6. Лекциялық кешен (лекция тезисі)

Тақырып 1. Кіріспе. Пәннің мақсаттары мен міндеттері. Зерттеу әдістері. Микроорганизмдерді микроскопиялық зертеу әдістері

Микробиология - жай көзге көрінбейтін, ұсақ тірі организмдерді, олардың құрылысы мен биологиялық, биохимиялық қасиеттерін және табиғатта жүріп жатқан процестердегі ролін, адам тұрмысындағы пайдасы мен зиянын жан-жақты зерттейтін ғылым. Микроорганизмдердің басым көпшілігі - бактериялар. Сонымен қатар микробиология төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарды, ашытқы саңырауқұлақтарын, ұсақ балдырларды, қарапайым организмдерді, вирустарды да зерттейді. Өйткені бұл организмдердің сыртқы пішіні, құрылысы өте ұқсас, әрі сол ортаға тигізетін биохимиялық әсері жағынан да бірлестікте болады.

Микробиология ботаника мен зоология ғылымдарының қарапайым организмдерді зерттейтін салаларымен тығыз байланысты. Ал, ферменттер мен витаминдерді зерттеуде микробиология биохимия пәнімен де ұштасып жатады. Микробиология ғылымының жетістіктері қазіргі кезде ауыл шаруашылық дақылдарының өнімділігін арттыруда, түрлі өсімдіктер мен жануарлар зиянкестеріне қарсы күресуде, шырынды азық — сүрлем даярлауда кеңінен қолданылады.

Топырақта жүріп жататын негізгі биологиялық процестер, топырақтың құнарлылығы, оның сапасы мен құралуы микроорганизмдер тіршілігіне байланысты. Микроорганизмдер тіршілігінің нәтижесінде «өсімдіктердің тамыр арқылы қоректенуі жақсарады, сөйтіп егіннің өнімділігі артады. Сондықтан микроорганизмдер тіршілігінің нәтижесінде топырақта азот, көміртегі және фосфор элементтерінің көбеюіне мүмкіндік туады.

Микроорганизмдерді барлық судан да кездестіреміз. Әсіресе олардың басым көпшілігі судың түбіндегі қорыста, қоректік заттардың молырақ жерінде тіршілік етеді. Тіпті өзіміз тыныс алатын ауада да олар жеткілікті. Көбінесе олар ауасы нашар, әсіресе халқы тығыз, өнеркәсіп жиі орналасқан жерлерде кең тараған.

Жалпы микроорганизмдер әлемінің табиғаттағы маңызы орасан зор. Өсімдіктер мен жануарлар қалдықтары микробтардың қатысуымен шіріп, ыдырайды. Олардың денесіндегі түрлі химиялық элементтер ауа мен топыраққа тарайды. Осының нәтижесінде тіршілікке қажетті заттар қайтадан пайда болады.

Жанар қазба байлықтар - шымтезек, тас көмір, мұнай сияқты заттардың да микроорганизмдердің әрекеті нәтижесінде түзілетіні анықталды.

Қазіргі кезде микробиология ғылымның басқа да салаларымен тығыз байланыста, олардың әдіс-тәсілдері және басқа да жетістіктері микробиологияда кеңінен қолданылады.

Негізгі әдебиеттер: [1-8]

Қосымша әдебиеттер: [9-25]

Тақырып 2. Эукариотты, прокариотты микроорганизмдердің морфологиясы, құрылысы және көбеюі. Микроорганизмдер морфологиясы мен сипаттамасы

Микроорганизмдер - көбінесе бір клеткалы, өте ұсақ, жай көзге көрінбейтін тірі организмдер. Олар миллиметрдің мыңнан бір бөлігі - микронмен өлшенеді. Бұлардың құрылысын, сыртқы пішінін және қозғалысын зерттеу үшін кем дегенде 400-500 есе үлкейтетін арнаулы аспап - микроскоп қолданылады. Қазір мамандар 800-1300 есе үлкейтіп көрсететін биологиялық микроскоптарды пайдаланады. Ал жай микроскоптармен көруге болмайтын вирустарды ғалымдар бірнеше он мыңдаған есе үлкейтіп кәрсететін электрондық микроскоптармен зерттеп жүр. Микробиологияда қазір люминесценттік микроскоптар да кеңінен қолданылады. Әдетте кейбір заттар оларға түскен сәуленің әсерінен ұзындығы басқаша сәуле толқынын шашыратып шығарады. Ал микроорганизмдер клеткасының бұндай қабілеттілігі нашар. Сондықтан оларды алдын ала түрлі флюрохромдармен бояйды. Сонда боялған микроорганизмдерді люминесценттік микроскоптармен тірі күйінде оңай зерттеуге болады. Микроорганизмдер бір жерге топталғанда ғана оларды жай көзбен көруге болады. Бұларды колониялар деп атайды. Кейде осы колониялардан бактериялардың қай топқа жататынын едәуір нақты анықтауға болады. Егер түрлі сұйық заттарда, мәселен пішен тұнбасында, сорпада микроорганизмдер кездесетін болса, онда бұл заттар лайланған тәрізденіп, түстері өзгереді. Микроорганизмдердің ұсақтығы соншалық, мың микробты бір сызық бойына орналастырсақ, не бары бір миллиметр ғана болар еді, ал бір метрлік ұзындықты толтыру үшін бұлардын, миллион, тіпті, одан да көбірегін тізбектеп тізу қажет. Батпақты жерден алынған бір грамм лас судағы микробтардың саны бүкіл жер шарындағы жануарлар мен құстардың санынан асып түседі.

