Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Октября 2014 в 22:27, реферат
1. Микроорганизмдердің тыныс алуының жалпы сипаттамасы
2. Аэробты және анаэробты тіршілік ететін ағзалар туралы сипаттама
3. Бактериялардың тыныс алуы
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі
А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті
Ветеринария және азық түлік өндіру техологиясының факультеті
Реферат
Тақырыбы: Микроорганизмдердің тыныс алуы
Аманжолова Д.А.
Тексерген:Аға оқытушы
Елеусизова А.Т
Қостанай, 2014
Жоспар:
1. Микроорганизмдердің тыныс алуының жалпы сипаттама
Тыныс алу туралы ілімнің негізін қалаушылар — М.В.Ломоносов (1757) және А.Л.Лавуазье (1777) болып саналады. Оттектің қатысында органикалық заттардың жануы табиғатта жүрсе, ал тірі организмдердегі тыныс алу процестері митохондрия органоидында жүзеге асады. Жану кезіндегі энергия жылу түрінде бөлінсе, ал тыныс алу кезіндегі бөлініп шыққан энергия организмдердің бүкіл тіршілік процестеріне және өзінің құрылымын белсенді күйде сақтауға жұмсалады.
Гликолиздің оттекті (аэробты) ыдырауы. оттектің қатысымен глюкоза толық ыдырап, соңғы өнім ретінде CO2 және H2O түзіледі. Реакцияның бастапқы заты ретінде 2 моль C3H6O3 (сүт қышқылы) қатысады. Нәтижесінде 36 моль АТФ синтезделеді.
Микроорганизмдердің тыныс алуы. Әр түрлі организмдер өздерінің тіршілігі және клеткада күрделі органикалық қосылыстардың түзілуі үшін үнемі энергияны керек етеді. Жасыл өсімдіктер энергияны хлорофильдер көмегімен күн сәулесінен алады. Ал микроорганизмдердің басым көпшілігінде мүндай қасиет болмағандықтан энергияны органикалық немесе минералдық заттарды химиялық жолмен ыдырату барысында алады. Міне бұл энергия микробтар тіршілігінің негізгі көзі болып есептеледі. Тотығу яроцесі әрбір тірі клеткада жүретіндіктен бүл процесті тыныс алу деп атайды. Микроорганизмдердің тыныс алуы мен коректенуі арасында тығыз байланыс болғандықтан оларды жеке қарауға болмайды. Өйткені бактерия клеткасына қоректік заттар енген кезде біраз мелшерде энергия пайдаланылады. Ал тыныс алу кезінде энергияның сыртқа бөлініп шығатыны да белгілі. Бүл екі процесс бір мезгілде жүруі мүмкін. Мәселен, қоректік орта ретінде қант алынса, гетеретрофты микроорганизмдер оны өз денесінің белогын құрауда көміртегінің көзі ретінде пайдаланады және энергияны да осыдан алады. Тіршілік барысында бактерия клеткаларынан біраз мөлшерде жылу бөлінеді. Оның бірсыпырасын клетка пайдаланса, бірсыпырасы сыртқы ортаға бөлініп шығып, температураның жоғарылауына себеп болады. Қанттың ыдырауы мына реакция бойынша жүреді: қанткөмірэнергия қышқыл газы. Сөйтіп реакция барысында көмір қышқыл газы мен су пайда болады. Тыныс алудың осындай түрі кейбір шіріту бактериялары мен зең саңырауқұлақтарында кездеседі. Қейде органикалык заттардың ыдырауы оттегінің қатынасынсыз да жүре беруі мүмкін. Мұнда аралық заттар ретінде түрлі кышқылдар пайда болады, оны басқаша ашу процесі деп атайды. Кейбір бактериялар энергияны органикалык заттарды ауадағы оттегінсіз ыдырату арқылы алатындығын 1861 жылы Л. Пастер анықтады.
2. Аэробты және
анаэробты тіршілік ететін
Микроорганизмдердің тыныс алуы энергия бөлінетін органикалық қосылыстар тотығуының биологиялық жолмен жүретін күрделі процесі болып есептеледі. Тыныс алу түріне байланысты микроорганизмдерді үлкен екі топқа бөледі; аэробты және анаэробты микроорганизмдер. Аэробты микроорганизмдер ортада оттегі болғанда ғана тіршілік ете алады. Ал анаэробты оттегіне мұқтаж емес. Анаэроб микробтар облигат және факультатив деп екіге бөлінеді. Облигат анаэробтар тек оттегі жоқ жерде ғана тіршілік етеді. Молекула күйіндегі оттегі жоқ жерде ғана олар үшін-у. Ал факультативті анаэробтар молекула күйіндегі оттегінің бар не жоғына қарамай тіршілік ете береді. Анаэроб микроорганизмдер де табиғатта кең таралған. Олар ауа енуі қиын терең қабаттарда тіршілік етуге бейімделген. Энергия алу үшін көбнесе азотсыз заттар жұмсалса, микробтар өз денесін құруға азотты заттарды пайдаланады.
