюге қолайлы жағдай болмағандықтан, олар біртіндеп жойылады. Таза топырақта ішек таяқшасы және протей сирек кездеседі, олардың көлемді мөлшерде анықталуы топырақтың адамның және жануарлардың нәжісімен ластану көрсеткіші болып, санитарлық- эпидемиологиялық қолайсыздығын дәлелдейді (ішек жұқпалары қоздырғыштарының берілу тұсында). Топырақта көптеген саңырауқұлақтар болады. Олар топырақ түзу процесіне, азот қосындыларының айналымдарына қатысады, биологиялық белсенді заттар бөледі, сонымен бірге антибиотиктер және токсиндер бөледі. Токсин түзуші саңырауқұлақтар тағамдық азықтарға түсіп, микотоксикоздар және афлотоксикоздар сияқты уланулар шақырады. Қарапайымдылар мөлшері 1 г топырақта 500-500 000-ға дейін жетеді. Бактериялармен және органикалық қалдықтармен қоректене отырып, қарапайымдылар топырақтың органикалық заттарының құрамын өзгертеді [3;5].

Су микрофлорасы

Су микрофлорасы топырақтың микробтық құрамы сияқты, себебі микроорганизмдер топырақ бөлшектерімен суға түседі. Суда ол жердің физикалық- химиялық, жарық жағдайына, көміртегінің қос тотығы мен оттегінің еру дәрежесіне, органикалық және минералды заттар болуына бейімделген тиісті биоценоздар құрылады. Ауыз су қоймасының суында әртүрлі бактериялар: таяқша тәрізді (псевдомонадалар,аэромонадалар және т.б) кокк тәрізді (микрококктар) және ирекше тәрізділер табылады. Судың органикалық заттармен ластануы анаэробты және аэробты бактериялардың, саңырауқұлақтардың артуымен бірге жүреді. Әсіресе анаэробтар суқоймалардың түбінде (тұнығында) көп кездеседі. Су микрофлорасы организмдермен өңделетін,органикалық қалдықтардан өзін өзі тазарту процесінде белсенді рөл атқарады. Адам мен жануарлардың қалыпты микрофлора өкілдері (ішек таяқшасы, цитробактер, энтеробактер, энтерококк, клостридии) және ішек жұқпасының қоздырғыштары (іш сүзегі, парасүзек, жерше, тырысқақ, лептоспероз, энтеровирустар және т.б) ластанған ағынды сулармен қар еріген кездегі және жауын-шашын сулармен өзен, көлдерге түседі. Олай болса, су көптеген жұқпалы аурулар қоздырғышының берілу факторы болып табылады.Кейбір қоздырғыштар суда көбейе алады (тырысқақ вибрионы, легионеллалар). Мұхит және теңіз суының микрофлорасының құрамында әртүрлі, жарқырауық және галофильді (тұз жақсы көретін) микроорганизмдер болады. Мысалы галофильді вибриондар молюскалар мен кейбір балық түрларін зақымдайды, оларды тамаққа қолданғанда тағамдық токсиноинфекция дамиды. Микроорганизмдер топырақтың жоғарғы қабатында болғандықтан, артезиан скважинасының суында микроорганимздер болмайды. Су түрлi микроорганизмдер табиғи тiршiлiк ортасы болып табылады. Көптеген жағдайлардада табиғи суларды микрофлорасы оның табиғатына байланысты. Негізгі түрлері:
1. тұщы жер үстi сулар, оларға: - ағын өзендер, жылғаларды сулар, -су - көлдер, тоғандар, cу қоймалары;
2. жер асты-топырақ, топырақ, артезиан сулары (қабат аралық);
3. атмосфералық - жауын, қар; теңiз сулар.