Микроорганизмдердің, басым көпшілігі бір клеткалы организмдер. Бірақ олардың кейбіреулері, мәселен зең саңырауқұлақтары, жіпше бактериялар-көп клеткалы организмдер.

Зең саңырауқұлақтары, ашытқы саңырауқүлақтары және қарапайымдардың организмдер систематикасында алатын орны белгілі. Зең және ашытқы саңырауқұлақтары төменгі сатыдағы өсімдіктерге жатса, қарапайымдар - бір клеткалы жануарлар әлемінен орын алады, бактериялардың орны осы кезге дейін дәл шешілмей отыр. Бактериялардың кейбіреулерінің көк-жасыл балдырларға жақындық белгілері бар. Бірақ клеткасында хлорофилдің болмауы себепті бактериялар микроскоптық саңырауқүлақтарға өте таяу тұрады. Бұл екі организмнің қоректенуі де бірдей және бұлардың арасында сапрофит және паразит топтары да кездеседі. Дегенмен, осы кезге дейін бактерия-лардың басқа организмдермен туыстығы жөніндегі деректер мардымсыз болып отыр. Сондықтан микроорганизмдер әлемінде бактериялар жануарлар мен өсімдіктер әлемі аралығынан орын алып, өз алдына жеке сипатталады.

Әлемде көп клеткалы және бір клеткалы микроорганизмдерден басқа клеткалық құрамы жоқ тіршілік иелері - вирустар мен бактериофагтар болатыны жоғарыда айтылған. Соңғы жылдары осы организмдерді зерттеуде электрондық микроскоптардың көмегімен бірқатар бағалы деректер алынды.

Өздерінің сыртқы түріне, тіршілік ету жағдайларына қарай микроорганизмдерді мынадай топтарға бөледі: бактериялар, микроскоптық саңырауқүлақтар, актиномицеттер, балдырлар, қарапайымдар және ультрамикробтар. Әр топтағы микроорганизмдер өздерінің белгілі бір қасиеттері мен атқаратын қызметіне қарай өз алдына бұдан да кішірек тармақтарға бөлінеді.

Негізгі әдебиеттер: [1-8]

Қосымша әдебиеттер: [9-25]

Тақырып 3. Микроорганизмдер физиологиясы Микроорганизмдердің өсуі және культурасы.

Тіршілік әрекеті барысында микроорганизмдер басқа жануарлар сияқты қоректенеді, тыныс алады және көбейеді. Қлеткаға келіп түскен қоректік заттар оның қабықшасын және цитоплазмасын құрауға және сонымен бірге энергия алуға жұмсалады. Тіршілік әрекеті барысында микроорганизмдерде ассимиляция және диссимиляция процестері дамылсыз жүріп жатады.

Су - бактерия клеткаларының құрамындағы негізгі заттардың бірі. Ылғалды жерде ғана клеткада өте күрделі химиялық процестер жүреді. Судың біраз бөлігі клеткада белоктар, углеводтар және басқа заттармен байланып, біраз бөлігі таза күйінде кездеседі. Онда клеткаға қажетті минералдық және органикалық заттар ериді. Сонымен бірге ол клеткада жүретін көптеген химиялық реакцияларға тікелей қатысады.

Зерттеулерге қарағанда микробтар белогында өсімдіктер мен жануарлар белоктарында болатын амин қышқылдарының барлығы дерлік кездеседі. Бірақ та әр түрлі бактерияларда амин қышқылдарының саны мен сапасы бірдей бола бермейді.

Микробтар клеткасында негізінен жай (протеиндер) және күрделі (протеидтер) белоктар бар. Жай белоктардағы амин қышқылдары сапасы жағынан жоғары сатыдағы организмдердің амин қышқылдарына өте ұқсас. Микробтар тіршілігінде күрделі белоктардың алатын орны ерекше. Оның құрамында белоктар мен нуклеин қышқылдарынан тұратын нуклеопротеидтер бар. Олардың микроорганизмдер өскенде, көбейгенде зор маңызы болады.

Кейбір микроорганизмдерде кездесетін қор заты -волютин құрамында да осы нуклеопротеидтер бар.

Клеткадағы белоктар, углеводтар және майлардың мөлшері бактериялардың түріне және олардың қоректену тәсіліне тікелей байланысты. Мәселен, темір бактерияларында басқаларына қарағанда - темір, күкірт бактерияларында - күкірт, теңіз микроорганизмдерінде - натрий мен хлор көбірек кездеседі. Сондықтан бұл микроорганизмдерді өсіргенде, олардың ортаға қоятын талабын ескеру қажет.

Микроорганизмдердің химиялық құрамын білудің іс жүзінде зор маңызы бар. Өйткені қандай да болмасын микробтық ортада белокты және майды көп түзетінін білу арқылы оларды өз мақсатымызға бейімдеуге болады. Мәселсн, торула утилис деген ашытқы саңырауқұлақ мал азықтық сірнеге (мелисса) аммиак тұзы қосылғанда ғана жақсы көбейеді де, сөйтіп, ортада белоктың көбірек жиналуына себепші болады. Бұл микроб қоректік зат жеткілікті болғанда сыйымдылығы 500 гектолитр болатын заводтағы ыдыстарда 8 сағат ішінде 350 килограмға дейін белок түзе алады.

Негізгі әдебиеттер: [1-8]

Қосымша әдебиеттер: [9-30]