Кейбір организмдердің тыныс алуы органикалық емес қосылыстарды тотықтыру процесінде болады. Мысалы, нитрификациялаушы бактериялар аммияк тұзын алдымен азотты, одан соң азот қышқылынды тотықтырады.
1861 жылы Л.Пастер
өзіндік ерекшелігі бар
Микроорганизмдердің тыныс алуы көпшілік жағдайда жоғары сатыдағы организмдердің аэробты тын аэробты тыныс алуына тым ұқсас. Сонымен тыныс алу дегеніміз органикалық заттар электрондарының молекулалық оттегіне берілу процесі, яғни тыныс алу кезінде электрондардың акцепторы ролін оттегі атқарады. Ал ашу процесі кезінде органикалық заттардан бөлінген электрондар басқа органикалық затқа беріледі, яғни мұнда электрондар акцепторының ролін процесс барысында түзілетін бір органикалық қосылыс атқарады.
Анаэробтар
Анаэробты микроорганизмдер — қоршаған ортада бос оттегі жоқ кезде өмір сүруге және көбеюге қабілетті микроорганизмдер; атмосфералық оттегі болмайтын жерде тіршілік етуге бейім микроағзалар. Анаэробтарға көптегенбактериялар, инфузориялар кейбір таспа құрттар, аскарид және аздаған ұлулар жатады.
Анаэробты организмдер
Анаэробтар (гр. an – сыз, сіз, емес қосымшасы, гр. aеer – ауа және гр. bіos – тіршілік) – оттексіз ортада өсіп-өніп, тіршілік ететін организмдер. 1861 жылы Л.Пастер май қышқылын ашытатын бактерияны тапқаннан кейін анаэробты организмдер терминін ғылымға енгізген. Анаэробты организмдер негізінен прокариотты организмдер арасында кең тараған. Ал эукариотты организмдер арасында ашытқы саңырауқұлақтарында, буынаяқтылардың ішегінде өмір сүретін қарапайымдарда, ал көп клеткалы организмдер ішінде ішек паразиттерінде (атап айтқанда таспа құрттар мен аскаридаларда) кездеседі. Анаэробты организмдер тіршілік ететін ортасында оттектің болу не болмауына байланысты олигатты анаэробты организмдер және факультативті анаэробты организмдер болып бөлінеді.
Олигатты анаэробты организмдер – тіршілігі мүлдем оттексіз жүретін организмдер. Оларға май қышқылы бактериясы және сіреспе бактериялары жатады. Көп клеткалы жануарлар арасында олигатты анаэробты организмдер кездеспейді.
Факультативті анаэробты организмдер – табиғатта оттектің бар-жоғына қарамай тіршілік ететін организмдер (мысалы, ашытқы саңырауқұлақтары, іш сүзегі, топалаң қоздырғыштары, т.б.).
Анаэробты организмдер негізінде құрамында оттек бар органикалық қосылыстарды (спиртті, сүт қышқылын, май қышқылын, т.б.), ал кейбір түрлері минералды қосылыстарды (сульфаттарды немесе нитраттарды) ыдыратып, осы процесс кезінде бөлініп шыққан оттекті өзінің тіршілік әрекетінде пайдаланады. Анаэробты организмдер аэробты организмдер сияқты табиғаттағы зат айналу процесіне, органикалық және минералды заттардың өзгеруіне үлкен әсер етеді. Олар спирт және сүт қышқылын ашыту процесінде кеңінен қолданылады. Кейбір анаэробты организмдер асқа, тағамға түссе, тез өсіп-өніп, адам мен жануарларды уландыруы, ал ауру тудырғыш (патогенді) анаэробты организмдер түрлі жұқпалы ауруларды (сіреспе, ботулизм газды гангрена, т.б.) таратуы мүмкін.
Аэробтық организмдер
Аэробтар (гр. αηρ — ауа және βιοζ — тіршілік) – молекулалық бос оттек (О2) бар ортада тіршілік етіп, дами алатын организмдер. Аэробтық организмдерге барлық өсімдіктер, көптеген қарапайымдылар мен көп клеткалы жануарлар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер жатады. Оттектің (О2) қатысуымен жүретін биологиялық процесті аэробиоз деп атайды. Аэробтық организмдер өз организміне енген О2-нің тотығуынан пайда болған энергияны пайдаланады. Олар облигатты аэробтық организмдер және факультативті аэробтық организмдер болып 2 топқа бөлінеді.
Облигатты аэробтық организмдер тотығу реакциясы кезіндегі энергияны пайдаланады, мысалы, сірке қышқыл бактериялары этил спиртін сірке қышқылына дейін, ал кейбір зең саңырауқұлақтары қанттардылимон, қымыздық, глюкон қышқылдарын түзгенге дейін тотықтырады.
