1 Дәріс. «Микробиология биотехнология» пәніне кіріспе. Микробиология саласының даму тарихы. Микроорганизмдердің жалпы белгілері мен алуан түрлілігі
жүктеу/скачать 1,63 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 4 Дәріс. Бактериялардың көбеюі мен қоректенуі. Органикалық заттарды шірітетін бактериялар (аммонификаторлар), көмірсутектерді тотықтыратын бактериялар, уробактериялар тыныс алуы.
- 5 Дәріс. Саңырауқұлақтар, актиномицеттер морфологиясымен танысу. Саңырауқұлақтарға жалпы сипаттама және олардың құрылысы мен классификациясы.
- 6 Дәріс. Қарапайымдылар және олардың классификациясы мен ерекшеліктері.
- 7 Дәріс. Кіріспе. Биотехнологияның қазіргі жағдайы және даму перспективалары.
| Микроорганизмдер – ол өте ұсақ микроскоп арқылы ғана көзге көрінетін көп жағдайда бір жасушалы болатын тірі организмдер. Микроорганизмдер микрометр — мкм (1/1000 мм) және нанометр — нм (1/1000 мкм) арқылы өлшенеді.
Микробтар түрлерінің өте көптігімен, құрылысы мен қасиеттерінің өзгешелігімен, әртүрлі ортада тіршілік ете алатындығымен ерекшеленеді. Микробтар бактериялар, вирустар және фагтари, саңырауқұлақтар, ашытқы деп бөлінеді. Бактериялар — риккетсии, микоплазма, ереше топтары қарапайымдылар (протозои). Олардың құрылысын 800-1300 есе үлкейтілген үлкейтілген микроскоптар арқылы көреді. Микробиологияда люминесценттік микроскоптар кеңінене қолданады. Бұл микроскоп арқылы микроорганизмдерді тірі күйінде көруге болады. Микроорганизмдер бір жерге топталған жағдайда оларды колониялар деп атайды. Кейде осы колониялар арқылы олардың қандай топқа жататынын анықтауға болады. Әлемде көп жасушалы және бір жасушалы микроорганизмдерден басқа жасушалық құрылым жоқ тіршілік иелері – вирустар мен бактериофагтар болады. Микроорганизмдерді сыртқы түріне, тіршілік ету жағдайларына қарай: бактериялар, микроскоптық саңырауқұлақтар, актиномицеттер, балдырлар, қарапайымдылар және ультра микробтар деп бөлеміз. Әр топтағы микроорганизмдер өздерінің қасиеттері мен атқаратын қызметтеріне қарай өздері бірнеше тармақтарға бөлінеді. Физиологиялық және биохимиялық қасиеттері жағынан микробтар әртүрлі. Олардың кейбіреулері басқа организмдер өніп-өсе алмайтын ортада тіршілік етуге бейімделген. Мысалы, 70 – 105°С ыстықта, жоғары деңгейдегі радиацияда және концентрациясы өте күшті қышқылды (pH<1,0) немесе сілтілі (рН 9,0 болатын, кейде одан да жоғары) орталарда, NaCl-дың жоғары концентрациясында (25 – 30%), оттек жоқ жерде (анаэробты жағдайда) тіршілік ете алатын микробтар бар. Олар өте төмен температурада да, құрғақшылық ортада да көбейе алады. Кейбір бактериялар мен балдырлар өз жасушасына қажетті барлық заттарды синтездеу үшін СО2-ні пайдаланады, бұларды автотрофтар деп атайды. Бұлардың ішіндегі кейбіреулері (мысалы, сүт қышқылы бактериялары және қарапайымдылар) өздерінің дамуына қажетті өсу факторларын, яғни дайын витаминдер, амин қышқылдары немесе т.б. органикалық заттарды өздері синтездей алмайды. Мұндай микробтарды – ауксотрофтар деп атайды. Көптеген микробтар өте күрделі органикалық қосылыстарды (белоктар, көмірсулары, соның ішінде целлюлоза, липидтер, нуклеин қышқылдары, көмірсутектері) ыдыратса, кейбіреуі адамдарды және жануарларды уландыратын (метанол, көміртотығы, күкіртсутек, нитриттер) заттарды пайдалана алады, ал кейбір түрлері табиғи емес қосылыстарды ыдырата алады (ксенобиотиктер). Табиғатта микробтар – топырақта, суда, ауада кең таралған, биосферадағы зат айналымына белсене қатысады. Фотосинтез процесі кезінде түрлі қосылыстардың минералдануына жағдай туғызып, атмосферадағы СО2 қорының болуын қамтамасыз етеді, сондай-ақ топырақ пен ауаға бірқатар биогендік элементтерді қайтарады. Тау жыныстары мен топырақ түзілу процесін ыдыратып, кейбір пайдалы қазбалардың (мысалы, сульфидтер мен күкірт) түзілуіне әсер етеді. Микробтардың практикалық маңызы зор. Олардың көпшілігі өнеркәсіптің әр түрлі саласында (мал азықтық белокты түзу, шарап жасау, нан пісіру, сүт қышқылы тағамдарын өндіру кезіндегі антибиотиктер, витаминдер, амин қышқылдары, кейбір ферменттер, т.б.), ауыл шаруашылығында (сүрлем даярлауда, өсімдіктерді биологиялық жолмен қорғауда) кеңінен қолданылады. Сондай-ақ микробтар лас суларды тазартуда, жанатын газ – метанды түзуде пайдаланылады. Микробтардың кейбір түрлері топырақты құнарсыздандырып, көптеген ауыл шаруашылығы өнімдерін бүлдіреді, металдардың коррозияға ұшырауына ықпал етеді. Микробтар биологияның көптеген мәселелерін шешуде маңызды зерттеу нысаны болып саналады. Соның нәтижесінде көптеген биологиялық заңдылықтар ашылып, биотехнологияның негізі қаланды. Табиғатта кең таралуы. 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 ерекшелігі. Адаптацияға яғни бейімделуге қабілеттілігінің жоғарлығы. Көбею ерекшелігі яғни микроорганизмдердің кюбею жылдамдығына тең келетін ештеңе жоқ. – өте аз уақыт ішінде өте үлкен биомассаны жинауы. Мәселен, кедергісіз өсу жағдайында 30 мин. ішінде – 2 жасуша, 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. Микроорнаизмдердің табиғаттағы рөлі Биогенді элементтердің айналымында – органикалық қалдықтарды минерализациялайтын деструктор микроорганизмдердің, тірі және өлі табиғат арасындағы микроб-делдалдардың рөлі орасан зор. Санитар-микробтар планетаны токсиндік заттардан-аммиак, көмірсутек, метан, көмірқышқыл газ- угарный газ, шығу тегі антропогендік токсиндік заттар- ксенобиотиктер. Геохимиялық рөлі – мұнай, көмір, металл және руда кендердің түзілуіне қатысады. Микроорганизмдер суқоймаларының өнімділігіне, топырақтың түзілуіне және оның гумуспен байып құнарлануына септігін тигізеді. Микробиологиялық өндіріс арзан және қысқа мерзімде көптеген заттар алуға өте қолайлы сала. Біздің елде микробиология өндірісінің даму қарқыны жоғары. Микроб штамдарын өндіру, генетикалық инженерияны кеңінен қолдану, әр түрлі бактериялардың түрлерінен ДНҚ-ның рекомбинантты молекулаларын құру, бактерия мен жануарлар, бактерия мен адам, вирус пен адамның тірі жасушадағы функциялану әдістерін 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. №2 Дәріс. Прокариотты және эукариотты жасушалардың пішіні. Көпжасушалы формалары. Микроорганизмдердің сирек кездесетін формалары. Прокариот жасушаларының химиялық құрамы. Прокариоттар — Прокариоттарға микроорганизмдер мен көк-жасыл балдырлар жатады. Прокариоттардың мөлшері өте кішкентай, ұзындығы 1—10 мкм. Прокариоттардың эукариоттарданайырмашылығы — олардың айқындалған органоидттары, яғни эндоплазмалық торы, Гольджи жиынтығы, митохондриялары болмайды. Жануарлардың және өсімдіктердің жасушаларында жақсы айқындалған түйіршіктер болады. Олар — нәруыз, май және гликоген сияқты қор заттарынан тұрады. Прокариоттың эукариоттан негізгі айырмашылығы — онда қалыптасқан ядросы және хромосомалары болмайды. Прокариот ДНҚ-сының эукариот ДНҚ-сынан айырмашылығы — мұнда ДНҚ-ның сыртын нәруыздар қаптап тұрмайды және пішіні сақина тәріздес болып келеді. Прокариот жасушаларында мембрана құрылымы болады, олар микроорганизмдердің энергетикалық процестеріне қатысады. Мысалы, көк-жасыл балдырлардың мембрана құрылымында хлорофилл болады және олар фотосинтез процесін жүзеге асырады. Кейбір микроорганизмдерде мембрана құрылымдары аэробты тыныс алу процестеріне қатысады. Негізінен, прокариоттар жасушаның жай екіге бөлінуі арқылы көбейеді, яғни аналық жасуша екі жас жасушаға тікелей бөлінеді. Прокариоттардың маңызы. Ертеде прокариотты организмдер арқылы өте көп жұқпалы аурулар тараған. Көптеген елдерде халыктың аурудан қырылып қалғаны тарихтан белгілі. Олар — тырысқақ, күйдіргі, оба (әр жануарларда әртүрлі аталады), т.б. аурулар. Қазақстанда осы аурулардың табиғи ошақтары әлі күнге дейін бар. Жұкпалы ауруларға жататын жіңішке ауруы, іш өту және сүзек сияқты ауру түрлері адамдар үшін қазір де қауіпті. Көптеген ішек ауруларын прокариоттар тудырады. Асқазан, тоқ ішек жаралары және қарындағы ісік, қарып асты безінің ісік аурулары — хеликобактер пилориум микроорганизмі арқылы таралады. Аурулардың осы микроорганизмдер арқылы тарайтынын 1983 жылы Австралия дәрігерлері Б. Дж. Маршал мен Дж. Р. Уоррен ашқан. Б. Маршал осы микроорганизм жасушасының себіндісін (культурасын) ішіп, өзіне тәжірибе жасап көрген. Жарты айдан соң ол гастритпен қатты ауырып, тетрациклин және Денол дәрісін ішіп жазылған. Ішек және асқазан аурулары тазалық сақтамаған кезде қол орамал арқылы прокариотты организмдерден жұғады. Сондықтан да қоғамдық орындарға барғанда, қолды сабынмен жақсылап жуған дұрыс және шыбын-шіркей, тарақандардан сақтанған жөн. Қазіргі кезде ғылымның жетістіктеріне байланысты, осы прокариоттар тарататын қауіпті ауруларға қарсы емдеу жұмыстары жақсы жолға қойылған. Прокариоттардың өзінен өндірілетін биологиялық белсенді заттар — антибиотиктерді пайдаланып емдеу жұмыстары қолға алынды. Бірінші антибиотик пенициллинді өткен ғасырдың 40-жылдарында микробиологАлександр Флеминг ашты. Микробтардың қатысуымен әртүрлі антибиотиктер, дәрі-дәрмектер витаминдер және ферменттер алынады. Қазіргі кезде микробиологиялық өндірістер жүздеген миллиард долларға өнімдер шығарады. Прокариоттарды зауыттардың өздерінде тот баспайтын үлкен ыдыс — ферменттерде есіріп, оларды күнделікті өмірде пайдаланады. 1 г топырақтың құрамында 300 млн-нан 2 млрд-қа дейін бактериялар болады. Барлық сыра, шарап, спирт, және техникалык өнімдер (ацетон, сірке қышқылы) шығаратын зауыттар прокариотты организмдерді пайдаланады. Адамзат ертеден-ақ май, ірімшік, әртүрлі сүттен алынатын өнімдерді алу үшін ашытқы бактерияларын пайдаланған. Ұлттық тағамдар мен сусындар үшін (айран, қымыз, шұбат, құрт және т.б.) ашытқы бактерияларын қолданған. Көк-жасыл балдырлар пайдалы прокариоттарға жатады. Олар атмосфералын азотты игеріп, оны нәруыз құрамына байланыстырады.Көк-жасыл балдырларды топыракты биологиялық азотпен тыңайту үшін қолданады. Мысалы, жапон шаруалары көк-жасыл балдырларды күріш шаруашылығына пайдаланады. Көк-жасыл балдырлар органикалық заттармен ластанған сулы жерде жақсы өсетіндіктен, олар ластанудан тазартудыңбиоиндикаторы болып саналады. Эукариоттар (грек. еu – жақсы, толығымен және karyon – ядро) – құрамында ядросы бар организмдер. Эукариоттарға барлық жоғары сатыдағы жануарлар мен өсімдіктер, сондай-ақ бір немесе көп жасушалы балдырлар, саңырауқұлақтар және қарапайымдар жатады. Эукариоттар жасушалары прокариоттармен салыстырғанда күрделі келеді. Эукариоттар жасушалары көптеген ішкі мембраналармен жеке бөліктерге (компартементтерге) бөлінеді. Бұл бөліктерде бір мезгілде бір-біріне тәуелсіз әр түрлі хим. реакциялар жүреді. Бұл жасушаларда ядро мен түрлі органеллалар (митохондрия, рибосома, Гольджи кешені) қызметтері жақсы жіктеледі. Жасуша ядросы, митохондриялар, пластидтер цитоплазмадан екі қабат мембрана арқылы шектеледі. Ядрода жасушаның генетик. материалдары (ДНҚ, онымен байланысқан заттар) шоғырланады. Өсімдік жасушаларының хлоропластары негізінен Күн сәулесін сіңіріп, оны фотосинтез нәтижесінде органик. заттардың хим. энергиясына айналдырса, митохондриялар көмірсулар, майлар, белоктар, т.б. органик. қосылыстарды ыдыратып энергия түзеді. Эукариоттар жасушалары цитоплазмасының мембраналық жүйесі (эндоплазмалық тор, Гольджи кешені) – жасуша әрекетін қамтамасыз ететін макромолекулаларды түзіп, жинақтайды. Эукариоттар жасушалары митоз жолымен бөлінеді. Прокариотты және эукариотты микроорганизмдердің жасуша құрылысына салыстырмалы сипаттама Прокариоттарда — min 0,2 мкм (туляремия қоздырғышы) — max 10мкм (сібір жарасының қоздырғышы) Эукариоттарда — min 5-7 мкм (эритроциттер) — max бірнеше жүз мкм-ге дейін (жұмыртқа жасушасы) Пішіні: Прокариоттарда – шар тәрізді (стафилококк); таяқша тәрізді (ішек таяқшасы); иілген таяқша (сүзек вибрионы); шиыршықталған (сифилис қоздырғышы). эукариоттарда – шар тәрізді (жұмыртқа жасушасы); диск тәрізді (эритроциттер); өскінді (нейрондар); ұршық тәрізді ( бірыңғай салалы миоциттер); призма тәрізді (ішек эпителиінің жасушалары); тегіс (эндотелий жасушалары); куб тәрізді (бүйрек каналдарының жасушалары). Эукариот пен прокариот айырмашылығы Прокариоттар және эукариоттар karion – ядролы (өзек) деген түсінік беретін грек сөзінен туындаған. Прокариот ұғымы “ядроға дейінгі” нуклеоид (сақиналы хромосома), ал эукариот – “анық ядросы бар” дегенді көрсетеді. Эукариот күрделі құрылымды: көптеген ішкі мембраналармен жеке бөліктерге (компартменттерге) бөлінеді, ядро мен түрлі органеллалар (митохондрия,рибосома, Гольджи кешені) қызметтері жақсы жіктеледі. Жасуша ядросы, митохондриялар, пластидтер цитоплазмадан екі қабат мембрана арқылы шектеледі. Ядрода жасушаның гендік материалдары (ДНҚ, онымен байланысқан заттар) шоғырланады. Прокариоттардың эукариоттардан айырмашылығы — олардың айқындалған органоидтері, яғни эндоплазмалық торы,Гольджи жиынтығы, митохондриялары болмайды.
