2 Сурет- Колониялардың формасы

Кейде осы колониялардың пішініне, сыртқы түріне, түсіне қарап, ол микроорганизмдердің қай топқа жататынын анықтауға болады.

Микроорганизмдердің басым көпшілігін бір клеткалы организмдер деп атадық. Бірақ олардың ішінде, мәселен зең саңырауқұлақтap, жіпше бактериялар көп клеткалылар болып саналады.

Микробтар клеткасы сыртқы ортадан қабығы, ал кейбір топтары цитоплазмалық мембрана арқылы ажырайды. Құрылысы жағынан алғанда негізінен айырмашылығы бар екі типті ажыратуға болады. Бұл эукариот және прокариот клеткалар.

Нағыз ядролы микроорганизмдерді эукариоттар, ал қарапайым ядро аппараты барларды прокариоттap деп атайды.

Эукариоттарға саңырауқұлақтар, балдырлар және қарапайымдар жатады. Прокариоттарға бактериялар және көк-жасыл балдырлар жатады.

Эукариот клеткаларында ядро сыртын қоршап тұрған цитоплазмадан кішкене саңылаулары бар екі қабатты ядро мембранасымен қапталған. Ядрода 1 - 2 ядрошық болады. Мұнда рибосомдық рибонуклеин қышқылы және тұқым қуалаушылықтың негізі орналасқан хромосомдар синтезделеді. Хромосомдар митоз және мейоз сияқты аса күрделі процестер кезінде бөлінеді.

Прокариоттар клеткасының кұрылысы эукариоттарға қарағанда қарапайым. Оларда ядро мен цитоплазманың арасында анық шекара байқалмайды, ядро мембранасы жоқ. Дезоксирибонуклеин қышқылы бұл клеткаларда белокпен байланыспаған, эукариоттардың хромосомдары сияқты структуралар мұнда жоқ. Сондықтан бұл клеткаларда митоз бен мейоз процестері болмайды және бұларда митохондриялар мен хлоропластар да жоқ.

Бактериялар сыртқы пішініне қарай үш топқа бөлінеді. Олар шар тәрізділер, таяқша тәрізділер және ирек формалар.

Шар тәрізділерді коккалар деп атайды. Коккаларды өзара орналасуына қарай бірнеше топқа бөледі.Олар екі-екіден орналасса - диплококкалар деп атайды, клеткалар өзара тіркесе моншақ тәрізді орналасса стрептококкалар, сегіз-сегізден текшелене орналасқандарын сарциналар деп, сондай-ақ клеткалары жүзім жемісінің орналасқаны сияқты шоқ-шоқ болып келетіндерін ста-филакоккалар деп атайды. Таяқша тәрізді формалар ұзындығына, диаметріне, клеткалар ұшының пішініне, споралардың түзілуіне карай бірнеше топтарға бөлінеді. Спора түзетіндерін - бациллалар, ал түзбейтіндерін бактериялар деп атайды. Таяқша тәрізді бактерияларды да клеткаларының орналасу тәртібіне қарай бірнеше топтарға бөледі.

Диплобациллалар және диплобактериялар екі-екіден қосақтала орналасқан таяқша бактериялар. Стрептобактериялар - клеткалары моншақ тәрізді орналасқан таяқша бактериялар. Кейде пішіні шар тәрізді қысқа, жұмыр таяқша тәрізді бактерияларды да кездестіруге болады. Оларды коккобактериялар деп атайды. Ал спора түзетін тізбектеле орналасқан бактериялар страптобациаллдар деп аталады.

Иректеле орналасқан бактериялардың ішінде ұзыны мен қысқасы ғана емес, ондағы ирек санына қарай да ажыратуға болатын өкілдері кездеседі. Ирек бактерияларға вибриондар мен спириллалар жатады.

Вибриондар үтір сияқты кішкене ирегі бар клеткалар, ал спириллалар бірнеше ирегі бар таяқша бактериялар. Спираль тәрізділерге спирохеталар жатады.

