121.Микроағзалар әлемі,жалпы тән белгілері мен алуан түрлілігі.Прокариот және эукариот микроағзалар , олардың айырмашылығы.

Ағзалар туралы жинақталған мағлұматтардан жүйелеу туралы бірінші қадам жасаған Аристотельден бастап (б. э. д. 384-322), биологтар тірі әлемді өсімдіктер мен жануарлар деп екі дүниеге бөлді. Микроскоптық тірі жәндіктер әлемін ашқан А. Ван Левенгук. Олардың осы уақыттан бастап ХІХғ. дейін барлық ашылған микроорганиздерді жануар табиғатының ұсақ жәндіктері ретінде қарастырды.

ХІХ ғ. екінші жартысында неміс биологы Э. Геккель (1834-1919) микроорганиздердің жануарлар және өсімдіктер дүниесінен ерекшеленетінін, соншалықты оларды осының біреуіне де жатқызуға болатынын тұжырымдады. Э. Геккель ағзалар мен ұлпаларды дифференциалдау болмайтын барлық микроорганиздерді (қарапайымдылар, балдырлар, саңырауқұлақтар, бактериялар) көп жағынан өсімдіктер мен жануарлар арасындағы аралық орынды иемденетін организмдерді қосып жеке дүниеге Protista бөлуді ұсынды. «Protista» термині қазірде микробиологтар зерттейтін объектілерді белгілеу үшін қолданылады.

Қазіргі уақытта тірі әлемнің ортақ жүйесіне деген көзқарастарда бір тұтастық жоқ. Қөзқарастардың біреуіне сәйкес барлық алуан түрлі организмдерді қатаң сызбаға кіргізу тиімсіз, өйткені кез келген жасанды шектеулік организмдер арасындағы табиғи байланыстарды бұзады. Мұның салдары – органикалық әлемнің ең кіші ұсақ тенденциясы; тек екі дүниеге бөліну тиімділігін мойындау:Plantae (өсімдіктер)және Animalia (жануарлар). Бұл көзқарас организмдердің әртүрлі типтерін байланыстыратын ұқсастық белгілермен эволюция процесінде ораниздердің бір тобының екіншісіне өтуіне басты назар аударды. Қарама-қарсы ұғымдарға сәйкес барлық тірі формаларды ірі таксондарға (дүниеге) бөлу тірі әлемнің осы жағын көрсете отырып бар тіршілік типтерінің көп түрлілігін барынша толық көрсетті. Бірінші көзқарасқа сәйкес барлық микроорганиздер жабайы өсімдіктер немесе жануарлар ретінде қарастырады және соған сәйкес Plantae немесе Animalia дүниесі құрамына енеді. Екіншісіне сәйкес микроорганизмдер Э. Геккель алғаш рет түйіндегендей тірі формалар белгілі орынға иелене алады. Одан ары Геккельдің «Алғаш жәндіктерді» зеррттеу осы топтың біртекті емес екендігін анықтады. Сонда барып микроорганизмдер ұғымы таксономиялық мағанаға ие еместігі ашылды. Осы организмдерді олардың кіші өлшемдері белгісі және осыған байланысты арналып зерттеу әдістері бойынша біріктіреді.

Protista тобына енетін микроорганизмдер клеткасының құрылысындағы ерекшіліктер туралы мәліметтер ХІХ ғ. соңында жинақтала бастады. Бұл топтардың жоғары және төмен сатыларға бөлінуіне апарып соқты. Жоғарғы сатыларға микроскопиялық жануарларды (қарапайымдарды), мироскопиялық балдырларды (көк -жасылдан басқасын), және микроскопиялық саңырауқұлақтарды (зеңдер, ашытқылар), төменгі сатысына барлық бактериялар мен көк-жасыл балдырларды (соңғысын қазір көпнесе цианобактериялар деп атайды) жатқызады. Жоғарғы және төменгі сатыларды бөлу екі айқындалған клетканың ұйымдасу типтеріне – эукариотты және прокариоттылар сәйкес жүреді. Жоғары сатыдағы клеткалар құрылысы эукариотты, яғни эукариоттар болып табылады, төменгісі – прокариоттылар.

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

1-ші кестенің жалғасы

Биоэнергетикалық механизмдердің шоғырлануы	Жасуша қабықшасы	Митохондриялар
Цитоқаңқа	жоқ	Бар

 

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.

