Бактериялардың клетка қабықшасы

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Кафедрасы: Биология және биотехнология

СӨЖ

Тақырыбы: Бактериялардың клетка қабықшасы.

Орындаған: Нұрмахан Жандар Әлайдарұлы

Тексерген: Кайырманова Гулжан Кайыржановна

Алматы, 2020ж

ЖОСПАР

I КІРІСПЕ

II НЕГІЗГІ БӨЛІМ

2.1. Клетка қабықшасы туралы түсінік.

2.2. Бактериялардығы клетка қабықшасының ерекшеліктері.

2.3. Бактерияларда клетка қабықшасының химиялық құрамы мен физикалық қасиеттерінің өзгеруі.

2.4. Грам-теріс бактериялардың негізгі түрлері.

III ҚОРЫТЫНДЫ

IV ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

V СӨЖ АРНАЛҒАН БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ

КІРІСПЕ

Бактерияларда клетка қабығы өте маңызды қызмет атқаратын күрделі құрылысты органоид. Ол шырышты заттардан тұрады. Бұл шырыш қабықша клетканың негізгі бөлігіне жатпайды. Кейде клеткаға өте төменгі немесе жоғары температура әсер еткенде пайда болады да, клетканы құрғап қалудан және басқа да зиянды заттардың әрекетінен қорғайды. Қанты мол ортада шырыш қабықшалар қалыңдап, клетка сыртында капсула түзеді. Клетка қабықшасы жалпы клетка құрақ затының 20 процентіне тең. Клетка қабықшалары клеткалардың құрғақ салмағының 5-тен 50 % құрайды. Клетка қабықшасының негізгі элементі пептидогликан клеткада жататын муреин болып саналады. Пептидогликан гетереполимер. Ол N-ацетил N-глюкозамен және N-ацетил мурам қышқылдарының кезектесіп орналасқан қалдықтарынан құралады. Бұлар өзара бір-бірімен ветта-1,4-гликозитті байланыспен байланысады. Прокариоттардың клетка қабықшаларында муреин торшаларында тейхой қышқылы болады. Тейхой қышқылы 3 атомды спирт глицерин және 5 атомды спирт ревит полимерлерінен тұрады. Олар бір-бірімен фосфа-ди эфирлі байланыспен байланысады. Бактерия клеткасының әр түрлі бояуларды сіңіріп, боялуының өзі де осы клетка қабықшасына байланысты. Сонда боялған клеткаларды грам- оң, ал боялмағандарын грам- теріс деп атайды. Бұны ең алғаш 1884 жылдан бері Дат дәрігері Грам микроорганизмдердің шыққан табиғаты мен белгілі бір сипаттамаларына сүйене отырып зерттеудің арнайы әдісін ойлап тапты. Оның мәні ерекше композицияның ерітіндісімен бактериялардың бояуы болып табылады.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

2.1. Клетка қабықшасы туралы түсінік.

Клетка қабықшасы өсімдік клеткасының сыртын қаптап жатады. Ол қорғаныштық, мықтылық және тіректік қызмет атқарады. Сонымен қатар сыртқы ортадан өсімдіктерге қажетті заттарды қабылдауға, оны ажыратуға қатынасады. Клетка қабықшасының химиялық құрамына целлюлза ( клетчатка), гемицеллюлоза (жартылай клетчатка) және пектин заттары енеді. Пектин заттары жоғары молекулалы көмірсулы қосылыс, суда бөртеді, кейбіреулері ериді. Сілтінің және қышқылдардың әсерінен оңай бұзылады. Жас клеткалардың қабықшасында кеңістіктер толып тұратындықтан, пектин клетка қабықшасының талшықтарын ғана емес, қатар жатқан клеткаларды бір – бірімен тығыз байланыстырып біріктіреді.
Целлюлоза - өте мықты және серпінді, күрделі көмірсуларына – полисахаридтерге жататын қосылыс. Целюлоза қайнап тұрған суда ерімейді, көптеген жануарлардың асқазанында қортылмайды. Целюлоза көптеген қышқылдармен негіздерде ерімейді, тек қана швейцер ерітіндісінде ериді. Клеткалардың орталық тақтасы және клеткааралық заттары еріген кезде клеткалар бір-бірінен ажырап кетеді. Бұл процесс мацерация деп аталады. Мацерация процесі микроорганизмдердің әсері арқылы жүреді. Целюлоза химиялық тұрғыдан алғанда β=1,4- Д-глюкан. Мұның молекулалары өте үлкен тізбек түзеді. Ондаған молекулалардан түзілген, бір-біріне параллель, белгілі бір ретпен орналасқан тізбектер қосылып мицеллалар түзеді. Әрбір мицеллада 100-ге дейін целлюлоза молекуласы болады. Целюлозаның негізгі құрылымдық бірлігі – микрофибрилл. Клетка қабықшасының негізгі қаңқасын қатайтып, оның мықтылығын қамтамасыз етеді. Қатар жатқан бірнеше мицеллалардан микрофибриллдер түзіледі, ал микрофибрилдердің шоқтануынан макрофибриллдер қалыптасады.

