Қазақстан Республикасы Денсаулық сақтау министрлігі

ҚР жоғарғы медициналық оқу орындарының оқу - эдістемелік секциясы

С.Ж. Асфендияров атындағы Қазақ Үлттық медицина университеті

Б.А. Рамазанова, Котова А.Л., Қ.Қ. Қүдайбергенұлы, Б.М. Хандиллаева,

Г.Р. Амзеева

Микроорганизмдер физиологиясы

(оқу - әдістемелік құрал)

Ал маты 2007 ж.

здк

ББК 52.64ц73 М 52

М 52 Микроорганизмдер физиологиясы: Оқу-әдістемелік құрал/Б.А. Рамазанова, А.Л. Котова, Қ.Қ. Қ^дайберген^лы, Б.М. Хандиллаева. - Апматы, 2007. 132 бет.

Isbn 9965-826-28-5

Медишшалык жоғарғы оку орындарынын студенттері мен оқытушыларына арналған оку - әдістемелік кұралда микроорганизмдердін (бакгериядар, рик-кетсиялар, хламидиялар, микоплазмалар, саңырауқұлақтар, карапайымдылар жэне вирустар) тіршілік етуі (қоректенуі, тыныс алуы, өсіп-өніп көбеюі), коректік орталар, микробтардың таза дақылын бөліп алу эдістері туралы мәліметтер баяндалған. Сонымен бірге оларды жан - жакты черттеп, анықтау үшін тэжірибелік сабактар жүргізудің нұсқалары ұсынылған.

Рецензенттер: Қаз¥МУ-нің микробиология, вирусология жэне иммунология кафедрасыяын профессоры, м.ғ.д. Ә.Ә. Табаева, Қаз¥МУ-нің эпидемиология кафедрасының меңгерушісі, м.ғ.д., профессор С.Ә. Әміреев.

Оку кұралы С.Ж. Асфендияров атындағы К#з¥МУ-нің Орталык әдістемелік кеңесінде (ЦМС) бекітілді.

Хаттама № 5, «28» цыркүйек 2006 жыл.

ББК52.64я73

М 4107020000 00(05)-07

Isbn 9965-826-28-5

С Рамазанова Б.А., Котова А.Л., Кұдайбергенұлы К-Қ-. Хандиллаева Б.М., Амзеева Г.Р. Алматы, 2007 ж.

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР ТіЗіМі

АДФ- аденозиндифосфат

АТФ- аденозинтрифосфат

ГАР- гемагглютинация реакцнясы

ДНҚ- дезоксирибонуклеин қышқылы

иРНҚ- информациялық РНҚ

КДФГ- 2-кето-3-дезокси-6-фофогаикоген қышқылы

ЛПС- л и по полисахарид

НАД- никотинамидадениндинуклеотид

ПТР- полимеразды тізбектік реакция

ПФ- пентозофосфат

РНҚ- рибонуклеинқышқылы

рРНҚ- рибосомалық РНҚ

тРНҚ- транспорттық РНҚ

УК- ультрокүлгін

ФДФ- фруктозодифосфат

ЦПӘ- цитопатогендік эсер

ЦПМ- цитоплазматикалық мембрана

Микроорганизмдердің физиологиясы

Бактериялар физиологиясы

Бакгериялар физиологиясы - бактериялардың тіршілігін, загғ алмасуын, қореісгенуін жэне қоршаған ортамен қарым-қатынасын зерт-тейді. Бакгериялардьщ зат алмасуын зертгеу оларды дақылдандыруда, таза дақылдарын бөліп алып идентификациялауда ұлкен орьш алады. Патогенді және шартты - патогенді бакгериялардьщ физиологиясын зерделеу, олар тудьфатьш жүқпалы аурулардың патогенезін зергтеу, микробиологиялық диагноз қоюда, емдеу жэне олардың алдын any, адам мен қоршаған орта қарым-қатынастарьш реттеу, сонымен қатар биотехнологиялық процестерді қолдана отырып, бактериялардая биологиялық белсенді затгарды алу үшін қажет.

Бактериялардың ңоректенуі

Бактериялық жасушаның химиялық құрамы.

Бактерия жасушасының 80-90% судан, ал қалған 10% құрғақ заттан тұрады. Жасуша ішіндегі су бос немесе байланысқан күйде болады. Ол жасушаға серпімділік қасиетін бере отырып, гидролитикалық реакцияларға қатысады. Жасушаны кептіру арқылы ішіндегі судан арылту, ондағы метаболикалық және кобею процестерінің токтауына экеліп соқгырады. Мұздатылған күйдегі жасушаны вакуумда кептіру (лиофилизациялау) микробтардың кобеюін токтатып, ұзақ уақыт сақгалуьша мүмкіндік береді.

Құрғақ зат құрамы төмендегідей:

52% - ақуыз, 17% - көмірсулар, 9% - майлар, 16% - РНҚ, 3% -ДНҚ жэне 3% - минералдық заттар.

Акуыздар ферменттер болып табылады, сонымен қатар жасушаның құрылымдық бөлігі, ол цитоплазматикалық мембрана және оның туындылары, жасуша қабырғасы, талшыктар, споралар және кейбір капсулулар құрамына кіреді. Кейбір бактериялардың ақуыздары олардың антигендері ментоксиндері болады. Бактериялар ақуздарының құрамына адамдарда болмайтын Д-аминқышқылдары мен диаминопимелин қышқылы кездеседі.

Бактерия жасушасы құрамындагы көмірсулар моно-, ди-, олигосахаридтер мен полисахаридтер күйінде болады, сонымен катар акуыздар, майлар жэне басқа қосындылар кұрамына кіреді.

4

Майлар немесе липңдтер цитоплазмалық мембрана кұрамына кіреді, грам-теріс бактериялардың жасуша қабырғасында болады, сондай-ақ қоректік зат ретінде жинакталады, грам-теріс бактерия-лардың эндотоксиндерінің қурамында болады, ЛПС кұрамында антиген түзеді.

Нуклеин қышқылдары. Бактерия жасушасында РНҚ-ның барлық түрлері кездеседі: иРНҚ, тРНҚ, рРНҚ. Пуриндікжэне пиримидиндік нуклеотидтер — нуклеин қышқылдарын түзетін құрылыстық блоктар болып табылады. Бұдан басқа пурин жэне пиримидин қышқылдары көптеген коферменттер құрамына кіре отырып аминқышқылдарын, моносахаридтерді және органикалык қышқылдарды тасымалдауға қатысады. ДНҚ бактерия жасушасьшда тұқым қуалау қызметін атқарады. ДНҚ молекуласы екі полинуклеотидтік тізбектерден тұрады.

Минералдық заттар жасушаны өртегеннен кейінгі кұлден табылады. Төмендегідей көптеген минералдық заттар (N, S, Са, К, Mg, Fe, Mn), сонымен катар микроэлементтер (Zn, Си, Со, Ва) кездеседі.