№3 Дәріс. Бактериялардың жасуша пішіндерімен танысу. Олардың алуантүрлілігі мен морфологиясы және классификациясы. Бактериялар. Сыртқы пішініне карай бактериялар негізінен үш топка бөлінеді: шар тәрізділер — коккалар, таякша тәрізділер — бак-териялар, бацилалар жәнеспирал тәрізділер — бибриондар, спириллалар. Шар тәрізді бактериялардың жеке-жеке турлері коккалар делінсе, екі-екіден қосақталған түрлері — диплококкалар, өз ара тіркескен, моншақ тәрізделгендері — стрептококкалар, төрт-төрттен тіркескендері—тетракоккалар делінеді де, сегіз-сегізден текшеленгендері — сарциналар делінеді. Ал олардың стафилакоккалар деп аталатын бір тобындағы шар тәрізді бактериялардың орналасуы жүзімнің шоқ жемісіне үқсайды. Таяқша тәрізді бактериялар ұзындығына, диаметріне, жасушалар ұшының пішініне, споралардың түзілуіне қарай бірнеше топтарға бөлінеді. Спора түзуші топтарын — бациллалар, ал түзбейтіндерін— бактериялар деп атайды. Таяқша тәрізді бактерияларды жасушаларының орналасу тәртібіне қарай бірнеше топтарға бөледі: диплобацилалар немесе дипло-бактериялар — екі-екіден қосақтала орналасқан таяқша тәрізді бактериялар. Стрептобактериялар — моншақ тәрізді ті- , зіле орналасқан таяқша тәрізді бактериялар. Кейде пішіні шар тәрізді бактерияларға тым ұксас, таяқша тәрізді бактерияларды да кездестіруге болады. Оларды коккобактериялар деп атайды. Спора түзетін жасушалары тізбектеле орналасқандарын стрептобацилдардеп атайды. Бактериялардың спирал тәрізділері екі тармаққа бөлінеді, олардың бірі вибриондар — үтір тәріздес, екіншісі — спириллалар — бұйралана орналасқан таяқша бактериялар. Соңғы топқа ауру қоздырғыш спирохета бактериялары жатады. Олар бактерия мен қарапайымдар аралығынан орын тебеді. Айтылып өткен бір жасушалы бактериялармен қатар табиғатта көп жасушалы бір ұшымен белгілі бір жерге бекіген немесе бос күйінде суда жүзіп жүретін жіп тәрізді бактерияларды да кездестіруге болады. Бұларға күкірт және темір бактериялары жатады. Жанама бұтакшалары бар таяқша немесе жіп тәрізді бактерияларды микробактериялар тобына жатқызуға болады. 1-сурет 1. Стафилакокктар, 2, 3. Диплококктар, 4. Стрсптококктар, 5. Гетракокктар, 6. Сарциналар, 7, 8, 9. Таяқша торізді бактериялар 10. Вибриондар, 11. Спириллалар,12. Спирохеталар Бұларға өкіл ретінде өкпе ауруын қоздырғыш туберкулез таяқшаларын атап өтуге болады. Сонымен қатар табиғатта жасушаларының құрылысы және пішіні күрделі, сыртын шырыш басқан миксобактериялар класы да бар. Бактериялардың мөлшері. Көптеген шар тәрізді бактериялар жасушаларының диаметрі 1 – 2 микронға тең (микрон – миллиметрдің мыңнан бір бөлігі). Жұмыр жасушалы бактериялардың ұзындығы 1 – 4 микронға, ені 0,5 – 1 микронға дейін барады. Сондықтан да судың бір тамшысында бірнеше жүздеген миллион микробтар кездеседі. Кейбір бактериялар мөлшері едәуір болады дедік. Мәселен, күкірт бактериясы жасушасының көлденең кесіндісінің диаметрі 50 микронға тең. Кейбір бактериялардың мөлшерін мына төмендегі таблицадан байқауға болады (1-таблица). 1-кесте. Бактериялар жасушаларының шамасы (микрон есебімен)
Табиғатта микроорганизмдердің өте ұсақ тобы – ультрамикробтар да кездеседі. Микроорганизмдердің бұл тобының ішінен бактериофагтар, сүзілуші вирустардың адам өмірінде зор маңызы бар. Вирустардың шамасы миллиметрдің миллиондаған бөлігіне тең, яғни оларды миллимикрондармен (миллимикрон микронның мыңнан бір бөлігіне тең) немесе микромикрондармен (микромикрон микронның жүз мыңнан бір бөлігіне тең) өлшейді. Бактериялардың сіңіру беті зор. Сондықтан да олар өздеріне қажетті қоректік заттарды тез арада өндіріп ала алады. Органикалық қалдықтарды тез ыдыратудың арқасында, бактериялар олардан өздеріне қажетті энергияны аз уақыт ішінде босатып алады. Бактерия жасушаларының құрылысы. Құрылысы жағынан алғанда бактерия жасушалары өте қарапайым. Ол сыртқы қабықтан, әр түрлі заттары бар цитоплазмадан, вакуольдан және ядродан тұрады. Жасушаның қабығы шырышты заттан тұрады. Қабық жасушаның негізгі бөлігіне жатпайды, белгілі орта жағдайына байланысты ғана пайда болады. Мәселен, жасушаның шырыш қабығы кейде оған өте төменгі температура әсер еткенде пайда болады да жасушаны құрғаудан және басқа да зиянды заттардың әсерінен қорғайды. Қанты мол ортада шырыш кабығы қалыңдап жасушаның сыртына капсула түзеді. Кейде бұл шырыш қабықтың соншалықты мол болатынынан сол бактериялар тіршілік етіп тұрған ортаға да бөлінеді. Мұны зооглея деп атайды. Сүттен түрлі тағамдар даярлайтын заводтарда зооглеялар байқалатын болса, онда тағам бұзылып, шырыштанып, созылмалы күйге көшеді. Дәл осындаи капсула кейбір азот бактерияларында да бар. Жалпы бактерия жасушалары қабығының құрамы жоғары сатыдағы өсімдіктер жасушаларының қабығымен салыстырғанда айырмашылығы бар. Өсімдік жасушасының қабығы негізінен целлюлозадан тұрса, бактериялардың қабығы азотсыз қант тектес – полисахаридтерден және май тектес – липоидтардан тұрады. Кейде қабықта хитин деп аталатын азотты зат та кездеседі. Цитоплазма. Химиялық құрамы өте күрделі қоймалжың келген мөлдір зат. Оның құрамында белок, май, су, түрлі минерал заттар және ферменттер болады. Жас бактерия жасушаларында цитоплазма бүкіл жасушаны алып жатады. Ал ересектерінде жасуша шырынына толы қуыстар – вакуолялар болады. Бактериялар цитоплазмасында әр түрлі басқа да заттар бар. Оларға гранулеза, гликоген, волютин, күкірт тағы басқалары жатады. Бұлардың ішінде гранулеза мен гликоген азотсыз заттар, олар ыдыраған кезде түрлі қанттарға айналады. Ал волютин болса, ол азотты зат. Егер бактерия жасаған ортада органикалық азот көзі (аспарагин, пептон) және фосфор қышқылы тұздары мол болса, бактерия жасушасында волютин біраз мөлшерде жиналады. Бактериялар жасушасында май да едәуір мөлшерде кездеседі, ол жасушадағы бүкіл құрғақ заттың 35 – 50 пайызына тең. Сол сияқты бактерия жасушасында күкіртті де кездестіруге болады. Тамшы түрінде кездесетін күкірт – жасушаның қор заттарының бірі. Бактерия цитоплазмасында жоғары сатыдағы өсімдіктер жасушаларында кездесетін амин қышқылдарының барлығы дерлік бар және рибонуклеин (РНК), дезоксирибонуклеин (ДНК) қышқылдары да болады. Цитоплазма – тірі материя. Оның құрамы өне бойы өзгеріп, жанарып отырады. Онда тірі организмге тән ассимиляция және диссимиляция құбылыстары жүріп жатады. Цитоплазма сыртқы орта әсеріне өте сезімтал. 