Сонымен қатар бактерияларға жіпше тәрізді көп клеткалы организмдерді де жатқызады. Өзінің даму циклы және құрылысы жағынан күрделілеу және бактериялардан айырмашылығы бар, шырыш бактериялар, миксобактериялар да осы бактериялар тобына жатады.

Бактериялардың үш тобының ішінен клетка пішінінде тұрақтысы коккалар, ал таяқша тәрізді бактериялар өзгергіш келеді.

Табиғаттан микроорганизмдердің өте ұсақ формалары табылды. Оларды ультрамикробтар деп атайды. Бұл топқа бактериофагтар, яғни сүзгіленуші вирустар жатады.

Қантты қоректік ортаға өскенде бактериялар колониялар түзеді. Колонияда бірнеше миллион клетка бар. Колониялардың түсі әр түрлі, кейбіреулері шырыш немесе қоймалжың, ал кейде белгілі бір түске боялған болады.

Бактерия клеткасының әр түрлі бояуларды сіңіріп, боялуының өзі де осы клетка қабықшасына байланысты. Сонда боялған клеткаларды. Грам оң ал боялмағандарын Грам-теріс деп атайды. Бұл 1884 жылы Дания оқымыстысы Грам ұсынған тәсіл.

Клетка қабықшасына іргелес цитоплазмалық мембрана орналасқан. Ол липидтердің екі қабатынан тұрады. Бұл қабаттың беттері ерекше белокпен қапталған. Мембрананың ойысуынан барып мезосома деп аталатын ерекше дене түзіледі. Цитоплазмалық мембрана мен лизосомада клетканың құрғақ заты мен ферменттер орналасады. Бактерия клеткаларының қабықшасы полисахаридтер мен май тектес - липоиттардан тұрады. Кейбір бактериялар қабықшасында хитин деп аталатын азотты зат кездеседі.

Кейбір бактериялар клеткасында күкірт те болады. Бактерия цитоплазмасында жоғары сатыдағы өсімдіктер клеткаларында кездесетін аминқышқылдарының барлығы дерлік бар. Осымен қатар онда рибонуклеин (РНҚ) және дезоксирибонуклеин (ДНҚ) қышқылдары болады. Рибонуклеин қышқылы цитоплазмадағы митохондрийде орналасады. Цитоплазманың ең маңызды қасиеті, онда белок синтезі жүреді. Бұл негізінен аминқышқылдары мен фосфор қышқылының қатысуымен рибосомаларда жүреді. Ал мезосомаларда заттардың тотығуына қажетті энергияға бай аденозин - үшфосфор қышқылының (АТФ) синтезі жүреді.

Цитоплазма - құрамы өне-бойы өзгеріп, жаңарып отыратын тірі материя. Мұнда тірі организмге тән ассимиляция және диссимиляция құбылыстары жүріп жатады. Цитоплазма қоршаған орта жағдайларының өзгеруіне өте сезімтал келеді.Қышқылдар, сілтілер және улы заттар оған қатты зиянын тигізеді.

Фотосинтездеуші бактериялардың цитоплазмасында тилакоид деген зат бар. Қышқыл күкірт бактерияларында олар клетка массасының 40-50% алып жатады. Тилакоидтар негізінен белоктар мен липидтерден тұрады. Онда хлорофилдер мен каротиноидтар сияқты фотосинтезге қажетті пигменттер кездеседі.

Бактериялар әдетте жыныссыз, жай бөліну арқылы көбейеді. Әр клеткадан екі клетка, одан әрі олардың әрқайсысы тағы екі клеткаға, сөйтіп бөліне береді. Бұл процесте алдымен нуклеотид бөлінсе, дәл осы кезде клетка ортасында цитоплазмалық мембрананың екі қабатынан тұратын қалқанша пайда болады. Көптеген бактериялар, ашытқылар, саңырауқұлақтар, қарапайымдар және басқа да организмдер бөлініп көбейеді. Міне микроорганизмдер осылай көбейіп, өскенде микробтар колониясы пайда болады. Осымен қатар таяқша бактериялар бөлінгенде тең екі клетка пайда болса, оны изоморфты, ал бір клетка үлкен, екіншісі кішкене болса, гетероморфты бөліну деп атайды. Бөлінудің соңғы түрі өскен бактерияларда байқалады.

