"Микробиология негіздері" пәнінен лекциялар жинағы

 

Сурет 9 – Бос күйіндегі  спора

 

Бақылау сұрақтары:

1. Микроағзаларға вегетативті көбеюдің қандай түрі тән?
2. Бүршіктену процесі қалай жүзеге асады?
3. Бактериялардың тірішілік циклы дегеніміз не?
4. Споралардың неше түрі бар?

 

Әдебиеттер:

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция № 5

Тақырыбы:  Бактериялардың дифференциялдану типтері.

Сабақтың мақсаты: тыныштықтағы немесе морфологиялық дифференциалданған жасушалардың алуантүрлілігімен және олардың тіршілік циклымен танысу.

Түйін сөздер: тыныштықтағы жасушалар, акинета, баециттер, гормогониялар, эндоспоралар.

Жоспар:

      1. Тыныштықтағы немесе морфологиялық дифференцияланған жасушалар

      2.  Эндоспоралар.Спора  түзілу процестері

 

Морфологиялық дифференцияланған  жасушалар. Эубактериялардың әртүрлі  өкілдерінде морфологиялық дифференцияланған  клеткалардың түзілуі 5 кестеде жинақталған. Мұндай құрылымдардың көпшілігі тыныштықтағы формалар қатарына жатады, олардың қызметі ұзақ уақыт бойы қолайсыз жағдайларда түрдің өмір сүруін қамтамасыз ету. Бұл грамоң бактериялар қатарының эндоспоралары, азотобактериялар цисталары және микобактериялар, цианобактериялар, метилтрофты және фототрофты бактериялардың және өкілдерінің экзоспоралары, актиномицеттердің экзо және эндо споралары. Қалыпты жағдайға түскен соң формалар вегетативті клеткаларға бастау алып өседі. Басқа морфологиялық дифференцияланған клеткалар көбею қызметін атқарады. Оларға мысылы цианобактериялар жатады.

Кесте 5 - Морфологиялық дифференцияланған эубактерия жасушалары

Арнайы  клеткалар	Олар көрінген эубактериялар  өкілдері
Эндоспоралар	Bacillus, Clostridium, Desulfotomaculum, Sporosarcina, кейбір актиномицеттер
Экзоспоры	көптеген  актиномицеттердің  кейбір түрлері Methylosinus, Rhodomicrobium,
Цисталар	миксобактериялар, жылжымалы  бактериялар, Azotobacter, Bdellovibrio
Бактероидтар	Түйнек бактериялар
Гетероцисталар, акинеттер, баеоциттер, гормогониялар	Цианобактериялар

 

Цисталар эубактериялардың әртүрлі топтарында кездеседі: азотобактериялар, спирохиттер, микобактериялар, миксоспоралылар  деп аталатын көптеген микобактерияларда  цисталардың түзілуі – олардың  тіршілік циклінің соңғы сатысы (сурет 10, А).

Сурет  10 - Кейбір миксобактериялардың даму циклі мен жыныс денелері:  А —  Myxococcus даму циклі: 1 — активті көбейетін вегетативті клеткалар; 2 — тұқымдық денелердің түзілуі алдындағы клеткалардың жинақталуы ; 3 — тұқымдық денелер; 4 — миксоспоралар; Б — тұқымдық денелер: 1 — Myxococcus; 2 — Chondromyces ( Schlegel, 1972)

 