Қоректену түрлері жэне энергия any әдістері бойынша бактериялардын жіктелуі. Бактерия метаболизмінің негізгі максаты осу , дэлірек айтқанда жасушаның барлық кздэылымдарының үйлесімді ұлғаюы больш табылады. Бактерия жасушасының негізі көміртегі атомынан тұратын органикалық қосылыстар (ақуыздар, көмірсулар, нуклеин қышқылдары) болғандыктан, жасуша осу үшін үздіксіз көміртегі атомдарыньщ түсіп тұруын қажет етеді. Сіңірілетін көміртегі алу көзіне байланысты бактерияларды төмендегі түрлерге боледі:

Аутотрофтар (гректің autos - өзім, trophe - қоректену)-өз жасушаларын кұруда көміртегін ауадағы С0₂ нен сіңіретіндер.

Гетеротрофтар (грекше heteros- баска)-көміртегіні органикалық косылыстардан пайдаланатындар. Женіл сіңірілетін көміртегі квздері гексозалар, көпатомды спирттер, аминкышқыддар болып табылады,

Энергия көзі ретінде күннің жарығын пайдаланатын организмдерді фототрофтар деп атайды. Ал тотығу-тотықсыздану реакцияларының нэтижесінде пайда болған энергияны пайдаланатын организмдерді хемотрофтар деп атайды.

5

Хемотрефтардың іптінде органикалық емес электрондарды (H₂, NH₂, H₂S, Ғе,+ және т.б) пайдаланатындарды литотрофтар (грек-тің lithos-тас), ал органикалық қосылыстардың электрондарын пайдаланатындарды органоторфтар деп атайды.

Медициналық миіфобиология зерттейтін бактериялар гетерохе моорганотрофтарға жатады. Бүл топтың ерекшелігі - көміртегі көзі-энергия көзі болып табылатындығында.

Әр тұрлі бактерияларда гететротрофтық дэрежесі біркелкі болмайды. Өлі органикалық затгармен қореісгенетін және басқа организмдерге тәуелсіз микроорганизмдер-сапрофиттер (гректің sapros- шіріген, phitos-өсімдік) жэне қоректік заттарды макроорганизмнен алуға тәуелді гетеротрофты микроорганизмдер паразиттер (гректің parasitos- арамтамақ) деп бөлінеді.

Паразиттерді облигатты және факультативті түрлерге ажыра-тады. Облигатты паразиттер жасушадан тыс жерде мұлдем тіршілік етеалмайды.Оларғамакроорганизмжасушасыныңішіндеғанакөбейе алатын Rickettsia, Coxiella, Ehrlichia, Chlamidia тұқымдастығының өкілдері жатады.

Факультативті паразиттер, сапрофиттер тәрізді, иесінің жасу-шасьшсыз қоректік орталарда in vitro, яғни дәлірек айтканда, орга-низмнен тыс тіршілік етіп көбейе алады.

Бактерияларды in vitro жүйесінде дақылдандыру қоректік орталарда жүзеге асырылады. Жасанды қоректік орталар келесі талаптарға сай болуы тиіс:

1. Бактериялардың барлық тіршілік процестері суда өтетіндікген кез келген қоректік ортада жеткілікті мөлшерде су болуы қажет.

2. Гетеротрофтык бактерияларды дақылдандыру үшін, ортада органикалық көміртегі кезі болуы керек. Бүл қызметті түрлі органи-калық қосындьшар атқарады: көмірсулар, аминқышқылдары, орга-никалық қышфілдар, майлар. Ең жоғарғы энергетика көзі глюкоза болып табылады, өйткені ол ыдырау барысында тікелей АТФ және биосинтетикалық жолдарға қажетті ингредиеннттерге бөлінеді. Б^л мақсатта акуыздардың жартылай гидролизінің өнімі, поли-, олиго-, дипептидтерден тұратын пептон жиі пайдаланылады. Пептон және де бактериалдық акуыздарды қүруға қажетгі аминқышқылдарын жеткізіп отырады.

3. Ақуыз, нуклеотидтер, АТФ, коферменттер синтездеу ұшін,

6

бактерияға азот, күкірт, фосфат және басқа да минералдық заттар мен микроэлементтер қажет.

Азот көзі ретінде пептон болуы мүмкін, сонымен қатар көптеген бактериялар азот көзі ретінде аммоний түдцарын пайдалана алады.

Күкірт пен фосфорды бактериялар бейорганикалық тұздар ре-тінде пайдалануы мүмкін: сульфаттар және фосфаттар күйінде.

Ферменттердің дұрыс жұмыс жасауы үшін бактерияларға Са^, Mg₂, Мп₂+, Ғе₃+ иондары кажет, оларды қоректік орталарға фосфат тұздары ретінде қосып отырады.

4. Көптеген микроорганизмдердін өсіп-өнуінде орта рН маңызды орын алады. Ортаның рН-ын белгілі бір деңгейде ұстап отыру, бактериялардың оздерінің тіршілік өнімдерінің нәтижесінде пайда болған улардан өліп қалмауы үшін қажет. Осы мақсатта қоректік органы фосфаттық буфер көмегімен буферлеп қояды. Зат алмасудың нэтижесінде шамадан тыс қышқыл бөлінген жагдайда қоректік ортага кальций карбонатын қосады.

5. Ортаның белгіленген осмостық қысымы болуы керек. Бак-териялардың көтнілігі изогониялық орталарда өседі, ал ортаның изотониялық болуы NaCl-дің 0,87%-дық концентрацияда қосу арқылы жеткізіледі. Кейбір бактериялар түз концентрациясы. 1 %-дан темен орталарда все алмайды. Бүндай бактерияларды галофильді бактериялар деп атайды.

Қажет болған жағдайда қоректік орталарға өсу факторларын, кейбір бактериялардың есуін басатын ингибиторлар, ферменттер әсерін күшейтетін субстраттар мен индикаторлар қосылады.

6. Қоркетік орталар стерильді болуы тиіс. Консистенциясына байланысты қоректік орталар сұйық, жартылай сұйық жэне тығыз болып келеді. Орта тыгыздығы агар-агар қосу аркылы жасалады.

Агар-агар - балдырлардан алынатын полисахарид. Ол 100 С температурада балқып, 45-50sC — та катады. Жартылай сұйық орта жасау ұшін 0,5% және тығыз орталар ушін 1,5-2% концентрацияда агар қосылады. Құрамы және қолданылу мақсатына қарай орталарды каралайым. кұрделі, элективті, минималды, дифференциалдык-диа-гностикалық жэне аралас қосарланған орталар деп бөледі.

Қүрамына қарай орталар карапайым және күрделі деп бөлінеді.

7

Қарапайым орталарға пептонды су қоректік сорпа жэне ет-пептонды агар жатады. Осы қарапайым орталардың негізінде күрделі орталар жасалынады, мысалы қантты жэне сарысулы сорпа, қанды агар.

Ортаны қолданылу мақсатьша қарай элективті, байыту, диф-ференциалды-диагностикалық деп бөледі.

Элективті деп белгілі бір түрге жататын микроорганизм ғана жақсы өсетін ортаны атайды. Мысалы рН 9 болатын сілтілі орта тырысқақ вибрионын бөліп алуға пайдаланылады. Басқабакгериялар, атап айтқанда ішек таяқшасы, сілтілік жоғары болғандыктан, өспейді.

