"Микробиология негіздері" пәнінен лекциялар жинағы

 

К е с т е - Кейбір микроорганизмдер үшін рН-тың оптималь көрсеткіші

Микроорганизмдер	рН
Ашыткы саңырауқұлақтар  Сүт қышқылы бактериялары Ішек таяқшасы Май қышқылы бактериялары Шіріту бактериялары Азотобактерлер  Нитрлендіргіш бактериялар  Зен саңырауқұлақтары	5,8 6,5—7,5 6,5—7,8 6,9—7,3 6,8—8,5 6,5—7,8 6,8—7,9 1,7-7,7

 

Лабораториялық жағдайда микроорганизмдер үшін қоректік орта даярлауда рН көрсеткішінің зор  маңызы бар. Мәселен, ауру қоздырушы  — патогенді бактериялар үшін рН мөлшері 7,0—7,6, ал саңырауқұлақтар  мен ашытқы саңырауқұлақтары үшін —3,0—6,0 шамасында болуы тиіс. Микроорганизмдердің споралары, олардың вегетативтік клеткаларына қарағанда, орта реакциясының өзгеруіне төзімді келеді. Кейбір микроорганизмдер тіршілік әрекеті кезінде түрлі органикалық қышқылдар түзеді. Бірақ осындай қышқыл ортада басқа қолайсыз факторлардың әсері күшейе түседі. Мәселен, қыздырған кезде белоктар көбінесе қышқыл ортада тезірек ұйыды.

Ортаның химиялық құрамы. Микроорганизмдер тіршілігіңде ортаның химиялық құрамының маңызы зор. Бұлай болатын себебі ортада микроорганизмдерге қажетті заттармен бірге, зиянды улы заттардың да болуы мүмкін. Олар клеткаға еніп, цитоплазмамен байланысып, осының нәтижесінде микроорганизм келткасының тіршілігін жойып жібереді. Бұл заттардың улы әсері ерітіңді концентрациясы мен етінді темпаратурасына, олардың әсер ету мерзіміне және микроорганизмдердің түріне байланысты. Әлсіз ерітіңді микробтар тіршілігін өршітуі де ықтимал, ал күшті ертіндіде микроорганизмдердің тек вегетативті денелері ғана қырылады, концентрациялары күшті ерітінділер спораларды да қырьп жібереді. Белгілі химиялық қосылыстың өзі әр түрлі микробтарға түрліше әсер етуі мүмкін. Кейбір металдар ерітіндісі белгілі бір микробтарды қыра алатын болса, қалғандарына тіпті әсер де ете алмайды.

3. Микроорганизмдерге биологиялық факторлардың әсері.

Табиғат жағдайыңда микроорганизмдер тек ортаға әсер етіп қоймай ортамен  өзара белгілі бір қарым-қатынаста  болады. Кейде бір микроб екінші микробтың дамуына қолайлы жағдай жасайды. Мұндай қүбылысты симбиоз  деп атайды. Кейде осы құбылыс микроорганизмдер үшін қажет те. Мәселен, май кышкылы ашу процесін қоздырушы анаэробты микроб — клострядиум пастеурианум аэробты бактериялармен өте жақсы симбиозда болады. Аэробты микроорганизмдер мұңда ортадағы оттегін қабылдайды және анаэробты микроорганизмдердің тіршілігі нәтижесінде пайда болған зиянды заттарды ыдыратуға көмектеседі. Сөйтіп, олардың дамуьна қолайлы жағдай туғызады.

Бұршақ тұқымдас өсімдіктердің  түйнек бактериялары көміртекті және минералдық заттармен қоректендірсе, олар ауадан азотты сіңіре отырып, өсімдіктерді азотпен камтамасыз етеді. Осындай жағдайды біз осімдіктер мен саңырауқұлақтар арасынан кездестіреміз. Мұны микориза деп атайды.

Табиғатта микроорганизмдердің  бір тобы екінші тобына қорғаныш болу арқылы тіршілік етеді. Бұған көптеген сапрофит микроорганизмдердің, жануарлар мен адамдардың ішектерінде (ішек таяқшасы) және терісінің сыртында (коккобактериялар) тіршілік ететіні мысал бола алады. Осындай тіршілік иесін комменсализм деп атайды.

