Қазақша рефераттар

БАКТЕРИЯЛАР КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

Бактериялар

Бактериялар (гр. bakterion — «таяқша») — тек микроскопта ғана көрінетін өте ұсақ микроорганизмдер. Олар табиғатта кең таралған және көптеген аурулардың қоздырғышы болуы мүмкін. Бактерия — біржасушалы ағза; олардың көпшілігі таяқша пішінді болады.

Негізгі сипат

Көп бактериялар түссіз, ал кейбірінде ғана әлсіз бояғыш пигменттер кездеседі.

Жасушалық тип

Бактериялар — прокариоттар: ядро, митохондрия және пластидтер сияқты мембраналы органоидтары болмайды.

Фотосинтез

Көк-жасыл, кейде қызғылт-қызыл түсті фотосинтездейтін өкілдері цианобактериялар деп аталады.

Бактериялардың классификациясы

Тірі дүние жүйесінде бактериялар жасушалы организмдерге жатады және Прокариоттар тармағына (дәстүрлі түрде Монера) енгізіледі. Қазіргі молекулалық-биологиялық деректер бактерияларды «бір ғана дүниеге» біріктіру тәсілінің ескіргенін көрсетеді.

Қазіргі көзқарастар

  • Екі тармақты модель: Архебактериялар және Эубактериялар (Серавин, 1991).
  • Үш тармақты модель: Архебактериялар, Эубактериялар және Оксифотобактериялар (Мамонов және т.б., 1992).

Л.Н. Серавиннің (1991) пікірінше, бактериялар — прокариоттық деңгейде ұйымдасқан ерекше организмдер; олардың құрылымдық ұйымдасуы процит, процит отары және полипроциттер түрінде қарастырылады.

Цианобактериялар (көк-жасыл балдырлар)

Цианобактериялар — өте көне организмдер: шамамен 3 млрд жыл бұрын пайда болған деп есептеледі. Түр саны екі мыңға жуық. Олар біржасушалы болуы мүмкін немесе жіпше тәрізді көпжасушалы құрылым түзеді.

Құрылысы мен пигменттері

  • Жасуша пішіні: доғалы, цилиндрлі, таяқша тәрізді.
  • Жасуша қабықшасы: целлюлоза, пектин және нуклеин компоненттерімен байланысты құрылымдар болуы мүмкін; сыртынан сілеймелі қабат қаптайды.
  • Ядро болмайды (прокариот).
  • Түстері көк-жасылдан күлгін-қызыл және қараға дейін; пигменттері: хлорофиллдер, ксантофиллдер, фикобилиндер.

Тіршілігі және маңызы

  • Көбеюі: жасушаның екіге бөлінуі арқылы.
  • Негізгі ерекшелік: фотосинтез және атмосфералық азотты азотфиксациялау қабілеті.
  • Архей дәуірінде атмосфераның оттегімен байуына ықпал еткен.
  • Көбіне тұщы суларда, сирегірек теңіздерде тіршілік етеді; су «гүлденуі» жиі олардың көбеюімен байланысты.
  • Зат пен энергия айналымында маңызды рөл атқарады.

Архебактериялар

Архебактериялар (гр. archaios — «көне») — прокариотты құрылымды, бірақ физиологиялық-биохимиялық ерекшеліктері бойынша эубактериялардан айқын ажыратылатын микроорганизмдер тобы.

Айрықша белгілері

Мембрана липидтері

Құрамында глицерин мен изопреноидты спирттердің эфирлері болады (эубактериялар мен эукариоттарда кездеспейтін үлгі).

Жасуша қабықшасы

Эубактериялардағы муреиннің орнына қышқыл полисахаридтер, ақуыздар немесе псевдомуреин болуы мүмкін.

Ақпараттық жүйелер

РНҚ-полимераза суббірліктері көбірек (әдетте 9–12); рибосома ақуыздары мен РНҚ тізбектерінің құрамы ерекше.

Экологиясы

Аэробты/анаэробты, хемоавтотрофты/хемогетеротрофты, нейтрофил/ацидофил түрлері бар; кейбірі экстремалды жағдайларда (жоғары температура, тұздылық) тіршілік етеді.