Байьггу орталары - б^л белгіпі бір бактерияның өсуіне жоғары мүмкіндіктер жасап, басқа бактериялардың өсуін басатын орталар (1- сурет). Мысалы, натрийдің еелениті қосылған орта Salmonella тұкымдастығына жататын бактериялардың өсуін күшейтіп, ішек таяқшасының өсуін басып отырады.

Дифференциадды-диагностикалық орталар бактериялардың ферментативтік белсенділігін зерттеуде қолданылады (2- сурет). Бұл орталардың құрамына фермент эсер ететін субстрат қосылған жай қоректік орта жэне субстратқа фермент эсерін тигізгенде түсін өзгертетін индикатор кіреді. Бұндай ортаның мысалы ретінде Гисс ортасын келтіруге болады. Осы ортада бактерия жасушасы ферменттерінің қантты ыдыратуын зерттейді.

Аралас (қосарланған) орталар, бірлескен флораның өсуін басатын элективті орта мен микроб бөлетін ферменттің белсенділігін анықтайтын дифференциалды-диагностикалық орталар біріктіріліп жасалады. Бұндай орталардың мысалы ретінде патогенді ішек таяқшаларын бөліп алуда қолданылатын Плоскирев ортасы мен висмут-сульфитті агарды келтіруге болады. Берілген екі орта да ішек таяқшасының өсуін басады.

Бактериялардыц ферменттері

Бактерия жасушаның барлық метаболиттік реакциялары негізінде 6 сыныпқа жататын ферменттер арқылы атқарылады: оксиредуктазалар, трансферазалар, гидролазалар, лигазалар, лиазалар, изомеразалар. Бактерия жасушасы түзетін ферменттер жасушаішілік эндоферменттер немесе қоршаған ортаға бөліп шығарылатьш экзоферменттер деп бөлінеді. Экзоферменттер жасуша

8

ішіне келіп түсетін көміртегі мен энергияны сырттан тасымалдауца ұлкен орьш алады. Гидролазалардың көпшілігі экзоферменттер болып табылады, олар крршаған ортаға бөлініп, ірі молекулалы пептидтерді, полисахарид пен майларды жасуша ішіне енуге қабілетті мономерлер мен димерлерге дейін ыдыратады. Экзоферменттердің бірқатары, мысалы гиалуронидаза, коллагеназа жэне басқалары агрессиялық ферменттер болып келеді. Ферменттердің кейбіреулері бактерияжасушасьіньщпериплазмагикалықкеңістігіндеорналасады. Олар затгарды бактерия жасушасы на тасымалдауға қатысады. Бактерияның ферментативтік спектрі тұқымдастық пен туыстас-тықты жэне кейбір жағдайларда тұрді көрсететін таксономиялық белгіге жатады. Сондықтан ферментативтік белсенділік спектрін аныктауды бактерияның таксономиясын белгілеуде қолданады. Экзоферменттерді дифференідаалды-диагностикалық орталарда аныктауға болады, сондыктан бактерияларды идентификациялау үшін дифференциалды-диагностикалық орталар жиынтықтарынан тұратын арнайы тест-жүйелер жасальшған.

Бактерия жасушасының ішіне заттарды тасымалдау меха­низма

Жасушаға коректік заттардың келіп түсуіне ЦПМ жауапты. Қоректік заттар жасуша цитоплазмасына еніп, өзгерістерге ұшырау үшін, олар жасушаны қоршаған ортадан бөлетін шекаралық қабаттардан өтуі керек.

Бактериялық жасушаға қоректік заттарды тасымалдаудың екі түрі бар: енжар және белсенді.

Енжар тасымалдауда заттар тек қана концентрациялық гра­диент бойынша енеді. Бүл кезде энергия жұмсалмайды. Енжар тасымалдаудың екі түрін ажыратады: жай диффузия жэне жеңіл-детілген диффузия. Жай диффузияда молекулалардың мөлшері мен липофилділігі негізгі орын алады, бүл кезде заттар жасушаға спе-цііфикалық емес жолмен енеді. Жеңілдетілген диффузия тасымал-даушы-акуыз-пермеазалар қатысуымен өтеді. Бүл процестін жыл-дамдығы заттың сыртқы қабаттағы концентрациясына байланысты.

Белсенді тасымалдау кезінде зат жасуша ішіне тасымалдаушы-акуыз — пермеаза көмегімен концентрация градиентіне қарсы енеді. Бүл кезде энергия шығындалады. Белсенді тасымалдаудьщ екі түрі

9

бар. Белсенді тасымалдаудың бір түрінде шағын молекулалар (амин қышқылдары, кейбір қантгар) жасуша ішіне еніп, жасуша сыртына Караганда 100-1000 есе артық болатын концентрациялық жағдай туцырады. Екіиші тасымалдау түрін радикалдар транслокациясы деп атайды, бұл кезде кейбір қантгар (мысалы, глюкоза, фруктоза) жасушаға тасымалдануы кезінде фосфорилденеді, ягни химиялык өзгерістерге ұшырайды. Бұл продестерді жүзеге асыру үшін бактерия жасушасының ішінде фосфотрансферлі жүйе болады, оның құрамдық бөлігі белсенді фосфорлирленген түрдегі тасымалдаушы-ақуыз больш табылады.

Конструктивті метаболизм

Баіаерия жасушасьшың негізгі компоненттері құрьлымдықақуыздардан, аминқышқылдарынан, қант фосфаттарынан, пуриндік және пиримидиндік негіздер мен органикалық қышқылдардан полимериза­ция реакциясы нәтижесінде синтезделеді. Бұл қүрылыстық акуыздардың көзі энергетикалық метаболизмнің негізгі жолдарындағы аралық өнімдер болып табылады. Бактериялардың ішінде прототрофтар тобы текқана көміртегі мен энергия көзінен барлық жасуша компонентгерін синтездеуге қабілеті бар. Егер бактерия биосинтетикалық процестерге қатысатын кез келген ферментті синтездеу қабілетін жоғалтса, оның өсуі жэне көбеюі үшін жетіспейтін зат - өсу факторы қажет, бұңцай бактериялар ауксотрофтар деп аталады. Өсу факторларына пуриндік және пиримидиңдік негіздер, коферменттердің простетикалық топ-тарына кіретін витаминдер жатады.

Аминцыгщылдарының биосинтезі. Бактериялардың көпшілігі ақуызды құрайтын 20 аминкьішқылдарыныңбарлығын да синтездейтін кабілетке ие. Бактерия жасушасыньщ ақуыздары ферментгік қызмет атқарады жэне қосалқы құрылымдар: ЦГТМ меи оның туындылары, жасуша қабырғасы, талшыктар, сонымен қатар кейбір бактериялардың капсулалары мен спораларының құрамына кіреді.

Аминқышқылдарынын көміртектік қаңқалары зат алмасудың аралық өнімдерінен кұралады. Бастапқы заты ретінде фрук-тозодифосфат (ФДФ), пентозофосфат (ПФ) жэне ұшкарбонды кьшіқылдар циклы жолдарының өкілдері: пируват, кетоглутар кышқылы, онсалоацетат, фумарат, эритрозо-4-фосфат, рибозо-4-фосфат пайдаланылады. Аминотоптар тікелей амиңдеу немесе кайта

10

аминдау нәтижесіндеенгізіледі.Бейорган»?калықазоттыорганикалық түріне өткізу барлық уақытта аммиак арқылы жұргізіледі. Ңитраттар, нитриттер мен молекулалық азот алдын-ала аммиак қалпына келтірілгеннен кейін ғана органикалық қосылыстардын кұрамына енгізіледі.