 Активті көбею сатысы  аяқталған соң миксобактерия  клеткалары бірге жиналып, жай немесе тармақталған сабақтарда субстрат бетіне көтерілетін клеткалар немесе аса дифференцияланған құрылымдардың шырышты массасы тұқымдық  денелер деп аталатындарды түзеді. Тұқымдық денелер ішінде клеткалар тыныштық күйге өтеді. Бір түрінде цисталар вегетативті клеткалардан морфологиялық ерекшеленеді, екіншілерінде олардың түзілуі елеулі морфологиялық және құрылымдық өзгерістер мен қоса өтуі мүмкін: вегетативті клетка қабырғасы жұқарады, нәтижесінде оптикалық тығыз, жарықты шағылыстыратын, капсуламен қоршалған таяқшалар немесе сфералық формалар қалыптасады (сурет 11, А). Миксоспоралардың түзілуі ақуыздың синтезімен қоса жүреді, демек қалыптасқан миксоспора құрамында шамамен 1¤3 қайта синтезделген ақуыз болады. ДНК синтезделмейді, ол бастапқы вегетативті клеткалардан өтеді. Миксоспоралардың генетикалық аппараты вегетативті клетка хромосомдарының үш немесе төрт қатынасымен келтірілуі мүмкін. Миксобактерия цисталары вегетативті  клеткаларға қарағанда ол әртүрлі физикалық әсерлерге тұрақтылау.

 

Сурет 11 - Прокариоттардың тыныштықтағы формаларының құрылысы:  А — миксобактериялардың миксоспоралары; Б — азотобактер цисталары; В — цианобактерия акинеттері; Г — эндоспоралар; 1 — нуклеоид; 2 — цитоплазма; 3 — ЦПМ; 4 — клетка  қабықшасы; 5 — капсула; 6 — қосалқа заттар гранулалары; 7 – ішкі жабындары (интина); 8 — сыртқы жабындары (экзина); 9 — тилакоидтар; 10 — тыс; 11 —  спораның ішкі мембранасы; 12 — спораның сыртқы мембранасы; 13 — кортекс; 14 — бірнеше қатардан тұратын споралар жабындары; 15 — экзоспориум ( Дуде, Пронину, 1981)

 

Азот бактерияларда  цисталардың түзілуі клетка морфологиясының  өзгеруімен, цитоплазмада көп мөлшерде поли-b-оксимай қышқылы грануларының жинақталуымен қоса жүреді, бір мезгілде қосымша клеткалы жабындардың синтезі өтеді, құрылымдық және химиялық құрамымен ерекшеленетін клеткалы қабырғаға қатысты сыртқы (экзина) және ішкі (интина) (сурет 11б).

Эндоспоралар. Қолайсыз факторлар әсерінен жоғары тұрақтылыққа ие кейбір цианобактериялардың тыныштықтағы клеткалары акинеттер болып табылады. Олар тұжырым бойынша вегетативті клеткалардан ірілеу, ұзынырақ немесе сфералы формаға ие, құрылымы гранулалы және қалың қабықшасы бар.

Эндоспоралар  түзілу – прокариоттар әлемінде орын алатын процесс. Бактериялды эндоспоралар – эндогенді қалыптасатын грамоң эубактериялардың тыныштықтағы клеткаларының айрықша типі, яғни вегетативті клеткалар үшін қалыпты мөлшерде өкілімен бітетін жоғары температуралар мен радиация мөлшеріне тұрақтылыққа ие аналық клетка (спорангия) цитоплазмасының ішінде (сурет 11г). Эндоспораларға тағы да протопластың айрықша физикалық күйі тән. Олардың ішінде таяқша тәрізді, сфералы, мицелиалды формалары, спириллалар мен жіпшелі организмдер бар. Олардың бәрін грамоң эубактерияға тән клетка қабырға құрылысы бар.

Эндоспоралардың спора  түзу процесі Bacillus және  Clostridium өкілдерінде жақсы зерттелген. Әрбір бактериалды клеткада бір эндоспора қалыптасады. Спора түзудің бірінші қадамы спораланушы клетканың ұзын осі бойымен түзілетін вегетативті клетканың ядролық затының морфологиясының өзгеруі болып табылады (сурет 12).

 

Көптеген бактерияларда  спора жабыны үстінде тағы да бір  құрылым – экзоспора қалыптасады, оның құрылысы бактерия түріне байланысты әртүрлі болады. Көбіне эндоспориум көп қабатты, әрбір қабатына нәзік құрылым тән. Эндоспора протопластын қоршайтын барлық қабаттар аналық клетка ішінде болады. Олардың үлесіне шамамен спораның құрғақ затының жартысы тиеді. Спора қалыптасып болған соң аналық клетка қабырғасы бұзылады да, спора ортаға шашылады.

