Микроорганизмдердің физиологиясы

Иммунитет туралы түсінік

Иммунитетлатынның іmmunіtas (міндеттен босану, тазару) деген сөзінен шыққан. Ол – организмнің генетикалық тұрғыдан алғанда бөгде инфекциялық және инфекциялық емес заттарды жұқтырмаушылығы. Иммунитеттің қалыптасуына организм біртұтас жүйе ретінде қатысады. Жоғары сатыдағы организмдердің арнайы иммунитет органдары бар.

Иммунитет мәселелерін зерттейтін ғылым иммунология деп аталады. Иммунология – биологияның жедел дамып келе жатқан жас салаларының бірі. Ол көптеген ғылымдармен тығыз байланыс тауып отыр. Оның жетістіктері микробиологияның, молекулалық биологияның, биотехнологияның, биохимияның, биофизиканың, генетиканың дамуына жаңа мүмкіншіліктер туғызып отыр. Бастапқы кезде классикалық иммунология жұқпалы аурулардың алдын алу, оларды балау мақсатында жүргізілген ғылыми жұмыстардың нәтижелерінің негізінде қалыптасқан болатын. Кейіннен организмнің тек зардапты микробтарға ғана емес, сонымен қатар генетикалық болмысы бөгде кез-келген заттарға да жауап бере алатындығы анықталды. Осы жағдайға байланысты ғылыми әдебиеттерде инфекциялық емес немесе жаңа иммунология деген атау пайда болды. Дегенмен, иммунология осылайша жасанды түрде жіктелсе де, ол ортақ мақсаты мен өзіндік зерттеу әдістері бар біртұтас ғылым. Оның иммунохимия, иммуногенетика, аллергология, трансплантациялық иммунитет, клиникалық иммунология, серология және тағы да басқа салалары бар. Ғылымның осы салаларының негізінде инфекциялық иммунология қалыптасты. Оның басты мақсаты – жануарлардың жұқпалы ауруларының иммунологиялық механизмдерін зерттеу арқылы оларды балау, дауалау және емдеу тәсілдерін жетілдіру.

Микроорганизмдер генетикасы

Микроорганизмдердің негізгі белгілерінің өзгергіштігі.Қоршаған ортаның әртүрлі факторларының әсерінен микроорганизмдерде уақытша немесе тұрақты түрде тұқым қуалайтын жаңа қасиеттер пайда болады. Мұндай әсерлердің нәтижесінде микробтардың өндіретін өнімдерінің көлемі ұлғаяды, олардың морфологиялық, өсінділік және басқа да қасиеттері өзгеріске ұшырайды, уыттылығы жоғалады, дәрі-дәрмектерге төзімділігі қалыптасады және т.б. қасиеттері пайда болады.

Микроорганизмдердің тұқым қуалаушылық факторлары. Генетикалық материалдар (ДНҚ молекуласы) эукариотты жасушалардың ядросында, ал прокариотты жасушалардың нуклеоидінде орналасады. Бактериялардың ДНҚ молекуласы мономерлерден – нуклеотидтерден құралған, ұзын, қос жіпше тәрізді полимерлерден – полинуклеотидттерден тұрады.

Ген – микроорганизмдердің тұқым қуалаушылық қасиеттеріне жауапты болып келетін негізгі фактор. Хромосомада орналасқан гендер сұлбасы генетикалық карта деп аталады. Тұқым қуалаушылықтың әрбір белгілері тиісті гендермен бақыланып отырады.

Микроорганизмдердің генетикалық материалдары тек хромосомада ғана емес, сонымен қатар хромосомадан тыс орналасқан құрылымдарда – плазмидаларда да болады.

Микроорганизмдердің өзгергіштігі фенотиптік және генотиптік түрлерге ажыратылады. Біріншілерін қоршаған ортаның жағдайлары тудырады және олар тұқым қуаламайды, ал екіншілері тұқым қуалайды

Фенотиптік өзгергіштікке адаптация және модификация жатады.

Адаптация – микроорганизмдердің қоршаған орта шарттарына бейімделуі. Мұндай жағдайларға бейімделген жасушалар өсіп-өнеді, ал қалғандары болса жойылып кетеді, яғни табиғи сұрыпталу жүреді.

Модификация – қоршаған орта әсерлерінен микроорганизмдердің өзгеріске ұшырауы. Бұл жағдайда микроб жасушаларының тек сыртқы көлемі мен пішінінің өзгеруі байқаладыГенотиптік өзгергіштік мутациялар мен рекомбинациялардың нәтижесінде пайда болады. Өзгергіштіктің бұл түрі ұрпақтан ұрпаққа беріледі, яғни тұқым қуалайды.

Мутациялар – микроорганизмдерге эндогендік факторлардың немесе химиялық және физикалық мутагендердің әсерінен ДНҚ жүйелігінің немесе нуклеотидтердің орындарының өзгеруі нәтижесінде қалыптасады. Өзгеріске ұшыраған белгілері бар микроорганизмдер мутанттар деп аталады. Мутациялар кездейсоқ немесе спонтанды және жасанды немесе индуцирленген болып екіге бөлінеді.

Индуцирленген (бағытталған) мутациялар микроорганизмдерді арнайы мутагендермен (химиялық заттармен; физикалық – температура, ультра күлгін және иондаушы сәулеленулермен; т.б.) өңдеу барысында пайда болады. Генетикалық рекомбинация. Мутациядан басқа бактериялардың генотипінің өзгеріске ұшырауына себепші болатын, генетикалық ақпараттардың донор жасушасынан реципиент жасушасына берілуін қамтамасыз ететін үш әдіс белгілі

Трансформация – генетикалық материалдың (ДНҚ фрагментінің) донордан реципиент жасушасына тікелей берілуі (24-сурет).

Трансдукция – генетикалық материалдың бір бактериядан екіншісіне фагтардың көмегімен берілуі Конъюгация – генетикалық материалдың донор жасушасынан реципиентке будандасу кезінде берілуі

Микроорганизмдердің физиологиясы

Микроорганизмдер физиологиясы – микроорганизмдердің химиялық құрамын, қоректену, тыныс алу және көбею процестерін зерттейтін микробиологияның бөлімі.

Микробтардың химиялық құрамы.Бактериялық жасушаның 80-85%-ын су, ал қалған 15-20% құрғақ заттар құрайды. Анабиотикалық күйдегі бациллалардың құрамында судың мөлшері 40% шамасында болады. Спораларда су байланысқан түрде, ал вегетативті жасушаларда бос күйде кездеседі. Спораларда магний мен кальцийдің көп болуы, судың байланысуына мүмкіндік тудырады. Микробтық жасушаның құрғақ заты негізінен көміртегі, оттегі, азот және сутегі элементтерінен құралған. Осы органогендерден түзілетін күрделі органикалық қосылыстар құрғақ заттың 90-97%-ын құрайды. Микроорганизмдердің құрғақ заттарының 3-10% күлдік элементтерден тұрады. Бұл элементтердің ішіндегі маңыздылары – фосфор, калий, магний, күкірт, кальций. Күлде өте аз мөлшерде темір, натрий, хлор кездессе, мыс, мырыш және т.б. элементтердің ізі ғана анықталады.

Нуклеин қышқылдарының микробтың тіршілік етуіндегі маңызы өте зор. Бұлар рибонуклеин қышқылы (РНҚ) және дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) түрінде кездеседі. ДНҚ әдетте жасушаның ядросында, ал РНҚ цитоплазмасында болады. РНҚ-ның үш түрі белгілі: рибосомалдық (рРНҚ), ақпараттық (аРНҚ) және тасымалдаушы (тРНҚ).