Тікелей аминдеу нәтижесінде тек қана L-аланин, L-аспартат, L-глутамат. L-глутамин құралады. Қалған аминқышқылдары өз аминтоптарьш «біріншілік» аминқышқылдарының біреуін қайта аминдеу арқылы алады. Көпшілік жағдайда аминотоп түзілудің соңғы кезеңінде қайта аминдеу жолымен енгізіледі.

Нуклеотидтер биосинтезі. Нуклеин қышқылдары пуриндік жэне пиримидиндік нуклеотидтерден тузіледі. Сонымен катар, пуриндік және пиримидиндік нуклеотидтер көптеген коферменттер құрамына еніп, полимеризациялау реакцияларының белсенділігін арттыруға және аминқышқылдарын, қанттарды, липидтерді тасымалдауға қатысады.

Нуклеотидтердің пентоздық бөлімінің бастапқы қосындылары, ПФ-жолдарында құрылатын рибоза-5-фосфат болып келеді.

Пиримидиндердің көміртектік қаңқасы ушкарбондар циклінде құралатын аспартаттан құрастырылады.

Азот атомдары, пуриндік аминтоптары жэне амиңді пиримидиндер аспартат пен глутаминнең туындайды.

Майлар биосинтезі. Майлар немесе липидтер ЦПМ-ның және грам-теріс бактериялар жасуша қабырғасының маңызды компоненті бола отырып, қоректік зат ретінде де қызмет етеді. Бактериялық май-ларда негізінен ұзын тізбекті (С14-С18) қаныққан май қышқылдары мен бір қосарланған байланысы бар канықпаған май қьшіқылдары кездесесді. Күрделі липидтер фосфатидилинозит, фосфатидилглеци-рин және фосфатидилэтаноламин түрінде кездесесді.

Көмірсулар биосинтезі. Бактерия жасушасындағы көмірсулар моно-, ди- және полисахаридтер күйінде кездеседі. Полисахаридтер кейбір капсулалар құрамына кіреді, крахмал мен гликоген коректік зат қоры болып табылады.

Глюказаның түзілуі пируваттан кері реакция нэтижесінде және глюкозаның ыдырау жолдары есебінен атқарылады. Бір бағьпта ғана жұретін реакцияларды айналып өту үшін, глиоксилаттық цикл сияқгы жанама жолдар болады.

11

Прокариоттарда зат алмасуычыц реттелуі

Жасушада жүретін реакциялардың барлығы ферменттермен катализденетін болғаңдықтан, зат алмасудың реттелуі ферментгік реакциялардың қаркылын реттеу арқылы жүзеге асырылады. Ферменттік реакциялардың жылдамдығын негізгі екі жолмен реттеуге болады: ферменттердің саиын жэне олардың белсенділігін өзгерту арқылы.

Конститутивті ферментгермен байланысты биосинтетикалық жолдар бірінші ферменттің белсенділігін тежеумен (ингибирлеумен) ретгеледі. Индуцибельді ферменттермен байланыстырылатын биосинтетикалық жолдар, олардың синтезін ақырғы оніммен басып тастау (репрессиялау) арқылы реттеледі.

Индуцибельді ферменттермен байланысты катаболикалық жолдар ферменттер синтезінщ индукциясы мен катаболикалық репрессия аркылы реттеледі, ал констутивті ферменттермен өткізілетіні - олардың белсенділігіне аллостерикалық эсер ету арқылы реттеледі. Бүл жағдайда АТФ кері эффектор болса, АДФ — оң эффектор болады.

Энергвтикалық метаболизм

Бактерия жасушасындағы энергия АТФ түрінде кездеседі. Хемоорганотрофты бактерияларда энергияны АТФ турінде алу реакциялары, фоофорилдеу реакциясымен байланысты тотығу-тотықсыздану реакциялары больш табылады. Осы реакцияларда тотыққан көміртегі жасушадан CO_ә, күйінде бөлінеді. Энергияны алу эдістеріне байланысты метаболизмнің бірнеше түрлері болады: тотығу немесе тыныс алу, ашыту немесе ферменттік жэне аралас.

Энергия және көміртегі көзі ретінде глюкоза немесе басқа гексоздарды пайдалаяғанда, тотығудың бастапқы этаптары тотығатын түрінде де, ашыту турінде де ортақ болып келеді. Бұған глюкозаны пируватқа айналдыру жатады.

Тотыгу метаболизмі

Тотығу метаболизміне кабілетті бактериялар энергияны тыныс алу жолымен алады.

Тыныс алу - тотығу кезінде фосфорилденіп орайласқан тотығу-тотыксыздану реакцияларынан энергия алу, бұл кезде электрондардың донорлары органикалык (органотрофтарда) және

12

бейорганикалық (литотрофтарда) қосылыстар, ал акцепторлеры — тек қана бейорганикалық қосылыстар бола алады.

Тотығу метаболизмі бар бактерияларда электроңдар немесе суте-гі —Н+ акцепторы молекулалық оттегі болып табылады. Бұл жағ-дайда пируват С₂ дейін толық тотыгады. Биосинтетикалық процес-тер жэне сутек атомдары үшкарбондар циклы негізін салушыны жеткізіп беруші қызметін атқарады. ал оның барлығын молекула-лык оттегіге күрделі мультиферментті жүйесі бар - тыныстық тіз-бек айналдырады. Бактериялардың тыныстық тізбегі ЦПМ-да жэне жасуша ішілік мембраналық қүрылымдарда орналасады.

Тыныс алу тізбегіндегі АТФ-тың құрылуы хемоосмостық процеспен байланысты. ЦПМ-дағы тасымалдаушылардың ерекше бағытталуы сутегінің ішкі мембранадан сыртқы беткейіне беріліп, еоның нәтижесінде мембраналық потенциалда байқалатын сутегі атомдарының градиенттері құрылады. Мембраналық потенциалдың энергиясы АТФазамен мембранаға шоғырланған АТФ-тың синтезделуіне жұмсалады.

Прокариоттаркөміртегіденбаскадаорганикалыққосылыстарды, атап айтқанда акуыздарды, СО, және Н₂0-ға дейін толық тотықтырып энергия көзі ретінде пайдалана алады.

Аминқышқылдары мен акуыздар да энергетикалық ресурстар ретінде іске асырьшуы мүмкін. Оларды пайдалану бірінші кезекте дайындык сипаттағы тиісті ферменттік өзгерістермен байланысты. Алдымен ақуыздар жасуша сыртында протеолитгік ферменттермен пептидтерге дейін ыдыратылады, оларды жасуша жүтып алып, жасушаішілік пептидазалар аминқышқылдарына дейін ыдыратады.

Аммонификациялау процесі «шіру» процесі ретінде де белгілі, бүл кезде жағымсыз спецификалық иісі бар, біріншілік аминдер құрайтын заттар жинакталады.