Табиғатта кейде микроорганизмнің бір түрі өздерінің тіршілігі барысьнда микроорганизмнің екінші түрінің дамуына аса қолайлы жағдай жасайды. Мәселен, көптеген сапрофит микроорганизмдер белокты пептонга, амин қышқылдарына және басқа жай қосылыстарға ажыратады.

Бұл заттарды нитрлендіруші бактериялар пайдалана отырып, азот қышқыл аммоний тұздарына айналдырады. Бүл өсімдіктер үшін өте қажетті қоректік зат болып табылады. Дәл осыңдай құбылыс азотобактер мен клетчатка ыдыратушы микроорганизмдер арасында да болады. Азотобактер ауадағы атмосфера азотын байланыстыру үшін азотсыз органикалық заттарды кажет етеді. Ал олар клетчатканы ыдырата алмайды. Клетчатка ыдыратушы бактериялар клетчаткадан түрлі органикалық қышқылдар түзеді. Азотобактер бұл қышқылдарды одан әрі тотықтыра отырып, өз денесіне азот жинайды. Осымен бірге клетчатка ыдыратушы микроорганизмдердің одан әрі тіршілік ете беруіне қолайлы жағдай жасайды. Міне, мұны метабиоздың қарым-қатнасы немесе тіршіліктің мұндай түрін мутуализм деп атайды.

Микробтың бір немесе бірнеше түрлерінің ынтымақтасып тіршілік етуін синергизм деп атайды. Бұган азотобактер мен Вас. mycoides микробтарыньң бірлесіп, өсімдік тіршілігіне кажетті өсуін жеделдетуші заттарды түзуі мысал бола алады: азотобактер жеке өзі тіршілік еткенде қоректіқ ортада 173 мт-ға дейін гетероауксин түзсе, Вас. mycoides пен біріккенде оның мөлшері —220 мг-ға жетеді.

     Кейбір  жағдайда микробтардың бір тобының  тіршілік әрекеті барысында пайда  болған заттар екінші тобына  қолайсыз әсер етеді, кейде  оларды қырып та жібереді. Мұндай қүбылысты антагонизм деп атайды. Анагонизм құбылысын 1887 жылы Л. Пастер ашқан болатын. Ол мұндай құбылысты толалаң таяқтасы мен шіріту бактериялары арасынан байқады. XIX ғасырдың аяғьнда атақты орыс ғалымы И. И. Мечников сүт қышқылы бактериялары мен шіріту бактерияларының арасында осындай құбылыстың болатыньн тапты. Сондықтан ол сүт қышқылы бактериялары қатысуымен жасалатын сүт тағамдарын тұрмыста кеңінен қолдануды насихаттады.

Антагонизм баска бактериялардың арасында да кездеседі. Мұны биология тұрғысынан қарағанда, табиғаттағы сұрыптау процесін реттеуді факторлардың біреуі деп қарауға болады. Антагонизм құблысын зерттеу барысында көптеген бактерияларды жойып жіберетін заттар алынды. Оларды антибиотиктер (гректің "анти"— қарсы, биос"— тіршілік деген сөзінен шыққан, яғни тіршілікке, өмірге карсы заттар) деп атайды. Антибиотиктерді көптеген актиномицеттер, бактериялар және саңырауқұлақтар да бөледі. Антибиотиктердің микробтардың тіршілігін тежейтін әрекеті бар. Бүл жағдайда олар бактериостатикалык әсер етеді, кейде антибиотиктер микробтарды қырып жібереді. Оны бактерицидтік әсер деп атайды.

Антибиотиктер әр қайсысы  жеке микробтарга ғана әсер етеді. Бактерияларға  қарсы антибиотиктер ауру қоздырғыш  саңырауқұлақтарға әсер ете алмайды. Бірақ мұндай антибиотиктер керек.

