Микроорганизмдер генетика жүйесі

КІРІСПЕ..
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1Микроорганизмдер генетикасы.
1.2 Микроорганизмдер селекциясы
1.3 Микроорганизмдер селекциясының жетістіктері
ҚОРЫТЫНДЫ ...
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ..

Курстық жұмыстың өзектілігі: 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.
Микроорганиздерді адамзат ерте заманнан бері нан пісіруде,сүт өнімдерін дайындауда,шарап ашытуда және т.б. мақсаттарда қолданылып келеді. Қазақ халқының ұлттық тағамдары-қымыз бен шұбатты ашыту және ірімшік пен құртты қайнатып-әзірлеу микроорганизмдердің қызметіне тікелей байланысты.
Сонымен қатар микроорганизмдерден адамның денсаулығы үшін қажетті дәрі-дәрмектер алынады. Көптеген ауруларды емдеуде қолданылатын антибио-тиктер-бактериалар мен саңырауқұлақтардың өнімдері болып табылады. Мысалы,пенициллин зең саңырауқұлағынан,стрептомоцин мен биомицин актиномицеттерден алынады.
Курстық жұмыстың мақсаты: Микроорганизмдер генетикасына жалпы сипаттама беру,микроорганимздер селекциясын зерттеу, олардың жетістіктеріне талдау жасау.
Курстық жұмыстың міндеттері:
 Микроорганизмдер генетикасына жалпы сипаттама беру;
 Микроорганимздер селекциясын зерттеу;
 Олардың жетістіктеріне талдау жасау;

1.Инге Вечтомов.С.Г.Генетика сосновами селекции,М.Высшая школа, 1989.
2.Лобашев М.Е.Ватти К.Е.Тихомирова М.М.Генетика сосновами селекции, М.Просвещение,1979.
3.Ватти К.В.Тихомирова М.М.Руководства к практическим занятям по генетике.М.Просвещение, 1979.1972.
4.Лобашев М.Е.Генетика.Изд-во ЛГУ.Генетические 1969.
5.Медведев Н.Н.Практическая генетика.М.Наука,1966.
6.Мұхамбетжанов К.К Далабаев Б.А Өтешева Г.А.Гентикадан практикалық сабақтар.Алматы.Ғылым 2004.
7.Мұхамбетжанов К.Қ. Генетика.Алматы 2005.
Сартаев А., Гильманов М. С22 Жалпы биология: Жалпы білім беретін мектептің қоғамдық-гуманитарлық бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2006. ISBN 9965-33-634-2
9. Әбилаев С.А.Молекулалықбиологи жәнегенетика: Оқулық.- Шымкент: «Асаралы»баспасы, 2008.- 424б.:ил. –ISBN 9786017065225:2500т.
10. ӘбилаевС.А.Молекулалықбиология жәнегенетика: Оқулық.- 2-ші, түзет.ж.. толық.-2010.- 388 б.
11.БегімқұлБ.Медициналықгенетика негіздері:оқулық.- Астана: Фолиант, 2008.- 336 с.
12. МухамеджановА,Абдакаликов М.Общаяивоеннаярадиобиология: Учебноепособие.- 2008.- 142 с.
13. ҚұлтановБ.Ж.Радиобиологияның таңдамалысұрақтары:оқу-әдістемелік құрал,КГМУ.- Қарағанды, 2009.- 163 б.
14. Стамбеков С.Ж. Генетика. Новосибирск, 2002.-436 б - 60 дана
15. Бегімқұл Б.Қ. Генетика, Алматы, 2000. -358 6.-50 дана
16. Эбшаев С.А.МолекулалыК биология жзне генетика. Шымкент,2008.-424 6.-50 дана

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 25 бет
Таңдаулыға:

АННОТАЦИЯ

Курстық жұмыс Микроорганизмдер генетикасы тақырыбында орындал-ған.
Микроорганизмдер генетикасына жалпы сипаттама берілді. Микроорганимздер селекциясы зерттелді. Олардың жетістіктеріне талдау жасалды.
Жұмыстың мазмұны кіріспе, негізгі бөлім, 1 сурет қорытынды және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Курстық жұмыс 26 беттен тұрады.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
3
І НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
4
1.1 Микроорганизмдер генетикасы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... .
4
1.2 Микроорганизмдер селекциясы ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...
19
1.3 Микроорганизмдер селекциясының жетістіктері ... ... ... ... ... ... ... ..
23
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
24
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ...
25

КІРІСПЕ

Курстық жұмыстың өзектілігі: 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.
Микроорганиздерді адамзат ерте заманнан бері нан пісіруде,сүт өнімдерін дайындауда,шарап ашытуда және т.б. мақсаттарда қолданылып келеді. Қазақ халқының ұлттық тағамдары-қымыз бен шұбатты ашыту және ірімшік пен құртты қайнатып-әзірлеу микроорганизмдердің қызметіне тікелей байланысты.
Сонымен қатар микроорганизмдерден адамның денсаулығы үшін қажетті дәрі-дәрмектер алынады. Көптеген ауруларды емдеуде қолданылатын антибио-тиктер-бактериалар мен саңырауқұлақтардың өнімдері болып табылады. Мысалы,пенициллин зең саңырауқұлағынан,стрептомоцин мен биомицин актиномицеттерден алынады.