Шіріктік бактериялар акуыздьщ С0₂, NH^, b^S-Ke дейін минерализациялануын жузеге асырады. Шіріктік бактерияларға Pro­teus, Pseudomonas, Bacillus cereus жатады.

Ашыту (ферменттік) метаболизмі

Ферментация немесе ашыту — субстраттан бөлініп алынған сутегіні органикалық қосылыстарға тасымалдау кезінде энергия алу процесі.

13

Ашыту процесіне оттегі қатыспайды. Тотықкан органикалық қосылыстар ортаға бөлініп жинакталады. Көмірсулар, аминқышқылдары (ароматталғаннан басқа), пуриндер, пирими-диндер, көпатомды спиртгер ферменттенеді. Ароматикалық кемірсулар, стероидтар, каротиноидтар, майлы қышқылдар аши алмайды. Бүл затгар тек қана оттегі бар ортада ғана ыдырап тотыға алады, ал анаэробты жағдайда б^лар тұракты. Қышқылдар, газдар, спирттер ашыту өнімдері болып табылады.

Спирттік ашыту. Негізінен ашыткы саңырауқүлактарда кездеседі. Соңғы өнімі - этанол мен С0₂. Глюкозаның ашытылуы ФДФ-жолмен анаэробты жағдайда өтеді. Оттегі түсе бастаған жағдайда ашыту процесі әлсіреп, тыныға бастайды. Спирттік ашытуды оттегімен басуды Пастер эффектісі деп атайды.

Спирттік ашыту тамақ өндірісінде (нан жабуда, шарап жасауда) қолданылады.

Сүтщііщылды ашыту. Сүтқышқылды ашытудың екі түрін ажыратады: гомоферменттік жэне гетероферменттік.

Гомоферментгік түрінде глюкозаны ыдырату ФДФ-жолмен жасалынады. Гомоферменттік сүтқышқылды ыдырату S. pyogenes, E.faecalis, S. salivarius кейбір Lactobacillus-тің (1. dulgaricus, L.lactis) қатысуымен өтеді.

Гетероферменттік сүтқышқылды ашыту ФДФ-жолдарының альдолаза жэне триозофосфатизомераза ферменттері жоқ бактерияларда болады. Глюкозаның ыдырауы ПФ-жолымен өтіп, фосфоглицеринді альдегид түзіледі, содан кейін ол ФДФ-жолдары бойынша пнруватқа айналып, соңынан лактатқа тотықсызданады. Ашытудың бұл түрінің қосымша өнімдері этанол мен сірке қышқылы болады. Гетероферментті сүтқышқылды ашыту Lac­tobacillus және Bifidobacterium түқымдастығының өкілдерінде кездеседі.

Сүт қышқылды бактериаларды сүт өндірістеріңде түрлі ашыған өнімдерді алуға және де антибиотиктер дайындауға кеңінен пайдаланады.

Қүмырсқацышңылды (аралас) ашыту. Enterobacteriaceae және Vibrionaceae туыстастарының өкілдерінде кездеседі. Глюкоза ФДФ-жолдарымен, ал глюконат КДФГ-жолдарымен ыдырайды.

14

Анаэробты жағдайда бөлінетін ашыту өнімдеріне байланысты процестің екі түрін ажыратады:

1. Бір жағдайда пируват ыдырау нэтижесінде ацетилкофермент және күмырсқа қышқылы бөлініп, ал ол өз кезегінде көміртегінің қосқышқылы мен молекулалык сутегіне ыдырауы мүмкін. Тізбекті реакцияның арқасында түзілетін ашытудың басқа өнімдері этанол, янтарь жэне сүтқышкылы болып табылады. Коп мөлшерде қышқыл түзілгенін күшті қышқылды ортада түсін өзгертетін индикатор метилрот көмегімен аныктауга болады.

2. Ашытудың басқа түрінде бірқатар қышқылдар түзіледі, бірақ ең басты өнімдер ацетоин және 2,3-бутандиол болып табьшады. Ацетоин пируваттың екі молекуласьшан қүрылып, соңынан екі есе декарбоксилденеді. Тотыққан кезде ацетоиннан 2Л-бутандиол түзіледі. Осы заттар d-нафтолмен сілтілі ортада әрекеттескен кезде бурыл түс береді, бүл қүбылысты бактерияларды идентификация-лауда қолданылатын Фогес-Проскауер реакциясьш қою арқылы аныктайды.

Мащыищылды агиыту

Май қышқылы, бутанол, ацетон, изопропанол және бірқатар органикалық қышқылдар, атап айтқанда сірке, капрон, валериан, пальмитин қышқылдары қант ыдыратқыш қатаң анаэробтардың көміртегіні ашыту өнімдері болып табылады. Осы қышқьшдар спектрі анаэробтарды идентификациялауда сұйық газды хромотография көмегімен экспресс-әдіс ретіңде қолданылады.

Ақуыздардыц ферменттелуі

Егер ашьггу зат алмасуы бар бактериялар үшін энергия козі ақуыздар болса, бундай бактерияларды пептолитикалык деп атайды. Клостридиялардың кей түрлері пептолитикалық больш табылады, ол: С. histolyticum, C. botulinum. Пептолитикалық бактериялар ақуыздарды гидролиздеп, аминқышқылдарды ашы-тады.Көптеген аминқышқылдар басқалармен қосылып ашиды, бүл кезде кейбіреулері донор орнында болса, ал басқалары — сутегі акцепторлары болады. Донор-аминкыщқылы кетоқышқьшға де-заминделіп тотықтык декарбоксилдену нэтижесінде май қыш-Қьілына айналады.

15

Анаэробтық ты'ыс алу

Кейбір бактериялар сутегінің ақырғы акцепторы ретінде нитрапы пайдалану қабілетіне ие. Нитратты тотықсыздандыру екі жолмен өтеді:

1. Аммонификация кезінде нитрат аммиакқа айналады;

2. Денитрификация кезінде нитраттың тотықсыздануы моле-кулалық азот немесе азоттьщ ашыткысына дейін жүреді. Бүл процесс нитратредуктаза ферментімен байланысты.

Сульфаттың тынысалу*

Анаэробты, тыныс алуда сульфатты сутегінің соңғы акцепторы ретінде қолдануға тек қана екі топқа жататын бактериялар қабілетті: Desulfovibrio, Desulfotomaculum. Бұл бактериялар қатаң анаэробтар болып табылады, кұкіртті сутекті түнбада тіршілік етеді де медицинада ешқандай маңызды орын алмайды. Олар донор ретінде молекулалық сутегіні қолданады, сол себептен оларды хемолитотрофтарға жатқызады. Бүл бактериялар табиғатта күкіртті сутегіні түзуде жетекші орын алады.

Бакгпериялардың оттегіге цатынасы

Табиғатта кеңінен тараған оттегі бос жэне байланысқан күйде кездеседі. Ол жасушада, сутегі мен органикалық қосылыстармен байланысқан күйде кездеседі. Ол атмосферада бос молекулярлы күйде кездесіп, жалпы көлемнің 21% үлесін құрайды.

Оттегіге деген қатысы бойынша және энергия алу барысында оттегіні қолдануларына байланысты микроорганизмдер 3 топка бөлінеді: облигатты (нағыз) аэробтар, облигатты анаэробтар, факультативті анаэробтар.

