Адилбекова Г. О. «Микробиология және вирусология» пәнінен
жүктеу/скачать 0,7 Mb.
|
Àäèëáåêîâà Ã. Î. «Ìèêðîáèîëîãèÿ æ?íå âèðóñîëîãèÿ» ï?í³íåí
- Бұл бет үшін навигация:
- Зигомицеттер
- Аскомицеттер
- Д ейтеромицеттер
- Саңырауқұлақтар табиғатта маңызы
- Сахаромицеттер
- Сахоромицет емес
- Логарифмдік өсу фазасы
- Стационарлы фазада
- Дәріс №15-16 Тақырыбы: Микроорганизмдердің метаболизмі
| Оомицеттер (Oomycetes), мицелийлері жақсы дамыған, жасушасыз. Клетка қабықшасының негізгі заты – целлюлоза және глюкан. Бірінің сырты тегіс, екіншісі – қауырсын тәрізді екі талшықты зооспоралар арқылы жыныссыз көбейеді. Жынысты көбеюі – оогамия, соның нәтижесінде ооспора пайда болады. 4 қатарға, 70 туысқа жататын 550 түрі бар. Араларындағы ең қарапайымдары органикалық заттарға бай, тұщы суда тіршілік ететін – сапротрофтар. Кейбір түрлері патогенді саңырауқұлақтар, балықтар мен қосмекенділердің уылдырығында тіршілік етеді; ал құрлықтағылары – жоғары сатыдағы өсімдіктердің паразиттері. Бұл саңырауқұлақтардың арасында Phytophtora туысының түрлері өте белгілі, олар картоптың, томаттың және басқа алқа тұқымдастары өкілдерінің ауруларын тудырады.
Зигомицеттер (Zygomycetes) құрлық саңырауқұлақтары болып табылады. Олардың денесі клеткалық емес мицелиядан тұрады. Бұл саңырау-құлақтар сапрофитті де әрі эртүрлі жануарларда паразитті де тіршілік етеді. Сапрофиттер арасында біршама белгілілері мукорлы саңырауқұлақтар деп аталатындар (нанның, жемістің және басқа да азықтардың зеңдері). Мукор - ақ немесе нанның көгеруі, ол үлпілдек мақтаға ұқсайды. Бұл саңырауқұлақ көптеген ядролары бар алып жасушадан тұрады. Мукор жасушасы өседі, жаңа ядро түзіледі, бірақ бүл кезде цитоплазмасы бөлінбейді. Ақ зеңнің ұшы қарая бастаған кезде онда споралары пісіп-жетіле бастайды. Мукор жіпшелері қарая бастағанда тозаң түйірлеріне ұқсайтын споралары төгіледі. Осындай спора қолайлы жағдайға түскен кезде (аузы жабық целлофан қалтадағы ылғал нан) өсіп, саңырауқұлақ жіпшелері түзіледі. Зигомицеттердің жекеленген түрлері адам мен жануарлардың микозасын тудыратын паразиттер болып табылады. Аскомицеттер (Ascomycetes) саңырауқұлақтардың арасындагы ең көп санды тобы (30000 түрден аса), олар бір-бірлерінен ең алдымен мөлшері бойынша ажыратылады. Бірклеткалыларымен қатар көпклеткалы формалары да кездеседі. Олардың денесі гаплоидты мицелиядан тұрады. Аскалар (қалталар) түзейді, олар аскоспоралардан тұрады, бұл белгілер осы саңырау-құлақтарға тән. Аскомицеттерге аспергиллус (қара зең), пенициллум (көк-жасыл зең), склеротиния (ақ зең) және ашытқылар (сыра, шарап, айран және басқалары) болып табылады. Мысалы, Saccharomices cerevisiae ашытқылары глюкозаны (С6Н1206) ферментациялауға әсерін тигізеді. Глюкозаның бір молекуласы осы ферментация процесі кезінде этил спиртінің екі молеку-ласын береді. Пеницилл - көк-жасыл немесе сары-жасыл түсті көпжасушалы саңы-рауқұлақ. Пеницилдің екі түрінен бактерияларды жоятын бағалы антибиотик - пенициллин алынады