Микроорганизмдер өте тез шапшаңдықпен көбейеді. Бұл үшін ортада қоректік заттардың жеткілікті болуы, жылу, орта реакциясы қолайлы болып, аэробты бактериялар үшін оттегі мол болса, әрбір клетканың көбеюі 20-30 минут сайын қайталанып отырады.

Бактериялардың көбеюінің бірнеше фазалары.

Лаг – фаза – көбею процесі аздап тежеледі. Мұнда жаңадан жасалған қоректік ортаға жіберілген бактериялар көбеймейді, қайта бейімделеді. Бұл фаза 1-2 сағатқа созылады. Фаза аяқталар кезде клеткалар көбейе бастайды. Қоректік ортаны пайдалану қуатты түрде жүреді.

Даму фазасы – көбеюдің ең активті фазасы. Онда бактериялар қарқынды дамиды, өсу шапшаңдығы да арта түседі. Бұл 2 сағаттай уақытқа созылады. Кейбір клеткалар тіршілігі тежеле бастайды.

Стационарлық фазада – жаңадан пайда болған клеткалар мен қырылған клеткалар саны теңеледі. Сондықтан тірі клеткалар саны біраз уақыт тұрақты болып қала береді. Көбею кезінде түзілген өнімдер микробтар тіршілігіне зиян келтіре бастайды. Бұл фаза бірнеше сағаттан бірнеше күнге дейін созылады.

Қырылу фазасында – пайда болған клеткалар санынан өлген клеткалар саны басым болады. Қоректік ортаның физикалық-химиялық қасиеті мүлде өзгеріп, бактериялар тіршілігіне зиянды күйге көшеді. Клеткалардың қырылу жылдамдығы арта түседі. Бұл фазаның ұзақтығы түрлі микроорганизмдер үшін түрліше болады.

Микроорганизмдер классификациясы

Микроорганизмдер көне заманнан бері тіршілік етіп келе жатқан жер бетіндегі тірі организмдер өкілі болып саналады. Микроорганизмдер эволюциясы (дамуы) мен шығу тегі өте күрделі.

Микробиологияда «штамм» және «клон» деген терминдерді жиі қолданады. Штамм деген түрге қарағанда біржақты түсінік. Әдетте штамм деген әр түрлі (топырақ, су, организм және т.б.) немесе бір түрлі табиғи ортадан бөлініп алынған, бір түрге жататын микроорганизмдердің әртүрлі культураларын айтады. Бір түрге жататын штамдардың қасиеттері жағынан жақындығы немесе кейбір жеке қасиеттері жағынан айырмашылығы болады. Соның өзінде әртүрлі штамдардың қасиеттері түр қасиеттерінің шегінен шықпауы тиіс.

Клон дегеніміз бір клеткадан алынған культура. Бір түрдің особтарынан тұратын микроорганизмдер жиынтығын таза культура деп атайды.

Вирустар.Вирустарды алғаш рет темекі теңбілін зерттеген орыс ғалымы Д. И. Ивановский ашқан болатын. Ол өсімдікте кездесетін вирустардың ауру қоздыратын бактериялар өте алмайтын сүзгіден өтіп кететінін дәлелдеді. Вируспен ауырған темекі жапырағын ұнтақтап езіп, оның шырынын сүзгіден өткізген. Содан соң осы сүзіндіні сау темекіге енгізгенде оның ауруға шалдығатынын дәлелдеді.

Қазіргі кезде адам, жануарлар мен өсімдіктерде жұқпалы ауруларды қоздырғыштардың 600-ден астам вирустары табылды.