 

Бақылау сұрақтары:

1. Абиотикалық факторлар дегеніміз не және олар микроағзалар қауымдастығына қалай әсер етеді?
2. Температура төзімділігіне байланысты микроағзаларды неше топқа топтастырамыз?
3. Химиялық факторларға қандай көрсеткіштер жатады?
4. Биологиялық факторларға қандай көрсеткіштер жатады?

 

Әдебиеттер:

1. Дарқанбаев Т.Б., Шоқанов Н.К Микробиология және вирусология негіздері. Алматы, «Мектеп», 1982ж.
2. Шоқанов Н.Қ. Микроорганизмдерді ауыл шаруашылығында қолдану. Алматы, «Қайнар», 1982ж.
3. Мишустин Е.Н., Емцов В.Т. Микробиология. М.: Агропромиздат, 1978, 391с.
4. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология.-М.:МГУ,1992.-448с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция № 15

Тақырыбы: Радиация және  ауыр металдар иондарының микроорганизмдерге

әсер ету  сипаты.

Сабақтың мақсаты: студенттерде радиация және  ауыр металдар иондарының микроорганизмдерге әсер ету салдарынан туындайтын экологиялық ахуалдарымен;  радиация және  ауыр металдар иондарымен ластанған су және топырақтарды тазартудың әдістері туралы түсінік қалыптастыру

Түйін сөздер: радиация, ауыр металадар иондары, су және топырақ микрофлорасы

Жоспар:

1. Радиацияның микроағзаларға әсері
2. Ауыр металдар иондарының микроағзаларға әсері

 

Радиация немесе жарық. Радиация кезкелген электроника  мен технологиялық қоңдырғыларға  және тірі жанның жасушаларына әсер етеді. Радиация деп электромагниттік толқын (фотон), бейтарап нейтрон, электр зарядталған энергетикалық бөлшек (электрон, протон,гелий ионы, альфа бөлшек д.а., кез келген химиялық элемент ионыдарын (бұдан былай оларды ауыр иондар д.а.) түсінеміз. Радиацияның әсерінен атмосфера құрамы өзгеруі мүмкін.

Күн жүйесінің басқа  жағынан келетін ғарыштық сәлелердің үздіксіз ағымы және өтпелі ағымдар, сондай-ақ Күннен шыққан ағымдар, егер қалың атмосфера мен Жердің магнит өрісі болмаса, технологиялар мен адам өміріне үлкен қауіп төңер еді. Ғарыш райының құбылмалы шарттары, айнымалы радиоактивті қауіп тудырады.

Энергетикалық бөлшектер  адам денсаулығына потенциалды қауіп  әкеледі, өйткені олар организм жасушаларын  бұзуы мүмкін: бөлшек жасушамен әсерлесіп, өзінің энергиясының бір бөлігін  береді, жасушаны құрайтын молекула электрондарымен  әсерлеседі. Бұл әрекет нәтижесі бөлшектер түрі мен энергиясына байланысты (протон, ион, электрон, нейтрон, фотон). Кез келген моллекуллаға тигізген зияндық, әсіресе ДНК, болашақ ұяшықтарға әсер етуі мүмкін. Ұяшықтың құрылымы мен даму бағытындағы бөлінулеріне де зиянды. Өз кезегінде жасушаның дұрыс функцияламауы мүшелер мен өзі құрайтың тканьдердің өзгеруіне әкелуі ғажап емес.

Зақымдалан жасуша өзін қалыпқа келтіре алады. Егер олай істей алмаса – ол өледі. Егер шамадан  тыс жасуша өлетін болса, тірі организм мүшесі өзінің қалыпты жұмысын тоқтатады.

Егер жасуша толық  қалыпқа келе алмаса, санаулы рет  қана бөліне алса, онда өзі тудырған зақымдарды жасушаларға беріп жіберуі  мүмкін. Тағыда осындай жасушалардын дұрыс жұмыс істемеуінен, ағзаға үлкен зиян келеді. Бұзылған жасушалар, қалайда тірі қалатын, рак жасушаларын көзі болуы әбден мүмкін.

Сондықтанда, ғарыштық радиация өмір сүретін тірі организмдер үшін, екі түрлі қауіп төңдіреді:

1.  Жоғары радиациялық  доза – денсаулық пен адам  өміріне негізгі қауіп төндіруші. 