Дейтеромицеттер немесе жетілмеген саңырауқұлақтар да өте көп (30 000 түрге жуық). Әртүрлі географиялық аймақтарда кең тараған. Олардың арасында сапрофиттер де, олар өсімдіктер қалдықтарын шірітуге және топырақ түзілу процестеріне кең қатысады, сонымен қатар паразиттік формалары да бар. Бұл организмдердің біршама белгілі түрлеріне Fusarium туысына жататын саңырауқұлақтар, олар көптеген мәдени өсімдіктердің (мақта, зығыр және басқалары) вилт деп аталатын ауруын тудырады. Саңырауқұлақтар табиғатта маңызы. Саңырауқұлақтардың ішінде Penicillium және Aspergillum лимон,органикалық қышқылдар, сонымен қатар, бірқатар ферменттер өндірісі өнеркәсіптерінде кең қолданылады. Кейбір түрлері медицина мен ветеринарияда кең қолданылатын антибиотиктердің продуценттері болып табылады. . Соның ішінде олар бүлдіруші-организмдер болып саналады. Көптеген экологиялық жүйелердің құрамына еніп, олар өсімдіктектес органикалық материалды бұзуға жауапты, өйткені целлюлозаға, лигнин және өсімдік клеткаларының басқа заттарына әсер ететін ферменттер өндіреді. Олар ірімшіктің көптеген танымал сорттарын өндіру үшін ірімшік пісіру өнеркәсібінде кең қолданылады. Көптеген метаболизм жолдарын түсінуде экспериментальды нысан ретінде Neurospora crassa саңырауқұлағы маңызды рөл атқаратынын да атап өтпеуге болмайды. Біржасушалы саңырауқұлақтар - ашытқылар. Сендер нан пісіруге пайдаланылатын ашытқыларды білесіңдер. Бұлар - біржасушалы колониялы саңырауқұлақтар. Ашытқылар қантты сіңіріп, одан энергия алуға бейімделген. Сол үшін оларды сахаромицеттер деп атайды. Тіршілік әрекетін жүзеге асырып, олар қантты спирт пен көмірқышқыл газына айналдырады. Көмірқышқыл газы көпіршіктерінің әсерінен қамырда ұсақ кеуектер пайда болады. Бұл ашытқыны ашыған қамыр және спирт түзілетіндіктен алкоголь өнімдерін жасау үшін пайдаланылады. Ашытқылар бүршіктену арқылы көбейеді - аналық жасуша жас жасушаларды түзеді. Ашытқылар оттексіз тіршілік ете алады Ашытқы саңырауқұлақтары – бір клеткалы қозғалмайтын және бактериялардан шамамен алғанда он еседей ірі микроорганизмдер. Табиғатта кең тараған. Жасуша пішіні әртүрлі: дөңгелек, сопақша және таяқша тәрізді болады. Ашытқы саңырауқұлақтары жасушасының мөлшері 8-10 микронға тең. Оларда қозғалу органеллалары болмайды. Жасуша сыртында қабығы бар. Цитоплазмада ядро, ваколя және басқа да (май, гликоген, валютин) заттары кездеседі. Ашытқы саңырауқұлағын адам қолдан өсіріп, өз шаруашылығында пайдаланады. Ал, табиғатта жабайы ашытқы саңырауқұлақтары да болады. Олар ауылшаруашылық өнімдерін зақымдап, едәуір зиянын тигізеді. Ашытқы саңырауқұлағының адам баласына пайда келтіретін түрлерін біз мәдени ашытқы саңырауқұлақтары деп атаймыз. Ашытқы саңырауқұлақтары өнеркәсіпте кең қолданылады. Олар қантты ашытып, көмірқышқыл газы мен спирт түзеді. Олардың бұл қасиеті нан ашытқы өндірісінде және спирт өндіруде, түрлі шараптарды, сыраларды, сүт тағамдарын даярлауда қолданылады. Ашытқы саңырауқұлақтарында ақуыз және