Курстық жұмыстың мақсаты: Микроорганизмдер генетикасына жалпы сипаттама беру, микроорганимздер селекциясын зерттеу, олардың жетістіктеріне талдау жасау.
Курстық жұмыстың міндеттері:
Микроорганизмдер генетикасына жалпы сипаттама беру;
Микроорганимздер селекциясын зерттеу;
Олардың жетістіктеріне талдау жасау;

І НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1.1 Микроорганизмдардың генетикасы

Тұқым қуалаушылық туралы алғашқы түсініктер ежелгі дәуірде -- Демокрит, Гиппократ, Платон және Аристотель еңбектерінде кездеседі. Гиппократ жұмыртқа клеткасы мен сперма организмнің барлық бөліктерінің қатысуымен қалыптасады және ата-ананың бойындағы белгі-қасиеттері ұрпағына тікелей беріледі деп есептеді. Ал Аристотельдің көзқарасы бойынша белгі қасиеттердің тұқым қуалауы тікелей жүрмейді. Яғни тұқым қуалайтын материал дененің барлық бөліктерінен келіп түспейді, керісінше, оның әр түрлі бөлшектерін құрастыруға арналған қоректік заттардан жасалады. Бұдан кейін Ч.Дарвиннің пангенезис теориясы маңызды орын алады. Бұл теория бойынша өсімдіктер мен жануарлардың барлық клеткалары өзінен ұсақ бөлшектер -- геммулалар бөліп шығарады. Олар жыныс органдарына өтеді де сол арқылы белгілер мен қасиеттер ұрпаққа беріледі. Геммулалар кейде "мүлгіген жағдайдаң болып, бірнеше ұрпақтан кейін білінуі мүмкін. Соған байланысты ұрпақтарда арғы ата-ана тектерінің белгі-қасиеттері қайталана алады деп есептелінген.
ХІХ ғасырдың 80-жылдарында "пангенезис" теориясын А.Вейсман өткір сынға алды. А.Вейсман "ұрық плазмасы" туралы болжам ұсынды. Бұл болжамында тек жыныс клеткаларында кездесетін, тұқым қуалайтын заттың болатындығын айтты. Генетиканың биология ғылымының жеке бір саласы ретінде қалыптасуына ХІХ ғасырдың екінші жартысында ашылған ірі ғылыми жаңалықтар себепші болды. 1965 жылы чех ғалымы Г.Мендельдің "Өсімдік будандарымен жүргізілген тәжірибелер" деген еңбегі жарық көрді. Ол тәжірибелері арқылы тұқым қуалаушылықтың негізгі заңдылықтарын қалыптастырады. Сөйтіп, Мендель генетиканың негізін қалады. Бірақ оның еңбегі 1865 жылдан бастап 35 жыл бойы көпшілік биологтарға, соның ішінде Ч.Дарвинге де белгісіз күйде қалды. Г.Мендель ашқан тұқым қуалау заңдылықтары тек 1900 жылы ғана өзінің тиісті бағасын алды. Себебі үш елдің ғалымдары: голландиялық Г. де Фриз, неміс ғалымы К.Корренс және австриялық генетик Э.Чермак-Зейзенегг әр түрлі объектілермен тәжірибелер жүргізіп, нәтижесінде Мендель заңдылықтарының дұрыстығын дәлелдеді. Көп кешікпей бұл заңдылықтардың жануарларға да тән екендігі анықталды. 1909 жылы ағылшын биологы У.Бэтсон өсімдіктер мен жануарлардың әрқайсысының 100 шақты белгілерінің тұқым қуалауы Мендель заңдарына сәйкес жүретіндігін дәлелдейтін ғылыми деректерді жариялады. Сөйтіп, Мендель ілімі ғылымнан берік орын алды. 1909 жылы дат оқымыстысы В.Иоганнсен биологияда аса маңызды болып есептелетін ген (герекше "genos" -- шығу тегі), генотип және фенотип деген ұғымдарды қалыптастырды [1,84б.]
Генетика тарихының бұл кезеңінде организмдердің жекелеген белгілерінің ұрпақтан - ұрпаққа берілуіне жауапты тұқым қуалаушылықтың материалдық бірлігі -- ген туралы ұғым қалыптасып, Мендель ілімінің әрі қарай дамуына мүмкіндік туды. Дәл сол кездегі (1901 жыл) голландиялық ботаник ғалым Х. Де Фриздің организмнің тұқым қуалайтын қасиеттерінің өзгеретіндігін көрсететін мутация теориясының ұсынылуы генетика ғылымының дамуында ерекше орын алады. Генетика тарихындағы шешуші бір кезең американдық генетик, әрі эмбриолог Т.Морганның және оның ғылыми мектебінің тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясын ашуымен тығыз байланысты. Т.Морган және оның шәкірттері жеміс шыбыны -- дрозофилаға тәжірибе жасаудың нәтижесінде тұқым қуалаушылықтың көптеген заңдылықтарын ашты. Тұқым қуалайтын өзгергіштік туралы ілімді дамытуда орыс ғалымы Н.И.Вавилов зор үлес қосты. Ол 1920 жылы тұқым қуалайтын өзгергіштіктің ұқсас (гомологиялық) қатарлары заңын қалыптастырды. Бұл заң бір-біріне жақын туыстар мен түрлерде болатын тұқым қуалайтын өзгерістердің ұқсас болып келетіндігін дәлелдейді. Ғылымға енгізілген жаңалықтың бірі -- 1927 жылы орыс ғалымдары Г.А.Надсон мен Г.С.Филипповтың радиоактивті сәулелердің төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарда мутация тудыра алатындығын дәлелдеуі еді. Ген теориясын дамытуда орыс биологтары А.С.Серебровский мен Н.П.Дубининнің эксперименттік және теориялық жұмыстарының үлкен маңызы болды. Сол сияқты популяциялық генетика мен эволюциялық генетиканың негізін қалауда орыс генетигі С.С.Четвериковтың алатын орны ерекше.