2. Төмен радиациялық  доза мүмкін ешқандай жылдам нәтижелі қауіп төндірмеседе, ұзақ сәулеленуге ұшырау қауіпті. Ғарыштық топтар мен ұшақтар, Жердің атмосферасында, радияция аясы жоғары, бірнеше рет ұшып өтетін, осы жағдайда болады.

Спектрдің қысқа толқынды бөлігі микроағзаларға жойқын әсер етеді. Сонымен қатар кейбір бактериялар ультракүлгін және иондаушы сәулелерге төзімді келеді. Радиацияға төзімді бактериялар пигметтелген және олар Deinococcus туысына жатады. Олардың басым көпшілігі жоғары градус температураға төзімді. Радиацияға төзімді бактериялар атом реакторларынан, родонды және ыстық бұлақ көздерінен бөлініп алынған. Олардың барлығының клеткасында қызыл немесе қызыл-қоңыр пигмент бар.

Спектрдің көзге көрінетін  бөлігі (380-790нм) мен инфрақызыл сәулелер (700-1000 нм) фотосинтездеуші микроағзаларда энергия көзі ретінде шоғырланады.

Ауыр металлдар қоршаған ортаны ластаушылардың кең тараған  түрінің бірі  болып табылады. Металлдардың топырақ құрамындағы  аз мөлшері өсімдіктердің дамуына  ыңғайлы әсер беретіні белгілі, бірақ  топырақтың металлдармен  орта және жоғарғы деңгейдегі ластануы  топырақ ортасынының улануына әкеліп соқтырады. Қазақстан Республикасының топырақ биоценоздарының ауыр металлдармен ауқымды ластануына жедел баға беруге және осы ластанулардың улылығының көлемін анықтау туралы әдістерді зерттеу қажеттілігі туындайды.

 

Бақылау сұрақтары:

1. Радиация дегеніміз не және оның ағзалар әсер ету формалары қандай?
2. Радиацияға төзімді микроағзалар қандай туысқа жатқызамыз?
3. Радиацияға төзімді микроағзалар клеткаларында пигменттер қандай түсте болады?
4. Ауыр метал иондар микроағзаларға қалай әсер етеді?

 

Әдебиеттер:

1. Дарқанбаев Т.Б., Шоқанов Н.К Микробиология және вирусология негіздері. Алматы, «Мектеп», 1982ж.
2. Шоқанов Н.Қ. Микроорганизмдерді ауыл шаруашылығында қолдану. Алматы, «Қайнар», 1982ж.
3. Мишустин Е.Н., Емцов В.Т. Микробиология. М.: Агропромиздат, 1978, 391с.
4. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология.-М.:МГУ,1992.-448с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция № 16

Тақырыбы: Микрооргангизмдердің геохимиялық әрекеттері.

Сабақтың мақсаты: студентерде микроағзалардың көміртегі, азот, күкірт, фосфор және басқа да табиғи элементтердің айналым циклдеріне қатынасы жайлы түсінік қалыптастыру

Түйін сөздер: азотфиксация, нитрификация, аммонификация

Жоспар:

1. Құрамында көміртегі  бар заттарды тасымалдау процестері.

2. Құрамында азоты  бар заттарды тасымалдау процестері.

3. Фосфор,  темір және  күкірт тасымалдау процестері

 

Табиғаттағы заттар айналымына қатысуы. Табиғаттағы күкірт айналымына физикалық, химиялық факторлармен қатар, биологиялық процестер де әсер етеді. Әдетте күкірт тірі ағзалар цитоплазмасында кездеседі. Өсімдік қалдықтары және жануарлар өлескелері  ыдыраған кезде олардан күкірт бөлінеді. Бұл қосылыстың түзілуі құрамында күкірті бар ақуыз заттардың ыдырауына байланысты. Ақуызды осындай өзгеріске ұшырататын –  шіру бактериялары. Сонымен қатар күкірттің әр түрлі қосылыстары түрлі вулкандардың атқылауы кезінде газ күйінде бөлініп, атмосфераға таралады.