60° және одан да жоғары температурада цитоплазма ұйиды. Қышқылдар мен сілтілер және түрлі улы заттар оған өте зиянды әсер етеді. Ядро. Бактерия жасушаларында ядроның болуы жөнінде толып жатқан пікірлер бар. Бактериялардың кейбір түрлерінде ядро заттары (хроматин) цитоплазмада ұсақ дәндер күйінде шашырап жатады (диффузиялық ядро). Басқа бір бактерия жасушаларында хроматин дәндері белгілі бір жерге шоғырланып, кәдімгі ядро түзеді (жекеленген ядро). Кейбір ірі бактерияларда (микробактерияларда) осындай жекеленген ядроларды кездестіруге болады. Ядроның химиялық құрамы өте күрделі. Оның басты бөлігі дезоксинуклеопротеидтер. Бактериялардың құрғақ затына шаққанда олардың мөлшері 20 – 40%. Нуклеопротеидтер екі бөліктен тұрады. Олардың бірі – ерекше белок болса, екіншісі – тимонуклеин қышқылы. Соңғы жылдардағы зерттеулерге қарағанда, ядро бір немесе бірнеше шар тәрізді, сопақша заттар – дезоксирибонуклеин қышқылынан (ДНК) тұрады. Әдетте ол жасушаның ортасынан орын алады. Кейде бұл зат бактериялар жасушасында дән түрінде орналасса, басқа бір жағдайда жасушаның белгілі бір бөлімінде шоғырланады. Нуклеин қышқылдарының химиялық құрылысы да біршама жақсы зерттелді. Суда ыдырағанда ол фосфор қышқылына, пентозаға және құрамында азоты бар органикалық қалдыққа ажырайды. Кейін нуклеотидтердеи тимонуклеин қышқылы түзіледі. Бактерия ядросындағы тимонуклеин қышқылының құрамында төрт нуклеотид бар (аденин, гуанин, цитозин және тимин). Бұлар өз ара фосфор қышқылының молекулалары арқылы байланысқан. Спора жэне оның түзілу процесі. Бактериялардың кейбір түрлері сыртқы ортаның қолайсыз жағдайына аса төзімді келетін спора түзеді. Спора – бактерия жасушаларында орналасқан дөңгелек, кейде сопақша келетін жарқырауық түйір. Спора көбінесе таяқша тәрізді бактерияларда – бацилдерде пайда болады. Шар тәрізділерден мұндай құбылыс тек мочевинаны ыдыратушы ірі сарциналарда кездеседі. Спора негізінен тыныштықтағы жасуша. Сыртқы ортаның құбылмалы жағдайына, әсіресе түрлі температура мен құрғақшылыққа төзімді. Егер әдеттегі бактерия жасушалары +50 – 60°-та қырылып қалатын болса, олар спора күйінде +100° ыстықты да көтереді және өте құрғақшылыққа төзе береді. Бактериялар спора күйінде қолайлы жағдай туғанша, ұзақ уақыт, кейде бірнеше жылдарға дейін, тіршілік қабілетін жоймайды. Споралардың соншалықты төзімділігін мына таблицадан байқауға болады (2-таблица). Спора түзуді көбею тәсілі деп қарауға болмайды, өйткені бұнда бір вегетативтік жасушадан небәрі бір ғана спора түзіледі. Мұны вегетативтік жасушалардың сыртқы ортаның қолайсыз жағдай бейімделуі деп қарауымыз керек. Сыртқы ортада бактериялар үшін қолайсыз жағдай туғанда вегетативтік жасушаларда спора өте тез түзіледі. 2-кесте. Әр түрлі бактерия спорасының жоғары температураға төзімділігі
Спора түзілу кезінде жасуша ішіндегі заттар қатаяды да жасушаның орта шеніне немесе бір шетіне жиналады. Мұнда жасушадағы су мөлшері күрт кемиді. Сыртқы қабығы қатайып, еш нәрсе өткізбейтіндей күйге көшеді. Сондықтан да бактериялық бояуларды қолданғанда спораларға ол өтпейді. Жасуша спора түзгенде оны екі қабат қоршап тұрады. Сөйтіп сыртқы ортаның қолайсыз жағдайы спораға ешбір әсер ете алмайды. ІІішініне қарағанда, спора сопақша немесе дөңгелек болуы мүмкін. Спора әдетте вегетативтік жасушалардан әлдеқайда кіші болады, кейде оның вегетативтік жасушадан асып кетуі де мүмкін. Егер спора жасушаның орта шамасында түзілсе, онда жасуша – ұршық тәріздес (клостридиум); ол жасушаның бір үшында пайда болса, барабан таяқшасы (плектридиум) сияқты болып өзгереді. Қолайлы жағдай туғанда спора өзіне ылғал тартып, ісінеді де сыртқы қабығы жұмсарып жарылады. Сөйтіп спорадан вегетативтік жасуша пайда болады. Спорадан вегетативтік жасушаның шығуы да 2 сағаттан артыққа созылмайды. Спора түзу қасиеті көптеген бациллаларға тән. Олардың кейбіреулері, мәселен, топалаң және ботулизм бацилласы өз денелерінен түрлі уды бөлуі арқылы адам мен жануарларды аса қауіпті ауруға ұшыратады. Бактериялардың қозғалуы. Қозғалу қабілеті негізінен бактериялар дүниесіне тән қүбылыс емес. Бұлардың кейбір өкілдері ғана өздігінен қозғалуға бейімді келеді. Бактериялар протоплазмалық талшықтары арқылы қозғалады. Бұл талшықтар кәдімгі микроскоппен қарағанда көрінбейді де электрондық микроскоппен қарағанда өте жақсы көрінеді. Жалпы алғанда бактерия талшықтарының ұзындығы жасушаның денесінен аспайды, тек кейбір бактерияларда ғана ол жасушадан бірнеше есе асып түседі. Бактерия жасушаларындағы талшықтардың саны түрліше болады. Егер бактерияның бір ғана талшығы болса – монотрихты, бірнеше талшығы болса – лофотрихты, талшық бактерия денесін түгел жауып жатса – перитрихты талшықтану деп атайды. Талшықтанудың соңғы түрі бактериялардың басым көпшілігінде кездеседі. Бактерия жасушасы талшығының жиырылуынан қозғалады. Егер талшық жасушаның бір ұшында орналасса бактерия тіке бағытта қозғалады да, денесінде жаппай орналасса (перитрихты) – жасуша тәртіпсіз қозғалады. Спора түзу барысында талшықтар түсіп қалады. Бактериялардың қозғалысына температураның жоғарылауы мен төмендеуіің түрліше әсері бар. Сонымен қатар ортада әр түрлі улы заттардың болуы талшықтардың қимылдау қабілетін жояды. Бактериялардың қозғалу жылдамдығы түрліше болады. Мәселен, пішен таяқшасы секундына 10 микрон, оба вибрионы – 30 микрон, ал қозғала алатын басқа түрлері осы уақытта шамамен 2 – 10 микрондай қашықтыққа қозғала алады. №4 Дәріс. Бактериялардың көбеюі мен қоректенуі. Органикалық заттарды шірітетін бактериялар (аммонификаторлар), көмірсутектерді тотықтыратын бактериялар, уробактериялар тыныс алуы. Бактериялардың көбеюі. Бактериялар бөліну арқылы көбейеді. Бөліну кезінде жасушаның ортасынан біртіндеп қалқанша пайда болып, жасуша ішіндегі заттарды екіге бөледі. Микробактериялардың кейбір түрлерінде бұл байқалмайды. Егер таяқша тәрізді жасушалар бөлінгенде өз ара тең екі жасуша пайда болса, оны изоморфты бөліну деп, керісінше, жасуша бірдей тең екіге бөлінбей бөліктері әр турлі болса – гетероморфты бөліну деп атайды (4-сурет). Бөлінудің соңғы түрі, ересек бактерияларда байқалады. Бактериялардың көбею жылдамдығы орта жағдайларына байланысты болады. Егер бактерияларға қолайлы жағдай туса, олардың көбеюі де тездейді. Бактериялар үшін ортада қажетті қоректік заттар болып, жылу, ортаның реакциясы, аэробты бактериялар үшін оттегі жеткілікті болса, әрбір жасушаның көбеюі 20 – 30 минут сайын кайталанып отырады. Сондықтан көбею жылдамдығы мен сыртқы орта жағдайының арасында тығыз байланыс, кейде тіпті тәуелділік бар деп те айтуға болады. Сөйтіп, азғана уақыт ішінде көлемі 1 – 2 микрондай болатын бактериядан орасан көп жасушалар түзіледі. Бактериялардың көбею жылдамдығын мына мысалдан айқын көруге болады. Егер 20 минут сайын жасуша бөлінетінін ескерсек, ол бір тәулік ішінде 72 рет қайталап 272 = 472*1019 жасуша пайда болады. Егер бір миллиард бактерия жасушасының салмағы 1 миллиграмдай болса, онда 472* 1019 жасуша 4720 тоннага тең келеді. Осы бактериялар бір жұма бойына бөлініп отырса, жасушалар саны да орасан көп болып, бүкіл жершарын қаптап кеткен болар еді. Бірақ біз табиғаттағы мұндай құбылысты байқамаймыз. Өйткені пайда болған бактериялар жасушасының біразы сыртқы ортаның факторларының қолайсыз әсерінен қырылып кетеді. Аман қалған бірер организм қолайлы ортага түссе, тез бөлініп, жаңа ұрпақтар бере бастайды. Жіп тәрізді бактериялардың бөлінуі ерекше. Бұлар жіпшелерінен жеке вегетативтік – конидий немесе гонидий деп аталатын арнаулы жасушалар түзу арқылы көбейеді. Жасушалардың кейбір түрлері қозғала алады. Оны зооспоралар деп атайды. Ғылымда бактериялар көбеюінің бірнеше фазалары белгілі. Бұл микроорганизмдер тіршілігін басқаруға мүмкіншілік береді. Көбеюдің тежелу фазасы. Мұны лагфаза деп те атайды. Бұл фазада бактериялардың көбеюі байқалмайды олар мұнда жаңа қоректік ортаға бейімделіп жатады. Бұл фаза 1 – 2 сағатқа созылады Фазаның аяқ шенінде жасушалар көбейе бастайды. Қоректік ортаға олардың әсері күшейе түседі. 