Ерекше мысал

Кейбір галлобактерияларда жарықты хлорофилл емес, бактериородопсин сіңіретін фотосинтездің ерекше типі болады.

Архебактериялар атауы 1977 жылы ғылыми айналымға кеңінен еніп, оларды жеке деңгейде қарастыру ұсынылды. Түрлерінің жасуша пішіні әртүрлі: шар, цилиндр, спираль, сәулелі, төртбұрышты және т.б.

Бактериялардың құрылысы және тіршілік процестері

Бактериялар — ядросыз, микроскопиялық біржасушалы организмдер. Тұқымқуалау материалы цитоплазмада орналасқан сақина тәрізді ДНҚ (нуклеоид) түрінде беріледі. Бактерия гендерінің саны адам жасушасындағыдан едәуір аз.

Жасуша қабықшасы және Грам әдісі

Бактерия жасушасы жарғақшамен қоршалған; сілеймелі капсула, жасуша қабықшасы және цитоплазмалық жарғақша ажыратылады. Жасуша қабықшасының негізгі компоненті — муреин.

Грамм-оң vs грамм-теріс

  • Грамм-оң: муреин қабатына полисахаридтер мен ақуыздар кіріктіріледі.
  • Грамм-теріс: муреиннің үстінде липидтер қабаты орналасып, қабықша қасиетін өзгертеді.

Бұл бояу әдісін дат ғалымы Грам ұсынған.

Органоидтар және пішін алуандығы

Бактерия цитоплазмасында тұрақты органоид ретінде негізінен тек рибосомалар болады; ядро, митохондрия, пластидтер, Гольджи аппараты сияқты мембраналы органоидтар жоқ.

Негізгі морфологиялық топтар

  • Кокктар
  • Диплококктар
  • Стрептококктар
  • Стафилококктар
  • Таяқшалар және бациллалар
  • Спириллалар
  • Спирохеттер

Кейбір бактерияларда қозғалысқа арналған талшықтар болады. Спора түзу тек кейбір түрлерге тән (мысалы, клостридийлер мен бациллалар).

Қоректену типтері

Автотрофтар

Бейорганикалық заттардан органикалық заттар түзеді. Қуат көзіне қарай: фототрофтар (жасыл, қызғылт) және хемосинтездеушілер (нитрификациялайтын, темір- және күкіртбактериялар) болып бөлінеді.

Гетеротрофтар

Дайын органикалық заттармен қоректенеді: сапротрофтар (өлі қалдықтармен), паразиттер және симбионттар (тірі организмдермен байланыста).

Азот көзін пайдалануына қарай бактериялар аминоавтотрофты (минералды азот қосындылары мен ауадан азот фиксациялау арқылы) және аминогетеротрофты (дайын аминқышқылдарды пайдаланатын) болып ажыратылады.

Бактериялардың көбеюі

Бактериялар негізінен жасушаның екіге бөлінуі арқылы (жыныссыз) көбейеді. Қолайлы жағдайда бөліну жылдамдығы өте жоғары: кейбір түрлер әр 20 минут сайын бөлінуі мүмкін. Мұндай қарқынмен 6 сағат ішінде бір жасушадан шамамен 250 мың жасуша түзіледі.

Кей кездері бактерияларда жынысты көбеюге ұқсас құбылыс — генетикалық ақпарат алмасу байқалады.

Спора және төзімділік

Қолайсыз жағдайда кейбір бактериялар спора түзеді. Спора күйінде олар жоғары және төмен температураға төзімді болып, ұзақ уақыт сақталады. Мысалы, сібір жарасының таяқшасы спора түрінде 30 жылға дейін тіршілік қабілетін сақтай алады.

  • Вегетативті форма: 60°C-та 30–60 минутта, 80–100°C-та 1–2 минутта өледі.
  • Споралар: сібір жарасы бацилласы қайнатуға 10–20 минут, ал ботулизм клостридийі 6 сағатқа дейін төзе алады.

Пастерлеу

Қоректік ортадағы бактериялардың вегетативті формасын 60°C шамасында белгілі уақыт ұстау арқылы жою әдісін Л. Пастер ұсынған. Бұл процесс пастерлеу деп аталады.

