20.Микроорганизмдердің сыртқы ортаның факторларына қатысы.Микроорганизмдердің ортаның қышқылдығы, су режимі,температура, қысым, химиялық заттар,радиацияға тәуелділігіне тоқталыңыз.

Табиғатта микроорганизмдерге абиотикалық факторлармен қатар олармен бірге тіршілік ететін организмдер, биотикалық факторлар да әсер етеді. Абиотикалық факторлар – бұл организмдерді қоршаған тіршіліксіз орта, яғни оларға организмдер тіршілік ететін табиғи ортаның жағдайларын жатқызады. Микроорганизмдерге климаттық факторлар (температура, жарық, ылғал) мен ортаның физикалық-химиялық жағдайлары (рН, оттек, осмостық қысым, еріген қор заттарының концентрациясы, сұйық-сұйық және сұйық-қатты фаза шекарасы) әсер етеді. Биосфераның абиотикалық компоненттері организмдер тіршілігін тежеп немесе реттеп отырады. Ортаның нақты компоненттерінің жетіспейтін немесе артық мөлшері организмнің өсуін тежейді немесе лимиттейді. Сондықтан организмдердің орта факторларына қатынасын олардың минималды және максималды көрсеткіштері бойынша сипаттайды. Бұл көрсеткіштерден тірі организмдердің қолайлы өсуі үшін қажетті оптимум зонасын бөліп алуға болады. Ауытқу оптимум зонасынан неғұрлым алшақ байқалса, соғұрлым олардың организмге тежегіш әсерлері айқын байқалады. Минимум және максимум арасындағы диапозон организмдердің тіршілік ету немесе толеранттылық (төзімділік) шегін анықтайды. Биотикалық факторлар.Микробтарға физикалық және химиялық факторлармен қатар биологиялық факторларда әсер етеді. Табиғатта олар өзара байланысты және бір-біріне тәуелді. Тұрақты экологиялық жүйеге біріккен тірі организмдерді биоценоз деп атайды. Олардың әрбіреуіне популяцияның түрлік және сандық қарым-қатынасы тән. Әр түрлі ценоздардың ішінде (фитоценоз, зооценоз) табиғатта үлкен орын алатыны - микробиоценоз- микроорганизмдер бірлестігі. Эволюция процесі нәтижесінде микроорганизмдер және олармен жоғары сатылы организмдер арасында белгілі бір түр ішінде топ аралық қарым-қатынастар қалыптасқан.

21.Аммонификация процесі және оның ерекшелігін сипаттап жазыңыз.

Аммонификация дегеніміз — азоттың органикалық формаларының аммиак азотына айналуы. Оны көптеген бактериялар, актиномицеттер және микроскоптың саңырауқұлақтар қоздырады. Егер де органикалық заттағы көміртегінің азотқа қатысы 25: 1-ден кем болғанда ғана аммиак ортаға жинала бастайды. Белокты заттардың ыдырауы микробтар бөлетін протеолитикалық ферменттердің әсерінен болады. Гидролиз процесі аралық өнімдер арқылы жүреді. Гидролиздің алғашқы өнімі пептондар мен полипептидтер. Бұлар белок молекуласын протеиназа ферментінің ыдыратуынан пайда болады. Пептондар мен полипептидтер пептидаза фер-ментінің әсерінен аминқышқылдарына дейін ыдырайды.

Белоктан түзілген амин қышқылдары әр түрлі ферменттердің (деминаз, амидаз, дегидраза, декарбоксилаза) әсерінен одан әрі ыдырайды. Бұл процесс негізінен аминқышқылдарының дезаминденуінен басталады. Соның нәтижесінде аммиак және басқа да түрлі органикалық қосылыстардың сипаты сол амин қышқылдарыньщ табиғаты мен қоршаған орта жағдайларына байланысты болады. Мәселен, май қатарына жататын аминқышқылдары ыдырағанда құмырсқа, сірке, пропион, май және басқа да қышқылдар түзіледі, пропил, бутил, амил және соларға ұқсас спирттер пайда болады.

Белоктар ыдырағанда ұнамсыз иісті күкіртті сутегі (Н₂S), меркаптандар, скатол және индол пайда болады. Бұл өнімдер көбінесе анаэробты жағдайда түзіледі.