Клетка қабықшасының морфологиясы клетканың жасына және оның атқаратын қызметіне тікелей байланысты.Алғашқы рет клетка қабықшасы аналық клетканың экватор бойында, одан жаңадан пайда болған екі жас ядроның арасында қалтарыс ретінде түзіледі. Бұл қалтарыс клетка тақтасы деп аталады. Клетка тақтасы пектин заттарының жартылай сұйық массасынан тұрады, онда целлюлоза болмайды. Клетка тақтасы өсе келе клетканың бүйір қабырғаларымен қосылады. Клетка тақтасы пайда болғаннан кейін әрбір жас клетканың протопластысы оның іш жағынан өзінің алғашқы қабықшасын жасай бастайды. Ол негізінен пектин заттары мен гемицеллюлозадан тұрады. Әдетте бұл алғашқы қабықша түзуші ұлпалардың клеткаларында ғана сақталады. Қалған ұлпалар клеткаларында клетканың жасының артуына байланыстыалғашқы қабықшаның іш жағынан екінші реттегі, кейде үшінші реттегі қабықшалар пайда болады. Алғашқы қабықшада фибриллдер клетканың өсуі барысында созыла алатын мүмкіндігі бар борпылдақ тор түзеді. Алғашқы қабықшада су мөлшері көп болады. Клетка өсуін тоқтатқаннан кейін, оның қабықшасының қалыңдауы іш жағынан целлюлоза фибрилдерінің жаңа қабаттарының пайда болу есебінен жүреді. Осының нәтижесінде соңғы қабықша пайда болады.

2.2. Бактериялардағы клетка қабықшасының ерекшеліктері.

Құрылысы жағынан алғанда бактерия клеткасы қарапайым деуге болады. Бірақ оның құрылысының көптеген сыры әлі күнге дейін толық зерттеліп біткен жоқ. Бұған басты себеп олардың өте ұсақтығы және қоректену, тіршілік ету жағдайларына байланысты, тез өзгеріп отыратындығында. Сондықтан бактерия клеткаларын зерттегенде, оның тіршілік ету жағдайларының біршама бірдей және тұрақты болуын қатаң сақтаған жөн. Барлық бактерия клетка қабықшасынан, цитоплазмалық мембранадан және цитоплазмадан тұратыны анықталды. Цитоплазмада нуклеотидтер, мезосомдар, рибосомдар және зат алмасу процесі кезінде түзілетін түрліше заттар болады.

Бактерияларда клетка қабығы өте маңызды қызмет атқаратын күрделі құрылысты органоид. Ол шырышты заттардын тұрады. Бұл шырыш қабықша клетканың негізгі бөлігіне жатпайды. Кейде клеткаға өте төменгі немесе жоғары температура әсер еткенде пайда болады да, клетканы құрғап қалудан және басқа да зиянды заттардың әрекетінен қорғайды. Қанты мол ортада шырыш қабықшалар қалыңдап, клетка сыртында капсула түзеді.

