19.Микроағзаларға әсер ететін факторлар: микроағзаларға биологиялық факторлардың әсері.

Микроорганизмдердің қарқындап  кебеюі өзі тіршілік ететін ортасына тығыз байланысты. Микроорганизмдердің осы қасиеттері негізінде оларға әсер етіп белгілі бір пайдалы жағын дамытуға, зиянды жағын жоюға мүмкіндік болады. Микроорганизмдерге әсер ететін жағдайлар (факторлар) үш топқа жіктеледі, олар: физикалық, химиялық және биологиялык факторлар

20.Микроскопиялық зерттеу әдістері: қараңғы жазықтықты зерттеу әдісі.

Қараңғы  өрістегі микроскопия. Қараңгы өрісте препараттарды  ерекше  конденсатордьң  көмегімен зерттейді.  Жарық өрісінің конденсаторынан караңғы өрістік конденсатордың айырмасы жарық көзінен жанама шеткі сәулелерін ғана өткізеді. Жарықтың шеткі сөулелері обьективке түскендіктен микроскоптың  көру өрісі қараңғы күйіңде калады да, ал шашыраңкы жарық түскен объекті байқалатьн болады. Қараңғы өрісте түрлі тірі клеткаларды байкауға болады.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.

 21.Табиғаттағы заттар айналымындағы микроағзалардың ролі: құрамында азоты бар заттарды тасымалдау процестері. Азотты заттардың микроағзалар әсерінен өзгеріске ұшырауы. Басқа элементтермен қатар азот ақуыз молекуласының негізгі құрам бөлігі болып есептеледі. Табиғаттағы азот қоры өте мол. Оның басым көпшілігі әлемде тіршілік ететін ағзалар құрамында болады. Егер осы ағзалардағы көміртегінің мөлшері 700 биллион тонна болса , ондағы азоттың мөлшері 20 – 25 биллион тоннадан аспайды. Табиғаттағы жасыл өсімдіктер жылына 20 биллион тоннадай көміртегін, 1 – 1,5 биллион тоннадай азот сіңіреді.

Азоттың сарқылмас қорының бірі – атмосфера. Ғалымдардың есебіне қарағанда, әрбір гектар жердің бетіндегі ауада 80000 тоннаға жуық молекула күйіндегі азот бар. Бұл ауыл шаруашылық дақылдарынан кем дегенде бір миллион жылдан астам уақыт ішінде мол өнім алуға мүмкіндік берген болар еді. Бірақ өсімдіктердің азотқа тапшы болатыны әрқашанда байқалады. Өйткені ауадағы азот негізінен молекулалық азоттан тұрады да, өсімдіктер оны сіңіре алмайды. Сонымен қатар топырақтағы азоттың басқада қосылыстарының біразын өсімдіктер сіңіре алмайды. Сондықтан мұндай қосылыстар өзгеріске ұшырауы, яғни ыдырауы керек. Азоттың осындай органикалық түрлерінің минералдық азотқа айналуын азот қосылыстарының аммонификациялануы деп атайды. Бұл процеске бактериялар, актиномицеттер және саңырауқұлақтар қатысады.

Азот айналымының екінші кезеңінде аммонификациялану нәтижесінде пайда болған аммиак алдымен азотты, кейінен азот қышқылына дейін тотығады. Бұл процесті нитрификация деп атайды. Нитрификация – ерекше микроағзалар топтарының қатысуымен жүретін процес. Нитрификация барысында нитраттар яғни азот қышқылының тұздары пайда болады. Олардың түзілуі топырақтың ауа режимі жақсаруына тікелей байланысты. Егер топырақтың ауа режимі жақсарса, нитраттардың жиналуы ғана күшейіп қоймай, сонымен қатар азоттық органикалық заттардың минералдануы да тездетіледі.

Азотты заттар айналымының үшінші кезеңінде топыраққа жиналған нитраттар тотықсызданады. Оны денитрификация деп атайды. Бұл негізінен топырақтағы азот қорының босқа ысырап болуымен байланысты. Сондықтан егін шаруашылығына зиянды деп есептеледі.

