Дәріс № 13. Биомассаның культуралы сұйықтықтан бөлінуі.

Көбінесе мақсатты өнімдер биомассаның өзінде немесе сұйықтықтығында болады. Осы екі түрде де ең алдымен фазаларға бөлу керек. Биомассамен сұйықтықтың қасиетін мақсатты түрде қолдану үшін әр - түрлі процестерді қолданады.

Ферментация процесі аяқталғаннан кейін культуралды сұйықтықтың құрамында микроорганизмдердің тіршілік етуіне қажетті заттар, қоректік ортаның қалдықтары көбік сөндіргіш ерігіш және ерімеген заттар болады.

Тұндыру – гравитациялық күштің әсерімен бөлу (көбінесе ағынды суда тазалау кезеңінде).

Фильтрлеу – суспензияның сіңуі фильтрация өнімдері арқылы, қатты фазаларының бөлшектері биомассадағы ерітінділері тежеледі. Осы әдісті антибиотикті өндіру өндірісінде қолданылады, нақты осы кезде микроорганиздердің продуцентін мицелиальдық мақсатта қолданылады.

Сепарирлеу, центрифугалық – орталық күштің әсері арқылы бөлінеді. Ашытқы мен бактерияны көбінесе бөліп, биомасса өнімдерін алу үшін қолданылады.

Микрофильтрлеу, ультрафугировалық – мембрана арқылы жас өлшемдердің суспензияның сіңуі, микроорганизмнің жасушаларын қамтамасыз етіп отыратын мембранада және еркән жасушалардан ерітіндіні алу. Ультрафильтрация тек жасушаларды ғана емес, үлкен молекулаларды да ерітінді ортада қанықтырады.

Коагуляция – қосымша реагенттік суспензияда, үлкен агломераттық клеткалар және оларды сұйықтық ортамен бөлінуі.

Флотация – көбікті – көпіршіктердің биомасса микроорганизнің алымы және оның көпіршіктен фракцияның бөлінуі.

Дәріс № 14. Жасушаның бұзылу әдістері.

Жасушадағы сыртқы ортаның әсері.

Жасуша өлуінің 2 түрін ажыратамыз: некроз және апонтоз. Некроз жасушаның энергиясына және мембрананың өткізгіштігіне тікелей немесе жанама әсер ететін түрі химиялық немесе физикалық сыртқы факторлардың әсерлерінен туындайды. Бұл жағдайларда жасушаның құрылысы мен қызметіне біртекті бұзылулар байқалады. Жасушаның құрамында келесі өзгерістер байқалады: мембраналық компоненттер ісінеді, АТФ синтезі, ақуыз, нуклеин қышқылдары синтезі, ДНК деградациясы, лизосомдық ферменттердің белсенділігі тоқтатылып, лизиске алып келеді.

Апонтоз - жасуша метоболизімінің алғашқы бұзылуынсыз жүреді. Осы жағдайда түрлі себептердің әсерінің нәтижесінде ядрода жасушаның өз-өзін жоюына жауапты гендердің белсенденуі жүреді. Ол гендер жасушаның өлуін алдын-ала жоспарлайды. Бұндай өз-өзін жою бағдарламасы сигналдық молекулалардың (ақуыз және гормондар) жасушаға әсерінің нәтижесінде іске қосылады. Өз-өзін жою гендерінің белсенденуі реттеуші сигналдардың тоқталуына әкеп соғуы мүмкін.

Ағза және оның жасушалары әрдайым түрлі химиялық, физикалық және биогендік факторлар әсеріне ұшырайды. Бұл факторлар әсері қызметтік ауытқуларға алып келетін бір немесе бірнеше жасушаларының құрылымдарын алғашқы бұзылуларға алып келеді. Жарақаттану қарқындылығының ұзақтығы мен сипаты байланысты жасушаның тіршілігі әр түрлі болады. Жарақттнуының нәтижесінде туындайтын өзгерістерге жасуша бейімделеді. Жарақаттанушы әсер тоқтатылғанда реактивтеледі немесе қайтымсыз өзгеріске ұшырап, өледі. Осылар арқылы жасушаның қызметтік жағдай көптүрлі екендігін байқауға болады. Зақымдалу құбылыстарының жалпы жасушалық реакцияларының бірі - түрлі бояулармен байланысу қабілетінің өзгеруі. Мысалы, жасуша сыртқы ортадан ерітілген түріндегі бояулард түйіршік түрінде цитоплазмада жинайды, ал ядро реңсіз болып қалады. Жасушалардың түрлі физикалық (қайнату, қысым) немесе кейбір химиялық факторлар (рН, спирттің қысымы және т.б.) әсеріне ұшырауы түйіршіктің түзілуін тоқтатады және жасушаға енген бояулар әсерінен цитоплазма және ядро диффузды боялады. Егер әсер ететін фактор қайтымды болса, оны анықтауда жасуша қалыпты жағдайына келеді, оның түйіршік түзуі қалпына келеді. Жасушаның түрлі зақымдалуынан қышқылдық фосфорлануы төмендейді: АТФ синтезі тоқтайды және О₂ қабаылдауы жоғарлайды. Зақымдалған жасушаларға гликолитикалық процестердің күшеюі АТФ мөлшерінің төмендеуі, протеолизаның белсенденуі тән. Түрлі агенттердің әсерінен туындайтын цитоплазмадағы арнайы емес қайтымсыз өзгерістер жиынтығын паранекроз деп атаймыз.

Жасуша бүліністеріне көптеген себепкер ықпалдар әкеледі. Оларды сырттан әсер ететін - экзогендік және организмнің өзінде пайда болатын – эндогендік - деп 2 үлкен топқа ажыратады. Экзогендік бүліндіргіш ықпалдар өз алдына инфекциялық және бейинфекциялық болып бөлінеді. Оларға:

• Физикалық ықпалдар (ионндағыш сәулелер, ыстық немесе суық температуралар, электр соққы, электромагниттік толқындар);

• Биологиялық ықпалдар (микробтар, вирустар, қарапайым жәндіктер, майда саңырауқұлақтар, аутоантиденелер, цитотоксиндік Т- жасушалары);

• Механикалық ықпалдар (жарақат, жаншылу, қысылу);

• Химиялық ықпалдар (органикалық немесе бейорганикалық улы заттар, кейбір дәрі-дәрмектер, гипоксантия, реоксигенация);

• Психогендік ықпалдар (жан жарақаты, рухани күйзелістер, ауыр эмоциялар).