Капсула негізінен полисахарид пен полипептидтен тұрады. Кейде оларда май заттары да табылып қалады. Осындайшырыш қабықшаның көбеюінен барып зооглея түзіледі. Сүт өнеркәсібінде мұндай жағдай пайда болса, сүт тағамдары тез арада бұзылып кетеді. Мұндай шырыш қабық азот бактерияларда да түзіледі.Клетка қабықшасын түрлі химиялық заттармен, ферментпен және ультрадыбыспен бұзуға болады. Сонда цитоплазмалық мембранамен қоршаған цитоплазманың пішіні шар тәрізді болып көрінеді. Сонымен клетка қабықшасы оның белгілі бір пішінін, ұстап тұрады және оны қолайсыз жағдайлардан аман сақтайды.

Клетка қабықшасы жалпы клетка құрақ затының 20 процентіне тең. Бактерия клеткасының әр түрлі бояуларды сіңіріп, боялуының өзі де осы клетка қабықшасына байланысты. Сонда боялған клеткаларды Грам- оң, ал боялмағандарын Грам- теріс деп атайды. Бұл 1884 жылы Дания оқымыстысы Грам ұсынған тәсіл. Клетка қабықшасында бояуды сіңіріп, ұстап тұратын зат – глюкопептид – муреин (ацети-глюкон).

Клетка қабықшасына іргелес цитоплазмалық мембрана орналасқан. Ол липидтердің екі қабатынан тұрады. Бұл қабаттың беттері ерекше белокпен қапталған. Мембрана клетка құрғақ затының 8-15 процентін алады. Сөйтіп ол клеткаға заттардың түсуін бақылайды, осмостық қысымды реттейді. Мембраның ойысуынан барып мезосома деп аталатын ерекше дене сонда клетканың құрғақ заты мен ферменттер орналасады. Бактерия клеткаларының қабықшасы полисахаридтер мен май тектес – липоидтардан тұрады. Кейбір бактериялар қабықшасында хитин деп аталатын азотты зат кездеседі.

Цитоплазма – химиялық құрамы күрделі, түссіз, қоймалжын зат. Оның құрамында белок, май, су, түрлі минерал заттар және ферменттер болады. Жас бактериялар клеткасында цитоплазма бүкіл клетканы алып жатады. Ал өскен клеткаларда қуыстар – вакуолялар көбірек түзіледі. Бактериялар цитоплазмасында басқа да заттар бар : олар гранулиза, гликоген, волшин, күкірт т.б. Бұлардың ішінде гранулиза мен гликоген азотсыз заттар. Олар ыдыраған кезде түрлі қанттарға айналады. Ал волшин азотты зат. Егер қоректік ортада органикалық азот көзі (аспарагин, пептон) мен фосфор қышқылы тұздары мол болса, онда бактерия клеткасында валшин біраз мөлшерде жиналады. Бактериялар клеткасында май да біраз мөлшерде кездеседі, ол клетка құрғақ затының 35-50 % алады.

Кейбір бактериялар клеткасында күкірт те болады. Тамшы түрінде кездесетін күкірт – клетканың қор заты болып есептеледі. Бактерия цитоплазмасында жоғары сатыдағы өсімдіктер клеткаларында кездесетін амин қышқылдарының барлығы дерлік бар. Осымен қатар онда рибонуклеин (РНҚ) және дезоксирибонуклеин (ДНҚ) қышқылдары болады.

Рибонуклеин қышқылы цитоплазмадағы митохондрийде орналасады. Цитоплазманың ең маңызды қасиеті, онда белок синтезі жүреді. Бұл негізінен амин қышқылдары мен фосфор қышқылының қатысуымен рибосомаларда жүреді. Ал мезосомаларда заттардың тотығуына қажетті энергияға бай аденозин – ушфосфор қышқылының (АТФ) синтезі жүреді.

Цитоплазма – құрамы өне-бойы өзгеріп, жаңарып отыратын тірі материя. Мұнда тірі организмге тән ассимиляция және диссимиляция құбылыстары жүріп жатады. Цитоплазма қоршаған орта жағдайларының өзгеруіне өте сезімтал келеді. Орта температурасы 60 градус жылыдан асқанда, ол ұйыйды. Қышқылдар, сілтілер және улы заттар оған қатты зиянын тигізеді.

