Микробиолгоия

Кіріспе

 

Микробиология – жай  көзге көрінбейтін, ұсақ тірі организмдерді, олардың құрылысы мен биологиялық, биохимиялық қасиетерін, табиғатта жүріп жатқан процестердегі ролін, адам тұрмысы саласындағы пайдасы мен зиянын жан-жақты зертейтін ғылым.

Микроорганизмдердің басым көпшілігі – бактериялар. Сонымен қатар микробиология төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарды, ашытқы саңырауқұлақтарын, ұсақ балдырларды, қарапайым организмдерді, вирустарды зерттейді. өйткені бұл организмдердің сыртқы пішіні, құрылысы өте ұқсас, әрі сол ортаға тигізетін биохимиялық әсері жағынан да бірлестікте болады.

Микробиология ғылымының жетістіктері  қазіргі кезде ауыл шаруашылық дақылдарының өнімділігін арттыруда, түрлі өсімдіктер мен жануарлар зиянкестеріне қарсы күресте, шырынды азық – сүрлемді даярлауда кеңінен қолданылады.

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

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

Микробиология – микроорганизмдердің биохимиялық әрекеттерін, қоректік заттарды өзгертудегі олардың негізгі ролін қарастырады. Бұл процестердің ішінде кейбір микроорганизмдер әрекеттерінің, мәселен қанттың спиртке дейін ашуының, антибиотиктер мен витаминдер түзілуінің халық шаруашылығында зор маңызы бар. Микроорганизмдер тіршілігінің ең бір айқын байқалатын жері – ашу процесі. Күнделікті көріп жүрген сыра мен түрлі шараптар, тағамдардың шіріп, бүлінуі және көгеруі бәрі де осы микроорганизмдер әсерінен болады.

Осы жағдайды еске ала отырып, біз  микроорганизмдердің биохимиялық  әрекеттеріне ерекше көңіл бөлдік, көптеген биологиялық процестердің негізін толығырақ баяндауға тырыстық.

Сонымен қатар микробиологияның отан қорғау жөнінде де алатын орны ерекше. Дүние жүзілік үстемдікке құмар империалистер көздеген мақсаттарына жетуге барлық айла-амалдарын қолданудан бас тартпайды. Мұны тарих көрсетіп отыр.

Қазір кейбір капиталистік мемлекеттер микроорганизмдердің  адам мен жануарлардың өміріне қауіпті  аурулардың тууына себепші болатын  әрекеттерін соғыс мақсатына пайдалануды көздеп отыр. Олар антибиотиктердің өзі қарсы тұра алмайтын микроорганизмдердің қасиеттерін күшейтіп, оны әр түрлі жәндіктерге (маса, сона, шіркей, шыбын, бүрге т.т) жұқтырып қолданбақ. Өйткені мұндай жәндіктер жұқпалы ауруды селолар мен қалаларға тез таратып, жаппай қырғынға ұшырау қаупін тудырады. Ол үшін микроорганизмдерді жан-жақты зерттеп, жете талдау керек. Сонда ғана олардың қауіпті әрекеттерін біліп қана қоймай, нақты күрес шараларын белгілеп, келтіретін пайдасын да білуімізге болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Микроорганизмдер  морфологиясы мен систематикасы.

Микроорганизмдер морфологиясы

 

Микроорганизмдер –  көбінесе бір клеткалы, өте ұсақ, жай көзге көрінбейтін тірі организмдер. Олар

