Дəрі Кіріспе. Биотехнологиялық процесстер жайында түсінік. Биотехнологияның даму сатылары. Халық шаруашылығының əр түрлі саласындағы биотехнологияның ролі
жүктеу/скачать 1,69 Mb. Pdf көрінісі
|
| Жасушаның құрылымы. Микроскопиялық техниканың жақсаруы, люминисцентті
жəне электрондық микроскоптардың пайда болуы микроағзалардың клеткаларының құрылымдық элементтерін жəне құрылысын нығайы зерттеуге мүмкіндік тудырды. Негізінде жануарлардың, өсімдіктердің жəне микроағзалардың клетка құрылымдары бір-біріне ұқсас. Сыртқы ортадан клетканы қабықша бөліп тұрады. Қабықша астында цитоплазматикалық
8
мембрана орналасады. Цитоплазма ядро, митохондриялар, рибосомалар сияқты органоид- тардан құралады.
Сурет 4. Жасушаның құрылымы
Клеткалық қабырғаның негізін гликопептид құрайды. Бұл N-ацетилглюкозаминнен құралады. Клетка қабырғасының құрамына L-аланин, D-глутамин қышқылы, L-лизин кіреді. клетка қабырғасының мықтылығы осы заттарға байланысты. Клетка қабырғасындағы ақуыздардың мөлшері клетка қабықшасының жалпы массасының 13%-нан аспайды. Клетка қабырғасындағы ақуыздардың жарты бөлігі фермент күйінде болады.(клека қабырғасындағы липидтердің мөлшері биомассаның жалпы мөлшерінің 1-10 %-ын құрайды. Липидтер фракциясын май қышқылдары, фосфолипидтер, стеролдар құрайды. Клетка қабырғасының микроағзаларының түрлі топтарының химиялық құрылымы əр түрлі. Механикалық жəне химиялық клерка қабырғасы өте мықты дене. Ол клетканың пішінін сақтап, ондағы қажетті осмостық қысымды сақтап тұрады, сонымен қатар, зат тасымалдауына қатысады. Цитоплазмалық мембрана. цитоплазманы клетка қабырғасынан бөліп тұурады.Ол осмостық қысымның, зат тасымалдауының жəне клетканың өтімділігінің негізгі белгілеушісі болып табылады. Цитоплазмалық мембрана ішінде ақуыз молекулалары мен оның комплекстері еркін жүзіп жүретін липидтердің биомолекулярлы қабатынан құралатындығы анықталған. Клеткалық мембранаға жартылай өтімділік қасиеті тəн болғандықтан заттар олардың концентрациясы қоршаған ортадан аз болған жағдайда клеткаға кіре алады. Сонымен қатар клеткада əр уақытта ол заттардың дефициті болады. Себебі клеткаға түскен заттар сол арада түрлі ферментативті реакцияларға пайдаланылады да клетка насос сияқты жұмыс істейді. Цитоплазмада маңызды клеткалық органоидтар - ядро, митохондриялар, рибосомалар болады. 9
Ядро – сақина тəрізді тұйықталған, жіп шумағы сияқты тығыздалған екітаспалы ДНК түріндегі нуклеотид. ДНК құрғақ жасуша биомассасының 1-2 %-ын құрайды. Оның негізгі қызметі генетикалық ақпаратты сақтау жəне ақуыз бен ферменттерді түзуші құрылымдық элемент болып табылады. Ядрода сондай-ақ РНК синтезі жүреді. Ядро тесіктері (пора) арқылы əр түрлі заттардың тасымалы жүзеге асады. Митохондриялар – салыстырмалы түрде үлкен, шамалы майысқан таяқша түрлі құрылымдар, ұзындығы 1500нм. Митохондрияларды екі мембрадан тұратын қабықша өқаптайды. Мембралардың арасында су сияқты сұйық болады. Митохондриялар мембраналары ақуыздардан (80%) жəне липидтерден (20%) құралады, одан басқа полифосфаттар, РНҚ, жəне ДНҚ айқындалған. Митохондрия ембраналары үстінде трикарбон қышқылдары немесе Кребс циклі арасында тотығу-тотықсыздану реакциялары жəне май қышқылдарының тотығуы жүреді. Яғни, дəл осы жерде клетканың осуіне жəне органикалық заттар синтезіне бастапқы заттар мен энергия беретін реакциялар жүреді.Түрлі микроағзалардың митохондриялар пішіні мен құрылысы əр түрлі. Мəдениеті бірдей болғанмен де өсу жағдайлары мен фазалар əр түрлі болған жағдайда митохондриялар пішіні мен құрылысы əр түрлі болады.
