"Микробиология негіздері" пәнінен лекциялар жинағы

Прокариоттар мен эукариоттар  арасындағы бірқатар айырмашылықтар бар.

        Жасуша – бұл мембранамен шектелген цитоплазма бөлігі. Соңғысы электрондық микроскоппен қарағанда ультроқұрылымға ие: электронды тұнық аралықпен бөлінген, әрқайсысының қалыңдығы 2,5-3,0нм. Мұндай мембраналар элементарлы деген атауға ие. Әр бір клетканың міндетті химиялық компонеттері нуклейн қышқылдарының екі түрі (ДНК және РНК) ақуыздар, липиттер, көмірсулар болып табылады. Цитоплазма мен оны қоршаған мембрана клетканың міндетті құрылымдық элементі. Нәзік құрылымды зерттеу прокариотты (бактериялар мен цианобактериялар) және эукариотты (қалған миро және макро организмдер) клеткалар құрылысындағы елеулі айырмашылықтарды айқындайды.

Жасушалардың екі типтері  арасындағы негізгі айырмашылық  – эукариотты клеткада элементарлы  мембраналардың қатысуымен түзілген екінші қуыстардың болуы. Прокариотты және эукариотты ағзалар жасушаларының ұйымдасуының кейбір белгілерін салыстыру 1 кестеде келтірілген.

          

  Кесте  1 -  Прокариотты және эукариотты  клеткалардың  кейбір ұйымдасу ерекшеліктерін салыстыру

 

Белгілері мен қасиеттері	Прокариоттар	Эукариоттар
Морфологиялық қалыптасқан ядро	жоқ	бар
Нуклеоид	бар	жоқ
ДНК молекуласының пішіні	сақиналы	тізбекті
ДНК ұзындығы	1 (жобамен)	1000 (прокариоттармен салыстырғанда)
ДНК –мен байланысқан белоктар	жоқ	бар
Геномның плоидтылығы	Гаплоидты	Диплоидты
Митоздық бөліну	Тән емес	Тән
Жасуша қабықшасы	Плазмалемма + жасуша қабырғасы	Плазмалемма
Қоректену түрлері	Голофитті (еріген заттарды сіңіру)	Голозоидты (қатты заттарды қармап алу)
Жасуша ішілік мембраналар  жүйесі	жоқ	бар
Рибосомалар	Бар, аз мөлшерде	бар
Митохондриялар мен протопластар	жоқ	бар
Биоэнергетикалық механизмдердің шоғырлануы	Жасуша қабықшасы	Митохондриялар
Цитоқаңқа	жоқ	бар

 

 

Жасушалардың  жалпы морфологиялық белгілері 

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).

 

Бақылау сұрақтары:

1. Микроағзалардың алуантүрлілігі неге байланысты?
2. Жасуша дегеніміз не?
3. Жасушалардың неше түрі белгілі?
4. Прокариоттар мен эукариоттардың негізігі ұқсастығы мен айырмашылығы неде?

 

Әдебиеттер:

1. Шоқанов Н. Микробиология. Алматы, «Санат», 1997ж.
2. Шлегель Г. Общая микробиология. М., Мир, 1987г.
3. Дарқанбаев Т.Б., Шоқанов Н.К Микробиология және вирусология негіздері. Алматы, «Мектеп», 1982ж.
4. Шоқанов Н.Қ. Микроорганизмдерді ауыл шаруашылығында қолдану. Алматы, «Қайнар», 1982ж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция № 3

Тақырыбы: Прокариоттар морфологиясы, құрылысы мен көбеюі.

Сабақтың мақсаты: прокариотты ағзалардың жасушалары құрылысымен, жасушалар пішіндерінің алуантүрлілігі ерекшеліктері туралы ұғым қалыптастыру.

Түйін сөздер: Грам (+), Грам (-) микроағзалар, таяқшалар, коккалар, спирилла, спирохета.