Олар миллиметрдің жыңнан 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 ғылымдар бірнеше он мыңдаған есе үлкейтіп көрсететін электрондық микроскоптармен зерттеп жүр. Микроорганизмдер бір жерге топталғанда ғана оларды жай көзбен көруге болады. Бұларды колониялар деп атайды. Ал түрлі сұйық заттарда, мәселен пішін тұнбасында, сорпада микроорганизмдер кездесетін болса, онда бұл заттар лайланған тәрізденіп, түстері өзгереді. Микроорганизмдердің ұсақтығы соншалық, мың микробты бір сызық бойына орналастырсақ, небәрі бір миллиметр ғана болар еді. Ал бір метрлік ұзындықты толтыру үшін бұлардың 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 саңырауқұлақтары мен қарапайымдардың  организмдер систематикасында алатын орны белгілі.  Зең және ашытқы саңырауқұлақтары төменгі сатыдағы өсімдіктерге жатса, қарапайымдар – бір клеткалы жануарлар дұниесінен орын алады. Ал бактериялар орны осы кезге дейін дәл шешілмей отыр. Бактериялардың кейбіреулерінің көк-жасыл балдырларға жақындық белгілері бар. Бірақ клеткасында хлорофилдің болмауы себепті бактериялар микроскоптық саңырауқұлақтарға өте таяу тұрады. Бұл екі организмнің қоректенуі де бірдей және бұлардың арасында сапрофит және паразит топтары да кездеседі. Дегенмен осы кезге дейін бактериялардың басқа организмдермен туыстығы жөнінен дәйекті деректер аз болып отыр. Сондықтан микроорганизмдер дүниесінде бактериялар жануарлар мен өсімдіктер дүниесінің аралығынан орын теуіп, жеке өз алдына сипатталады.

Әлемде көп клеткалы және бір клеткалы микроорганизмдерден  басқа клеткалық құрамы жоқ тіршілік иелері – вирустар мен бактериофагтар болатындығы жоғарыда айтылған. Соңғы жылдары осы организмдерді зерттеуде электронды микроскоптар көмегімен бірқатар бағалы  деректер алынды.

Өздерінің сыртқы түріне, тіршілік ету жағдайларына қарай  микроорганизмдерді мынадай топтарға бөледі: бактериялар, микроскоптық саңырауқұлақтар, актиномицеттер, балдырлар, қарапайымдар және ультрамикробтар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Микроорганизмдер  систематикасы

 

Микроорганизмдер систематикасының өзіндік ерекшеліктері бар. Бактериялардың өте ұсақтығы және өте тез өзгергіштік қасиеті систематикалық орнын анықтауға көп қиыншылықтар келтіреді. Қазір микробиологияда бактерияларды классификациялауда олардың толып жатқан қасиеттерін еске алады. Сондай-ақ, морфологиялық ерекшеліктері – клетка пішіні, мөлшері, қозғалуға және спора түзуге қабілеттілігі, Грам әдісімен боялуы, ет-пептонды агарда және желатина бар қоректік ортада өсу ерекшеліктері, физиологиялық қасиеттерінен; қоректену, тыныс алу ерекшеліктері, ортаға бөлетін заттарының түрі мен түрлі химиялық реакцияларға қатысы ескеріледі. Қазір Отанымызда және шетелдерде ұсынылып отырған бактерияларды классификациялаудың бірнеше әдістері бар. Бірақ бұларды аяқталған схема деп айту қиын. Өйткені олардың әрқайсысының өзіне тән кемшіліктері мен жетістіктері бар.

Леман мен Нейман (1896 ж.) барлық микроорганизмдерді екі үлкен топқа немесе қатарға бөлді. Оның бірі – шизомицеттер, екіншісі – актиномицеттер (сәулелі саңырақұлақтар) соңғы жылдардағы зерттеулермен байланысты бұған миксобактериялар қатары қосылды. Бұлардың әрқайсысының өзінде бірнеше тұқымдас және туыстар бар. Бұл системада микроорганизмдерді тұқымдастарға бөлуде олардың сыртқы формасы, спора түзу қабілеттері ескерілсе, туысқа бөлгенде клетка иректігі мен оны бөлетін аралық перденің орналасу тәртібі негізге алынды. Ал бактерияларды түрлерге бөлгенде, морфологиялық, қоректік ортада бактериялардың өсіп-даму қабілеті және физиологиялық қасиеттері еске алынады. Осы классификацияға тоқталып, оны кейбіреулерін сипаттап өтеміз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бактериялар систематикасы

 

Шизомицеттер қатары. Бұл қатар негізінен алты тұқымдасқа бөлінеді: коккалар, бактериялар, спириллалар, спирохеталар, десмобактериялар және бациллалар.