Табиғатта азот айналымындағы төртінші кезеңде микроағзалардың әсерінен ауадағы атмосфералық азот топырақта жиналады. Бұған түйнек бактериялары, топырақта өз бетінше тіршілік ете алатын азотобактер, клостридиум пастеурианум бактериялары қатысады. Қолайлы жағдай туғанда түйнек бактериялары бұршақ тұқымдас өсімдіктермен бірлесіп, селбесіп тіршілік ете отырып, жылына егістің әр гектарында 100 – ден 400 килограмға дейін байланысқан азот пайда болуына себепші болады. Өз бетінше тіршілік ететін азот сіңіруші бактериялар осындай мерзім ішінде 1 га жерден 20 – дан 50 килограмға дейін азот жинай алады.

22.Микроағзалардың өзара қарым-қатынас типтері: ризосфералы және эпифитті микрофлора. Симбиоздық азотфиксацияӨсімдік тамырларымен саңырауқұлақтарда  бірлестік құрып тірішілік етеді. Оны микориза деп атайды. Микориза түзуші саңырауқұлақтар тамырға ене отырып, өсімдіктерден жай көмірсуларды алады. Саңырауқұлақтардың арқасында өсімдіктер сумен және тағы басқа да минералды заттармен қамтамасыз етіледі. Өсімдіктердің сабқтары мен жапырақтарында дамитын микроағзаларды эпифитті микрофлора деп атайды. Мұндай микроағзалар өсімдіктер бөлетін заттардың минималды мөлшерімен ғана қоректенеді. Сондықтан эпифитті микрфлора құрамы алуан түрлі емес. Эпифитті микрофлораның жалпы 80%-ын Erwinia herbicola  бактериялары құрайды. Сандық жағынан екінші орында әр түрлі саңырауқұлақтар алады. Эпифитті микрофлора вегетациялаушы өсімдіктерде азоттың жинақталуында маңызды роль атқарады. Өсімдік бетінде тіршілік етуші 50-60% микрофлораны азотсіңіруші бактериялар құрайды. Эпифитті микрофлора өсімдік ұлпаларының фитопатогенді микробтармен зақымдануына қарсы белгілі бір биологиялық кедергі болады.

Атмосфера азотын сіңіру үшін түйнек бактерияларына көміртегінің қосылыстары қажет. Ондай қосылыстарға түрлі қанттар: глюкоза, левулеза, рафиноза, мальтоза, галактоза жатады. Сонымен қатар, олар спирт және басқа органикалық заттарды пайдалана алады. Көрсетілген органикалық заттарды түйнек бактериялары толықтырады да, осы процесс барысында атмосфера азотын сіңіреді. Түйнек бактерияларының әр түрлі бұршақ тұқымдастарға тән өзіндік формалары бар:

Олардың барлығын негізінен  алты топқа бөлуге болады;

1. Бұршақтың, сиыржоңышқаның, атбас бұршақтың, жасымық және ноқаттың түйнек бактериялары.

2. Лобияның  түйнек бактериялары.

3. Сояның түйнек бактериялары.

4. Беде және жоңышқаның түйнек бактериялары, оларға беде, түйежоңышқа және тригонелла түйнек бактериялары жатады.

5. Ноқат түйнек бактериялары. Оларға тек ноқат қана емес, маш және арахис бұршақ тұқымдас өсімдіктерінің түйнек бактериялары да жатады.

6. Бөрібұршақ түйнек бактериялары.

Түйнек бактерияларын  топтарға бөлу Л. М. Доросинскийдің   жүйемелері бойынша алынды. Бұл айтылғандарға тек біздің елімізде таралған бұршақ тұқымдас өсімдіктер мен олардың түйнек бактериялары енгізілген.

Сонымен қатар түйнек бактерияларының бірқатары өте қарқынды түрде тіршілік етеді де, қалған түрлерінің тіршілік процесін баяулатады. Осындай нашар дамитын түрлері топырақта көптеп таралған. Практикада қолданғанда бұндай түрлерді бұршақ тұқымдас өсімдіктердің тамырына жұқтыруға болмайды.