Облигатты аэробтар

Өсуі жэне көбеюі тек қана оттегі болған жағдайда өтеді. Оттегі оттегілік тыныс алу жолымен энергия алу үшін қолданылады.

Энергияны оксидативтік зат алмасу кезінде алады, цигохромоксидазакатализдейтінреакциялардаоттегінітерминальды акцептор ретінде пайдаланады.

Облигатты аэробтарды ауа атмосферасындағы парциалды қысымда өсетін қатаң аэробтар жэне темен парциальды қысымда өсетін микроаэрофилдер деп беледі.

16

Ъцг микроаэрофилдердің күшті тотыктырғыштармен жанас-қанда белсенділігі жойылатын кейбір ферменттерінің (мысалы гидрогеназа ферменті) болуымен байланысты темен парциалдық қысымда ғана олардың ферменттік белсенділіктері артады.

Облигатты анаэробтар

Энергияны алу үшін оттегіні қолданбайды. Зат алмасу оларда —ашыту аркьілы жүреді. Екі түрінде ғана сульфатты тыныс алу бар, олар хемолитотрофтарға жататын Desulfovibrio, Desulfotomaculum. Облигатты анаэробтар екі топка бөлінеді: қатаң анаэробтар жэне аэротолеранттылар.

Қатаң анаэробтарға молекулалық оттегі улы болады, ол микроорганизмдерді өлтіреді немесе өсуін тежейді.

Қатаң анаэробтар энергияны майқьшіқылды ашьггу жолымен алады. Қатаң анаэробтарға мысалы кейбір клостридиялар (С. botuli-num, С tetani), бактероидтар жатады.

Аэротолерантты микроорганизмдер энергия алуда оттегіні қолданбайды, бірақ оттегі бар ортада тіршілік ете алады.

Бұл топқа гетероферменттік сүтқышқылды ашыту жйлымен энергия алатын сүтқышқылды бактериялар жатады.

Факультативті анаэробтар

Оттегі бар эрі оттегі жоқ ортада да өсіп-өнуге қабілетті.

Оларда зат алмасудың аралас түрі бар. Энергияны алу процесі оттегімен тыныстану кезінде оттегіні пайдалану арқылы, ал оттегі жоқ жерде ашытуға көшу арқылы энергия алуға қабілетті. Бак-териялардың бұл тобына анаэробты нитратты тыныс алу тән.

Микроорганизмдердің оттегіге түрлі физиологиялық қатынасы оттегі атмосферасында тіршілік етуге мүмкіндік беретін ферменттік жүйелерінің болуымен байланысты. Or тегі атмосферасында өтетін тотығу процестері кезінде, фла-вопротеидтер тотыққанда түрлі улы заттар: сутектің асқын тотығы жэне оттегінің ашып кеткен радикалы, косақталмаған электроны бар қосындылар түзілетіндігін атап өткен жөн. Бұл қосындылар қанықпаган май қышқылдарының және акуыздардың SH- тобының асқынтотықтануын қоздырады.

Оттегінің улы эсерін бейтараптау үшін, ондай атмосферада

17

тіршілік ете ачатын микроорганизмдердің қорганыс механизмдері болады. Бұндай бактерияларда сутектің асқын тотығы каталаза ферментімен су жэне молекулалық оттегіге ыдыратылады.

Қатаң анаэробтарда каталаза да, пероксидаза да болмайды. Бірақ көптеген қатаң анаэробтарда супероксиддисмутаза ферменті кездеседі. Осы ферменттің көмегімен олар оттегіге төзімді болады. Кейбір катаң анаэробтар (Bacteroides, Fusobacterium) молекулалық оттегінің аз мөлшеріне де төзімсіз болады, ал Clostridium тұқымдастығының кейбір өкілдері оттегі атмосферасында тіршілік < ете алады. Қатаң анаэробтарды дақылдандыру үшін атмосфералық оттегіні тольіқ шығарып тастауға мүмкіндік беретін жағдайлар жасалынады: арнайы құралдарды қолдану, анаэростаттар мен анаэробты бокстар, қоректік орталарға оттегіні редукциялайтын заттар қосу, мысалы натрийдің тиогликолятын, немесе оттегіні сіңірушілерді пайдалану.

Бактериялардың өсуі мен көбею тәсілдері

Бактерияның осуі деп жасушаның барлық компоненттерінің бір мезгілде келісімді түрде ұлғаюын айтады. Жасушаның өсуі шексіз емес. Ең ұлкен өсу деңгейіне жеткен кезде жасуша бөлінеді. Бактериялардың көшпілігі көлденеңінен екіге бөлінеді (За, 36-суреттер). Грамша-оң боялатын бактериялардың көпшілігінде бөліну көлденең қалканың шетінен ортасына қарай синтезделуі арқылы жүреді. Грамша теріс боялатын бактериялардың жасушаларының көпшілігінде көбею ортасынан тартылып, екіге бөліну арқылы жүреді.

Бактерия жасушасының бөлінуі бактерияларда жартылай кон-сервативті механизммен ететін хромосоманың репликациялану циклі біткеннен соң біраз уақыттан кейін басталады. Бұл кезде хромосоманың ДНҚ-ның эр жіпшесі туынды ДНҚ ушін матрица ретінде пайдаланылады. Бактериалық хромосоманың репликация процесіне 20-дан астам ферменттер қатысады. Нативті бактериалдық ДНҚ екі спиралді болғандықтан, репликация алдында матрицалық ДНҚ-ның аналық тізбегі бөлінуі керек. Бұл процеске энергияны сіңіретін реакция кезінде қосарланған спиралді ажырататын хеликаза ферменті, қайта б^рамалануды болдырмайтын топоизомераза (гираза) ферменті қатысады. SSB-белогы біршынжырлы ДНҚ-мен

18

байланысып, спирзлдардың қайта қосарлануына жол бермейді. Соның нэтижесінде репликативтік айырша түзіледі, ДНҚ-ның жаңа тізбектерінің түзілуі ДНҚ-полимераза ферментімен жүзеге асырылады. ДНК-полимераза ДНҚ-ның жаңа тізбектерін жасауға (инициациялауға) қабіпетті емес.

Бактериялардың ДНҚ репликациясы барлық ДНҚ екі еселенгенше жүреді. Репликация тек кана бір таңдаулы аймақта ғана басталады, ол аймақты origin (origin- агыл. бастамасы) деп атайды, б^л жерде нуклеотидтер белгілі бір ретпен орналасады. Origin-де бір немесе екі репликативті айыршалар түзіле алады.

Қоректік ортаға бактерияларды енгізген кезде олар қажетті компоненттерінің бірі азайғанша өседі, сонан соң бактериялардың өсуі мен көбеюі токтайды. Егер осы уақыт аралығыңда ортаға қажетті қоректік заттарды енгізіп, ал зат алмасудың соңғы өнімдерін тазартып отырмаса, статикалык бактериялық дақыл алынады. Статикалық (периодикалық) дақыл өзін генетикалық өсуі шектелген, көп жасушалы организм секілді сезінеді. Егер көбею уақытына байланысты жасалыкатын жасушалар санының тәуелділігін анықтау үшін, абсцисса өсіне уақытты салып, ал ордината өсіне жасушалар санын салып график кұратын болса, өсу кисығы деп аталатын қисық сызық алынады.