2-сурет. Бактериялардың гетероморфты бөлінуі (200 мың есе үлкейтілген) Көбеюдің актив фазасы. Бұл кезеңде бактериялар қарқындап бөлінеді. Жасушалардың көбеюімен байланысты өсу жылдамдығы да арта түседі. Бұл екі сағаттай мерзімге созылады. Стационарлық фаза. Қоректік ортадағы жасушалар саны ең көп мөлшерге жетіп, осы күйінде біраз уақыт тұрады. Көбеюдің осы фазасында тіршілік әрекеті нәтижесінде пайда болған заттар микроорганизмдердің көбеюін тежей бастайды. Жасушалардың көбею қарқыны баяулап, олардың біразы қырылып қалады. Сөйтіп жаңа пайда болған жасуша саны, өлген жасушалар санына теңеледі. Бұл фаза бірнеше сағаттан бірнеше күнге созылады. Бактериялардың қырылу фазасы. Тіршілік әрекеті барысында пайда болған заттардың көптігі және күштілігі соншалық, ол бактерияларға зиянын тигізе бастайды. Бұл кезде ортадағы бактерияның қоректік заттары таусылады. Бұл фазаның үзақтығы түрлі микроорганизмдер үшін түрліше болып келеді. Мәселен, сүт қышқылы бактериялары +30° температурада 5—7 күн өткен соң қырылатын болса, шіріту бактериялары одан ұзағырақ тіршілік етеді. Бактериялардың қоректенуі. Микроорганизмдерде қоректік заттарды қабылдайтын арнаулы орган болмайды. Сондықтан олар қоректік заттарды барлық денесі арқылы қабылдайды да, олар жасушадағы керексіз заттарды сыртқа бәліп те үлгереді. Бұл екі процестің екеуі де ете тез жүреді. Қоректік заттарды қабылдау осмос құбылысына байланысты. Өйткені бактериялар жасушасының қабығы жартылай өткізгіш келеді де белгілі қоректік заттарды қажетті мөлшерде ғана еткізіп түрады. Микробтар жасушасында болатын заттар ерітіндісі оған белгілімөлшерде кысым туғызады. Оны осмос қысымы деп атайды. Оның шамасы жасушадағы еріген заттың концентрациясына тығыз байланысты. Егер еріген заттың концентрациясы неғұрлым артық болса, қысым да соғұрлым арта түседі. Жасушада жүретін биохимиялық процестердің нәтижесінде жи-налған заттар осмос қысымының әсерінен жасушадан сыртқа бөлініп шығып отырады. Ортада су көп болғанда цитоплазма ісініп, жасуша кабығын кереді. Мұны тургор құбылысы деп атайды. Жасуша шамадан тыс ісінсе, жарылып кетуі мүмкін. Қоректік ортаның концентрациясы артқан сайын, мәселен, ас түзы немесе қант қосылғанда бактерия жасушалары сусызданады. Цитоплазма бастапқы ‘қаллындағыдан анағұрлым кішірейеді де жиырылып жасушаның ішіне қарай тартылады, оны плазмолиз деп атайды. Мұнда бактерия жасушасының тіршілігі жойылады. Көптеген тағамдық заттарды са,қтау үшін түрмыста қант пен ас тұзынын, концентрлі ерітінділерін пайдалану осындай ерекшелігіне негізделген. Әдетте микробтар жасушасы үшін оттегі, сутегі, көміртегі, азот, минерал заттары т. б. қажет. Оттегі мен сутегінің негізгі көзі —су, ал көміртегінің сіңірілу тәсілдеріне қарай микроорганизмдер үлкен екі топқа бөлінеді. 1) Автотрофты организмдер көміртегін ауадағы көмір қышқыл газынан сіңіреді. Сол ортадағы түрлі минерал заттардың тотығуынан бөлінетін энергия автотрофты организмдердің кеміртегін сіңіруіне көмектеседі. Сондықтан бүл қүбылысты фотосинтезге керісіше, хемосинтез деп атайды. Автотрофты микроорганизмдергеС. Н. Виноградский ашқан нитрификациялаушы бактериялар,темір бактериялары, күкірт бактериялары жатады. Бұлардың кейбір тобына — мәселен, күкірт бактерияларына - жасыл есімдіктердегідей фотосинтез қүбылысы тән. 2) Гетеретрофты организмдерге — көміртегін дайын органикйлық қосылыстардан алатын микроорганизмдер жатады. Бұларға шіріту бактериялары, әр түрлі ашу процесін қоздырушылар жэне ауру туғызушы микробтар жатады. Сонымен қатар олар зат алмасу процесінде түзілетін көмір қышіқылын да пайдалана алады, сәйтіп, бұл микроорганизмдердің табиғаттағы қалдықтарды ыдыратудағы ролі үлкен. Гетеретрофты микроорганизмдер метатрофты және паратрофты болып екіге бөлінеді. Метатрофтар немесе сапрофиттер есімдіктердің калдықтарымен және жануарлардың өлекселерімен қоректенеді. Бұларға топырақтағы жәие судағы әр түрлі органикальщ заттарды ыдырататын және тағамдық заттарды бүлдіретін микроорганизмдер жатады. Сонымен бірге көптеген бактериялар мен ашытқы саңырауқүлақтар, зең саңырауқұлактары да сапрофиттер болып есептеледі. Ал паратрофтылар тек тірі организмдер белогында ғана көбейе алады. Бұған адам мен жануарлардың ауру қоздырушы микроорганизмдері жатады. Көміртегінің көзі ретінде микроорганизмдер көбінесе көмірсуларды; спирттерді және түрлі органикалық қышқылдарды (сүт, прогшон т. б. қышқылдарды) пайдалана алады. Микроорганизмдердің барлығы дерлік минералдық заттар мен витаминдерді қажет етеді. Олар минералдық заттарды көп мөлшерде пайдаланбайды. Бұған 10 миллиард бактериялар жасушасыида 1 мг минералдық заттың болатыны анық мысал бола алады. Бірақ минералдық заттар болмаса олар қалыпты тіршілік ете алхмайды. Минералдык заттардың біразын (фосфор, күкірт, калий, магний және темір) микроорганизмдер минералдық түздардан алады да, қалған кажетті мөлшерін органикалық заттар ыдырағанда алады. Әр түрлі микроорганизмдердің витаминді талап етуі де түрліше. Ол қоректік ортаның қүрамына және витаминдерді микроорганизмдердің сіңіру қабілетіне тікелей байланысты. Микроорганизмдердің кейбір түрі өздерінің тіршілік еткен ортасында тіршілік әрекетінің нәтижесінде едәуір мөлшерде В2, Ві2 және Д витаминдерін өздері түзе алады. Мүндай микробтарды қазіргі кезде қажетті мөлшерде өндірістік жолмен витамин алуға пайдаланады. Көптеген микроорганизмдер азотты күрделі қосылыстардан әрқилы дәрежеде сіңіреді. Азот — микроорганизмдер тіршілігі үшін аса маңызды қоректік зат. Ол негізінен тірі протоплазманың тірегі. Азотсыз белок та, ал белоксыз тіршілік те болуы мүмкін емес. Азотты сіңіру қабілетіне қарай микроорганиэмдер үлкен екі топқа бөлінеді: 1) Аминоавтотрофты микроорганизмдер. Олар белокты азоттың минералдық және органикалық қосылыстарынан түзеді. 2) Аминогетеротрофты микроорганизмдер. Бұлардың көпшілігі жай қосылыстарда (минерал түздарда) кездесетін көміртегі мен азоттан кейбір амин кышқылдарын түзеді. Бірақ олардың калыпты тіршілігі үшін таза күйіндегі амин кышкылдары да қажет. Бірінші топқа азот қышқыл аммиак түздарындағы азотты және молекула күйіндегі атмосфера азотын сіңіретін микробтар жатады да екінші топқа тірі организмнің белогынан азотты сіңіретін иемесе амин қышқылдарының қосылыстарынан азот алатын түрлер жатады. Белок заттарын ыдырататын микробтарға көбінесе спора түзуші — пішен таяқшасы, бациллус микойдес және тағы басқалары жатады. Мүнда белок алдымен микробтар ферменттері әсерінен пептонға, одан кейін түрлі амин қышқылдарына ажырайды. Соңында басқа микроорганизмдердің қатысуымен амин қышқылдары аммиакқа, органикалық қышқылдарға, спирттерге және түрлі көмірсутектеріне дейін бәлінеді. Егер амин қышқылдарының құрамында күкірт болса, онда ыдырау барысында ұнамсыз иісті күкіртті сутектері пайда болады. Өсуге қажетті қосымша қоректік заттар. Микроорганизмдердін, басым көпшілігі белокты заттарды, май тектес заттарды (липидтер), нуклеин қышқылдарын, витаминдерді, углеводтарды және басқа да көптеген қосылыстарды ездері синтездей алады. Бірақ та кейбір гетеротрофтардың жасуша қүрамына енетін қажетті заттарды түзетін қабілеті жоқ, сондықтан оларды есіру үшін қоректік ортаға осы заттарды қолдан қосу қажет. Көбінесе бактериялар амин қышқылдарына, витаминдерге және басқа да өсуге қажетті қосымша заттарға мұқтаж болады. Оларға, көбінесе Ві — тиамин, В2—ри-бофлавин, холин, РР — никотин қышқылы, В6 — пиридоксин, Н — биотин, инозит, фоли қышқылы, пара-аминобензой қышқылы, Ві2 — кобаламин, К — витаминдері қажет. Уробактериялардың тыныс алуы. Ацидофобты ағзалар ( лат. acidus – қышқыл + гр. φόβος — қорқады) - қышқыл ортада тіршілік ете алмайтын, тек сілті ортада ғана өсіп-өнетін ағзалар. Ацидофобты ағзаларға кейбір бактериялар, мысалы, несеп зәрін ыдыратушы уробактериялар жатады. Олар тек сілтілі ортада (рһ 8-9 шамасында болғанда) жақсы