Сонымен қатар әрбір бұршақ тұқымдастардың өзіне тән түйнек бактериялары болады. Осыған сай түйнек бактерияларын  қолданылғанда ғана жақсы нәтиже береді. Мұнымен қатар табиғатта аздаған аммиак қоспасы күйінде байланысқан шағын мөлшердегі азотты сіңіретін де микробтар кездеседі. Бұларды аминонитрофиль бактериялар деп атайды. Олар аз мөлшерде газ күйіндегі азотты сіңіре алады.

Бұдан жүз жылдай бұрын  ғылымда бұршақ тұқымдастарына жатпайтын  өсімдіктер тамырынан атмосфера  азотын сіңіретін түйнек бактериялары табылған. Олар шөптесін, сүректі және бұталы өсімдіктерден табылды. Түйнек бактериялары бар өсімдіктердің жалпы саны шамамен 200 – ден асатыны дәлелденді. Түйнектегі микроорганизмдерді бөліп алып, зерттеу оңай емес. Соған қарамастан алынған материалдар сүректі және бұталы өсімдіктерді тамырында азотты сіңірушілер актиномицеттер, ал шөптесін өсімдіктерде түрлі бактериялар екені анықталды. Арнайы әдіспен  тексергенде сүректі өсімдіктертамырынан актиномицеттердің ішінен Frakia туысына жататын өкілдері екені белгілі болды. Қазіргі кезде тамырында Franka туысына жататын микроорганизмдер қоныстанған сүректі және жабық тұқымды бұталы өсімдіктердің 17 туысы белгілі. Кейбір өсімдіктердің жапырағынан түйнек бактериялары табылған. Оларда молеклалы азотты сіңіре алады екен. Осындай өсімдіктердің азотқа бай жапырақтарын тыңайтқыш ретінде қолдану ұсынылып отыр [32].

Атмосферадағы азотты сіңіруге макросимбионт ағзалар - өсімдіктер және микросимбионт ағзалар – Rhizobium туысына жататын түйнек бактериялары белсенді қатысады.  Rhizobium туысына жататын түйнек бактерияларының 11-ге жуық түрлері белгілі. Микроағзалардың әр бір түрі жеке бір өсімдік түріне немесе өсімдік топтарына бейімделген, мысалы, соя өсімдігі ризобийлері

Rhizobium japonicum тек соя өсімдігіне бейімделген, ал түйнек бактерияларының басқа түрлері соя өсімдігіне бейімделген. Rhizobium lupine люпин өсімдігіне, Rhizobium lotus лядвенец өсімдігіне, Rhizobium leguminosarum вика посевная, бұршақпен, астық бұршақпен, ноқат және жасымықпен симбиозды тірішілік ете алады.  Бір түрге жататын түйнек бактериялары штамдарының барлығы бірдей өсімдік тамырларына ене алмайды. Кейбір штамдардың тамыр ұлпарлырына ену қабілеті өте жоғары және олар бұршақ өсімдіктері тамырларында көптеген түйнектер түзуге қабілетті, ал кейбір штамдарының ену қабілеті біршама төмен, сондықтан, өсімдік тамырларында өте аз түйнек түзеді. Сонымен, түйнек бактерияларының штамдары тек мамандандырылған ғана емес, сонымен қатар вирулентті болуы тиіс.

Маманданаған вирулентті түйнек бактерияларының штамдары өсімдіктермен симбиозды тіршілік ету барысында атмосферадағы азотты өте көп мөлшерде байланыстыра алады, оны симбиозды азотфиксациялаудың белсенділілігі деп атайды. Басқа штамдарында азоттты байланыстыру қабілеті төмен.                     

  Маманданаған вирулентті  түйнек бактерияларының штамдары белсенді симбиозды алғы шарты болып саналады. Егер дақыл егіс алқабтарында өсірілсе, мысалы, бұршақ, жасымық және т.б., немесе дақылдар табиғи жағдайларда өсірілсе (жоңышқа), топырақта спонтанды маманданған ризобий штамдары өсімдік тамырлары ұлпаларында түйнек түзеді. Топыраққа қосымша ризобий штамдарын енгізсе, атмосферадағы азотты фиксациялау қабілеті төмендеп, тамырлырда түйнектердің түзілу саны төмендейді. Егер дақыл егіс алқабында алғаш рет егілетін болса, онда егу жұмыстары алдында өсімдік тұқымдарын микроағзалар штамдарымен өңделуі тиіс.