Бактериалды геномның өзгерісі мутациялар нәтижесінде өтеді. Мутация - тұқымқуалау барсында ДНК молекуласындағы нуклеотидтердің орналасуындағы жүретін өзгеріс. Өзгерістердің негізіне репликация кезінде тұқымқуалаушылық хабарды көшіру барысында болатын қателіктер жатады. Фенотиптік мутациялар - бактерия жасушасы морфологиясының өзгерісі, өсу факторларына қажеттіліктердің пайда болуы (ауксотрофтылық), антибиотиктерге төзімділік қасиеттерінің пайда болуы, температураға төзімділігінің өзгеруі, вируленттіліктің төмендеуі. Бактериалардағы мутация бағытталмаған сипатта болады. Мутациялар спонтанды, яғни өздігінен туындауы мүмкін, және индуцияланған болады.
Спонтанды мутациялар - ДНК молекуласы репликациясы нәтижесінде болған қателіктер нәтижесінде туындайды.
Индуциялы мутациялар - сыртқы орта факторларының, мутагендердің әсерінен туындайды [7,43б.]
Құрылым мен қызмет байланысы. Функционалды цитология, дифференциация сұрақтары және оны тудыратын шарттар. Табиғаттағы элементтердің циклы және зат айналу туралы түсінік. Биосфера туралы ұғым. Микроорганизмдер топырақ өзгеруінің биохимиялық агенті. Микроорганизмдердің мұнай, торф, көмірге әсер ету шарттары. Микроорганизмдердің топырақ қалдықтарының органикалық деструкциясы және деполяризациясына қатысуы (ақуыздар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер, лигнин және т. б.), химиялық байланыстарды бұзу мүмкіндігі, ауылшаруашылық қалдықтары және тұрмыстық, органикалық синтез өнімдерін бұзу мүмкіндігі. Микроорганизмдердің халық шаруашылығында, ветеринария және медецинада қолданылуы.
Барлық организмдер өздерінің ата - тектеріне ұқсас болады. Ал микроорганизмдер де осындай жалпы биологиялық заңдылыққа бағынады. Бұл әрине ұрпақтан сол ата-тектеріне тән ерекше құрылысымен қасиетін сақтау және оларды ұзақ уақыт бойына тұрақтандыру болып табылады, яғни басқаша айтқанда тұқым қуалаушылық. Тұқым қуалаушылық белгілердің ұрпақтан-ұрпаққа берулуін және оның заңылықтарын зерттейтін ғылым-генетика болып табылады.
Табиғатта кездесетiн сулар - бактериялар мен саңырауқұлақтардың көп тараған екiншi бiр тiршiлiк ортасы болып есептеледi.Суға әрқашан күн сәулесi әсер еткенмен микроорганизмдердiң қалыпты тiршiлiк етуi үшiн,суда қажеттi қоректiк заттар жеткiлiктi мөлшерде болуы керек.Суда органикалық заттар неғұрлым көп болса,бактерияларда соғұрлым көп кездеседi.Мәселен,iрi өнеркәсiптi орталықтардан ағып өтетiн өзен суларында органикалық заттар көп болады.Соған сәйкес бактерияларда көп кездеседi.Ал ондай өзен суларының қалаға дейiнгi жерлерiнде бактериялар өте аз,қала iшiндегi бөлiгiнде бактериялар көп болатындығы анықталған.Қаладан қашықтаған-сайын су тағы да тазара бастайды.Мұндай өзенге жан-жақтан келiп қосылатын сулар таза болса,өзен суы да солғұрлым тазара түседi.Мәселен, Жайық өзенiнiң түрлi селолар орналасқан жерiндегi бiр миллиметр суда 197 мыңдай бактериялар кездессе,сол селодан бiраз төменiрек жердегi олардың саны 400 мыңға жетедi.Бұл ауыл селода жақын жерден өткен судың белгiлi бiр дәрежеде ластанатынын көрсетедi.Бактериялар санының осылай өзгерiп отыруы судағы органикалық заттардың мөлшерiне,су реакциясына (рН) және басқа да жағдайларға байланысты.Едiл өзенiнiң түрлi өнеркәсiп қалдықтарымен ластануын зерттегенде Р.Павлинова осындай жағдайды байқаған болатын.Өзеннiң оң жақ жағасынан 15 метр қашықтықта судың бiр миллилитрiнде1810 мың бактерия кездессе,сол жағадан 140 метр жердегi олардың саны 1711-ге тең болған.