өсіп-өнеді. Ал рһ 6-дан төмендегенде, олардың тіршілігі тежеледі. Бұл бактериялар көміртегін әр түрлі органикалық қосылыстардын, соның ішінде органикалық қышқылдар тұздардан, мысалы, лимон, алма және сірке қышқылдарының тұзынан алады. Олар аммиак тұзын немесе несеп зәрін ыдырататын кезде бөлінетін газ күйіндегі аммиактан азот алады. Ацидофобты ағзаларға жоғары сатыдағы өсімдіктерден қызылша, беде, лобиа жатады. Адам мен жануарлардан бөлінетін құрамында азоты бар заттардың біріне мочевина жатады. Адам несібесінде оның мөлшері 2%, ал сиыр несебінде 5% дейін барады. Ересек адам тәуілігіне 30-50 грамға дейін мочевина бөліп шығарады. Мочевина тіршілік барысында саңырауқұлақтардан да бөлінеді. Мочевинаның құрамында 47 проценттей азот бар. Мочевина күйінде азот өсімдіктерге сіңбейді. Ол тек уробактериялардың көмегімен ғана ыдырайды. Бұл бактериялардың шар тәрізді және сарцина сияқты. Таяқша бактериялардан мочевинаны жақсы ыдырататыны – бациллус проватус. Ол бір литр ерітіндідегі 140г. дейін мөлшердегі мочевинаны ыдыратады. Ал шар тәрізді уробактериялар - планосарцина уреа. 30г.- ға дейін ғана мочевина ыдыратады. Уробактериялар аэробты организмдер . Орта реакциясы аздап сілтілеу болса оларға тіпті қолайлы. Мочевина ыдырауы аса күрделі процесс емес. Негізінен ол уробактериялар жасушасында кездесетін уреаза ферментінің әсерінен ыдырайды: N H2 СО + 2Н2О = /NH4/ 2CO3 NH2 көмір қышқыл мочевина аммиак тұзы Ыдырау барысында пайда болған көмір қышқылы аммиак тұзына, одан әрі көмір қышқыл газы мен аммиак және суға ажырайды: /NH4/ 2CO3 = 2 NH3 + CO2+ H2O Мочевина азоты мол болғандықтан минерал ретінде егіншілікте кеңінен қолданылады. №5 Дәріс. Саңырауқұлақтар, актиномицеттер морфологиясымен танысу. Саңырауқұлақтарға жалпы сипаттама және олардың құрылысы мен классификациясы. Саңырақұлақтар- fungi ( Mycetes , Mycota) патшалығына жатады. Бұл бір жасушалы немесе көп жасушалы фотосинтез үрдісі жүрмейтін (хлоропласттары жоқ) микроорганизмдер. Eukaria доменіне жатады. Яғни эукариот болып табылады. Табиғатта әсіресе, топырақта кең таралған. Саңырауқұлақтар- ядро қабығы бар ядроданү , цитоплазма, органеллалардан, көп қабатты цитоплазмалық мембранадан, белок, липид сондай-ақ полисахаридтердің бірнеше типінен тұратын ригидті жасуша қабырғасынан тұрады. Кейбір саңырауқұлақтар капсула түзеді. Цитоплазмалық мембрана ггликопротоеиннен, фосфолипидтен және эргостералдан тұрады. Жасушалары қышқылды ортаға төзімсіз келеді. Саңырауқұлақтың денесін таллом деп атайды. Саңырауқұлақтың негізгі 2 типін ажыратуға болады: 1) Зең санырауқұлағы(Гифальді) 2) Ашытқы саңырауқұлағы Зең саңырауқұлағы немесе гифті саңырауқұлақтар олар бұтақталған жұқа жіпшелер (гиф) тармақталған жіп шумақтардан немесе мицеллий (зен) түзеді.Жіпшелерінің қалыңдығы 2-100мкм өзгереді. Гифтері қоректік субстратта өссе вегетативті, ал субстраттың жоғарғы жағында өссе репродуктивті гиф деп аталады.Төменгі сатыдағы саңырауқұлақтар гифінде перделер мен бөлінеді. Олар көпядролы жасушалрдан тұрады және оларды ценоциттер деп атайды.Жоғары сатыдағы саңырауқұлақтардың гифтері перделерімен, септаларымен(қалталары бар) бөлінеді. Ашытқы саңырауқұлағы- негізінен жекелеген сопақша жасушалардан тұрады. Жіпшелері болмайды. Сыртында қабықша, цитоплазма, бір ядро, вакуолі бар. Ашытқы саңырауқүлақтары бүршіктену арқылы тез көбейеді. Бүршіктеніп көбею кезінде аналық жасушаның бір бүйірінен өсінді пайда болады, ол біртіндеп ұлғайып, аналық жасушаның мөлшерімен теңескенде тағы да өсінді шығад, осылайша моншақ тәрізді тізіліп өсе береді. Жынысиы көбеюі кезінде екі өсінді жасушалары қосылады. Саңырауқұлақ өсіп тұрған ортада қоректік зат жетпей қалғанда споралары бар қалта түзіледі. Қоректік ортада қант көп болса қантты спирт пен көмірқышқыл газына айналып дереу ашытуи әрекетіне көшеді. Көптеген санырауқұлақтар қоректік ортаның жағдайына қарамастан диморфизді болып саналады. Яғни мицеллий немесе ашу арқылы көбеюге қабілетті. Мысалы, жұқпалы аурулар кезінде олар ашу жасушалары түріндее өседі. Ашытқы саңырауқұлақтарының мембранасы, цитоплазма, ядро, митохондрия, лизосома, рибосома, вакуоль бар. Вакуольде: гликоген, май, май қышқылдары көп болып қорға жиналады. Саңырауқұлақтар жынысты, жыныссыз, жолмен көбейеді. Жынысты көбеюі- екі жыныс жасушаларының қосылуынан зигота түзілу арқылы жүреді. Яғни гаметалардың –гамета—аталық және аналық жыныс жасушалары.Жынысты көбею формасын телеморф деп атайды. Жыныссыз көбеюі- анаморф деп аталатын белгілі бір форманың пайда болуы жүреді. Мұндай көбею жыныссыз споралардың және жіпшелерді үзінділерінен бүршіктену арқылы жүзеге асады. Спора –саңырауқұлақтардың таралуын қамтамасыз ететін арнайы құрылымды жачуша. Споралар түзілетін орын спорангий деп аталады.Эндогенді споралар (спорангиоспоралар) спорангийдің ішінде жетіледі. Экзогенді споралар «конидийсидам» деп аталатын жеміс беретін жіпшенің ұшында түзіледі. Конидидің негізгі типі- артроконидин (артроспоралар) немесе таллоконидий жіпшелердің біркелкі тарамдануы немесе бөлшектенуі арқылы іске асады. Бластоконидии- бүршіктену арқылы бір жасушалы кішігірім конидилерді макроконидии деп атайды. Саңыракқұлақтардың жыныссыз көбею формасына хламидоконидииде және склероцин жатады. Хламидоконидий- қабырғасы қалың тыныштық күйдегі жасушалар немесе жасушалардың жиынтығы.Склероцин-мембранасы бар жасушалардың қатты массасы. Саңырауқұлақтардың ішінде медицинада маңызы бар түрлері бар. Оларды 3 топқа бөлеміз: зигомициттер (zygomycota) аскомициттер(askomycota) базидиомициттер(basidiomycota) Сондай-ақ жыныссыз көбею арқылы ғана өсетін дейтеромициттерді жатқызуға болады.Яғни жетілмеген саңырауқұлақтар. 1)зигомициттер- төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарға жатады. Оған Мисоч туысындағы түрлер жатады. Топырақта ауада тараған және адам мен жануарлардың өкпесінде, бас миында зигомикоз(мукоромикоз) тудыруға қабілетті. Жыныссыз көбею кезінде жеміс беретін жіпшелер , споротасушыларда, спорангий түзіледі. Қабығы бар шар тәрізді ұлғайып көптеген спорангиоспоралар құрайды.Жоғары сатыдағы саңырауқұлақтарға асколицеттер мен базидиомициттер жатады. Ал жетілмеген жоғары сатыдағылардағы саңырауқұлақтарға деитеромицеттер жатады. 2) Аскомицеттер (қалталы саңырауқұлақтар)- тізбектелген мицеллий болады. Негізгі жеміс түзу органында 4-8 гаплоидты жыныс споралары (аскоспор)болатындықтан қалталы саңырауқұлақтар деп атайды. Асколициттерге: 1 aspergillus 2 penicillium түрлері жатады. 3) Базидиомициттер- тізбектелген тізбектері бар қалпақ тәрізді саңырауқұлақтар. Олар жынысты споралар – базидиоспораларды түзеді. Мицеллий жақсы жетілген. Екі ядролы жасушадан құралған. Базидий бір немесе көп жасушалы жыныссыз конидиальд, спора тасушы мүшесі қалталы саңырауқұлақтарға қарағандааз тараған. Жасуша қабықшасының құрамында хитин глюкан бар. Базидиомициттерде мицеллий дамуының 3 кезеңі бар: мицеллидің дамуы базидиоспораның өсуі. Ол 1-ші ретті гаплоидты мицеллий береді. Әр жынысты спорадан дамыған гифалар қосылып анастомозға ұшырап, екі ядролы екінші ретті дикарионды мицеллий құрайды. Мицеллий гифаларының ұштары қосылғанда плазмогомия процесі жүреді. Үшінші ретті диплоидты мицеллий дикарион ядросының қосылуы нятижесінде жемісті денелер түзіледі.(Дикарион әр жынысты ядролар қосылмайды, олар бірін- бірі мен жақындасып дикарион түзеді) Жетілмеген саңырауқұлақтар – қалталы және базидиялы спора тасушы органдары айқын байқалмайтын, мицеллилері жақсы дамыған саңырауқұлақтар класы.