Микроорганизмдердің органикалық және минералдық заттардың айналымы

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Микроорганизмдердің органикалық және минералдық заттардың айналымы

Жоспар

Микробтар әлемінің дамуы табиғаттағы жалпы биологиялың заңдылыққа бағынады. Эволюцияның шешуші факторлары ретінде өзгергіштікті, бейімделушілікті (адаптация), тұқым қуалаушылықты және тіршілікте жеңіп шығуды Ч. Дарвин көрсеткен. Ол белгілі бір сыртқы жағдайда осы факторлардың өзара әсер етуінің табиғи сұрыптау үшін зор маңызы барлығын айтқан.
Қандай организмді алсақ та, ол өзінің ата тегіне бір ұқсастығы болады. Арнаулы құрылымдық және атқаратын қызметі жағынан белгілі бір қасиеттің біршама тұрақты күйде сақталып, ұрпақтан-ұрпаққа беріліп отыруын тұқым қуалаушылық деп атаймыз. Сондай-ақ әрбір жеке организмнің ата-анасынан өзіндік ерекшеліктері болады. Бұл құбылысты өзгергіштік деп атайды.
Организмді қоршап тұрған ортаның өзі де құбылмалы болғандықтан, осындай жағдайда тіршілік ететін микроорганизмдердің физиологиялық және биохимиялық қасиеттері де өзгеріске ұшырап отырады. Егер бұл орта біршама тұрақты болса, пайда болған қасиетте микроорганизмдерде бекіп, біраз уақыт сақталады, Мұның өзі микроорганизмдердің жаңа ортаға бейімделуінде зор маңызы бар жағдай.
Л. Пастер тіршілік ортасын өзгерте отырып, организмдегі пайдалы қасиеттерді ұзақ уаңытқа жоғалтпай, сақтап қалуға болады деп көрсеткен.
Өзгергіштік пен тұқым қуалаушылық табиғатта үнемі жүріп жататын процесс. Бұл жағдайда көптеген микроорганизмдер табылып, зерттелінді. Іс жүзінде олардан ферменттерді, антибиотиктерді және басқа да түрлі заттарды алу жүзеге асырылды. Әрине табиғатта кездесетін микроорганиамдер өнімділігі жағынан біздің талабымызды қанағаттандырмауы да мүмкін. Сондықтан ғалымдар микроорганизмдердің пайдалы қасиеттерін одан әрі жетілдіріп, алдымен өнімнің сапасын және санын арттыруға бағытталған зерттеулер жүргізуде. Қазіргі кезде түрлі әдістерді қолдана отырып, алдын ала жасалған жоспар бойынша белгілі бір пайдалы қасиеті бар микроорганизмдерді сұрыптап алуға жол ашылды.
Қазіргі кезде микроорганизмдер клеткасының тұқым қуалаушылық қасиеті клеткадағы десоксирибонуклеин (ДНҚ) қышқылына байланысты екені анықталды. ДНҚ-ны тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі деп атайды. Ол тұқым қуалаушылықты бағыттаушы және бақылайтын фактор. Демек, ол тіршілік кілті десек те қателеспейміз.
Бактериялар ядросында ДНҚ мөлшері мыңға жуық және олардың әрқайсысының ұзындығы түрліше болуы мүмкін. Клеткадағы гендер тобын өзара байланыстырып ұстап тұруы үшін ДНҚ өзара бір сызық бойымен байланыса, яғни тізбектеле орналасуы тиіс. Мәселен, бактериялар ДНҚ молекулаларының ұзындығы 56-58 микрон. Осыған қарамастан ДНҚ молекулаларынын құрылымы тым қарапайым. Олар бұралта жасалған басқыш тәрізді, өзара байланысқан екі тізбектен құралады. Осы тізбектің ішкі жағында - пурин және пиримидиннен құралған азотты негіздер болады. Ал шеттері фосфорлы -- көміртекті қосылыстармен көмкерілген.
ДНҚ молекуласының құрылымын 1953 жылы американдық ғалымдар Уотсон мен Крик ашқан болатын. Осы жаңалықтары үшін оларға Нобель сыйлығы берілді.
Ал ДНҚ молекулалары белгілі бір жағдайлар әсеріне өзгеріске ұшырауы мүмкін. Сонда микроорганизмнің тұқым қуалаушылық қасиеті де өзгереді. Мұны генетикада мутация деп атайды.
Мутация латынша Mutatio - өзгеріс деген сөз. Бұдан бұрын ұрпақтан-ұрпаққа берілетін өзгерістердің барлығы дерлік мутация болады деген пікір басым еді. Қазір мутацияға хромосомдар құрылымында және олардың химиялық құрамында болатын молекула дәрежесіндегі өзгерістерді жатқызады. Ол морфологиялық және биохимиялық қасиеттердің өзгеруінен зат алмасудың тиісті бөлімінің қайтадан құралуына әкеліп соқтырады. Бұл қасиеттердің өзгерісі әр түрлі жағдайлардан: сәуле энергиясынан (рентген, ультракүлгін сәулелер), түрлі химиялық заттар әсерінен (иприт, мышьяк, креозит, хром т.б.) және басқа да факторлардың, яғни генетика тілімен айтқанда, мутагендердің әсерінен болуы ықтимал. Мәселен, ультракүлгін сәулемен әсер ету арқылы пенициллиум саңырауқұлағының жаңа тобы алынды. Олар бастапқы топқа қарағанда пенициллинді мың есе көп түзді. Сол сияқты рентген және басқа да сеулелермен әсер етіп, практикада мукор, ашытқы саңырауқұлақтарының, азотобактердің тұқым қуалаушылық қасиетіне берілетін жаңа топтар алынды. Рентген сәулесінің микроорганизмдерге жаңа қасиет туғызатынын 1925 жылы Г. А. Надсон мен П. С. Филиппов ашқан болатын. Бұл әдісті қолдана отырып, халық шаруашылығына аса қажет заттарды микроорганизмдер көмегімен өндіруге болады. Алмастырылмайтын амин қышқылдары: лизин және глутамин қышқылдарын өндіруде де бұл әдістің зор маңызы бар. 1963 жылы Жапонияның өзінде ғана микробиологиялық жолмен 4800 тонна кристалл күйіндегі глутамин қышқылы өндірілді. Бұнда қолданылған микробтар өздерінің ата тегіне қарағанда бұл заттарды 3000 еседей көп түзетіні анықталды.
Жалпы бақылауға көнетін химиялық немесе физикалық агенттердің көмегімен жүзеге асырылатын мутацияларды индукциялық мутация деп атайды.
Алғаш рет 1925 жылы Г. А. Надсон мен П. С. Филиппов дрожжылардың, осындай мутантын алды. Әрине, кейде организмде мутация туғызатын сыртқы орта факторы белгісіз болуы мүмкін. Мұны өздігінен пайда болған мутация деп атайды. Бұл өзгерістерді түрлі химиялық заттар туғызуы мүмкін.
Микроорганизмдер клеткасында гендердің толық жиынтығы болса, осы микроорганизмнің генотипі болып есептеледі. Ал жеке организмдерде тұқым қуалаушылықтың морфологиялық белгілері мен физиологиялық процестері ғана белгілі болса, ол фенотип деп аталады.
Генотипі жөнінен бір-біріне жақын микробтар, фенотипі жағынан бір-бірінен айырмашылығын 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 өзін туғызған ерекше сыртқы орта жағдайлары әрекет етіп тұрғанда ғана білінеді. Олар ұрпақтан-ұрпаққа берілмейді, яғни тұқым қуаламайды. Мәселен, жіпшелері бар бактерияларды ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.