Стерилизация

Микроорганизмдер мен олардың спораларын жоғары температура арқылы толық жою стерилизация деп аталады.

Экологиясы және адамға пайдалы бактериялар

Микроорганизмдердің адам үшін маңызы өте зор: олар биосферадағы зат айналымын қамтамасыз етеді және түрлі салаларда мақсатты түрде қолданылады. Биотехнологияның дамуы генетика жетістіктерімен тығыз байланысты; осыдан гендік инженерия мүмкіндіктері қалыптасты.

Редуценттер

Сапрофитті бактериялар өлі өсімдіктер мен жануар қалдықтарын ыдыратып, табиғаттағы зат айналымын жүргізеді. Олар топырақ түзілуіне қатысып, гумус мөлшерін арттыру арқылы құнарлылықты көтереді.

Сүтқышқылды ашыту

Сүтқышқылды бактериялар сүтті ашытып, қаймақ, ірімшік, айран сияқты өнімдер алуда қолданылады. Негізгі өкілдер: сүтқышқылды стрептококктар, кілегейлі стрептококктар, ацидофильді таяқшалар.

Сондай-ақ бұл ашыту силос дайындауда, орамжапырақ ашытуда және көкөністерді консервілеуде кең пайдаланылады.

Симбионттар

Адамның ішегінде лактобактериялар мен бифидобактериялар сияқты симбионттар өмір сүреді және кейбір патогендердің дамуын тежейді. Тоқ ішекте эйшерихиялар, энтерококктар және сүтқышқылды таяқшалар көп болады.

Биогеохимиялық циклдар және өндірістік қолдану

Азот айналымы

  • Азот фиксациялаушылар: еркін тіршілік ететін (мыс., Azotobacter) және симбионттар (мыс., Rhizobium).
  • Нитрификациялаушылар: байланысқан азотты нитрит/нитратқа айналдырады (мыс., Nitrosomonas, Nitrobacter).
  • Денитрификациялаушылар: нитратты бос азотқа дейін қалпына келтіреді (кейбір топтар, мыс., Thiobacillus).

Ағын суларды тазарту

Тазарту құрылыстарында бактериялар органикалық заттарды ыдыратып, еритін зиянсыз бейорганикалық қосылыстарға айналдырады. Өңдеу бірнеше кезеңнен тұрады және аэробты әрі анаэробты микроорганизмдерді қамтиды.

Анаэробты бактериялар түзетін метан кейде қондырғыларда жанармай ретінде қолданылады. Қалдық тұнба (ауыр металдармен ластанбаған жағдайда) кептіріліп, тыңайтқыш ретінде пайдаланылуы мүмкін.

Ашудың өндірістік процестері

Ашу арқылы көптеген пайдалы органикалық заттар алынады. Ірімшік өндірісінде лактоза сүт қышқылына дейін ашып, казеин ұйиды; кейін арнайы бактериялар мен саңырауқұлақтар енгізіліп, әртүрлі ірімшік түрлері өндіріледі. Сүтқышқылды стрептококктар қаймаққа тән дәм мен иіс қалыптастыруға көмектеседі, ал Lactobacillus түрлері ашыту мен тұздауда кең қолданылады.

Жануарлардағы целлюлозаны қорыту және адамға жанама пайда

Сүтқоректілердің көпшілігі целлюлозаны өз ферменттерімен қорыта алмайды. Шөпқоректілердің ішектерінде жасұнықты ыдырататын симбиотикалық бактериялар мен қарапайымдылар тіршілік етеді: қоянда — соқыр ішекте, сиыр мен қойда — месқарында. Бұл құбылыс адамға жанама түрде пайдалы, өйткені адам үй жануарлары өнімдерін тағамға пайдаланады.

Күйіс қайыратын малдардың қарнында бактерия мөлшері өте жоғары болуы мүмкін: 1 мл қарын сұйықтығында 1–10 млрд бактерия кездеседі. Олардың қызметі целлюлозаны ыдыратып, организм сіңіре алатын органикалық қышқылдарды түзуге негізделген.