Бұлар көбіне жыныссыз жолмен түзілетін конидилер арқылы, кейбір түрлері бүршіктену және мицелидің жеке жасушаларға бөліну арқылы көбейеді. Олар табиғатта кең таралған. Өсімдіктің қалдықтарында сапрофит, ал мәдени өсімдіктерде паразит тіршілік етеді. Дейтеромициттерге кейбір жетілмеген ашытқы саңырауқұлақтары кіреді. Мысалы candida ол ішкі органдарды, сілемейлі қабықшаны, теріні зақымдайды. Олар доғал болады, диаметрі 2-5мкм бүршіктену арқылы бөлінеді. Бұларды ашытқы тәрізділер деп атайды. №6 Дәріс. Қарапайымдылар және олардың классификациясы мен ерекшеліктері. Жасуша құрылысы эукариоттық, бактериялар мен саңырауқұлақтарға қарағанда морфологиялық және функциональді құрылымдары күрделі. Қарапайымдылардың сыртынан эластикалық және ригидті пелликула қоршайды. Қарапайымдылардың бірнеше ядросы болуы мүмкін. Көптеген қарапайымдылар псевдоподий, талшықтар немесе кірпікшелер арқылы қозғалады. Қарапайымдылардың басты класстары: саркоталшықтылар, споралылар (безгектік плазмодии, токсоплазма, пневмоциста, бабезии), кірпікшелілер (трихомонада, лейшмании), инфузории . Қарапайымдылардың 7 мыңдай түрлері белгілі. Қарапайымдыларды оқытатын ғылым- протозоология. Талшықты, біржасушалы жәндіктер. Бұлар бір, екі немесе бірнеше талшықтардың жәрдемімен қозғалады. Талшықтар дененің алдыңғы жағында орналасады. Бұлардың дене пішіні алуан түрлі: көбінесе сопақ, шар пішінді болып келеді. Талшықтылардың басым бөлігі теңізде, тұщы суқоймаларында өмір сүрелі. Олар өсімдіктер мен жануарлардың ыдыраған, шіріген қалдықтарымен, түрлі ағзалармен қоректенеді. (Өсімдіктекті талшықтылар да бар. Мысалы, хламидомонада, жасыл эвглена, домаланғыбіржасушалы балдырлар тобына жатады. Демек, бұлар жәндік емес - өсімдік. Нағыз жануартекті талшықтылардың басым бөлігі паразиттік жолмен және өзге өсімдіктер мен жануарлар ағзасында тіршілік етуге бейімделген. Нағыз жәндіктерде ешқашан хроматофор (гр. хроматос+форос - түс беретін бояғыш зат болмайды. Талшықтылардың басым бөлігі жыныссыз, екіге бөліну арқылы көбею жүзеге асады. Дене мөлшері алуан түрлі. Мысалы, қауіпті тері ауруын туғызып, паразиттік жолмен тіршілік ететін лейшманияның тұрқы - 2 - 4 мкм. Ал бақаның артқы ішегінде болатын паразит опалинаныц тұрқы 1 миллиметрге жуық. Лямблия талшықтылардың бірі - лямблия. Оның тұрқы - 15 мк, екі ядросы, төрт жұп талшықтары болады. Ол адам аш ішегінің жоғары бөлігінде, өтте жиі кездесіп, қауіпті ауру туғызады. Қауіпті аурудың бірі - ұйқы ауруының қоздырғышы -трипаносома. Оның тұрқы - 15-30 мк. Ұйқы, нагана ауруын қан сорғыш шыбын - цеце таратады. Трипаносома қан плазмасында паразиттік жолмен өмір сүрелі. Үйқы ауруы экваторлық Африкада, Оңтүстік Африкада ірі қаралар (сиыр) ауруы нагана кең таралған. Қазақстан даласында кездесетін суауру («сурра») деп аталатын қатерлі аурудан - түйе, қараталақ ауруынан жылқы зардап шегеді. Бұл аурулардың қоздырғышы - трипанасомалар. Суаурудың таратушысы -сона. Ал қараталақ ауруының таратушысы жоқ, ол бір жылқыға екіншісінен жүғады. Адам және жануарларжасушасының ішінде паразиттік ететін лейшмания тері ауруын қоздырады. Таратушысы - құмыты. Ол қоздыратынлейшманиоз ауруының түрлері көп. Шығыс Үндістан мен Бангладешке індет болып тиген ауру - кала-азар ауруы. Оның әсерінен бүйреқұсті безінің қыртысы зақымданып, терісі қаралды. Мұндайда дене қатты қызыл, лимфа түйіндеріұлғайып кетеді. Теңізде тіршілік ететін талшықтылардың кейбіреуі, мысалы, тұзшырақ денесінен жарық бөліп, түнге қарай теңізді нұрға бөлейді. Сондай-ақ тұщы лас сула өмір сүретін бодо судағы ағзалы қалдықтарды қорек етіп, суды тазартуға үлес қосады. Саркодиналар - талшықсыз, жалған аяқты, тұрақты дене пішіні болмасын біржасушалы жәндіктер. Алайда кейде тұщы суқоймасынан денесінің алдыңғы бөлігінде бір талшығы бар жалған аяқты амебалар да кездеседі. Олталшықты амеба деп аталады. Талшықтылар тобына жататын бодо, лямблия, трипаносомалар да талшықтардың жәрдемімен қозғалады. Саркодиналар мен талшықтыларда мұндай белгілердің болуы олардың туыстық бірлестігін дәлелдейді. Сондықтан саркодиналар және талшықтылар тобы бір типке - саркоталшықтылар типіне біріктірілген. Саркоталшықтылар - бұдан бір жарым миллиард жылға жуық бұрын пайда болған ең көне қарапайым дар. Бұларды біржасушалы балдырлар мен біржасушалы жәндіктер арасындағы талшықты тіршілік ие деп санауға болады . Сондықтан саркоталшықтылар ежелгі талшықтылардың туыстасы және арғы тегі деп есептеледі. Кірпікшілер немесе инфузориялар типі. Бұл типке жататын жәндіктер ең алғаш шіріген ағзалы қалдықтары бар тұнба судан табылған. Сондықтан олардыинфузория (лат. инфузум - тұнба; деп атаған. Бұлар денесін кірпікшелер қаптайтындықтан, кірпікшелерді деп аталады. кірпікшелілердің өзге біржасушалы жәндіктерден құрылысы күрделірек. Цитолазмасында бір үлкен, бір кіші екі ядро болады. Үлкен ядро — қоректену, тынысалу, қозғалу және зат алмасу қызметін атқарады. Ал кіші ядро жәндіктің жыныстық жолмен көбейіп, ұрпақ қалдыруын жузеге асырады. Олар жыныссыз және жынысты жолмен көбейеді. Жыныстық жолмен көбею кезінде екі кірпікшелі ағза біріне-бірі жанасу арқылы қойылады. Олар ядроларын алмастырады да, қайтадан ажырасады. Жанасу арқылы жынысты жолмен көбею - біржасушалы ағзалардың басқа түр кездеспейтін қасиет. Кірпікшелілердің бізге таныс өкілі - кірпікшелі кебісше. Олардың бұдан өзге де түрлері сан алуан , дене пішіні де әр түрлі. Кірпікшілер тұщы суларда теңізде, топырақта мекендейді- олардың топырақта өмір сүретіндерінің кейбір түрі паразиттік жолмен тіршілік етеді. Кірпікшелердің негізгі қорегі-бактериялар, балдырлар, сан алуан ағзалардың қалдықтары. Ұсақ ағзалармен қоректенетін де түрлері бар. Кейбір кірпікшілілер адамның ток ішегінде, бақаның ішегінде, күйіс қайыратын сүтқоректілердің қарнында, балықтардың желбезегінде өмір сүрелі. Ал кірпікшілермен балық шабақтары қоректенеді. Споралылар типі. Споралылар - тек паразиттік жолмен тіршілік ететін, көбінде пішіні амеба тәріздес (гр. амойбе - өзгеру) бір жасушалы қарапайым жәндік. Қозғалыс қызметін атқаратын органоиды жоқ. Талшық тек кейде жыныс жасушасында ғана болады. Бұларда асқорыту вакуолі де болмайды. Асты бүкіл денесі арқылы сіңіреді. Жиырылғыш вакуольдері де жоқ. Даму айналымы өте күрделі. Көпшілігі тіршілік айналымының соңында тығыз қорғаныш қабықшалы бар ұсақ ұрық — спора түзеді. Спора паразиттердің таралуына себепші болады. Спора арқылы көбейетін біржасушалы жәндік құртамыш әсіресе ішек, бауыр, бүйрек және өзге мүшелерде өмір сүрелі. Паразиттік жолмен тіршілік ететін құртамыш кокцидоз ауруына душар етеді. Бұл аурумен үйқоян, тауық, сиыр, балық, тіпті адам да ауырады. Кокцидозға тап болмау үшін үй хайуанаттары мен малдарды дұрыс күту қажет. Ал адамдар гигиеналық тазалықты сақтай білуге міндетті. Адам үшін қауіпті аурудың бірі - безгек ауруы. Оның қоздырушысы безгек паразиті - қантұрғын. Қантұрғын қан плазмасындағы даму айналымында адам қанының қызыл түйіршігінде, енді бір кезеңінде безгек масасының денесінде өмір сүрелі. Безгекпен ауырған адамның дене қызуы 40С-ге дейін көтеріліп, жиі-жиі қалтырау салдарынан адам есінен танады. Бұл - қантұрғынның жасуша ішінде көбейіп, қайта улы зат бөлуі. Қантұрғынның бір қан түйіршіктен екіншісіне ауысуы 2 - 3 тәулікке созылады. Қантұрғынның даму айналымы тек ағзалар (адам және маса) денесінде, сыртқы ортаға қатыссыз сүрелі. Сондықтан пайда болған ұсақ ұрықтан (спора) тығыз қабықшасыз жасуша - спорозоит түзіледі. Қантұрғын - қанның қызыл түйіршігінде тіршілік ететін жасушаішілік паразит. Саркоталшықтылар типі ең көпе қарапайымдар - саркодина және талшықтылар типінің біріктірілуінен пайда болды. Денесінің алдыңғы бөлімінде бір, төрт, одан да көп талшыктары болатын жәндіктер талшықтылар тобына жатады. Олар теңізді тұщысу су қоймаларында өмір сүрелі. Дене пішіні алуан түрлі. Олардың басым бөлігі паразиттер. Өсімдік текті, денесінде хроматофоры болатын талшықтылар да бар. Олар жәндік емес, өсімдіктер. Нағыз жәндіктерде хроматофор болмайды. Кірпікшілер типіне жататын жәндіктердің денесі кірпікшелермен қаталдан. Бұларда екі ядро, қорытылған затты шығаратынқылаулатқыш болады. Споралылар типі нағыз паразиттерден тұрады. Споралылар спора арқылы таралып, спорозоит арқылы келесі ұрпағын жалғастырады. №7 Дәріс. Кіріспе. Биотехнологияның қазіргі жағдайы және даму перспективалары. ХХ ғасырдың екінші жартысынан бастап адамзат қоғамы өте күрделі мəселелерді шешу қажеттілігі алдында бетпе-бет қалды. Олардың қатарында халық санының күрт өсуіне байланысты туындаған азық-түлік тапшылығы, энергия көздерінің жəне табиғи байлықтардың азаюы, адамдардың арасындағы əр түрлі аурулардың көбеюі, қоршаған ортаның ластануы сияқты көптеген өзекті мəселелер еді. Бұл мəселелерді шешу үшін оған жаңа қырынан қарап, ерекше ғылыми шешімдер табу қажет болды. Осындай заман ағымынан туындаған өзекті мəселелердің бірталайын, қазіргі кездің өзінде биотехнология ғылымы ұсынған əдістер арқылы шешу мүмкін болып отыр. Ғылым, техника мен технологияның қарқынды түрде дамуы биотехнология саласының да мүмкіндіктерін арттырды. Соның нəтижесінде азық-түліктердің жаңа түрлерін, əртүрлі ауруларға қарсы медициналық дəрі-дəрмектер, альтернативті энергия көздерін алу, ауылшаруашылығында өсімдіктердің зиянкестерімен күресу мен жаңа сұрыптарын шығару, мал өнімділіктерін арттыру жəне экологиялық апат салдарларымен тиімді күресу əдістеріне қол жеткізілді. Мысалы, келешекте көмір, мұнай қорларының азая бастауына байланысты, автомобилдерге қажетті жанар- жағар май ретінде өсімдіктерден алынатын биоэтанолдың маңызы зор болатын болса, медицина мен ветеринария салаларындағы жаңа технологиялар əртүрлі вакциналар, рекомбинантты ДНҚ өнімдері болып табылатын медициналық дəрі- дəрмектерін, атап айтқанда ДНҚ-сынамаларын зерттеу, ДНҚ-дарының бегілі ретпен орналасуын білу арқылы, гендік деңгейде кездесетін мутацияларды анықтау сияқты мүмкіндіктерге қол жеткіздірді. Биотехнология жетістіктері арқылы адамдар өздерінің ағзасына қажетті ақуыздарын сүт немесе қан құрамдарынан бөліп алу мақсатында, трансгенді хайуандарды пайдалануға болатындығы дəлелденген. Қазіргі уақытта адам ақуызын сүт арқылы алу үшін хайуандарды тиімді пайдалану мүмкіндіктері қарастырылуда. Адам ақуызын өндірудегі тағы бір болашағы бар бағыт ретінде, тауық жұмыртқасы саналады. Сонымен бірге бірталай трансгенді өсімдік түрлері де шығарылған. Адамдарды емдеу үшін пайдаланылатын дəрмектерді астық тұқымдастардан, жүгеріден, картоптан жəне темекі жапырақтарынан алу мүмкіндіктері де туылып отыр. Микробиологиялық өндіріс қазіргі кезде əртүрлі микроорганизмдердің мыңдаған штаммдарын пайдаланады. Бұлардың көпшілігі индукциялық мутагенез арқылы жақсартылып, бағытты сұрыптау нəтижелерінен алынған. Соның арқасында қажетті өнімді көп мөлшерде синтездеуге қол жеткізілуде. Биохимия, цитология, микробиология ғылымдарында ферменттермен қоса микроорганизмдер, өсімдік жəне жануарлар жасушаларын иммобилизациялау əдістері аса қызығушылық тудырады. Малдəрігерлік саласында жасуша мен ұрықты өсіру, in vitro жағдайындағы овогенез, қолдан ұрықтандыру мен жасанды егіздер алу сияқты биотехнологиялық əдістері кеңінен қолданылуда. Металургия саласында – геобиотехнология жетістіктерін пайдалана отырып, құрамында өте аз мөлшерде, бірақ қымбат металдар бар кен орындарынан арнаулы микроорганизмдерді қолдану арқылы пайдалы қазбалар өндіру, тас көмірлерін 4 десульфидтеу, пирит немесе құрамында пириті бар жыныстарын тотықтыру, көмір шахталарындағы метан газынан арылтуда пайдалану; экологиялық тұрғыдан – ауылшаруашылығы, өнеркəсіп жəне тұрмыстық қалдықтарды, ластанған сулар мен ауаны өңдеп тазартудың тиімді тəсілдерін жасап шығару сияқты маңызды мəселелерді шешу мүмкін болып отыр; өсімдік шаруашылығында əртүрлі аурулар мен зиянкес жəндіктерден қорғаудың микробиологиялық əдістерін жасау жəне бактериалды тыңайтқыштар мен өсу үдерістерін реттейтін заттар жасап шығару, генетикалық жəне жасушалық инженерия əдістерін қолдана отырып қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына төзімді, жоғары өнімді өсімдіктердің жаңа сұрыптары мен гибридтерін шығару жолға қойылуда. Биотехнология жетістіктерінің аса маңызды бір кезеңі, ХХ ғасыр аяғындағы адам геномы атты халықаралық бағдарламасының жүзеге асуы болып табылады. Ондағы негізгі мақсат – адам геномын молекулалық деңгейде біліп, хромосомаларды картаға түсіру жəне олардың құрамындағы ДНК-ны зерттеп, геномдағы нуклеотидтердің қатар тізбегін толығымен анықтап шығу. Адам геномы жобасы АҚШ-да 1988 жылы Дж.Уотсонның, Ресейде 1989 жылы академик А. Баевтың ұсынулары бойынша басталған болатын. Жобаның бірінші кезеңіндегі мақсат адам геномындағы нуклеотидтердің толық тізбегін анықтау еді. Бұл кезең 2000 жылдың соңында аяқталды. Қазіргі таңда адам геномы бағдарламасына сəйкес, хромосомалардың бүкіл ДНҚ молекулаларындағы нуклеотидтердің орналасу реті анықталып, адам геномы толықтай белгілі болды. Сонымен бірге биотехнология саласының жоғарыда айтылған жетістіктері мен көптеген пайдасынан басқа, кемшін тартып жататын тұстары да жеткілікті. Солардың қатарында, өсімдіктердің генетикалық модификацияға ұшыраған түрлері мен сұрыптарын шығару, бірталай шешілуі қиын жəне қауіпті проблемалар туындатуы мүмкін екендігін көрсетіп отыр. Атап айтар болсақ, генетикалық жағынан өзгерістерге ұшыраған (модификацияланған) өсімдіктердің генетикалық материалдары, олардың жақын маңда өсіп тұрған жабайы түрлеріне, не болмаса туыстас жақын түрлерге тозаңдары, жəндіктер немесе т.б арқылы бақылай алмайтындай дəрежеде таралып кету қауіпі бар. Сондай ақ, арам шөптердің гербицидке төзімділігінің артуы, ал жəндіктердің инсектицидтерге бой алдырмайтын түрлерінің пайда болуы мүмкін. Осындай қауіпті əсерлер, адамдар ағзасына генетикалық өзгерістерге ұшыраған тағамдарды пайдалану арқылы бөгде гендердің түсіп кетуінен де туындауы ғажап емес көрінеді. Сонымен бірге, биотехнология саласындағы эмбриондарды қолдан ұрықтандыру мен өсіру, клондауды адамдарға қолдану мүмкіндіктері, жасанды адам ұлпалары мен мүшелерін тасымалдауды (трансплантация) коммерциялық мақсатта пайдалану сияқты моральдық-этикалық жағынан қоғам мүдделеріне сай келе бермейтін тұстары да баршылық. Биотехнология немесе биоинженерияның принциптерін толықтай түсіну үшін, осы ғылымның негізгі қағидалары мен заңдылықтарын жақсы білу қажет болады. Сондықтан, осындай күрделі де заманауи мəселелерді шешу əдістеріне ден қойған өскелең ұрпақ үшін, биотехнология ғылымының қол жеткен мүмкіндіктері де, ашылмаған тылсым сырлары да, болашақта алар асулары да мол екендігін баса айта кеткенді жөн деп санаймыз. жүктеу/скачать 1,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||