Күн сайын айналамызда көптеген микроорганизмдер шоғырланған, біз оны байқамаймыз, өйткені микробтардың мөлшері өте кішкентай, оларды тек микроскоппен ғана көруге болады. Осыған қарамастан олардың жасушаларында тірі организмдерге тән қоректену, тыныс алу, шығару және көбею процестері жүреді.
Микроорганизмдердің ең көп таралған түрлері
Барлық микроорганизмдерді құрылымы, өмір салты және қоректенуіндегі ортақ белгілеріне қарай топтастырылған бірнеше түрге бөлуге болады:
- Бактериялар. Бұл микроорганизмдер, негізінен бір жасушалы денесі бар, олардың мөлшері бірнеше ондаған микроннан аспайды. Барлық бактериялар үш түрге бөлінеді: сфералық, таяқша тәрізді және бұралған.
- Вирустар. Бұл микробтардың жасушалық құрылымы жоқ, олардың дене өлшемдері нанометрмен өлшенеді, сондықтан вирустарды тек күшті микроскоппен көруге болады. Вирустың денесі белок пен нуклеин қышқылынан тұрады. Бактериофагтар - бактериялық вирустар, микрофагтар - саңырауқұлақ вирустары.
- Саңырауқұлақтар. МыналарМикроорганизмдер бейорганикалық заттарды органикалық заттарға айналдыру үшін фотосинтез процесін пайдаланбайды, сондықтан олар әртүрлі субстраттардан алатын дайын тағамды қажет етеді. Саңырауқұлақтар өсімдіктерді, жануарларды, адамдарды колониялап, ауру тудыруы мүмкін.
- Ашытқы. Бұл микроорганизмдердің денесі көбінесе дөңгелек пішінді, құрылымы көп жағдайда бір жасушалы. Ашытқы бүршіктену арқылы бөлінеді, топырақта, тағамда, өндіріс қалдықтарында болуы мүмкін.
Микроорганизмдер физиологиясы
Микроорганизмдер басқа тірі организмдер сияқты тамақ пен тыныс алуды да қажет етеді. Олар өседі, көбейеді, ыдырау өнімдерін шығарады және ақырында өледі. Микроорганизмдердің қоректену ерекшеліктері - бұл микробтың құрылымымен байланысты өсу мен көбеюге қажетті заттарды алу ерекшелігі.
Микроорганизмдердің физиологиялық процестерінің кейбір ерекшеліктері бар:
- микробтар оттегі және аноксик ортада өсе алады;
- көптеген микробтар тіпті ең қатал экологиялық жағдайларда да өмір сүре алады;
- микробтардың өзгермелі жағдайларға тез бейімделу мүмкіндігі бар.
Микроорганизмдердің тыныс алуы мен қоректенуі микробтардың өсуі мен дамуын қамтамасыз ететін өмірлік маңызды процестер болып табылады.
Олар қалай тамақтанады?
Микроорганизмдердің белгілі бір тобын қоректену әдісі олардың құрылымдық ерекшеліктеріне байланысты. Микробиология микробтардың тіршілігін зерттейтін ғылым. Микробтық тамақтану мүмкінәртүрлі жолдармен өтеді. Кейбір микробтар қоректену үшін органикалық заттарды түзу үшін бейорганикалық заттарды, суды және оттегін пайдаланады. Басқа микробтар қоршаған ортадағы дайын органикалық заттармен қоректенеді.
Микробты қоректендіру механизмдерінің бірнеше түрі бар:
- Пассивті диффузия. Цитоплазмалық мембрананың екі жағындағы заттардың концентрациясының айырмашылығына байланысты қоректік заттар жасушаға түседі.
- Беттік диффузия. Бұл процесс жасуша сыртындағы заттың концентрациясы оның ішіндегі заттың концентрациясынан жоғары болған кезде жүреді. Заттардың тасымалдануы заттың молекуласын байланыстыратын және оны цитоплазмаға тасымалдайтын арнайы ақуыздар арқылы жүзеге асады.
- Белсенді тасымалдау. Ол сыртқы ортада субстраттың өте төмен концентрациясында қолданылады. Оны барлық бірдей белоктар жүзеге асырады, тек осы жағдайда тасымалдау процесі энергия тұтынумен бірге жүреді.
- Радикалдарды ауыстыру. Заттарды тасымалдаудың бұл әдісі зат молекуласының құрамдас бөліктерге бөлінуімен бірге жүреді. Тасымалдау пермеаз ақуыздары арқылы жүзеге асырылады.
Тамақтану тәсілі бойынша микроорганизмдердің түрлері
Белсенді өсу және көбею үшін микроорганизмдерге үнемі қоректену қажет. Микроорганизмдердің қоректену түріне байланысты микробтар топтарының келесі классификациясын бөлуге болады:
- Автотрофтар. Бұл түрдің бактериялары сыртқы ресурстарды пайдалану арқылы бейорганикалық заттардан органикалық заттарды шығарады. Аминоавтотрофтар ауа азотының молекулаларын, фототрофтарды пайдаланады- күн энергиясы. Хемотрофтар органикалық заттарды тотықтыру арқылы энергия алады.