Вирустарда ядро, цитоплазма, клетка қабықшасы өзара жекеленбеген. Олардың шамасы 10 – 350 мкм жетеді.

Вирустардың ерекше қасиеттерінің бірі – олардың лабораторияда жасалған жасанды қоректік ортада өспеуі. Олар тек тірі клеткада ғана тіршілік етеді.

Вирустардың бөлшегі – вибриондар нуклеин қышқылдары мен белоктан тұрады. ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) немесе РНҚ-дан (рибонуклеин қышқылы) тұратын спираль тәрізді және ол капсид деп аталатын белок молекулаларымен қоршалған. Капсидтердің өзі кейде белоктың бір немесе бірнеше молекуласынан құралған – капсомерлер деп аталады. Сонда капсид пен нуклеин қышқылы (ДНҚ немесе РНҚ) қосылып нуклеокапсид деп аталады.

Бактериялардың көптеген вирустарының (фагтар) құрылысы күрделі. Олардың басы және цилиндр тәрізді құйрықшасы болады. Бактериялар мен актиномицеттердің вирустарын тиісінше бактериофагтар және ак-тинофагтар деп атайды.

Вирустар топырақта көбеймейді, бірақ ұзақ уақыт сақталуы мүмкін. Адам мен жануарлардың біраз вирустарын топыраққа төккеннің өзінде бірнеше айлар бойы өзінің ауру қоздырғыштық қасиетін жоймай сақталады.

Бактерияларды зақымдайтын вирустар, яғни фагтар қоректік ортада себілген бактерияларды қыратыны соншалық, тіпті, мөлдір, яғни қырылған аймақтарды анық көруге болады. Сонда фагтарда бактерияларды ерітіп жіберетін қасиет болады екен. Ал актив емес фагтардың сол бактерия клеткасында бірнеше жылдар бойына зақымдалмай жата беретіні анықталды. Сонда әр фаг бактерияның тек жеке түрін ғана зақымдайды екен. Қазір микроорганизмдердің көптеген түрлерін зақымдайтын фагтар белгілі болды.

Вирустар тіршілік жағдайына тез бейімделіп, өзгеріп отырады. Міне, осы қасиетін ескере отырып, олардан қазіргі кезде аса тиімді шипалық қасиеті бар вакциналар жасауға болады.Төменгі температурада вирустар

тіршілігін жоймайды. Ал температурасы 90⁰ С ыстыққа көтерілгенде олар тез арада қырылып қалады. Вирустарды құрғатқанда ұзақ уақыт тіршілігін жоймайды. Ал ультракүлгін сәулеге олар төзімсіз. Бірқатар химиялық заттар: этил, метил спирттері, эфир және хлороформ вирустарды қырып жібереді.

Қарапайымдылар – бір клеткалы организмдер. Олардың шамасы, пішіні әр қилы, өзіндік даму циклдары болады. Қазіргі кезде қарапайымдылардың 15000 түрі белгілі. Олардың басым көпшілігі паразиттік тіршілік етеді, адам мен жануарларға зиянды, жұқпалы ауруларды қоздырады.

Олардын, пішіні әр түрлі. Біреулері шар тәрізді, басқалары – ұзынша, сопақша келеді. Ал кейбіреулерінің пішіні тіпті тұрақты болмайды.

Жалпы оларда ядро саны біреу. Бірақ бірнеше ядросы бар қарапайымдылар да кездеседі. Ядроның өзі шар тәрізді, сопақша, жалпақ лента тәрізді болып келеді.Қарапайымдылардың қабығы қатты кутикула, яғни мүйізденген заттан тұрады. Ол әрі қорғаныс міндетін атқарады.

Барлық қарапайымдыларда кірпікше, жіпше және жалған аяқшалар болады. Олардың көмегімен қарапайымдылар біршама жақсы қозғалады.