Азот - ең негізгі элементтердің бірі. Ол тірі жасушаның кез - келген негізгі полимерлерінің құрамына - құрылымды ақуыз, ақуызды - ферменттер, нуклеин және аденозинфосфат қышқылдарының құрамына кіреді. Оның биосферадағы айналымы биологиялық циклдың жетекші звеносының жұмысын анықтайды - бастапқы өсімдік өнімін түзеді. Топырақтағы азоттың мөлшері өте жоғары болуы мүмкін, ал қара топырақтарда 10 т/га дейін жетеді. Бірақ оның 99%-ға жуығы органикалық қосылыстарға, оның ішінде қарашіріндіге байланысқан, сондықтан ол өсімдікке қол жетімсіз күйінде болады және өсімдіктердің өсуінің шешуші факторы ретінде саналады. Құрамында азоты бар органикалық қосылыстардың аммиак бөле минералдану үдерісін аммонийлану деп атайды. Бұл үдеріске ақуыз және оның туындылары - пептидтер мен аминқышқылдары, нуклеин қышқылдары, пуринді және пиримидинді негіздер, мочевина және зәр қышқылдары, азотты полисахаридтер, хитин мен қарашірінді қышқылдары ұшырайды. Ақуыздардың аммонийлануы (шіруі). Ол азотты қосылыстар айналымының ең қарқынды кезеңі болып табылады. Жасушадан тыс айналымдардың соңғы өнімі - аминқышқылдары болып табылады. Үдеріске микроағзалардың, сондай-ақ өсімдіктердің протеазасы қатысады. Әрі қарай аминқышқылдары микроағзалар жасушасына түседі немесе топырақтағы химиялық реакцияларға қатысады, немесе топырақ бөлшектеріне сіңіп кетеді. Аминқышқылдардың жасуша ішіндегі айналымы төрт бағытта жүре алады: ақуыз синтезі, қайта аминдену, декарбоксилдену және дезаминдену. Аэробты жағдайда аммонийлану үдерісінде аммиактан басқа СО2 мен күкірт тотығы түзілсе, анаэробты жағдайда - май және аромат қышқылдары (бензой, ферулинді және т.б.), спирттер, жағымсыз иісті өнімдер (индол, скатол, метилмеркаптан) және улы аминдер - кадаверин, путресцин түзіледі. Анаэробиоз кезінде ылғалданған топырақта түзілетін аммонийлану өнімдері улы болады және өсімдіктердің әлсіруін тудырады. Аммонийлану үдерісіне бактериялардан басқа актиномицеттер мен саңырауқұлақтар қатысады. Белсенді қоздырғыштар арасында аэробты және анаэробты бациллалар, мысалы B. putrificus, B. sporogenes белгілі. Ыдырап жатқан субстратта аммонийлану үдерісі кезінде С:N қатынасы үлкен мәнге ие. Бұл қатынас неғұрлым жоғары болса, соғұрлым аммонийлану қарқынды болады, ол жалпы азоттың NH3 ауысқан мөлшерімен анықталады. Нуклеин қышқылдарының аммонийлануы. Нуклеин қышқылдарының жасушаішілік айналымдарынан басқа микроағзалардың сыртқы ортаға бөлетін жасушадан тыс нуклеаза ферменттерінің әсерінен ыдырауға ұшырайды. Жасушадан тыс ДНК-азалар мен РНК-азалар көптеген микроағзаларда табылған. Пурин және пиримидин негіздерінің ыдырауы кезінде нуклеин қышқылдарының құрамына кіретін аммиак бөлінеді. Мочевинаның және зәр қышқылдарының аммонийлануы. Мочевина топыраққа сүтқоректілердің зәрімен келіп түседі, сонымен қатар топырақ саңырауқұлақтарымен де синтезделеді. Мысалы, шампиньондарда оның мөлшері құрғақ биомассасының 13% дейін жетеді. Жер бетінде жылына 30 млн. тоннаға дейін мочевина түзіледі. Химиялық құрылысы жағынан көмір қышқылының амидіне ұқсайды және құрамында 46% азот болады. Мочевинаны топырақта және күйіс қайтаратын жануарлардың қарындарында мекендейтін уробактериялар ыдыратады. Сондықтан мочевинаны жануарлардың азығына қосады, асқазанда микроағзалар оны ыдыратып (аммонийландырып), әрі қарай ақуызға айналдырады. Мочевинаны ыдырататын микроағзалар уреаза ферментін қалыптастырады. Уробактериялардың ішінде кокктар Micrococcus ureae, сарциналар Planosarcina ureae, бациллалар Bacillus probatus (Urobacillus pasteurii) кездеседі. Хитиннің аммонийлануы. Хитин – құрамында азоты бар полисахарид, ацетилглюкозаминнің полимері. Ол бунақденелілердің панцирлі қабықтарында, саңырауқұлақтар мицелийінің жасуша қабырғаларында болады. Оның ыдырауы кезінде сірке қышқылы, глюкоза (және оның айналым өнімдері) және аммиак түзіледі. Хитиназа ферменттері актиномицеттерде кеңінен таралған: зерттелген актиномицеттердің 98% хитинді ыдыратуда белсенділік танытқан. Саңырауқұлақтардың арасында хитинді ыдыратуда мукор және кейбір аспергилл саңырауқұлақтары белсенді рөл атқарады, мысалы, Aspergillus fumigatus. Хитинолитикалық ферменттер миксобактерияларда бар: Австралиядағы топырақтардан және топырақ жамылғыларынан хитинді ыдырататын шырышты бактериялар Chitinophaga pinensis бөлініп алынған. Азоттың иммобилденуі. Микроб жасушасымен сіңірілген аммоний және нитратты қосылыстардың азоты органикалық полимерлерге тіркеліп, уақытша зат айналымынан шығады, өйткені ол өсімдіктер үшін қол жетімсіз болып қалады.