Биотехнология аумағына жалпы мәлімет

Микроорганизмдер көне заманнан бері тіршілік етіп келе жатқан жер бетіндегі тірі организмдердің өкілі болып саналады. Олар үш миллиард жыл бұрын пайда болған деген түсініктеме бар.

Микроорганизмдер – көбінесе бір клеткалы, өте ұсақ, жай көзге көрінбейтін тірі организмдер. Олардың клеткалары миллиметрдің мыңнан бір бөлігімен өлшенеді. Микроорганизмдердің құрлысын, сыртқы пішінін және қозғалуын зерттеу үшін кем дегенде 100 есе үлкейтіп көрсететін арнаулы құрал – микроскоптар қажет. Қазіргі кезде осы мақсатта биологиялық микроскоптар қолданылады.

1 Сурет - Микроскоп

Микроскоптармен зерттеу үшін, клеткаларды алдын – ала түрлі бояу заттар – флуорхромдармен бояйды. Мұндай боялған микроорганизмдер тірі күйінде люминесценттік микроскопта сәуле шашып, жалтырап көрінеді де, зерттеу оңайланады. Микроорганизмдер бір ортада топталып тіршілік етсе, онда колониялар түзеді (2-сурет).

2-сурет Микробтар колонияларының пішіндері

Микроорганизмдердің басым көпшілігін бір клеткалы организмдер деп аталады. Бірақ олардың ішінде, мәселен зең саңырауқұлақтары, жіпше бактериялары көп клеткалылар болып саналады. Микробтар клеткасы сыртқы ортадан қабығы, ал кейбір топтары цитоплазмалық мембрана арқылы ажырайды. Құрылысы жағынан алғанда негізінен айырмашылығы бар екі типті түрге ажыратуға болады.

Бұл эукариот және прокариот клеткалар. Нағыз ядролы микроорганизмдерді эукариоттар, ал қарапайым ядро аппараты барды прокариоттар деп атайды.

Эукариоттарға саңырауқұлақтар, балдырлар және қарапайымдар жатады. Бактерияларды және көк – жасыл балдырларды прокариоттарға жатқызады.Эукариот клеткалары ядро сыртын қоршап тұратын 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 құрылысы эукариоттарға қарағанда қарапайым. Оларда ядро мен цитоплазманың арасында анық шекара байқалмайды, ядро мембранасы жоқ. Дезоксирибонуклеин қышқылы бұл клеткаларда белокпен байланыспаған, эукариоттардың хромосомдары сияқты структуралары мұнда жоқ.Сондықтан болса керек бұл клеткаларда митоз бен мейоз процестері болмайды және бұларда митохондриялар және хлоропластар да жоқ.

3 сурет - Бактериялардың негізгі формалары:

а – микрококкалар; б – диплококкалар; в – тетракоккалар;

г – стрептококкалар; д – стафилококкалар; е – сарциналар;

4сурет - Бактериялардың негізгі формалары:

а – бактериялар; б – ұштарында сапарлары бар бацилдер;

в – споралары ортасында орналасқан бацилдар; г – вибриондар;

д – спириллалар; е – спирохеталар.

Бактериялардың негізгі формалары.Сыртқы пішініне қарай бактеиялар үш топқа бөлінеді.Олар шар тәрізділер, таяқша тәрізділер және ирек формалар(3,4-сурет).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 стафилакоккалар деп атайды. Таяқша тәрізді формалар ұзындығына, диаметріне, клеткалар ұшының пішініне, споралардың түзілуіне қарай бірнеше топтарға бөлінеді. Спора түзетіндерін – бациллалар, ал түзбейтіндер бактериялар деп атайды. Таяқша тәрізді бактерияларды да клеткаларының орналасу тәртібіне қарай бірнеше топтарға бөледі.

Бактериялардың мөлшері. Көптеген шар тәрізді бактериялар клеткаларының диаметрі 1–2 микронға тең (бір микрон бір миллиметрдің мыңнан бір бөлігі). Жұмыр клеткалы түрлерінің ұзындығы 1–4 микронға, ал ені 0,5–1 микронға дейін барады. Судың бір тамшысында микробтардың бірнеше жүздеген миллион клеткаларын орналастыруға болады. Кейбір бактериялар, мәселен жіпше тәрізді күкірт бактерияларының диаметрі 50 микронға жетеді.

Микробиологияда «штамм» және «клон» деген терминдерді жиі қолданады. Штамм деген түріне қарағанда бір жақты түсінік. Әдетте штамм деген әр түрлі (топырақ, су, организм және т.б.) немесе бір түрлі табиғи ортадан бөлініп алынған, бір түрге жататын микроорганизмдердің әр түрлі күльтураларын айтады.