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).

Прокариоттардыңңң негізгі бөлімдері. Бергидің «Микроағзалардың анықтаушысы» еңбегінде (9 басылымында, 1984ж.) микроағзаларды үлкен таксондарға, яғни бөлімдер мен кластарға жасуша қабықшасы құрылысы бойынша біріктірген (3 - кесте).

Кесте 3 - Ргоkагуоtае патшалығының жоғары таксондарға бөлінуі (Murray, 1984)

Бөлім I. Gracilicutes	Бөлім II. Firmicutes	Бөлім III. Tenericutes	Бөлім IV. Mendosicutes
Грам теріс клетка қабықшасы және әртүрлі морфологиялы ағзалар кіреді. Көбеюі көбінесе бинарлы, кей топтарында – бүршіктену арқылы. Біреуінде бөлінудің көптеген түрлері кездеседі. Спора түзбейді. Көбі қозғалысты: талшықтарының көмегімен. Аэробтылар, анаэробтылар немесе анаэробты құрылысты. Бөлім 3 класқа топтастырылады, мұнай синтездеуші (Scotobacteria) және фотосинтезидеуші (Anoxyphotobacteria, Oxyphotobacteria) ағзалар.	Клетка қабықшасы грам оң организмдер кіреді. Негізінен бинарлы бөліну арқылы көбейеді. Кейбіреулерінде зндоспоралар қалыптасады. Қалғандарында споры гифаларында немесе спорангияларында. Талшықтарының көмегімен қозғалады. Көбісі қозғалыссыз. Бұл бөлімнің құрамына аэробтылар, анаэробтылар кіреді, негізінен анаэробтылар. Морфологиялық қажеттілігіне қарай 2 класқа бөлінген: Firmibacteria (кокктар, таяқшалар, бұтақталмаған жіпшелер) мен Thallobacteria (бұтақталған түрлері)	Клетка қабықшасы болмайтын прокариоттар кіреді және пептидогликаген өкілдері синтезделмейді. Көбеюі бинарлы бөліну, бүршіктену, арқылы. Грам теріс бояу. Агарға ұсақ колониялардың өсуімен ерекшеленеді. Сапрофиттер, паразиттер немесе патогендер болуы мүмкін. Mollicutes бір класымен көрсетілген	Бұрын қалыптасқан көрсеткіштері бар прокариоттар қосылыстары. Әртүрлі құрылысты клеткалар: кокктар, таяқшалар, жіпшелер. Көбісі плеоморфты. Көбісінде клетка қабықшасы бар, бірақта оларда пептидогликаген болмайды. Клетка қабықшасы тек ақуыз макромолекулалар немесе гетерополисахаридтермен құрылуы мүмкін. Грам теріс немесе оң бояу. Көбі анаэробтар. Көбінің талшықтары болады. Экологиялық және метаболикалық түрлілігімен ерекшеленеді, қалыпсыз жағдайларда өсуге қабілетті. Archaeobacteria класына бөлінгендер.

122.Табиғаттағы заттар айналымындағы микроағзалардың ролі:құрамында темірі бар заттарды тасымалдау процестері. Тірі ағзалардың тіршілігі үшін темірдің аз мөлшері де жеткілікті. Табиғатта ол органикалық және органикалық емес түрінде де кездеседі. Өсімдіктер топырақтағы темірдің органикалық емес қосылыстарын тек ерітінді күйінде ғана сіңіре алады. Ал осы процесс табиғатта микроағзалар көмегімен жүреді. Құрамында темірі бар органикалық заттарды микроағзалар қолданады да темір босап шығады. Ал аэробты жағдайда ол темірдің гидрат тотығы күйінде шөгеді.

Батпақта, өзендерде темірі бар жерлерде, көлдерде тіршілік ететін микроағзалар табылды. Оларды темір бактериялары деп атайды. Бұлар жіпше (Leptothrix, Crenothrix, Galionella, Metalogenium және басқа да туыстарға жататын бактериялар).

Leptothrix map екі валентті темірді үш валентті тотықтырады, одан ол темір сулы тотығына айналады.

4FeCO₃+6H₂O+O₂  4Fe(OH)₃+CO₂+29каал.