Коккация тұқымдасына шар тәрізді бактериялар – коккалар жатады. Аталуына сәйкес олардың клеткасы шар тәрізді, көпшілігі қозғалуға қабілеті жоқ, спора түзбейтін формалар. Бұл тұқымдастың үш туысының 300-ден астам түрі белгілі.

Стрептококкалар бөліну арқылы көбейеді. Сарциналар көбейгенде сегіз-сегізден бірінің үстіне бірі тең тәрізді болып орналысады. Микрококкалар көбейгенде жеке-жеке клеткаларға ажырап, жүзімнің шоқ жемісіне ұқсап орналысады.

Бактериялар тұқымдасы. Бұған 300-ден астам түрі бар бактериялардың бір-ақ туысы жатады. Олардың клеткалары цилиндр тәрізді жұмыр болады. Спора түзбейді, қозғалмайды. Кейде олар немесе екі-екіден, болмаса моншақ тәрізді тізіле орналасқан таяқшаларға ұқсайды. Топырақта кеңінен таралған және кейбір процестерді қоздырғыштар болып саналады.

Спиралляциялар тұқымыдасы. Екі туыстан тұрады. Спириллалар туысына жататын бактериалар клеткаларының пішіні спираль тәрізді болады да спора түзбейді. Ал осы тұқымдасқа жататын туыс – оба вибриондарының пішіні үтірге ұқсайды, Талшықтары арқылы бұл екі туыстағы бактериалар да актив қозғала алады.

Спирохета тұқымдасы. Клеткалары нәзік әрі ұзын болады. Кейде клетка ұзындығы енінен 200 есеге дейін артады. Бұл тұқымдасқа бірнеше туыстар (спирохета, лептоспира т.б) жатады. Негізінен олардың барлығы да ауру қоздырғыштар (мерез, іш сүзек т.б)

 Десмобатериялар тұқымдасы, бұларды жіп тәрізді бактериалар деп те атайды. Өйткені бұл тұқымдасқа жататын организмдер көп клеткалы ұзын жіпшілер. Жіп тәізді клеткаларда, темірдің және марганецтің гидрототықтары жиналатын қынаптары бар. Бұл тұқымдасқа күкірт және темір бактериалары жатады.Күкірт бактериалары клеткаларыныңбір шеті ептен шырышталған. Осы шетімен олар табиғи заттарға жабысып тұрады.Олар гонийди арқылы көбейеді. Гонийдийларының сыртында талшықтары өте көп. Сол арқылы олар қозғалады.

Бациллалар  тұқымдасы. Ол тек бацилла тұқымдасынан тұрады. Спора түзетін таяқшалар. Олардың қозғалатын да, қозғалмайтын да түрлері бар. Спора түзу кезінде ұршық немесе барабан таяқшасы тәрізденіп өзгереді. Бациллалар тұқымдасының 500-ден астам түрі белгілі. Олар табиғатта өте кең тараған, азотты және азотсыз қалдықтарды ыдыратуда өте үлкен роль атқарады. Бұларддың ішінде қауіпті ауруларды қоздыратын тнрлері де бар.

Актиномицеттер қатары бұл қатарға бір клеталы проактиномицеттер және актиномицеттер деп аталатын екі тұқымдас жатады. Бірінші тұқымдасқа таяқша тәрізді, бұтақтануға бейім бактериялар жатады. Олардың бір ерекшелігі – бұтақталған бір клеткалы мицелий түрінде өсуі (11-сурет). Оның бір ұшы ортаға бекиді де, екінші ұшы ауада қалады. Бұлар ауадағы мицлий ұшында пада болатын споралар арқылы өбейеді. Актиномицеттер табиғатта кең тараған, олар топырақта, суда және өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарында тіршілік етеді. Сөйтіп топырақтағы органикалық қалдықтарды ыдырытып, гумус яғни қарашірікті тұзуге қатысады. Актиномицеттер өз денесінің ортаға түрлі түсті бояулар (пигменттер) бөледі. Кейбір түрлері адам мен жануарларда болатын атиномикоз деп аталатын қауіпті ауруды қоздырады. Актиномицеттердің өніп - өсуіне е қолайлы тепература +23-27градус  жылылық.. Құрғақшылыққа төзімді, кейде құрғақ топврақта он жылдан астам уақытқа дейін тіршілігін сақтай алады. Оларға қолайлы қышқылдық (Рн) мөлшері 6,8-/,0 шамасында болуы жетклікті. Топырақтағы актиномицеттер саны жыл маусымына байланысты өзгеріп отырады. Мәселен, кездесетін микроорганизмдердін саны жалпы санына шаққанда көктемде 20 проценттей, ал күзде 30 проценттей болады. Топырақтың терең қабаттарында сирек кездеседі.