Споралық жабындар негізінен  ақуыздар мен аз ғана мөлшердегі липидтер және гликолидтерден тұрады. Жабын  ақуыздарының қолайсыз орта әсеріне  тұрақтылығы жоғары және споралардың , басқа да зиянды факторлардан қорғауын қамтамасыз етеді, сондай ақ спораны алдын ала өсуден қорғайды.

Тыныштықтағы клеткалардың түзілуіне ықпал ететін жағдайлар  осы уақытқа дейін жеткілікті зерттелмеген. Қолайлы факторлар  категориясына белгілі бір ортаның  қоректік заттарының болуы немесе болмауы, температура, орта қышқылдығы, аэрациялау шарты жатады. Мысылы, миксобактерияларда цисталардың қалыптасуына орта глицерин, аминқышқылдарының болуы ықпал етеді.  

 

Сурет 12 - Спора түзетін бактериялар мен эндоспораның қалыптасуы: I — вегетативті клетка; II — ЦПМ инвагинациясы ; III — споралық қалқанның түзілуі (септаның); IV — түзілетін проспораның екі еселенген мембраналық жүйесінің қалыптасуы; V — қалыптасқан проспора; VI — кортекстің қалыптасуы; VII — спора жабындыларының қалыптасуы; VIII — аналық клеткалардың лизисі; IX — бос жетілген спора, Х — спораның өсуі; 1 — нуклеоид; 2 — цитоплазма; 3 — ЦПМ; 4 — клетка қабырғасы; 5 — споралық қалқа; 6 — спораның сыртқы мембранасы; 7 — спораның ішікі мембранасы; 8 — кортекс; 9 — спора жабыны ( Дуде, 1974)

 

 

Бақылау сұрақтары:

1. Тыныштықтағы жасушалар дегеніміз не?
2. Олардың қандай түрлері?
3. Эндоспоралар қайда түзіледі?
4. Терморезистентті эндоспоралар дегеніміз не?
5. Спора түзілу процесі неше кезеңнен тұрады?

 

Әдебиеттер:

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

 

 

 

 

 

 

Лекция № 6

Тақырыбы: Мицелиалды саңырауқұлақтардың морфологиясы.

Сабақтың мақсаты: мицелиалды саңырауқұлақтар туралы, олардың құрылысы және өкілдері  туралы ұғым қалыптастыру.

Түйін сөздер: мицелий, грибница, гифа, псевдомицелий

Жоспар:

1. Саңырауқұлақтар класына жалпы сипаттама
2. Саңырауқұлақтардың классификациясы

 

Саңырауқұлақтар микроорганизмдер ішіндегі ең үлкен топ. Олар төменгі  сатыдағы өсімдіктерге жатады, клеткасында  хлорофилл болмайды, дайын органикалық  заттармен қоректенеді. Саңырау  құлақтар аэробты организмдер. Сондықтан  олар қоректік заттардың бетінде  колония құрып тіршілік етеді.

         Сыртқы орта жағдайларына саңырау  құлақтар төзімді организмдер.  Төменгі температура, тұздың едәуір  концентрациясы және ортаның  қышқылдығы аса әсер ете қоймайды. Сондықтан саңырауқұлақтар іс  жүзінде барлық жерлерде кездеседі.

 Саңырауқұлақтардың  құрылысы.  Саңырауқұлақтардың денесі өте нәзік жіпшелерден, яғни гифтерден тұрады. Бұл гифтердің өз ара шатасып орналасуынан барып мицелий пайда болады. Кейбір саңырауқұлақтардың денесі жіптерден құралмайды. Мұндай саңырауқұлақтардың басым көпшілігі өсімдіктер ауруларын қоздырады. Мәселен, бұларға картоптың рак аурын қоздыратын саңрауқұлақтар жатады. Саңырауқұлақтар бір клеткалы және көп клеткалы болып бөлнеді. Бір клеткалы саңырауқұлақтың бұтақталған мицелийі бір ғана клеткадан тұрады. Ал көп клеткалы Саңырауқұлақтардың гифінде аралық перделер бар.