Өзен суына қарағанда оның түбiндегi балшықтар бактерияларға байырақ келедi.Өзеннiң жай ағатын жерiндегi бiр грам құрғақ балшықта 2250 миллиондай бактерия кездеседi,ал суы ағынды жердiң балшығында олардың саны 470 миллионға жетедi.Өзеннiң ескi арналарында,өсiмдiктер көп өсетiн жерлердегi бiр грам балшықтағы бактериялардың саны 2830 миллиондай болады.Кейбiр ақпайтын суларда да бактериялар белгiлi бiр заңдылықпен таралады.Көлдер немесе тоған сулардың жиектерiнде бактериялар саны оның ортасына қарағанда көбiрек [10,147б.]
Жауыннан кейiн бактериялар саны көбейiп кетедi. Егерде жауынға дейiн судың бiр миллиметрiнде 8 бактерия кездессе, жауыннан кейiн оның саны 1223-ке жетедi. Күн ашық кезде бұған керiсiнше болады. Жағадан 1000 метрдей қашықтықта ашық күндерi бiр мл суда 28бактериядай кездессе, бұлыңғыр, бұлтты күндерi олардың саны 1229-ға жетедi.
Бактериялар саны судың беткi қабатынан түбiне дейiнгi тереңдiкте бiрдей болмай, өзгерiп отырады. Әдетте судың бетiнен есептегендегi 5-20см-лiк тереңдiгiнде бактериялар саны аса көп болады.
Сөйтiп су неғұрлым тереңнен алынса,соғұрлым бактериялар саны да аз болады.Сонымен қатар жыл маусымдары да бактериялардың суларда таралуына едәуiр әсер етедi. Көл түбiндегi балшық бетiнде бактериялардың көп болуы, оның құрамында едәуiр мөлшерде өсiмдiктер мен жануарлар қалдықтарының болуынан.Олар бактериялардың тiршiлiгiне қолайлы жағдай жасайды.Егер бұл жерде ауа болса, бактериялар бұдан да көп болар едi.Ауаның тапшылығы бұл жерде анаэробты бактериялардың өнiп-өсуiне мәжбүр етедi.Сонымен қатар көбiнесе метан мен сутегiн түзетiн клетчатка ыдыратушы бактериялар көп кездеседi.Оларды өсiмдiктер қалдықтары мол кез-келген сулардан кездестiруге болады.Сол сияқты бұл жерде нитраттарды және сульфаттарды тотықсыздандыратын бактериялар да тiршiлiк етедi.
Бiр грамм балшықта 100 мыңнан бiр миллионға дейiн сульфаттарды тотықсыздандыратын,10-нан 100 мыңға дейiн тион бактериялары, 10-нан 100 мыңға дейiн шiрiту бактериялары, 1000 шамасында нитрификациялаушы бактериялар, 10-нан 100 мыңға дейiн денитрификациялаушы бактериялар, 100 шамасында клетчатка ыдыратушылар кездеседi.
Микроорганизмдер теңiздер мен мұхит суларында, әсiресе оларды жағалауларында көп кездеседi. Жағадан қашықтаған сайын олардың саны азая бередi. Шамамен бiр миллилитр суда 1000 бактерия бар деп есептегенде бiр шаршы километр суда бiр тоннадай бактерия кездеседi.Олар судағы басқа тiрi организмдерге әсерiн тигiзбей қоймайды.
Суда бактериялар тек ондағы органикалық және минералды заттарды өзгерiске түсiрiп қана қоймайды, сонымен қатар балықтарға қажеттi қоректiк заттар қорының аралық звеносы болып есептеледi.
Организмде болатын эволюцияның басты факторлары: өзгергіштік бейімдеушілік (адаптация), тұқым қуалаушылық және тіршілік үшін күресте жеңіп шығу болып табылады [15,152б.]
Организмді қоршаған ортаның өзі өзгеріп құбылып тұтратындықтан, мұнда тіршілік ететін микроорганизмдер біраз бекіп, ұрпақтан - ұрпаққа біріліп отыруы үшін, орта жағдайлары да бір шама тұрақты болуы мүмкін. Мұның өзі микроорганизмдердің жаңа ортаға бейімделуін талап етеді.
Л. Пастер өз еңбектеріне организмнің тіршілік ортасын өзгерте отырып, ондағы пайдалы қасиеттерді ұзақ уақыт жоғалтпай, сақтап қалуға болатынын дәлелдеді. Қазіргі кезде микроорганизмдер клеткасының құрылысы біршама жақсы зерттелді.
Оның тұқым қуалаушылық қасиеті клеткада болатын дезоксирибонуклеин қышқылына (ДНК) тікелей байланысты екені анықтайды. Ол клеткада сақина тәрізді көмкерілген жіпшелерден тұратыны да дәлелденеді. Бұл жіпшелерді бактериялар хромосомалары деп атайды. Хромосомдарда жеке бөлшектер болады. Оны ген деп атайды. Міне осы ген клеткадағы болып жатқан барлық процестерге жауапты және ол микроорганизмдердің тұқым қуалаушылығын анықтайды. Әрбір тұқым қуалашылық касиетті оның гені бақылайды. Ал гендердің жинағы - микроорганизмдер геномын құрайды. Қазіргі кезде генетикалық заттардың шоғырланған жері эукорит клеткаларда нуклеотидтер болып есептеледі.