Жоспар:

1. Прокариоттар морфологиясы
2. Бактерия жасушасының құрылысы мен көбеюі
3. Жасушаның  химиялық құрамы

 

Сыртқы пішініне қарай  бактериялар негізінен үш топқа бөлінеді: шар тәрізділер – коккалар, таяқша тәрізділер – бактериялар, бацилдар және спираль тәрізділер – вибриондар, спириллалар (сурет 1). Шар тәрізді бактериялардың жеке – жеке түрлері коккалар делінсе, екі – екіден қосақталған түрлері – диплококкалар (сурет 1а), өзара тіркескен, моншақ тәрізделгендері – стрептококкалар (сурет 1б), төрт – төрттен тіркескендері – тетракоккалар, сегіз – сегізден текшеленгендері – сарциналар (сурет 1г) делінеді. Ал олардың стафилакоккалар деп аталатын бір тобындағы шар тәрізді бактериялардың орналасуы жүзімнің шоқ жемісіне (сурет 1в) ұқсайды.

Таяқша тәрізді бактериялар  ұзындығына, диаметріне, клеткалар  ұшының пішініне, споралар түзілуіне  қарай бірнеше топтарға бөлінеді (сурет 1д-е). Спора түзуші топтарын – бациллалар, ал түзбейтіндерін бактериялар деп атайды. Таяқша тәрізді бактерияларды клеткаларының орналасу тәртібіне қарай бірнеше топтарға бөледі: диплобациллалар немесе диплобактериялар – екі – екіден қосақтала орналасқан таяқша тәрізді бактериялар. Стрептобактериялар – моншақ тәрізді тізіле орналасқан таяқша тәрізді бактериялар. Кейде пішіні шар тәрізді бактерияларға тым ұқсас таяқша тәрізді бактерияларды да кездестіруге болады. Оларды коккобактериялар деп атайды. Спора түзетін клеткалары тізбектеле орналасқандарын стрептобациллалар деп атайды.

 

 

            

                        а                                     б                         в                           г

   

                                д                                         е                                   ж

                                                              

                                      З                                                      и                 

Сурет 1 - Бактерия жасушаларының пішіні (а – диплококкалар, б – стрепткоккалар, в – стафилококкалар, г – сарциналар, д-е -  таяқша тәрізді бактериялар, ж – спириллалар, з – вибриондар, и – спирохеталар)

 

Бактериялардың мөлшері. Көптеген шар тәрізді бактериялар клеткаларының диаметрі – 1 – 2 микронға тең (микрон – миллиметрдің мыңнан бір бөлігі). Жұмыр клеткалы бактериялардың ұзындығы – 1 – 4 микронға ені 0,5 – 1 микронға дейін барады. Сондықтан да судың бір тамшысында бірнеше жүздеген миллион микробтаркездеседі. Кейбір бактериялар мөлшері едәуір болады дедік. Мәселен, күкірт бактериясы клеткасының көлденең кесіндісінің диаметрі 50 микронға тең. Бактериялардың үш тобының ішінен мөлшері тұрақтысы коккалар, ал таяқша тәрізді бактериялар өзгергіш келеді. Кейбір бактериялардың мөлшерін төмендегі кестеден байқауға болады (2 – кесте).

 

Кесте 2 - Бактериялар жасушаларының  шамасы (микрон)

 

Бактериялардың аттары	Ұзындығы	Ені
Пішен таяқшасы Картоп таяқшасы Сүт қышқылы бактериялары Ациндофиль таяқшасы Туберкулез таяқшасы	3,0 5,0 0,8 – 1,2 1,6 – 6,0 1,5 – 3,5	1,2 1,5 0,5 – 0,8 0,6 – 0,9 0,3 – 0,5

 

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 жасушасының  құрылысы. Құрылысы жағынан алғанда бактериялар жасушалары өте қарапайым. Ол сыртқы қабықшадан әр түрлі заттары бар цитоплазмадан, вакуолядан және ядродан құралады. Жасуша қабықшасы шырышты затқа толы болады. Қабықша жасушаның негізгі бөлігіне жатпайды, белгілі орта жағдайында байланысты ғана пайда болады. Мәселен, жасушаның шырыш қабықшасы кейде оған өте төменгі немесе жоғары температура әсер еткенде пайда болады да, клетканы құрғаудан және басқада зиянды заттардың әсеріненқорғайды. Қанты мол ортада шырыш қабықшасы қалыңдап, клетканың сыртына капсула түзеді. Шырыш қабықшаның молдығынан кейде ол бактериялар тіршілік етіп отырған ортаға да бөлінеді. Мұны зооглея деп атайды. Сүттен түрлі тағамдар даярлайтын заводтарда зооглеялар байқалатын болса, онда тағам бұзылып, шырыштанып, тұтқыр күйге көшеді. Дәл осындай капсула кейбір азот бактерияларында да бар. Жасуша қабықшасын түрлі ферменттер (лизоцим), ультрадыбыспен, өте жіңішке ине немесе басқа да сол сияқты заттармен бұзуға болады. Сонда цитоплазмалық мембранамен қоршалған цитоплазманың пішіні шар тәрізді болып көрінеді. Сөйтіп, жасуша қабықшасы оның белгілі бір пішінін көрсетеді (сурет 2).