витаминдер (В. Д. Е) көп болады, сондықтан оларды қазір тамақ және мал азығын алу мақсатында кеңінен қолданады. Ашытқы саңырауқұлағы көбінесе бүршіктену арқылы көбейеді. Бұлар спора түзу және жәй бөліну арқылы сирек көбейеді. Олардың кейбір түрлері жыныстық жолмен көбейеді Бүршіктеніп көбейгенде, алдымен аналық жасушадан төмпешік пайда болады да, кейіннен ол үлкейіп бүршікке айналады. Одан кейін жас жасуша аналық организмнен мүлдем бөлініп кетеді. Қолайлы жағдайда бүршіктену екі сағатқа созылады. Көмірсу мен азотты қоректік затқа бай ортада ашытқы саңырауқұлағының бүршіктенуін жәй биологиялық микроскоптармен де көруге болады. Спора арқылы көбею оларда жыныстық және жыныссыз жолдармен жүреді. Ашытқы саңырауқұлақтары жасушасындағы споралардың саны екіден он екіге дейін барады. Жыныссыз жолмен спора пайда болғанда вегетативтік жасушалар ұсақ бөлшектерге бөлінеді де олардың әр қайсысының сыртында қабық пайда болады. Ал жыныстық жолмен спора пайда болған екі жасуша қосылады да оның сыртында қабық пайда болады. Споралардың пішіні дөңгелек немесе сопақша болып келеді. Ашытқы саңырауқұлақтардың систематикасы көбею тәсілдері мен физиологиялық қасиеттеріне негізделген. Олар екі тұқымдасқа бөлінеді: сахаромицеттер және сахаромицет еместер. Сахаромицеттер. Бұларға мәдени ашытқы саңырауқұлақтары жатады. Олар бүршіктену және спора түзу арқылы көбейеді. Сондықтан бұларды нағыз ашытқы саңырауқұлақтары деп атайды. Мәдени ашытқы саңырауқұла-ғынан нан, шарап, сыра, ашытқы саңырауқұлақтары жатады. Өндірісте, әсіресе олардың сахаромицес церевидзе және сахаромицес элипсойдеус деген түрлерінің маңызы зор. Сахаромицес церевидзе жасушасы шар немесе жұмыртқа тәрізді. Олар шарап спиртін алу үшін, сыра қайнатуда және нан ашытуда кеңінен қолданылады. Бұлардың бегілі бір температурада және жағдайларда тіршілік ететін жеке топтары – рассалары бар. Ал сахаромицес эллипсойдеустің жасушасы эллипс тәрізді, шарап өнеркәсібінде қолданылады, олардың кейбір расалары шараптағы хош иісті түзуге тікелей қатысады. Сахоромицет емес ашытқы саңырауқұлағы негізінен жалған ашытқы саңырауқұлақтар. Олай деп аталатын себебі: ашытқы саңырауқұлақтарының спора түзуге қабілеті болмайды, бүршіктену арқылы ғана көбейе алады. Бұлардың көпшілігі әртүрлі өндірістегі өнімдерді зақымдайды. Дегенмен олардың ішінде шаруашылық үшін маңызды туыстары бар. Олар: торула және микодерма. Торула туысына жататын ашытқы саңырауқұлақтары шар тәрізді келеді және ашыту процесі барысында азғана мөлшерде спирт түзеді. Торула айран деп аталатын өкілі қымыз және айран сияқты сүт тағамдарын даярлауда пайдаланылады, ал торула утилис–тағамдық және мал азығы ашытқы саңырауқұлақтардың жасушасы ұзынша. Олар спирт түзе алмайды. Бірақ ортадағы бар спиртті және органикалық қышқылдарды су мен көмірқышқыл газына дейін тотықтыра алады. Құрамында спирті бар ішімдіктердің бетіне қонса, микодерма қатпар-ланған қабықша түзеді де, оның иісі мен дәмін бұза бастайды. Сонымен қатар