АКтиномицеттердің ішінде басқа микроорганизмдер тіршілігін тежейтін, кейде оларды құртып жіберетін ерекше заттар бөлетін түрлері де кездеседі. Оны антибиотиктер деп атайды. Олар түрлі ауруларға қарсы қолданылып жақсы нәтиже беріп отыр.

Миксобактериялар қатары. Миксобактериялардың көпшілігі  таяқша тәрізді. Бұлардың бактериялардың басқа топтарына қарағанда негізгі ерекшелігі көбею мен даму процестерінің өте күрделілігенде. Кейбір түрінде жекелеген ядро болады. Қоректік ортаның бетінде түзілген колониялар аз уақыт ішінде оны жауып кетеді. Клеткадан бөлінген шырын ісініп, оны алға қарай жылжытып отырады. Қоректік ортаны алқызыл түске бояйды. Мұның миксококкус, полиангум, хондромицес және сорангум деп аталатын туыстары бар.

Миксобактериялардың көпшілігі  көңде, шіріген ағаш қалдықтарында, топырақта жиі кездеседі. Олар табиғаттағы  органикалық заттардың қалдықтарын, әсіресе клетчатканы ыдырататын организмдер.

 

 

Қарапайым организмдер

 

Бұлар - бір  клеткалы организмдер. Олардың клеткалары цитоплазма мен ядродан тұрады. Кейбір қарапайымдардың сыртқы қабығы болмайды, ал оның қызметін цитоплазманың тығыздалған сыртқы қабаты атқарады. Қабығы жоқ цитоплазма клетка қабығын керіп, кез келген жерінен тамыр аяқтар шығарады. Тамыраяқтылар бір оыннан екінші орынға сол аяқтары арқылы жылжып отырады. Талшықты формаларының денесі ұзындау келеді де, оларда бір немесе бірнеше талшық болады. Талшықтылардың құрылысы тамыраяқтылардан гөрі күрделілеу. Эктоплазма қабатында ерекше қыртыс – ауыз тесігі болады. Ол арқылы талшықтылар қоректенеді. Эндоплазмасында ядро, вакуоль және басқа заттар бар. Талшықтылар бөліну арқылы көбейеді. Талшықтылардың бірсыпырасы автогрофты жолмен қоректенеді. Ал кейбір түрлері органикалық заттарды бүкіл денесімен сіңіреді. Сол сияқты бактериялармен, ашықты саңырауқұлақтамен қоректенетін трлері де бар.

Кірпікшелілер денесінің  сыртында кірпік сияқты қылшықтармен  жабылған қабығы бар. Олардың қоректенетін органойдалары, кейбір түрлерінде қорытылмай қалған «асты» сырқа шығаратын,жыныс органдарына ұқсас саңылаулары болады. Олар бөліну арқылы және жыныстық жолмен көбуйе алады.

Қолайсыз жағдай туғанда  қаапайым оргпнзмдер циста де аталатын формалар түзеді. Циста күінде қарапайым  организмдер қоректенбейді, қимылдамайды, тыныштық күйде болады. Көбінесе олар топырақта және суларда жиі кездеседі. Циста күйіндегі қарапайым организмдер топырақтағы процестерге ерлін қатыса алмайды. Бір грамм топырақтағы қарапайымдардың саны түрліше болып келеді. Мәселен, шымды күлгін топырақтарда олар көп кездеспейді. Ал мұндай топырақтар жақсы өнделсе, олардың тек саны ғана емес түрі де көбейе түседі.