Сонымен, түйнек бактериаларының  атмосферадағы молекулалық азотты фиксациялау үшін түйнек бактерияларының  штамдары тек мамандандырылған ғана емес, сонымен қатар вирулентті болуы  тиіс.

23.Микроағзаларға әсер ететін факторлар: антропогенді факторлардың микробиоценоз құрылымына әсеріАнтропогендік фактор (грек. anthropos – адам, genos – тегі, пайда болуы, лат. factor – іс-әрекет) – адамның барлық тірі организмдердің мекен ортасы ретіндегі табиғатты өзгертуіне әкеп соғатын немесе олардың тіршілігіне тікелей әсер ететін сан алуан әрекеттері. Антропогендік факторға қоршаған ортаға адамның тигізген іс-әрекетінің нәтижесінде атмосфера, өзен-көл және мұхит құрамының өзгеруі, сондай-ақ технология қалдықтар мен радиоактивтік заттардың әсерінен топырақтың ластануы, сөйтіп, жалпы экожүйенің құрамы мен құрылысының бұзылуы жатады. Қазіргі кезде адамның іс-әрекетінің кең көлемде бүкіл биосфераға ерекше әсер етуі жер шарының барлық аймақтарында айқын байқалуда. Бүкіләлемдік бақылау институтының (АҚШ, Вашингтон қ.) мәліметтері бойынша табиғи орта жылдан-жылға нашарлап барады. Интернет жариялаған негізгі мәліметтерде жыл сайын 16,8 млн. га тропиктік ылғалды орман жойылатыны, жерді дұрыс пайдаланбау салдарынан жыл сайын 6 млн. га шөл пайда болатыны, қышқыл жаңбырдан 50 млн. га орманның зақымдалғаны, жыл сайын біздің планетамызда жыртылатын жердің 26 млрд. т құнарлы қабаты жойылатыны, өсімдіктердің 25 – 30 мың түрі жойылып кету қаупінде тұрғаны атап көрсетілген. Кейінгі кезде атмосфераға жыл сайын 400 млн. т күкірт диоксиді, азот және көміртек оксидтері, қатты бөлшектер шығарылатыны анықталды. Қазақстанда Арал өңірінің, Семей жерінің, Балқаш маңының, Каспий алқабының экол. апатты аймақтарға айналуына Антропогендік факторлар негіз болып отыр

25.Табиғаттағы заттар айналымындағы микроағзалардың ролі : құрамында фосфоры бар заттарды тасымалдау процестері.Фосфор да күірт сияқты ақуыздардың құрамына кіреді. Бірақ фосфор табиғатта көбінесе тау жыныстарының құрамында болады. Фосфор қосылыстарының айналымы аса күрделі емес. Ол негізінен екі процестен тұрады:

1. Органикалық фосфордың минералдық қосылысқа айналуы.

2. Фосфор қышқыл тұздарының ерімейтін күйден ерігіш түрге көшуі.

Органикалық фосфордың минералдануы түрлі ағзалар көмегімен жүреді. Мұнда фосфор қышқылы өзі байланысқан органикалық қосылыстан ажырайды. Бұған мына сызба нұсқа мысал болады:

Нулеопротеид  нуклеин  нуклеин қышқылы  нулеопротеидтер H₃PO₄

Пайда болған фосфор қышқылы топырақтағы басқа элеметтермен қосылып өсімдіктерге сіңімсіз, ерімейтін фосфор қосылыстарына, яғни тұздарына айналады. Микроағзалар фосфорлы органикалық қосылыстарды ыдыратып, одан фосфор қышқылын бөліп шығара алады. Ол бактерия жасушасында болатын фосфатаза деп аталатын ферметтің көмегімен жүреді. Бұл бактериялар қара топырақты жерлердегі фосфорлы органикалық қосылыстарды өте жақсы ыдыратады.