микодерма сүт тағамдарын, тұздалған жидектерді бүлдіріп, сірке және нан ашытқы саңырауқұлағын жасайтын өндірістерге өте зиянын тигізеді Нан ашытқы өндірісі микробиологиялық процесс болып келеді: бұл ашытқылардың көбею процесі. Нан ашытқылары бірнеше өндіріс орындарына қолданылады, бірақ негізгі қолданылатын жері нан ашыту өндірісі. Онда жұмыстың негізгі мақсаты – жақсы, сапалы өнім алу. Бұл ашытқының өсу және көбею заңдылығына байланысты. Ашытқы жасушасы барлық жасушалар секілді төрт өсу фазасына тән: І – лагфаза, ІІ – логарифмдік өсу фазасы, ІІІ – стационарлық фаза, ІҮ - өлу фазасы. Алайда ашытқыларға тек үш көбею фазасы тән. Ал соңғы фаза ашытқы өндірісінде болмағаны жөн. Лагфаза – ашытқы жасушасы қоректік ортаға енгеннен кейін сонда беймделетін период. Олардың ферментті жүйелері биомасса синтезінде құралады. Аминқышқылдардың, полифосфаттардың, рибонуклеин қышқыл-дардың (РНҚ), активті синтезі жүреді. Жасушалар бүршіктенуге дайындалып, жасуша пішінінің өзгеруіне байланысты массалары өзгереді. Ашытқылар бұл уақытта көбеймейді. Бұл периодтың ұзақтығы жасушаның ферментті жүйесіне, егіс материалының санына, қоректік субстраттың саны мен құрамына, температураға, рН, культуралды ортаның аэрациясына және т.б. байланысты. Бұл периодта жасушалар сыртқы ортаға сезімтал болып келеді. Логарифмдік өсу фазасы жасушалардың жоғарғы көбеюімен сипат-талады. Оларды қоректік және өсу заттарымен қамтамасыз еткенде, сонымен қоса лимиттердің болмауы культуралды ортада бүршіктенетін жасушалардың көп болуына әкеледі, ол 70-80 %-дей. Ашытқы биомассалары жас жасушалар пайда болғанша үлкейіп, аналық жасушаға өсіп, жаңа генерация түзіп бүршіктенеді. А.Куктың анықтамасы бойынша бір ашытқы жасушасы орта есеппен 25 жаңа жасушаны, кейде 40 жасушаны түзеді. Бұл фазада ашытқы жасушасының максималды өсуі байқалады. Периодтың мерзімі ортадағы қоректік заттың санына, жасуша метаболизм-дердің түзілетін өнім санына байланысты. Периодты қайталау процесте қоректік көздердің азаюымен, ингибирлеуші өнімдерінің пайда болуымен немесе ортаның физикалық қасиеттерінің өзгеруінен өсу жылдамдығы төмендей береді. Ортаға қоректік заттарды үнемі толтырып тұрумен, зиянды заттарды шығарумен логарифмді өсу фазасы шексіз жүреді. Ашытқы қолайсыз жағдайларға төзу бұл периодта жоғарылайды Стационарлы фазада жаңа жасушаларының түзілуі тоқталады, себебі өсу аппаратына қоректік заттар жіберілмейді. Жасушалар өмір сүруін қамтамасыз ету үшін қалған қоректік заттарды қолданады. Жасушалар пішіні жағынан өседі, массасы да үлкейеді. Бұл фазада биомассаның өсуі ашытқы массасынан 5-10 % құрайды. Жасушалардың ферментті жүйелері өмір сүруге қажетті алмасу процестеріне ауысады. Қоршаған ортада жасушалардың төзімділігі жоғарлайды. Бұл фаза ашытқы өндірісінде ашытқы жасушаларының пісіп – жетілуіне сәйкес келеді. Өлу фазасы микроорганизмдердің өсуі мен көбеюінің тоқталуымен сипатталады. Жасуша массалары кішірейеді, себебі барлық қоректік заттар алдыңғы фазада қолданылған. Жасушалар өмір сүруі үшін өздерінің қор заттарын пайдаланады. Жасуша автолизі байқалады. Ашытқылар сапасы тез арада дереу нашарлайды. Нан ашытқы өндірісінде бұл фаза қарастырыл-майды, себебі ашытқыларды культуралды ортадан бөліп алады. Ол тек (авария) қолайсыз жағдайда болуы мүмкін, мысалы сепаратор бұзылуы кезінде, сол кезде жетілген ашытқылар ұзақ уақыт қоректік заттар жән т.