Қасиеті бойынша бөлінедi:
1.ішуге арналған су. Сумен орталықты және жергілікті қамту, ашық сутоғандардан (өзен, су қоймасы) немесе жер асты суларынан (ұңғымақ, балды бұлақтар, құдықтар) жиналады;
2. жүзуге арналған хауызды сулар; Қалдық суларды бөлек ерекшелейдi: шаруашылық - фекальді, өнеркәсiптiк, нөсер жаңбырдан, бірақ осы сулардың микрофлорасы табиғи суларды ластайды. Судың микрофлорасы мен гигиеналық қасиеті оның қолдануы мен табиғатына байланысты әр түрлі болады. Жер асты суларды микрофлора аз санды болады, артезиан ұңғымаларында судың 1 мл бірнеше бактериялар болады. Ашық су тоғандарында микроорганизмдердің сандық байланыстары әр түрлі шектерде өзгеріп отырады: 1мл - де бiрнеше он шақты, жүздеген, миллионға дейін болады, бірақ ол оның ластануының дәрежесi, метеорологиялық шарттардың ауысымына, суқұбырдың түрлеріне, маусым және тағы басқаларына байланысты болады.
Сутоғандарының барлық микрофлорасын экологиялық тұрғыда екi топқа бөлуге болады:
аутохтонды (немесе сулы)
аллохтонды, әр түрлі көздерден ластану кезінде
Аутохтонды флора - суда өмiр сүретін және көбейетiн микроорганизмдер. Судың микробтарын топырақтың микрофлорасының құрамын бейнелеп көрсеткендіктен, , топырақта өте көп таралған микробтар табылады. Суда өмір сүруге бейімделген микроорганизмдер кұрамында тұрақты болатын микроорганизмдерді судың арнайы флорасы деп атайды.. Оларға аэробты кокктар жатады: Micrococcus candicans, Micrococcus roseus, Sarcina lutea Pseudomonas fluorescens, Proteus , Leptospira өкiлдерi. Таза ластанбаған сутоғандарында оттегiні қажетсінбейтін бактерия аз. Көбінесе Serratia marcescens, Bacillus cereus, Bacillus mycoides, Chromobacterium violaceum, Clostridium және басқалары болады. Су түбінде және жағалаудағы аймақта микробтар саны көп болады, себебі жаңбыр суы және жағажайдың топырағынан бактериялардың көптеп түсуінен болады. Судың микроорганизмдері табиғаттағы заттар айналымында түбегейлi рөл ойнайды. Су тоғандарындағы биологиялық белсенділік жазғы-күзгi мерзiмде ең жоғары дәрежеде болады [3;6].
Сапроьтық - су тоғандарының өздiгiнен тазаруы жануар және өсiмдiк тектес және патогендiк микроорганизмдерден ластанып қалатын органикалық субстраттарынан босау процессі болып табылады. Бұл үрдiс тек қана органикалық ластанудан кейін жүргізіледі және органикалық заттарды шапшаң жiктеуге сондай-ақ әр түрлi бактериялар санының азаюына алып келген сапрофиттер су микрофлорасы тiршiлiгін белсендiріп, органикалық заттардың тез ыдырауынан бактериялар санынын азаюына әкеледі. Судың өздiгiнен тазаруы микроорганизмдердің болуымен және органикалык заттармен қаншалықты судың ластану үрдістерінің көлемі болып табылады. Өздiгiнен тазаруға су тоғанындағы микроорганизмдердің тұрақты түрлерiнің болуымен сипатталады. Дегенмен биоценоздағы сандық және сапалы байланыстары тұрақсыз, ол органикалық заттардың, яғни сапробтық қасиетіне байланысты сипатталады.
Сапробтық термині грекше (sapros - шiрiген) су тоғандарының ерекшелiктері кешенi, судағы тиiстi микроорганизмдердің дамуымен анықталады, яғни түрлi мөлшерде органикалық заттардың болуы қажет. Сапробтықтың шкаласы бойынша 3 аймақ ажыратылады:
1. полисапробты,
2. мезосапробты,
3. олигосапробты.