Бактериялар ядросында ДНК мыңға жуық болады және олардың әрқайсысының ұзындығы түрліше болуы мүмкін. Клеткада болатын гендер тобын өзара байланыстырып ұстап тұру үшін, ДНК бір сызық бойымен, тізбектеле орналасуы керек. Мәселен бактериялар ДНК-сы молекуларының ұзындығы 56-58 микрон. Осындай ірілігіне қарамай ДНК молекуларының құрылысы қарапайым. Олар бұраста жасалған басқыш тәрізді, өз ара байланысқан екі тізбектен құралады. Осы тізбектің ішкі жағында - пурин және пиримидиннен құралған азотты негіздер болады. Ал шеттері фосфорлы - көміртегіндік қосылыстармен көмкерілген.
Генетикалық зерттеулер микроорганизмдердің нақты белгілері ферменттер көмегімен жасалатынын анықтады. Сонда әр ген ерекше ферменттің түзілуін анықтайды, яғни бір химиялық реакцияның, барысын бақылайды. Ал бұл реакцияны тиісті фермент атқарады.
Тұқым қуалаушылық белгі микроорганизмдердің бір ұрпағынан екінші ұрпаққа, әр клеткадағы нуклеитидтерде болатын гендер арқылы беріледі. Геннің ішіндегі белгі көрінісі ерекше белок - фермент құрауға қолданады. Фермент - микроорганизмдегі бір бөлігінің химиялық негізін құрайды. Сайып келген де барлық тұқым қуалаушылық белгі биохимиялық процестердің ақырғы өнімі болып есептеледі.
ДНК молекуласының құрылысын үстіміздегі ғасырдың 50- жылдарында американдық ғалымдар Уотсон мен Креек ашқан болатын [12,144б.]
Микроорганизмдер клеткасында гендердің толық жиынтығы болса, осы микроорганизмнің генотипі болып есептеледі. Ал жеке организмде тұқым қуалаушылықтықтың морфологиялық белгілері мен физиологиялық процестері белгілі болса, ол фенотип деп аталады. Генотипі жөнінен бір-біріне өте жақын микробтардың фенотипі жағынан бір-бірінен айырмашылық модификация деп атайды. Сонда генотиптің сыртқы ортамен әрекетінен барып фенотиптегі айырмашылықтар пайда болуы мүмкін. Бірақ бұл айырмашылықтардың ерекшелігін организмдегі генотип әрдайым бақылап отырады. Модификация құбылысы, оны туғызған ерекше сыртқы орта жағдайлары әрекет етіп тұрғанда ғана бөлінеді. Олар ұрпақтан - ұрпаққа берілмейді, яғни тұқым қуаламайды. Мәселен, жіпшелері бар бактерияларды фенолмен өңдегенде жіпшелер өспей қалады. Бірақ олардың ұрпағын фенолсыз қоректік ортада өсіргенде бұрынғысынша бірқалыпты жіпшелер пайда болған.
Қазіргі кезде микроорганизмдердің морфологиялық және физиологиялық белгілері солардың клеткасындағы ДНК-да орналасқан гендердің толық бақылауында болатыны анықталып отыр.
Микробиологияның дамуының негізгі кезеңдері. Микроб әлемін танудың физиологиялық және морфологиялық кезеңдері, микроорганизмдердің ашылуы. Биология және медицина ғылымының бөлігі ретінде микробиологияның қазіргі заманғы даму кезеңдері; жетістіктері және оның әрі қарай дамуының негізгі бағыттары. Микроорганизмдердің классификациясы және жүйелілігі туралы түсінік. Прокариоттар әлемі, номенклатуралық сипаттамасы. Түр-микроорганизмдердің жүйелігінің негізгі бірлігі ретінде. Штамдар, таза өсінді, клондар туралы түсінік. Микроорганизмдердің негізгі морфологиялық формалары: кокктар, таяқшалар, қисық варианттар; олардың сипаттамалары. Бактериалдық жасуша құрылысы, оның негізгі құрылымдық элементтері. Жасуша ішілік пайда болулардың, цитоплазмалық мембраналардың және жасуша қабырғасының химиялық құрамы мен құрылысы. Бактериалдық жасушаның тұрақты және тұрақты емес құрылымдық компоненттері (капсула, споралар, жіпшелер, қосындылар). Сферопластар, протопластар. Цитоплазманың ұйымдасуы. Капсула, оның химиялық құрамы, бояу әдістері, атқаратын қызметі. Споралар, олардың физиологиялық рөлі, химиялық құрамы, бояу әдістері, табиғаттағы рөлі; микробтардың өмірсүруіндегі қызметі. Бактериалдық қосындылар сипаттамасы, волютиндік дәндер, олардың физиологиялық рөлі, бояу әдістері. Спирохеталар, актиномицеттер, микоплазмалар, риккетсиялар және хламидиялар. Жасуша ішілік құрылымның морфологиялық ерекшеліктері, оларды бояу әдістері. Олардың негізгі биологиялық қасиеттері. Адам патологиясындағы маңызы. Антибиотик өндірісінде актиномицеттер және саңырауқұлақтардың атқаратын рөлі. Категориясы бойынша туыс саны [2,57б.]