б. аппаратты тұрып қалады Ашыту аппаратынан биомассаны бөліп алуды жоғарлату үшін технологиялық процесті лагфазаны минимумға түсіріп, логарифмдік фазаны ұзартып жүргізу қажет. Стационарлы фазада бұл екі көрсеткіштің өсуіне әсерін тигізеді. Алайда бұл фазаның процесті енгізу негізіне дайын өнім сапасына байланысты. Ашытқылар вегетативті және жынысты, жыныссыз жолмен пайда болған споралармен көбейеді. Вегетативті жолмен көбею бүршіктену және бөліну арқылы жүреді. Өте көп таралған түрі – бүршіктену. Ол аналық клеткадан жаңа клетканың ісініп бөлінуі арқылы жүреді. Аналық клеткада бір, екі немесе одан да көп бүршіктер пайда болуы мүмкін (2-сурет, а). Бүршіктеніп көбею шар тәріздес ашытқыларға тән. Кейде ашытқыларының бүршіктенуінде бір – бірінен бөлінбейтін және псевдомицелий түзетін клеткалары да болады.Бөліну жолымен көбею өте сирек және тек цилиндрлі саңырауқұлақтарда болады. Споралар қолайсыз жағдайлардан шығу мен көбею үшін қажет. Спорамен көбеюде репродуктивті структураладан құрылады. Олардың пайда болу алдында жасушалар қосылып, ядролардың қосылуы жүріп, диплоидты жасушалар пайда болады. Эндоспоралар ескі ашытқы жасуша культураларында пайда болады. Ашытқылардың мұндай мицелийлері жеке жасушаларға – артро спораларға бөлінеді.Ақырында жасушалар қосылысының асколар (сөмкелер) пайда болып, оларда 2-ден 8 аскоспоралар пайда болады. Аскоспоралар дөңгелек, ине және де басқа тәріздес болады. Sacharamyces ашытқыларында тетраэдрлік асколар болады. Негізінен көбею дегеніміз ашытқылар жасуша санының артуы. Нан ашытуда, ашытқының көбеюі үшін барлық жағдайлар жасалған. Сондықтан ондағы ашытқылар тек бүршіктену арқылы көбейеді, демек спора түзбейді. Ашытқыларды енгізгенде онда көптеген сандық және сапалық өзгерістер жүреді. Ашытқылар саны барынша көбейеді, алайда олардың диспергирлі күйі басында үлкейіп, кейіннен төмендейді. Ашытқының таза культураларын сусло – агарлы пробиркада төменгі температурада сақтайды.Өндірісте ашытқылар қайталанып қолданыла береді. Бірақ, қайталап қолдану микробиологиялық жағынан зақымдауға, бүлінуге әкелуі мүмкін. Сол себептен әр 8-10 (немесе одан да аз) генерациядан соң зауыттар жаңа ашытқыға ауыстырумен соқтығысады. Таза ашытқы культурасын өндіру тұрақты ашу процесін қамтамасыз етеді. Таза культураны өсіруде ашытқы зақымданбас үшін өндірісті жоғары сапалы жабдықпен жабдықтау қажет. Ашытқылар өте жақсы қолайлы жағдайдағы бөлек бөлмелерде сақталғаны дұрыс. Дәріс №15-16 Тақырыбы: Микроорганизмдердің метаболизмі жүктеу/скачать 0,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|