Жалпы саңырауқұлақтар  клеткаларының құрылысы басқа организмдердің клеткаларына ұқсас. Клеткалары сыртқы қабықтан, цитоплазмадан, бір немесе бірнеше ядродан тұрады. Қабық  құрамындаклечатка, петкин және азот тектес заттар бар. Цитоплазмада әр түрлі заттармен бірге вакуоля да бар. Қор заттары ретінде клеткада углевод және май заттары кездеседі.

Саңырауқұлақтардың  көбеюі. Саңырауқұлақтар бірнеше түрлі жолмен көбейеді. Олардың көпшілігінде көбейуге қажетті арнаулы органдар бар. Негізінен саңрауқұлақтар споралар арқылы көбейді. Қоректік ортаға кез болған споралар тез арада көбеіп, жаңадан гифтер түзеді.

Саңырауқұлақтар гифтерден  үзіліп қалған бөлшектерденде көбейе алады. Ал кейбір саңырауқұлақтар ерекше клеткалар – ойдийлер арқылы көбейеді. Ойдийлер, гифтер жеке клеткаларға бөлінгенде пайда болады және одан  қоректік ортада жаңадан саңрауқұлақтар өсіп шығады. Бұл жоғары сатыдағы өсімдіктердің вегетативтік органдармен көбеюіне (мәселен, картоптың түйнекпен өсуі) ұқсайды.

 Саңырауқұлақтарда  спора түзілу жынысты және  жыныссыз жолдармен жүреді. Жыныссыз  жолмен көбейгенде споралар ерекше  гифтердің ұшына пайда болады. Мұндай гифтер құрылысы жағынан  әдеттегі гифтерден өзгеше келеді.

Кейбір саңрауқұлақтардың осындай гифтерінің ұшында споралар бірден, топталып немесе моншақталып орналасады. Бұл спораларды конидий, ал олар орналасқан гифтерді конидиеносцалар деп атайды. Пісіп жетілген кезде конидий шашылады да, қолайлы жағдай туғанда көбейеді.

Басқа саңрауқұлақтарда споралар спорангиеносцалар деп аталатын грифтердің ұшындағы дөңгелек спорангийлер ішінде түзіледі. Пісіліп жетілген спорангийлер жарылып, споралары төгіледі. Бұлар да қолайлы жағдайға тап болса көбейіп, жаңадан саңрауқұлақ береді. Саңрауқұлақ споралары орасан көп және олар  едәуір қашықтыққа дейін таралады. Конидийлер де, спорангийлер де пішіні және бояуы жағынан түрліше болып келеді. Міне бұл қасиеттер оларды анықтау үшін қолданылады.

Жыныстық жолмен көбейгенде екі жыныстық клетка қосылғаннан  кейін зигоспора түзіледі, немесе ооспора деп те атайды. Қолайлы жағдай туғанда бұлардан жаңа саңрауқұлақтар түзіледі.

Жоғары сатыдағы саңрауқұлақтарда бірнеше споралар пайда болады. Кейбір түрлерінде төрт базидиспора, ал басқа бір түрлерінде сегізден аскоспора негізделеді. Базидиспоралар қап сияқты ерекше дененің жоғары жағында түзілсе, аскоспоралар сумка сияқты цилиндр пішінді жұмыр клеткаларда пайда болады.

Жынысты және жыныссыз жолдармен  көбейе алатындарын жетілген (совершенные), ал тек жыныссыз жолмен ғана көбейе алатындары – жетілмеген (несовершенные) саңырауқұлақтар деп аталады.

Кейбір саңырауқұлақтар  қалың қабықпен қапталған гифтер, яғни хламидоспоралар түзуге бейімделген. Бұлар, әсіресе астық тұқымдас өсімдіктерді зақымдайды. Сөйтіп саңырауқұлақтар микроорганизмдер дүниесінен ерекше орыналады. Бұлардың табиғатын жете түсініп білгенде ғана пайдалы жақтарын қолданып, зиянды әрекеттеріне қарсы күрес жүргізуге мүмкіндік туады.