Микроорганизмдердің экологиясы. Экожүйелер, экологиялық қуыстар. Популяция, биотоп, микробиоценоз. Симбиотикалық бірігулер ретіндегі микроорганизмдер: мутуализм, комменсализм, паразитизм, антагонизм. Топырақ, ауа, су микрофлорасы. Адам организмінің қалыпты микрофлорасының негізгі бөлімі ретінде - тұрақты (тәуліктік) және кездейсоқ (транзиторлық) микрофлора болып табылады. Топырақ, су, ауаға микроорганизмдердің санитарлық көрсеткіштері; биологиялық қасиеттері, анықтау әдістері. Сүт және сүт өнімдерінің микрофлорасы; ет және шұжық өнімдерінің микрофлорасы; сусындар мен шырынның микрофлора.
Микроорганизмдердің тұқым қуалаушылығындағы кенет өзгерісті - мутация деп атайды. Ол латынның Mytatio - өзгеріс деген сөзінен шыққан. Бұрын ғылымда ұрпақтан ұрпаққа берілетін тұқым қуалашылық өзгерістерінің барлығы дерлік мутацияға жатады деген пікір басым болды. Қазір мутацияға хромосомдар структурасында және олардың химиялық құрамында болатын молекула дәрежедегі өзгерістерді жатқызады.
Бұл өзгерістер морфологиялық қасиеттердің өзгеруіне, демек зат алмасуының қажетті бөлімінің өзгеруіне әкеліп соқтырады. Мұндай өзгерістер сәуле энергиясы (ренген, ультракульгін сәулелер) түрлі химиялық заттардың арқасында генетика тілмен айтқанда мутагендер жатады. Мәселен, ультракүлігін сәулемен әсер ету арқылы пенициллум саңырауқұлағының жаңа формасы алынды. олар бастапқы формаға қарағанда пенициллинді мың есе артық түзеді. Сол сияқты ренген және басқа да күшті сәулелермен әсер етіп, мукор, ашытқыш саңырауқұлақтардың (ашытқылар), азотобактердің тұқым қуалаушылық қасиетіне берілетін және ол қасиеттер біржолата бекінген жаңа топтары алынды. 1963 жылы тек Жапонияның өзенінде ғана микробиологиялық жолмен 48000 тонна кристалл күйіндегі глютанин қышқылы өндірілді. Жалпы бақылауға көнетін химиялық немесе физикалық агенттердің көмегімен жүзеге асырылатын мутацияларды индукциялық мутация деп атайды. Алғаш рет 1825 жылы Г.А. Надсон мен Г.С.Филиппов ашытқылардың осындай мутантын алды.
Диссосация барысында микроорганизмдерді қатты қоректік ортада өсіргенде морфологиялық жағынан бір - бірінен айырмашылығы бар екі типті колония түзіледі.
1 S- типті (ағылшынша smoth - тегіс) - мөлдір, ептен шырышталған, ығалды және жиектері тегіс дөнгелек колониялар.
2 R-типті (ағылшынша - Rough - қыртысты) - құрғақтау, пішіні және шеттері тегіс емес, қатпарлы колониялар).
Диссоциация бактериялардың қолайсыз орта жағдайларына байланысты беретін жауабы деп түсіндіріліп жүр. Бұған орта қышқылдығы, температура, радиациялық әсерлер, мутагендік заттар әсері және т.б. жатады. Мәселен аэробты бактерияларды ет- пептонды сорпада өсіргенде, оның бет жағындағы бактериялар аса қолайлы жағдайда болса, түбіндегілріне қолайсыз.
Өзгергіштіктің мутациядан басқа да түрлері бар. Оған адаптация, яғни жаңа жағдайда микроорганизмдердің бейімделуі жатады. Бұл өзгерістер бейімделеушілікті қамтамасыз етіп қана қоймайды. Сонымен бірге қуашалыққа , өтіп онда бекиді.
Ал осы өзгерістерді туғызған жаңа жағдайлар микроорганизмдардің тіршілігі үшін ең қажетті факторға айналады. Бұған ауруларды емдеуге қолданылып жүрген антибиотиктерге төзімді микробтар тобының болуы айқын мысал бола алады [8,163б.]
Клеткадағы гендердің өзара алмасуы нәтижесінде микроорганизмдерде тұқым қуалайтын өзгерістерді алу үшін трансформация, трансдукция және коньюгация әдістерін қолдануға болады.
Трансформация кезінде ДНК бір клеткадан бөлініп шығып, екінші бактерия клеткасына енеді. Мұны қолдан жүзеге асыруға да болады. Мәселен, антибиотикке төзімді бактериялардан бөлініп алынған ДНК көмегімен антибиотикке шыдамсыз бактерияларға осы қасиетті беруге болады. Сонда басқа клеткаға енетін ДНК, оның болашақтағы тұқым қуалаушылық қасиетін анықтай алады екен.
Трансдукция немесе оны конверсия деп те атайды. Бұл бактериофаг көмегімен бактериалар клеткаларының бірінен екіншісіне генетикалық материалдардың ауысуы. Бактериофагтар енуі үшін бактериялар клеткаларын зақымдайды.