Полисапробты аймақтар (күштi ластанатын аймақтар) жеңіл ыдырайтын органикалық заттардың көп болуы, сол себепті жеңіл кабылданатын микроорганизмдер. Аймақтарда оттегі мүлдем болмайды. Микробтар түрлерінің көбінесе оттегіні қажетсінбейтін түрлері, саңырауқұлақтар, шiру және ашу үрдісін тудыратын актиномицеттер көптеп кездеседі. Судың 1 мл-дегі бактериялардың саны бұл аймақта миллионнан жетіп асады.
Мезосапробты аймақтар (қалыпты ластанған аймақ) тотықтырғыш процесстердi басымдылықпен, нитрификациялаумен сипатталады. Құрамында азоты бар қосындылары нитриттер және нитраттарға дейiн тотығып аммиакқа дейiн ыдырайды. Микроорганизмдердің жалпы саны 1 млге жетеді. Сапалы құрамы әр түрлi. Нитриттейтiн бактериялардың саны басым болады.
Олигосапробты аймақтың (мөлдiр су аймағы) органикалық байланыстары және минерализация процессiнің аяқталуы және өздiгiнен тазаруы тоқтау процессімен сипатталады. Микрофлорасы қалыпты су флорасына жақындайды. Судың 1 мл-iнде бактериялар саны 10-нан 1000-ға дейiн болады. Су тазалығының жоғарғы дәрежесiмен ерекшеленедi [6].
Қорыта келгенде, су тоғандарындағы судың өздiгiнен тазару процесстерi кезінде биоценоздары бiртiндеп ауысып, ретпен және үздiксiз өтіп жатады. Су тоғандарының өздiгiнен тазару процесстерi кезінде бірнеше факторлар қатар әсер етедi. Негiзгi факторлардың бiрi су тоғандарының мөлдiр суына лас суларды қосу болып табылады. Су тоғандарындағы бактериялардың көбеюiн анықтаудың шешушi факторына судың температурасы жатады. Су тоғандарындағы өздiгiнен тазарудың қарқындылығы микроорганизмдердің оттегі үшiн күресуге және құнарлы заттарды қажетсінуі әр топтардың арасында қалыптасқан бәсекелестiк қарымқатынастар түрінде қалып отырады. Су тоғандары биологиялық өздiгiнен тазару кезінде қалыпты бактериялар фагтармен литикалық әрекеттеседі. Фагтардың әсер ету қызметі үшiн жоғары температура қажет. Барлық аталған факторлар жиынтығы қатты ластанған су көздерін тазартуда суды таза және гигиеналық сапаларға сай жақсартуға алып келедi.

Ауа микрофлорасы

Ауа микрофлорасы топырақ және су микрофлорасымен өзара байланысты. Ауа микроорганизмдер өсіп - өнуі үшін қолайсыз орта болып есептеледі. Онда қоректік заттар жəне қажетті мөлшерде ылғал жоқ. Микроорганизмдер ауаға топырақтан ұшқан шаң - тозаңдармен түрлі өсімдіктерден, жануарлар мен адамдардан тарайды. Жел көтерген шаң - тозаңмен дем алғанда, жөтелгенде бөлінетін ылғалдың тамшылары микробтарды өзімен бірге ауаға көтереді. Ауа микрофлорасының сандық жəне сапалық құрамы əр түрлі факторларға байланысты болады: климаттық жағдай, жыл мезгілі жəне т. б. Ауа негізінен кебу мен ультракүлгін сəулелерінің əсеріне қарсы төзімді əр түрлі микрококтар,сарциналар, бактерия спорасы, саңырауқұлақтар, дрожжылар кездеседі. Олардың арасында патогенді (зардапты) микроорганизмдер, мысалы, тубезкулез таяқшасы, зардапты стрептококтар, вирустар жəне тағы басқалары кездесуі мүмкін. Адамдар мен жануарлардың сілекей тамшыларымен және тыныс жолдарынан микроорганизмдер