Адамға зиянды бактериялар

Бактериялар адамға екі негізгі жағдайда зиян келтіруі мүмкін:

  • Тағамды бұзу: сапрофитті бактериялар арнайы шаралар қолданылмаса азық-түлікті бұзады.
  • Ауру қоздыру: бактериялар адамдарда және жануарларда инфекциялық аурулардың қоздырғышы болуы мүмкін.

Мысалдар

Жануарлардың қауіпті ауруларының бірі — сальмонеллез. Өсімдіктердегі бактериалды ауруларға жеміс дақылдарының галлдары және алма мен алмұрттың бактериалды күйігі жатады; қоздырғыштары ретінде Agrobacterium tumefaciens және Erwinia amylovorum аталады.

Инфекция тасымалдаушылары

Тасымалдаушы — инфекцияны бір организмнен екіншісіне жеткізетін тірі организм. Мысалы, бүргелер тиф пен обаны тарата алады; резервуар ретінде егеуқұйрықтар қызмет етеді. Шыбындар ішек инфекцияларының қоздырғыштарын азыққа механикалық түрде тасымалдауы мүмкін.

Инфекциялардың таралу жолдары

Су арқылы

Тырысқақ, дизентерия сияқты аурулар санитария сақталмаса су көздері арқылы жылдам таралады.

Ас арқылы

Ластанған суда жуу, кір қолмен ұстау немесе шыбын қонуы тағамды жұқпалы етеді.

Заттар арқылы

Ластанған тұрмыстық заттар «қолдан-ауызға» механизмімен инфекцияны тасымалдауы мүмкін.

Тағамнан улану және аса қауіпті токсиндер

Толық піспеген ет тағамнан уланудың жиі себебі болады; бұл сальмонеллалармен байланысты. Ботулизмді қоздыратын Clostridium botulinum түзетін токсин өте күшті у ретінде сипатталады және ақуызға бай өнімдерде, соның ішінде ет консервілерінде дамуы мүмкін.

Жаралардың ластануы

Кейбір аурулар жараға патогендердің түсуімен байланысты. Терең жараларда іріңдеу мен сіреспе қаупі жоғары; олар көбіне топырақтан түсетін Clostridium түрлерімен байланыстырылады. Үстіңгі жарақаттар мен күйіктер жиі стафилококктар және стрептококктармен инфекцияланады.

Сүттегі бактериялардың құрамы

Сиырды сауу кезінде және одан кейінгі өңдеу барысында сүтке бактериялардың түсуі — гигиена талаптары сақталғанның өзінде толық болдырылмайтын құбылыс. Жаңа сауылған сүтте бактериялардың көбеюін тежеу үшін оны тез салқындатады, ал шикі сүтті патогендерді жою мақсатында пастерлейді. Дегенмен көптеген патогенді емес бактериялар тірі қалуы мүмкін.

Температураға байланысты басым топтар

+10°C маңайында

Streptococcus lactis 10°C-та жақсы өседі, бірақ 40°C-тан жоғарыда өсуі тежеледі.

+30–40°C аралығы

Бұл аралықта Lactobacillus және Streptococcus түрлері, сондай-ақ полиморфты ішек таяқшалары (мысалы, E. coli) жиірек кездесуі мүмкін.

Сүтқышқылды бактериялардың рөлі

Streptococcus lactis және Lactobacillus ашу кезінде лактозадан сүт қышқылын түзеді. Нәтижесінде сүт қышқылданып, ашу процесі жүреді.

Бұл бактериялардың колониялары көбіне пигменттелмейді, бор түстес болып келеді. Қоректік агарға кальций карбонатын қосқанда, колония маңында қышқылдың әсерінен ашық аймақтар (еріп кеткен зона) байқалуы мүмкін.

Басқа кездесетін бактериялар

Сүттен ішекте тіршілік ететін кейбір грамм-теріс таяқшалар да табылуы мүмкін, мысалы Alcaligenes туысына жататын түрлер. Кейбір қоректік орталарда оларды колония айналасындағы аймақтардың өзгерісі арқылы ажыратуға болады.