Қарапайымдылар жай бөліну арқылы көбейеді. Сонымен бірге оларда жыныстық жолмен көбею де байқалады. Қолайсыз жағдай туғанда қарапайымдылар бактериялардың споралары сияқты циста деп аталатын дене түзеді. Циста қоректенбейді, қимылдамайды, тыныштық күйде жатады. Ол көбінесе топырақта, суда жиі кездеседі.Топырақтағы қарапайымдылар саны түрліше. Қарапайымдылар аэробты организмдер. Сондықтан олар топырақтың беткі қабатында тіршілік етеді. Олар топырақ реакциясына сезімтал.

Қарапайымдылардың біразы автотрофты организмдер, яғни олар көмір қышқыл газын және минерал тұздарды тікелей сіңіре алады. Сонымен қатар олардың белокты көмірсуды, майды және клетчатканы ыдырататын қабілеттері де бар. Олардың кейбір топтары күйіс қайыратын жануарлардың қарнында тіршілік етеді.

Қарапайымдылардың пайдалы жақтарының бірі – олар топыраққа түскен түрлі ауру қоздырғыш микробтарды құртып, топырақтың тазаруына зор көмегін тигізеді.

Микроскоптық саңырауқұлақтар. Бұл микроорганизмдердің ішіндегі ең үлкен тобы саңырауқұлақтар класына жатады, клеткасында хлорофилі болмайды. Олар төменгі сатыдағы өсімдіктерге жатады, дайын органикалық заттармен қоректенеді, хемоорганотрофты, аэробты организмдер. Қоректік заттар бетінде колонния түзіп орналасады. Бактериялардан айырмашылығы – олардың құрылысы күрделілеу және көбею тәсілі жетілген. Табиғатта кең тараған. Көптеген саңырауқұлақтарды, өнеркәсіпте түрлі антибиотиктерді, ферменттерді, витаминдерді, бірқатар органикалық қышқылдарды алуда және сырдың ерекше түрлерін (рокфер, тіске басар сыр) дайындауда кеңінен қолданылады.

Кейбір саңырауқұлақтар өсімдіктерде, адамда және жануарларда ауру қоздырады. Көптеген саңырауқұлақтардың денесі бір-бірімен шатаса орналасқан жіңішке жіпшелерден тұрады. Оны мицелий деп атайды. Көптеген саңырауқұлақтардың мицелийі буын-буыннан тұрады, бүйір бұтақшалары болады.

Төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарда мицелийдің өзі бөлек-бөлек клеткаға бөлінбеген, бір клеткадан ғана тұрады. Мұндай саңырауқұлақтардың фикомицеттер, ал мицелийі клеткаға бөлінгендерін микомицеттер деп атайды. Клетка қабырғасының 80-90 % азотты және азотсыз полисахаридтерден тұрады. Саңырауқұлақтардың клетка сыртында қабығы, ішінде цитоплазмасы, бір немесе бірнеше ядросы бар. Цитоплазмада гликоген, волютин сияқты заттардан басқа, белок синтезінің мекені – РНҚ-дан тұратын рибосома түйіршіктері орналасады. Осымен бірге мұнда тыныс алу ферменттері шоғырланған митохондрий, лизосома, вакуоль бар. Қоректік қор заттары волютин, липидтер, гликоген және май-лардан, көбіне қанықпаған май қышқылдарынан тұрады. Крахмал жоқ.

Микроскоптық саңырауқұлақтардың классифиқациясы. Нағыз саңырауқұлақтар негізінен алты класқа бөлінеді: Chytridimyces; Oomyces;Lugomyces; Ascomycis, Деuteromyces.

Ascomycis класына көп клеткалы мицелийі бар саңырауқұлақтар жатады. Конидий арқылы көбейеді. Жыныстық жолмен көбейгенде аскоспоралар түзеді. Бұл кластың 20 мыңнан астам түрі белгілі. Даму циклы өте күрделі.

Аскомицеттерге аспергиллус, пенициллум, склеротин т.б. жатады. Ашытқы саңырауқұлақтар (ашытқылар) да осы кластың өкілі болып саналады (3 сурет).