Сұйық ортадағы бактериялардың өсу қисығы (4- сурет). Осы қисық бойынша бірін-бірі белгілі бір дәйектілікпен алмастырьш отыратын бірнеше фазаларды ажыратуға болады:

1. Бастапқы - лаг-фаза (ағыл. lag - қалып қою). Инокуляция (бак­терияларды себу) мен көбею аралығындағы уақытты қамтиды. Бұл фаза ұзактығы орташа 2-5 сағатқа созылады, қоректік ортаның К¥ра-мы мен себетін дақылдың жасына байланысты. Лаг-фаза кезінде бактерияларда дақылдандырудың жаңа жағдайларына бейімделу (адаптациялану) жүріп, индуцибельдік ферменттердің синтезделуі басталады.

2. Экспоненциалдық (логарифмдік) фаза. Жасушалардың тұрақтытүрде максималдық жылдамдықпен бөлінуімен сипатталады. Бұл жылдамдық бактерия мен қоректік орта түріне байланысты болады. Бактериялардың арту уақыты генерациялану уақыты деп аталады, б^л уақыт бактерия тұріне байланысты эр түрлі болады:

19

Pseudomonas түріне жататын бактерияларда бұл уақыт 14 мин, ал Mycobacterium түріне жататын бакгерияларда 24 сағатқа тең. Экспоненциалдык фазада жасушалар көлемі мен құрамындағы ақуыздар саны бір қалыпта болады. Бактериялық дақыл б^л фазада стандартты жасушалардан түрады.

З.Стационарлық фаза. Жасушалар саны көбеюді. тоқтат-қан кезде болады. Өсу жылдамдығы қоректік заттардың кон-центрзциясына тәуелді болғандықтан, соңғылардың қоректік ортада азаюына байланысты өсу жылдамдығы да төмендейді. Өсу жылдамдығының азаюы бактерия жасушаларының тыгыздануына, ^ парциалдық қысымның төмендеуіне, зат алмасудың токсикалық өнімдерінің көбеюіне де байланысты болады. Стационарлық фазаның узактығы бірнеше сағатқа созылады, ол бактерия түріне және оларды дақылдандыру ерекшеліктеріне байланысты болады.

4.Өлім фазасы. Зат алмасудың қышқыл өнімдерінің салдарынан немесе өзіндік ферменттердің аутолизінің нәтижесінде болады. Бұл фазаның үзақтығы ондаған сағаттан бірнеше аптаға дейін созылуы мүмкін.

5.Бактериалык популяцияның өсудің логарифмдік фазасында болуы үздіксіз дақылда байқалады, бұған қоректік заттарды біртіндеп өлшемді түрде енгізіп отыру, бактериялық суспензияның тығыздығын бақылау жэне метаболиттерден тазартып отыру арқылы крл жеткізіледі. Үздіксіз бактериялық дақылдар биотехнологиялық процестерде қолданылады.

Даңылдандыру кезіндегі бактериялык салмактың (бактериялар сань[) жинакталуы көптеген факторларга (қоректік орталардың сапасы, себінді мөлшері, өсіру температурасы, рН, өсуді белсендіретін қоспалар жэне т.б.) тәуелді болады.

Сұйық қоректік орталарда бактериялардың өсуі мен көбеюі ор-таның диффуздық лайлануымен, тұнба немес беткейлік үлбір түзу-мен байқалады. Сүйық ортада өсірген кезде көзге көрінетін бел-гілердің болмауы Leptospira бактериясының ерекшелігі болып табы-лады.

Тығыз қоректік орталарда бактерия жасушаларының шогыр-лануын колониялар деп атайды, оларды бір түрге жататын жасушаның үрпактары деп санау қабылданған. Колониялар бір

20

— бірінен пішіні, көлемі, беткейі, мөлдірлігі, консистенциясы меіт түсі арқылы ажыратылады. Беті тегіс жылтыр колонияларды S — пішінді (smooth - ағыл. тегіс) колониялар деп атайды. Беті күңгірт, бұдырланған колонняларды R - пішінді (rung - ағыл. бүдыр) коло­ниялар деп атайды.

Колониялардың түсі бактериялардың пигмент түзуімен бай­ланысты.

Пигменттер түсі, химиялық күрамы және ерігінггігімен ажы­ратылады. Бактериялар өндіретін пигменттер ішінде:

• каротиноидтар — қызыл, сары жэне ашық қызыл түсті майда еритін пигменттер. Олар Mycobacterium, Micrococcus т>ъістастығына жататын бактерияларда кездеседі;

• пирролдылар — Serratia marcescens- те кездесетін спиртте еритін пигмент продигиозин жатады;

• фенозинділер - бұл топқа Pseudomonas aeruginose-де кездесетін суда еритін пигмент пиоцианин жатады, ол қоректік ортаға бөлініп, оны бояйды;

• меланиндер — қара және қоңыр түсті ерімейтін пигменттер, Porphyromonas туыстастығьша жататын бактерияларда кездеседі.

Пигменттер бактерияларды УФ-сэулелерден сактандырады, улы оттегі радикалдарын залалсыздандырады, антибиотиктерден қорғайтын қабілеттерге ие болады, фототрофты бактериялар фотосинтез реакцияларына қатысады.

Колониялардың түрі, түсі, пішіні мен басқа да ерекшеліктері, сонымен қатар тығыз орталарда осу сипаты бактерияның дақылдық қасиеті аталып, оларды идентификациялаган кезде ескеріледі.

Procaryotae патшалығына жататын бактериялар бинарлық көбеюден басқа да көбею тэсілдеріне ие.

Актиномицеттер гифтарын фрагменттеу арқылы көбейеді. Streptomycetaceae туыстастығьша жататын бактериялар спораланьш көбейеді.

Микоплазмалар көбею ерекшеліктеріне байланысты поли-морфты болып келеді. Егер көбею ДНҚ синтезімен бірлесіп жүретін болса, көлденең бөлінуден басқа олар бүршіктеніп көбейе алады. Бүл жағдайда негізгі морфологиялық репродукцияланатын бірлік, домалақ немесе сопақша пішінді болып келген, фрагментация

21

немесе бүршіктену арқылы көбейетін элементарлық денешіктер болып табылады.

Хламидиялар бинарлық жолмен көбейе алмайды. Олар екі түрдің тіршілік етуін қамтамасыз ететін даму циклінен өтеді: бинарлық бөлінуге қабілетсіз жасушасыртылық инфекциялық кіші көлемді элементарлық денешіктер және бинарлық бөлінуге қабілетті жасушаішілік метаболиттік белсенді ірі көлемді ретикулярлық денешіктер. Ретикулярлық денешіктің бинарлық бөлінуінің нэтижесінде туынды элементарлық денешіктер түзіліп, жасушадан бөлініп шығады.