ауаға түседі. Мұнда шар тәрізді және таяқша бактериялар, костридиялар, актиномицеттер, саңырауқұлақтар мен вирустар табылады. Күн сәулесі және басқа факторлар ауа микрофлорасының жойылуына әкеледі. Үлкен қалаларда ауада микроорганизмдер көп, ал ауылды жерлерде аз кездеседі. Әсіресе орман, тау, теңіз үстінің ауасында микроорганизмдер өте аз. Микроорганизмдердің көпшілігі жабық бөлмелер ауасында болады, ондағы микроб тығыздығы бөлменің уақытылы тазаланып жиналуына, жарықтану деңгейіне, бөлмедегі адамдар санына, желдету жиілігіне және т.б байланысты болады. Ауадағы микроб тығыздығын азайту мақсатында бөлменің ылғалды жиналуын желдетумен және түсетін ауаны тазалаумен (фильтрлеу) бірге жүргізеді. Сонымен бірге аэрозольді дезинфекция және УК сәулемен бөлмені (мысалы микробиологиялық зертханаларда, операциялық блоктарда т.б.) қолданылады [7].

Адам ағзасының қалыпты микрофлорасы. Дисбактериоз

Адам ағзасының микрофлорасы бұл дені сау адамның ағзасында болатын микробтар биоценозының бірлестігі. Қалыпты микрофлора тұрақты (облигатты,резидиентті)және кездейсоқ (факультативті) түрде болады. Мекендеу ортасының ерекшеліктеріне байланысты адам денесінің әр жеріндегі (тері,ауыз қуысы, тыныс алу, ішек-қарын және несеп-жыныс жолдары) микрофлора құрамы әртүрлі болуы мүмкін. Қалыпты микрофлораның түрлік құрамы адамның жасына, жынысына, ағзаның иммунологиялық реактивтілік жағдайына, қоректену тәртібіне, географиялық, маусымдық, әлеуметтік факторларға байланысты. Қалыпты микрофлора көпшілік адамдарда бір типтілігімен және ұқсастығымен сипатталады. Олардың құрамы бұзылған жағдайда жылдам бұрынғы қалпына келеді. Қалыпты микрофлораның адам ағзасына тигізетін пайдалы жақтары көп: патогенді микробтарға антагонистік әсер етеді., иммундық жағдайдың қалыпты болуына әсер етеді, асқорыту, зат алмасу процесіне қатысады, витаминдер синтездейді. Қалыпты микрофлораның кейбір өкілдері адам ағзасы әлсіреген жағдайда немесе өздеріне тән емес жерге енгенде шартты-патогенді , тіптен патогенділік қасиетке ие болып, әртүрлі іріңдеп қабыну ауруларын қоздырып зиян келтіреді. Адам жүрген жердің барлығында микроорганизмдер кездеседі, ол экожүйенің бір бөлігі болып есептеледі. Экожүйе бұл тірі организм мен қоршаған ортаның өзара қатынасы. Экожүйенің ішінде күрделі биоценз пайда болады, мысалы микробтық биоценоз, яғни топырақтағы, ауадағы, судағы, адам ағзасындағы әртүрлі микроорганизмдердің өзара тіршілік етуі. Экология қоршаған орта мен тірі организмдердің өзара қатынасы туралы ғылым. Экожүйеде барлығы бір- бірімен өзара байланысты және тепе-теңдік жағдайда болуы керек. Әлемдегі микробтардың басым көпшілігі сапрофиттер, яғни ауру қоздырмайтындар, сонымен бірге зиянды ауру қоздырушылары патогенділері де болады. Барлық экожүйедегі эволюциялық процесс нәтижесінде микроорганизмдердің қасиеттері өзгеріп отырды , микробтар арасында, микробтар мен макроорганизм арасында ерекше өзара қатынас дамып, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.