өлшемдері 15-35 нм болады. Рибосомаларда ақуыздың биосинтезі журеді. 1943 жылы рибосомалар бактериялар цитоплазмасында, содан кейін жануарлар, өсімдіктер жəне ашытқылар цитоплазмасында анықталған. Олар цитоплазма беттінде болады немесе цитоплазма ішінде еркін жүзіп жүреді. Рибосомалар құрамына РНҚ жəне ақуыздар комплексі кіреді. Рибосомалардың молекулалық массасы 106-ға жуық. Ақуыздар мен РНҚ рибосомаларда 40-60%-дан болады. Рибосомалар ақуыздары негізінен лизин, аргинин жəне гистидиндерден құралады. Микроағзалардың клеткаларының органоидтарын гомогенаттан центрифугирлеу арқылы бөліп алуға болады. Ядроның тұнбаға түсуі 800 м/с 2 үдеуде 10 минут ішінде, митохондриялар – 12000 м/с 2 үдеуде 15 минут ішінде, микросомалар мен мембраналар 105000 м/с 2 үдеуде 60 минут ішінде тұнбаға түседі. Клеткалардың химиялық құрылымы. Микроағзалардың құрғақ клеткалық массасы жалпы массаның тек 15-25 %-ын құрайды. Осы құрғақ заттарды жағып 2-14 % күл заттарын алады. Олардың құрамында 50% фосфор, көп калий, натрий, магний, хлор жəне темір болады. Құрғақ биомассаның жартысы (30-80%) ақуыздарға келеді. Микробты биомасса 5-30% РНҚ жəне ДНҚөдан құралады. ДНҚ құрамына пуриндік жəне пиримидинді негіздер кіреді: гуанин (Г), аденин (А), тимин (Т), цитозин (Ц). Аденин қашанда тиминмен, ал гуанин цитозинмен байланысады. Г+Ц/А+Т негіздердің гетероциклдік жұптардың қатынасы микроағзалардың жүйелі қатысуына байланысты өзгереді. Сонымен, адамның Г+Ц/А+Т қатынасы 0,66, бидайда -0,94, ашытқыларда – 0,56, кейбір бактерияларда ө 2,5 –ке тең. Культивирлеу кезінде микроағзалардағы ДНҚ шамалы ғана азяды да, РНҚ көп есе көбеюі мумкін. Бактерияларда РНҚ саны көбею кезінде 3-4 %-дан 18-20%-ға дейін өседі. РНҚ молекуласының ДНҚ молекуласынан ерекшелігі, онда тиминнің орнында урацил болады. Г+Ц/А+У қатынасы микроағзалардың РНҚ –да ДНҚ-ға қарағанда тұрақты болады да 1,0-1,6 шамасында болады. Пурин жəне пиримидин негіздерін, олардың инозип қышқылы сияқты нуклеотидтері немесе мононуклнотидтерін микробиологиялық синтез арқылы алу экономика жағынан иімді. Микроағзалардың клеткалары – витаминдердің, əсіресе В тобы витаминдерінің бай қорек көзі. Олардың құрамында рибоплавин, тиамин, биотин, инозит т.с.с. тұрады. Кейбір бактериялар мен актиномицеттер В12 витаминін синтездейді. Ашытқы клеткаларында эргостерин табылды, оны сəулелендіру арқылы D2 витаминін алады. Микробты клеткалардағы липидтер биомембраналарды құрап артық зат ретінде жинақталады. Кейбір ашытқылар құрғақ массада 50 % липид жинуы мүмкін. Нан жəне сыра ашытқыларында липидтер саны 7%-дан аспайды. Стероидтардан микроағзаларда эргостерин кездеседі. Су мөлшері клеткаларда басқа компоненттерден көп болады. |