- Гетеротрофтар. Олар органикалық заттарды өздігінен өндірмейді, дайын тағамды қоршаған ортадан алады. Аминогетеротрофтар органикалық заттардан азотты тұтынады. Сапрофиттер өлі организмдерден органикалық заттарды алады, ал паразиттер тірі организмдерде тіршілік етуге бейімделеді.
- Миксотрофтар. Бұл организмдер органикалық заттарды алудың әртүрлі жолдарын пайдалана алады.
Микроорганизмдердің тыныс алуы
Тыныс алу процесінде тотығу-тотықсыздану реакциялары жүреді, нәтижесінде химиялық энергия жинақталатын аденозин үшфосфор қышқылы (АТФ) түзіледі. Тотыққан заттар спирттер, глюкоза, органикалық қышқылдар, майлар болуы мүмкін.
Тыныс алу түрі бойынша барлық микроорганизмдер екі топқа бөлінеді:
- Аэробтар. Бұл топқа жататын микробтар тотығу реакцияларында қолданатын молекулалық оттегінің қатысуымен ғана өмір сүре алады.
- Анаэробтар. Олар тек оттегісіз ортада өсіп, көбейе алады, өйткені АТФ түзілу процесі субстраттың фосфорлануы арқылы жүреді.
- Факультативті анаэробтар. Бұл микроорганизмдер күрделі органикалық заттарды тотықтырудың екі әдісін де пайдалана алады, сондықтан олар оттегі және аноксик ортада өсіп, көбейе алады.
- Микроаэрофильдер. Мұндай микробтар үшін қолайлы орта оттегі қысымы төмендеген орта болып табылады.
- Капнофильдімикроорганизмдер. Олар ауадағы көмірқышқыл газының жоғарылауымен белсенді түрде өсіп, көбейеді.
Микроорганизмдердің өсуі мен көбеюіне қолайлы жағдайлар
Микроорганизмдердің белсенді өсуі оларға қажетті қоректік орта болған жағдайда ғана мүмкін болады. Қажетті заттармен үздіксіз қамтамасыз етілсе, жасушалар белсенді түрде бөліне бастайды, микробтар көбейеді және олардың колониясының саны артады.
Қоршаған ортаның температурасы +6 градус Цельсийден төмен болмауы керек, ең жақсы жағдай - жылы орта (+23 … +27 ° С). Тыныс алудың аэробты түрі бар бактериялар үнемі молекулалық оттегімен, анаэробтармен қамтамасыз етуді қажет етеді, керісінше, оттегі қарсы.
Микроорганизмдерді пайдалану
Бактериялардың, саңырауқұлақтардың және ашытқылардың кейбір колониялары ағынды суларды тазарту қондырғыларын ұйымдастыру үшін пайдаланылады. Бактериялар өндіріс қалдықтарының үлкен көлемінен құтылудың экологиялық таза әдісін ұйымдастыра отырып, өмір сүру барысында ағынды қалдықтарды өңдей алады.
Тазалау процесі бактериялардың белгілі бір түрлерінің енгізілген ағынды сулардың құрамына бейімделу қабілетіне негізделген. Қоректік орта қолайлы микроорганизмдердің топтары өсіп, белсенді түрде көбейеді. Күрделі заттардың қарапайым заттарға белсенді бөлінуі жүреді.
Адам микроорганизмдер үшін қорек көзі
Барлық микроорганизмдер адамзатқа пайдалы емес. Олардың көпшілігіадам ағзасындағы өмірге бейімделіп, паразиттік әсер етіп, ауыр ауруларды тудырады.
Паразиттер – басқа тірі организмнің ішінде немесе оның бетінде тіршілік ететін және онымен қоректенетін организмдер. Адам ағзасына түсетін паразиттер оның денсаулығына айтарлықтай зиян келтіреді. Кейбір жағдайларда өлім орын алады.
Кейбір бактериялар ас қорыту жүйесіне түсіп, асқазан-ішек жолдарының қалыпты микрофлорасын бұзып, қоректік заттардың өңдеу және ыдырау механизмінің толық бұзылуына әкелуі мүмкін. Вирустар - адам өте қиын шыдайтын аурулардың қоздырғыштары. Саңырауқұлақтар – өз колонияларын теріге, тырнақ пластинкаларына орналастырып, тіндердің бұзылуына әкелетін паразиттер.
Иммунитеті патогендік микрофлораға қарсы тұра алмайтын әлсіреген адамның ағзасында паразиттік микроорганизмдердің тіршілік әрекетін ұйымдастыру оңайырақ болады.
Жабында
Микроорганизмдерді қалай пайдалану керектігін немесе олармен қалай күресу керектігін білу үшін олардың физиологиялық процестерінің принципін түсіну керек. Егер сіз олар үшін қолайлы ортаның пайда болуы үшін барлық жағдайды жасасаңыз, онда микробтар белсенді түрде қоректенеді және көбейеді. Микробтарды өлтіруге болады, бірақ бұл процесс өте ұзақ уақыт алады.