Жасуша  қабықшасы.  Бактерия жасушасы сыртқы жағынан қалың қабатпен қапталған. Ол цитоплазмалық мембрананың сыртынан қаптап жататын жасуша қабықшасы. Жасуша қабықшасы қорғаныштық, тірек қызметін атқарады, сонымен қатар жасушаға белгілі бір пішін беруге қабілетті (мысалы, шар тәрізді, таяқша және т.б) және жасушаның сыртқы қаңқасын құрайды. 

Сурет 2 – Бактерия жасушасының  құрылысы

1- май қышқылының  түйіршіктері; 2 - май тамшылары; 3 - күкірт  қоспалары; 4 - түтікшелі тилакоидтар; 5 - пластинкалы тилакоидтар; 6 - ауа  көпіршіктері; 7 - хроматофора;8 - нуклеоид; 9 - рибосомалар; 10 -цитоплазма; 11 - базальді  денешік; 12 - талшық; 13 – капсула; 14 – жасуша қабықшасы; 15 – ЦПМ; 16 – мезасома; 17 – газды вакуоля; 18 – ламеллярлы құрылым; 19 – полисахарид түйіршіктері; 20 – полифосфат түйіршіктері.

 

Қалың жасуша қабатының  болуы, оны өсімдік жасушасымен  байланыстыруға болады. Жасуша қабықшасының қалыңдығы 0,01 – ден 0,04 мкмге тең және бактерия жасушасының құрғақ салмағының 20 пайызын құрайды. Жасуша қабықшасының негізгі құрылымдық элементтерінің бірі және  қабықшаға қаттылық қасиет беретін – муреин (гликопептид, мукопептид). Муреин – күрделі органикалық қосылыстардың бірі, құрамына азотты тасымалдайтын қанттар, - аминоқанттар және 4-5 аминқышқылдары кіреді. Жасуша қабықшасының құрамыа кіретін аминқышқылдарының пішіні табиғатта сирек кездесетін D-стереоизомерлер түрінде болады.

Бактерияларды бояу әдісі арқылы оларды екі үлкен топқа топтастыруға болады: грамоң (Гр (+) және грамтеріс (Гр (-) . Бұл әдісті 1884ж. дат ғалымы Кристиан Грам ұсынды. Грамоң бактериялары анилинді бояғыш заттарды байланыстыруға қабілетті, атап айтқанда генцианвиалет бояуы, Люголь ерітіндісімен немесе йодпен өңдеп, сонан соң спирт немесе ацетонмен өңдегеннен кейін, бастапқы боялған жүйені сақтап қалып, күлгін түске боялады. Оларды грамоң бактериялары, ал этил спиртінің әсерінен боялған жүйе түссізденеді, ондай бактерияларды грамтеріс бактериялары деп атаймыз.   

Грамоң және грамтеріс  бактерияларының жасуша қабықшаларының химиялық құрамы әртүрлі (кесте 3).

 

Кесте 3 - Грамоң және грамтеріс  бактерияларының жасуша қабықшаларының химиялық құрамы

 

Жасуша қабықшасының құрамы	Грамоң бактериялары	Грамтеріс бактериялары
		Ішкі қабаты	Сыртқы қабаты
Петидогликан	+	+	-
Тейхой қышқылы	+	-	-
Полисахаридтер	+	-	+
Ақуыздар	±	-	+
Липидтер	±	-	+
Липополисахаридтер	-	-	+
Липопротеиндер	-	±	+
Белгілері: (+) – болады; (-) – болмайды; (±) – болады немесе болмайды