Факультативті аэробтық организмдер тобына оттектің бар-жоғын талғамай тіршілік ететін организмдер жатады, мысалы, күкірт, темір бактериялары оттекті нитраттардан, сульфаттардан, т.б. қосылыстардан алады.
Аэробтық организмдердің арасында ең маңыздысы фотосинтез процесіне қатысатын организмдер – цианобактериялар, балдырлар және түтікті өсімдіктер. Аэробтық организмдер табиғатта кеңінен таралған және ондағы зат айналымына үлкен әсерін тигізеді, мысалы, қарапайым аэробтық организмдер топырақтағы күрделі органикалық қосылыстарды өсімдіктердің жақсы сіңіруіне көмектесіп, топырақтағы түрлі ауру қоздыратын бактерияларды жояды. Аэробтық организмдерді өндірісте сірке суын алуға, ауыл шаруашылығында, т.б. қолданылады. Аэробтық организмдердің тіршілігіне ауаның құрамындағы оттектің белгілі мөлшері мен қысымы қажет, егер осы жағдай шамадан тыс өзгерсе, олар өліп қалады.
3. Бактериялардың тыныс алуының сипаттамасы
Бактериялардың тыныс алуы көпшілік жағдайда жоғары сатыдағы организмдердің аэробты тыныс алуына тым ұқсас келеді. Ол екі сатыдан тұрады. Бірінші сатының өзі бірнеше реакциялардан қүралады. Бұнда органикалық зат көмір қышқыл газына дейін тотығады, босап шығатын сутегі атомы акцепторға қарай ауысады. Дәл осы саты Қребс циклі немесе үш көміртекті қышқылдар циклі деп аталатын реакциялар тізбегінен тұрады. Екінші сатыда босаған сутегі атомы оттегімен тотығып АТФ (аденозин үш фосфор қышқылын) түзіледі. Осы екі саты ортадағы органикалық заттардың көмір қышқыл газы мен суға дейін тотығуына және биологиялық жағынан аса бағалы энергияның түзілуіне әкеліп соктырады. Кребс циклі кезінде жүретін реакциялармен қысқаша түрде танысып етелік. Қанттың бастапқы кезде ыдырауы ашу процесіндегіше жүреді. Бірақ бүнда түзілетін пирожүзім қышқылыиың езгерісі басқашалау болады. Карбон тобы ажырағанда ол сірке альдегидіне (немесе сірке қышқылына) айналады және тотығу ферменттерінің бірі — А коферментімен қосылады да, А-ацетил коферментін түзеді (КоА—Н). Қос көміртекті цикл құрамында кеміртегінің төрт атомы бар сірке қымыздық қышқылымен реакцияға түсіп, элты атомды көміртегі бар — лимон кышқылына айналады. Ал бұның езі акони-татгидратаза ферментінің әсерінен бір молекула суын жоғалтып цис-аконит қышқылына айналады. Енді осы фермент қайта әсер еткенде цис-аконит қышқылына бір молекула су косылады да изолимон қышқылы түзіледі. Активті тобында НАДФ бар изоцитратдегидрогеназа ферментінің әсерінен изолимон қышқылынан сутегінің екі атомы бөлініп шығады да, нәтижесінде қымыздық-янтарь қышқылы түзіледі. Бұған декарбоксилаза әсер еткенде көмір қышқыл газы (СО2) бөлінеді. Түзілген кетоглютар кышқылында көміртегі бесеу болады. Осы акетоглютар кышкылы а-кетоглютаратдегидрогеназа, липоацетилтрансфераза және құрамында НАД активті тобы бар липоатдегидрогеназа ферменттерінің әсерінен көмір қышқыл газы мен сутегінің екі атомын жоғалтып янтарь кышқылына айналады. Бұдан соң ФАД активті тобы бар сукцинатдегидрогеназа ферментіиің көмегімен янтарь қышқылы фумар қышқылына дейін тотығады, содан соң фумаратгидратаза ферментінің әсерінен фумар қышқылы алма қышқылына және НАД актив тобы бар малатдегидрогеназа ферментінің әсерінен алма қышқылы сірке қымыздық қышқылына айналады. Бұндай өз ара түр өзғерістерғе түсу кезінде сутегінің екі атомы бөлініп шығады. Баяндалған реакциялар барысында бірқатар жерден су молекуласы жалғасып, отыратыңы байқалады. Сіркеқымыздық кышқылы А-кофермент пен әрекеттесіп цикл қайтадан басталады. Әрине Кребс циклі барысында энергия да бөлініп шығады, бірақ ол аденозин үш фосфор қышқылы молекуласына (АТФ) шоғырланады. Сондықтан Кребс циклі кезінде тек тыныс алу ғана емес биосинтез, яғни жаңа заттардың түзілуі де байкалатындықтан оның микроорганизмдер тіршілігіне зор маңызы бар.