Спирохеталардың кейбір түрлері, мысалы Treponema palli­dum қолайсыз жағдайда циста түзе алады, олар дэндерге ыдырап, бактерия жасушаларының жаңа ұрпағын береді,

Бактериялардың даңылдандырылмайтын түрлері

Бактериялардың спора түзбейтін кейбір түрлері коршаған

ортаның көбеюге жайсыз жағдайларын дақылдандырылмайтын

күйде өткізуге қабілетті. Бүл куйде бактерия жасушалары

метаболикалық кабілетгерін белсенді түрде сақтап, бірақ сүйық және

тығыз орталарда өсіру үшін жасушалар үздіксіз бөліне алмайды.

Тіршілік ету жағдайлары ауысқан кезде, атап айтқанда адам

немесе жануар организміне түскенде, жасушаларға көбею қабілеті

оралып, патогенділік қасиетін сақтайды. Дақылдандырылмайтын

(дамылдау) күйіне өту патогендік бактерияларға эпидемияаралық

және эпизоотияаралық кезеңдерде сакталынуын қамтамасыз

етеді. Дақылдандарылмайтын күйге өткен кезде бактериялар жасу-

шаларының мөлшері кішірейіп, сфера тэріздес пішінденіп, ЦПМ-

ның түтқырлығын өзгертеді. Оларда электрондарды тасымалдау

тыныс алу тізбегі бойынша өтіп, аздаған метаболиттік белсеңділік

сақталынады. Дақылдандырылмайтын кұйге өту үшін температура,

түздар концентрациясы, жарық, оттегінің парциалдық қысымы,

қоректік заттардың құрамы, сондай-ақ бактериялармен биоценоздағы

балдырлардың метаболиттері әсерін тигізеді. Дақылдандырылмай-

тын күйдегі бактерияны анықтау үшін ПТР (полимераздық тізбек-

тік реакция) немесе тотыққан не тотықпаған түрде түсін өзгерте-

тін, бояғыш заттарды қолдану қажет. Дамылдау кезіндегі жасуша-

ға көбею және өсу қабілетін табиғи факторлар қайтаруы мүмкін:

22

қарапайымяылар, топырақ пен су қоймаларнның мекендеушілері, есімдіктердің тамыр талшықтары бөлетін фитогормондар.

Бактерияларды дақылдандыру гиарттары Бактерияларды дақылдандыру үшін бірқатар шарттарды сактау қажет.

1. Қүнды қоректік ортаның болуы. Кез келген қоректік орта кұрамының күрделілігі мен пайдалану мақсатына қарамастан, негізі судан, энергия_%мен көмірсутегінің органикалық көзінен, түракты рН пен осмостық қысымға ие болуы қажет.

2. Дақылдандыру температурасы. Көбею жылдамдығьша температура әсерін тигізеді. Температураға бактериялар әрқалай жауап береді:

- мезофилдер 20-40§С температуралық аралыкта көбейеді. Адамдарда ауру тудыратын бактериялардың көпшілігі мезофилдерге жатады;

• термофилдер 40-60§С температуралық диапазонда өседі. Термо-филдерге актиномицеттер, кейбір споратүзуші бактериялар жатады;

• психрофилдер 0-20§С температуралық аралықга көбейеді.

3. Дакылдандыру атмосферасы. Қатаң аэробтар өсіп көбею үшін оттегі қажет. Аэробтар Петри табақшасындағы агардың бетінде немесе с^йық ортаның жүқа беткі қабатыңда жақсы өседі. Қатаң аэробтардың сүйық ортаның терең деңгейлерінде өсуін қамтамасыз ету үшін оттегі бүкіл қоректік ортаға диффузды түрде таралуы қажет. Бүған қоректік органы үздіксіз араластырып немесе сілкіп отыру, атап айтқанда аэрациялау арқылы қол жеткізіледі. Аэрациялау арнайы аппараттармен — сілкілегішпен іске асырылады.

Факультативті анаэробтарды дақылдандыру үшін жоғарыда аталып кеткен эдістерді қолданады, себебі оттегі бар жерде оларға энергетикалық қамтамасыз етуде оксидативті метаболизм ферментациядан тиімді болады. Микроаэрофилдер оттегінің пар-циалдық қысымы темен жағдайда көбейеді. Бүған ауадағы С0₂-нің парциалдық қысымы 0,03%-ға қарағанда дақылдандыру атмо-сферасындағы С0₂ парциалдық кысымын 1-5% концентрациясына көтеру арқьшы қол жеткізіледі. Бүл үшін арнайы С0₂-инкубаторлар қолданылады, немесе себінділерді жанып түрған шырағдан қойылган эксикаторларға орналастырады.

23

Облигатгы ана^робтар өсу және көбею ушін ауадағы оттегінін ортаға түспеуін талап етеді. Бұған келесі шаралар арқылы қол жеткізіледі:

• қоректік орталарға оттегіні редуциялайтын затгар қосу арқылы: тиогликоль қышқылын, аскорбин қышқылын, цистеин, сульфидтер;

• сұйық қоректік орталарды қайната отырып оттегіден қүтылып, сонан соң орта қүйылған ьщысты резинка тығынмен жауып қою арқылы;

• сілтілі пирогаллол және тағы да басқа оттегіні сіңірушілерді пайдаланып, герметикалық жабылатын ыдыстарға - «газпактарға» салып қою арқылы. Бүл эдіс (Gaspack) аэротолерантгы бактерияларды дақылдандыруда қолданьшады;

• ауадағы оттегіні механикалық жолмен ығыстырып, орнына ыдысты инертгі газбен толтыру аркьілы (бұл мақсатта анаэростаттар мен анаэробты бокстар қолданылады).

Хемо - жэне автотрофты бактерияларды дақылдандыру үшін СО,-мен қаныктырылған атмосфера жасалынады.

4.Дақылдандыру уақыты генерациялау уақытьгаа байланысты. Бакгериялардың көпшілігі көрнекті өсу беру үшін 18-48 сағат аралығында дақылданады. Көкжөтел қоздырғышын дақылдандыру ұшін 5 тәулік керек, ал М. tuberculosis-ті дакылдандыру үшін 3-4 апта қажет.

5.Жарыктандыру. Фототрофты бактерияларды өсіру үшін жарық қажет. Шартгы-патогенді бактериялардың кей түрлері жарыктандыруға байланысты пигмент түзеді,оныидентификациялау кезінде пайдаланады.

Абсолюттік жасушаішілік паразиттерді дакылдандыру (оған Rickettcia, Ehrlichia, Coxiella, Chlamidia түкымдастығының бак-териялары жатады) жасушалар дақылдарында немесе жануарлар мен буынаяктылардың организмінде, сонымен қатар тауык эмбрион-дарында (эрлихиялардан басқа) өсіру арқылы іске асырылады. Тауық эмбриондарын гетеротрофтык деңгейі жоғары бактерияларды дақылдандыруда да колданады, мысалы: Borrelia мен Legionella іұқымдастығының бактериялары.

Өндірістік жағдайларда бактериялар мен саңырауқүлактардың биомассасын (антибиотиктер, вакциналар мен диагностикалық

24

препараттар жасау мақсатында қолдануға алу үшін) дакылдандыру сыйымдылығы эр түрлі арнайы аппараттарда (ферментерлерде) микробтардың өсу және көбеюінің ең тиімді параметрлерін қатаң түрде сақтау арқылы іске асырылады.

Саңырауқүлақтар мен қарапайымдылар физиологиясының