Қазір трансдукцияның басты-басты екі типі белгілі:
А) Жалпы немесе ерекше емес трансдукция :
Б) Локалданған яғни бір жерге жинақталған ерекше трансдукция. Бірінші жағдайда ДНК бөлшектерін бір клеткадан екінші клеткаға бір қалыпты фагтар тасымалдайды. Ал екінші жағдайда олар тек белгілі бір ғана гендерді екінші клеткаға жеткізеді.
Бактерияларда ген заттарының (ДНК) бір клеткадан екінші клеткаға цитоплазмалық көпіршелер арқылы берулуі де мүмкін. Сонда пайда болған клеткада ата-аналардың екеуінің де касиеті байқалады. Бұл құбылысты коньюгация деп атайды. Мұны ішек таякшасы клеткаларының бір- біріне жансуынан анық байқауға болады.
Зат алмасу барысында тұқым қуалаушылық қасиеті жоқ өзгерістерді де микроорганизмдерден байқауға болады.
Бұл клетканың жартылай зақымдануынан пайда болады да, ұрпақтан ұрпаққа беріледі. Мұны модификация өзгеріштігі деп атайды. Мәселен топалан микробы орташа температурасы 45[о] және одан да жоғарырақ болғанда спора түзуін тоқтатады, ал температура 35-37[о] болғанда спора түзу қайтадаг байқалады. Демек бұл қасиет тұқым қуалаушылыққа берілмеген, бекімеген қасиет болып есептеледі.
Индуциялық жолмен микроорганизмдің өзгерген формаларын алудын өнеркәсіп, ауыл шаруашылығы және медицина салалары үшін зор маңызы болып отыр. Мұнда көбінесе түрлі мутагендерді қолдана қасиеті пайдалы бағытта өзгерген микроорганизмдерді алу, еі негізгі бағыт болып саналады. Ондай мутанттарды бұрынғы ата-тегіне қарағанда бір затты (антибиотикті, амин қышқылдарын, витаминді т.б.) ондаған және жүздеген есе көп береді.
Бактериялар плазмиді.
Хромосомнан тысқары орналасқан тұқым қуалаушылық заттарды плазмидтер деп атайды. Оларды хромосомға тәуелді емес екі шынжырлы сақина тәрізді әртүрлі молекулярлық массасы бар репликондық, яғни тәуелсіз түрде репликацияға қабілеті бар ДНК молекулары бар. Сонымен қатар плазмидтер коньюгация кезінде генетикалық материалды (F - плазмидтер) тасымалдаушы, антибиотикьерге, сульфаниламид препаратына төзімді (R- плазмидтер), түрлі уларды синтездеуге қабілеті бар ( Ent - плазмидтер) ішек таяқшалары ішек ұлпаларына бекуге қажетті фимбрийларды түзеуге қатысады. Барлық белгілі плазмидтерді коньюгативті және коньюгативті емес деп ажыратады. Коньюгативті плазмидтер коньюгация кезінде меншікті ДНК-ны донор клеткадан, рецепиент клеткаға тасымалдайды. Ал коньюгативті емес терінде мұндай қасиет болмайды. Коньюгативті плазмидтің молекулярлық массасы 26-дан 75-10[6] дейтін болса, коньюгатвті еместігі - 10 10[6] артық емес. Кейбір плазмидтер, мәселен, плазмид бактериялар клеткасында хромосомға тәуелсіз өз алдына тіршілік ете алады. Бір-біріне туыстас плазмидтер бір бактерия клеткасында тіршілік ете алмайды. Бұлардың осы қасиеті [11,124б.]
Систематикалау кезінде қолданылады.
Плазмидтер бактерияларда кеңінен тараған. Оларды сыртқы ортада және иесінің организмде бактериялардың тіршілікке қабілеттілігін арттырушы деп қарастырады. Микроорганизмдер генетикасы практикада қолдану.
Тұқым қуалаушылық қасиеті өзгерген микроорганизмдердің жаңа формаларын алуда генетика жетістіктерін кеңінен қолдануға жол ашылып отыр. Әсіресе бұл тәсіл ауыл шаруашылығы өндірісінде, түрлі өнеркәсіптерде қолданылуда. Бұл әдістің негізгі бір тірегі әр түрлі заттармен, яғни мутагендермен (жарық және химиялық заттар) табиғатта кездесетін, жабайы микроорганизмдерге әсер ету арқылы жүзеге асады. әрине мол өнімді микроорганизмдердің штамдарын алу процесі оңай емес және бірнеше кезеңдерден тұрады. Алдымен микроорганизмдер культурасына мутаген заттармен әсер етеді де, одан әрі ең өнімді деген формаларды сұраптап алады.
Соңғы жылдары радияциялық және химиялық мутаген әдісімен өнеркәсіпте өнімді мол беретін (антибиотиктер, ферменттер, витаминдер бағалы тамақтық амин қышқылдары, өсуді қолданушы заттар) микроорганизмдердің көптеген формалары алынады. Бұл бағытта генетикалық инженерия әдісінің тұқым қуалаушылықты қайтадан құруға зор болашағы бар дей аламыз.
