Микрроорганизмдердің химиялық құрамы

Микроорганизмдердің химиялық құрамын зерттеу, олардың зат алмасу процесінде тіршілік ету механизмін түсіндіруге көмектеседі. Сыртқы түріне қарағанда қарапайым болғанымен, микроорганизмдердің химиялық құрамы күрделі. Әр түрлі бактериялардың химиялық құрамы бірдей емес. Тіпті бір топқа жататын микроорганизмдердің өздерінің әр түрлі жағдайларға байланысты клеткасының химиялық құрамы өзгеріп отырады.

Микробтар клеткасы жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарлар клеткасының химиялық құрамына тым ұқсас элементтерден тұрады. Оның 75-85% судан, 15-25% құрғақ заттан құралады. Көміртегінің мөлшері 45-55%, оттегі – 30%; сутегі – 6-8%. Ал фосфор, калий, магний, күкірт, темір сияқты элементтер үлесіне небәрі 3-10% тиеді.

Микроорганизмдердің қоректенуі.Микроорганизмдер де басқа тірі организмдер сияқты қоректенуді қажет етеді. Бірақ микроорганизмдердің бір айырмашылығы бұларда ақуыз қуысы болмайды қоректік затты бүкіл денесінің сыртымен қабылдап, сіңіреді. Сондықтан болса керек сыртқы орта мен клетка арасында зат алмасу өте тез жүреді. Қоректену процесі, яғни оның шапшаңдығы түрлі жағдайларға байланысты. Солардың ішінде қоректік заттар концентрациясының зор маңызы бар. Клетка құрылымы, оның қабығының еріген қоректік заттарды өткізгіштігі де едәуір роль атқарады.

Микроорганизмдердің тыныс алуы энергия бөлінетін органикалық қосылыстар тотығуының биологиялық жолмен жүретін күрделі процесі болып есептеледі. Жасыл өсімдікте энергияны хлорофилл көмегімен күн сәулесінің көзінен алатыны мәлім. Ал микроорганизмдердің басым көпшілігі күн энергиясын пайдалана алмайды. Энергияны олар химиялық реакциялар көмегімен қамтиды. Осы энергияның көмегімен олар клеткада күрделі органикалық қосылыстар түзеді.

Әр клеткада тотығу процесі жүретіндіктен, микроорганизмдердің қоректенуі мен тыныс алуы арасында тығыз байланыс болады. Өйткені клеткадағы қоректік заттар ыдырағанда энергия бөлініп шығады. Ал тыныс алу кезінде энергияның клетка сыртына бөлініп шығатыны да белгілі.

Тыныс алу барысында микроорганизмдер энергияны тек жылу күйінде ғана емес,басқада формада,химиялық электр тогы және жарық күйінде де қамти алады.

Микроорганизм-продуцентіне қойылатын талаптар

Микроорганизмдерді іс жүзінде қолдану көп жақты. Микроорганизмдер мидицинаға, жеңіл және ауыр өнеркәсіпке, ауыл шруашылығына және т.б. маңызды биологиялық активті заттарды синтездеуге қабілетті.

Микробиологиялық өнеркәсіпте түрлі микроорганизмдердің ішінен бір клеткалы саңырауқұлақтарға жататын ашытқылар кеңінен қолданылады. Бірқатар өндірістерде мицелиалы саңырауқұлақтарды және бактерияларды қолдану іске асырылды. Ең кем дегенде және кейде қарапайымдар қолданылады. Микроорганизмдерді қолданудың саны бірнеше жүзден аспайды. Биологиялық активті заттардың микроорганизм - продуценті – биотехнологиялық технологияда басты обьект болып табылады.

Микроорганизм - продуцентінің практикалық маңызы көптеген көрсеткіштермен анықталады, олардың негізгілері мыналар:

1. Зиянсыздығы (тұтынуға және өндіріс процесіне де);

2. Биосинтез активтілігі (өсу жылдамдығы, өнімнің жиналу

жылдамдығы, биологиялық активті заттардың синтезінің

жылдамдығы);

3. Көміртегі көзін пайдалану (шикізаттың қолданылуы, шикізаттың

жеткілдікті болуы, шикізат бағасы);

4. Азот көзінің қолданылуы;

5. Культивирлеу жағдайына сезімталдығы (аэрация, температура, рН,

өсу факторларына қажеттілер және т.б. )

6. Біркелкілігі және факқа тұрақтылығы.

Продуценттің активтілігі, яғни метабализм өнімдерінің қомақты мөлшерінің түзілуі, микроорганизм – продуценттердің маңызды сипаттамасы болып табылады. Алайда технологиялық процесс жағдайында түрлі көміртегі көзін пайдалану қасиеттері де аз емес.

Қиыншылықтары өндірістік ферментацияда бөгде микрофлораның пайда болуы. Егер продуценттің рН көрсеткішінің оптимальдығы қышқылдық немесе сілтілік ортаға ауытқып кетсе, онда бұл қиыншылық оңай түзіледі. Зарарсыздығының жақсы болуынан термофильді продуценттер көзге түседі. Мұндай жағдайларда, микроорганизмдердің қасиеттері мен өндіріске қажеттілігінің түрлерімен продуценттің іс жүзіндегі маңыздылығын бағалауға болады.

Іс жүзінде қызығушылық тудыратын микроорганизмдерді іздестіруде кеңінен жұмыс жүргізілуде. Биотехнологиялық өндірісте активтілігі жоғары мутанттарды алу маңызды болып табылады.

Соңғы уақытта қажетті қасиеттері бар микроорганизмдерді алуда ген инженерия әдістері кеңінен қолданылуда, бұл микроорганизмдердің тұқым қуалау аппараты “қайта жасайды”, активтілігі жоғары жаңа продуценттерді алуға мүмкіндік береді.

Сонымен, демек микроорганизмдердің тіршілік ету негіздерін білмесек, биотехнологиялық технологияны құрып технологиялық процестерімен дұрыс жұмыс жасай алмаймыз.

2 БӨЛІМ