Микробиология ( гректің " микрос"- кішкене " биос" тіршілік, " логос" - ілім деген сөзінен шыққан) өте ұсақ тірі организмдер - микробтар жөніндегі ғылым. Ол микроорганизмдердің құрылысын, биологиялық қасиетін, табиғатта жүріп жататын әр түрлі процестердегі олардың ролін, жоғары сатыдағы күрделі организмдермен қарым- қатынасын және бұлардың зиянды әрекетінің әсерін зерттейді.
Микроорганизмдердің басым көпшілігі - бактериялар. Бактериялардан басқа микробиология актиномицеттерді, ашытқыларды, зең саңырауқұлақтарын , ұсақ балдырларды, қарапайым организмдерді, вирустарды, риккетсияларды зерттейді. Өйткені бұлардың сыртқы пішіні, құрлысы бір- біріне өте ұқсас әрі тіршілік ортасына биохимиялық әсері жағынан алып қарағанда да ортақтығы мол.
Микроорганизмдер- көбінесе бір клеткалы, өте ұсақ, жай көзге көрінбейтін тірі организмдер. Олардың клеткалары иллиметтердің мыңнан бір бөлігімен өлшенеді. Микроорганикалық құрылысын, сыртқы пішінін және қозғалысын зерттеу үшін кем дегенде 100 есе үлкейтіп көрсететін арнаулы құрал - микроскоптар қолданылуда. Микроорганизмдердің ішкі құрылысын зерттеуге арналған, ол-ы 10000 есе, кейде жүз мың есе үлкейте алатын электронды микроскоптар да бар. Бұл микроскопта зерттеу үшін, клетканы алдын-ала түрлі бояу заттары флуорхромдармен бояйды. Мұндай боялған микроор- р тірі күйінде люминесценттік микроскопта сәуле шашып, жалтырап көрінеді де, зерттеу оңайлайды. Микроорганизмдер бір ортада топталып тіршілік етсе , онда колониялар түзеді [14,196б.]
Құрылысы жағынан алғанда бактерия клеткасы қарапайым деуге болады. Бірақ оның құрылысының көптеген сыры әлі күнге дейін толық зерттеліп біткен жоқ. Бұған басты себеп олардың өте ұсақтығы және қоректену, тіршілік ету жағдайларына байланысты, тез өзгеріп отыратындығында. Сондықтан бактерия клеткаларын зерттегенде, оның тіршілік ету жағдайларының біршама бірдей және тұрақты болуын қатаң сақтаған жөн. Барлық бактерия клетка қабықшасынан, цитоплазмалық мембранадан және цитоплазмадан тұратыны анықталды. Цитоплазмада нуклеотидтер, мезосомдар, рибосомдар және зат алмасу процесі кезінде түзілетін түрліше заттар болады.
Бактериялар әдетте жыныссыз, жай бөліну арқылы көбейеді. Әр клеткадан екі клетка, одан әрі олардың әр қайсысы тағы екі клетка, сөйтіп бөліне береді. Бұл процесте алдымен нуклеотид бөлінсе, дәл осы кезде клетка ортасында цитоплазмалық мембрананың екі қабатынаң тұратын қалқанша пайда болады. Осы екі қабаттан клетканың болашақ қабықшасы түзіледі.
Клетка қабырғасы ажыраған кезде олар бір-бірінен бөлініп кетеді.
Миксобактериялардың кейбіреулерінде бұл құбылыс байқалмайды. Таяқша тәрізде бактериялар бөлінер алдында ұзынынан ұзарады. Клетка диаметрі өзгермейді. Клетка ұзыны екі клетка ұзындығына тең болғанда, таяқша клетканың орта жері жіңішкеріп, екіге бөлініп кетеді.
Жоғары сатыдағы организмдер классификациясы белгілі бір дәрежеде олардың эволюциялық байланысын қамтитын болса, осындай негізде прокариоттар, яғни микроорганизмдер классификациясын жасау едәуір қиындықтар келтіреді. Систематика - дегеніміз көп түрлі организм топтарының (таксондар) өзара-қарым-қатынасын зерттейтін ілім; ал-классификация-көп түрлі организмдерің топтарға (таксондар) бөлінуін, ал таксономия-организмдер топтарының (таксондар) аттары мен олардың өзара шектесуін және тәуелділік қарым-қатынасын анықтайды. Таксондар- белгілі дәрежеде бір текті қасиеті бар организмдер топтары.
Таксономиялық категория ретінде түрді алуға болады. Түр - дегеніміз дәл сол кезеңдегі эволюцияда белгілі бір морфологиялық, биохимиялық және физиологиялық белгілері бар, басқа түрлерден сұрыптау нәтижесінде оқшауланған, белгілі бір ортада тіршілік етуге бейімделген, жалпы шығу тегі бір өзара туыстық қатысы бар организмдер топтары.
Микробтар клеткасы жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарлар клеткасының химиялық құрамына тым ұқсас элементтерден тұрады. Оның 75-85 % судан, 13-25 % құрғақ заттан құралады. Көміртегінің мөлшері 45-55 %, оттегі 30 %, сутегі 6-8 %. Ал фосфор, калий, магний, күкірт, темір сияқты элементтер үлесінен небәрі 3-10 % тиеді. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.