Фотосинтездеуші бактериялардың цитоплазмасында тилокоид деген зат бар. Қышқыл күкірт бактерияларында олар клетка массасының 40-50% алып жатады. Тилакоидтар негізінен белоктар мен липидтерден тұрады. Онда хлорофилдер мен каратиноидтар сияқты фотосинтезге қажетті пигменттер кездеседі.

Ядро. Бактериялар клеткаларында ядроның болуы жайлы әр түрлі пікір бар. Бактериялардың кейбір түрлерінде ядро заттары (хроматин) цитоплазмада ұсақ дәндер күйінде шашырап жатады (диффузиялық ядро). Кейбір бактериялар клеткаларында хроматин дәндері белгілі бір жерге шоғырланып, кәдімгі ядро, яғни жекеленген ядро түзеді. Миксобактерияларда осындай жекелеген ядроларды кездестіруге болады.

Ядроның құрамы күрделі. Мұны басқаша нуклеотид деп те атап жүр. Ол клетканың орта шенінде орналасқан. Оның басты бөлігі дезоксинуклеопротеидтер. Нуклеопротеидтер екі бөліктен тұрады. Олардың бірі – ерекше белок болса, екіншісі тимонуклеин қышқылы. Соңғы жылдардағы зерттеулерге қарағанда ядро бір немесе бірнеше сопақша заттар – дезоксирибонуклеин қышқылынан (ДНҚ) тұратыны анықталды.

Мұның бактериялардың құрғақ затына шаққандағы 20-40 % дейін барады. ДНК-ны бактериялар хромосомы деп те атайды.

Нуклеин қышқылдары суда ыдырағанда фосфор қышқылына, пентозаға және құрамында азоты бар органикалық қалдыққа ажырайды.

Бактерия ядросындағы тимонуклеин қышқылының құрамында төрт нуклеотид бар (аденин, гуанин, цитозин, тимин). Бұлар өзара фосфор қышқылының молекулары арқылы байланысады.

2.3. Бактерияларда клетка қабықшасының химиялық құрамы мен физикалық қасиеттерінің өзгеруі.

Тіршілік әрекеттерінің нәтижесінде клетка көнерген сайын оның қабықшасы өзгеріске ұшырайды. Бактерия клетка қабықшаның мицелла торларына сіңетін химиялық заттардың түріне және қасиетіне қарай ол сүректенеді, тозаңданады, кутикулаланады, минералданады және сілемейленеді.

Сүректену кезінде бактерия клетка қабықшасының құрамына енетін негізгі заттары химиялық өзгеріске ұшырамайды. Лингин молекулалары қабықшадағы фибриллдер аралық кеңістіктерге сіңеді. Алдымен алғашқы қабықша сүректенеді, бұл кезде соңғы қабықшаның қалыптасуы жүріп жатуы мүмкін. Лингиннің химиялық табиғаты күрделі, ол фенолдың үш өлшемді полимері болып табылатын аморфты зат. Бірнеше нысанда кездеседі. Сүректенген қабықшасы өте мықты, қатты, тығыз қасиетке ие. Бірақ морт сынғыш келеді, серпімділігі де аз. Клетка қабықшасы – сүректенген клеткалардың тірі бөлімі, олар су өткізгіштік, таяныштық, беріктік қызметін атқарады. Сүректенген қабықшадан таза лингин және целлюлоза бөліп алып, оны әр түрлі мақта, қағаз дайындау үшін пайдаланады.

Тозаңдану кезінде соңғы қабықшаға суберин сіңеді. Суберин – глицерин, феллон және тоз қышқылынан тұратын өте берік зат. Суда да спиртте де ерімейді. Тозданған қабықша сұйықты, газ, жылу және электр тогын өткізбейді.

Кутикулалану кезінде кутин заттары эпидермис клетка қабықшаларының сыртқы бетіне ғана сіңеді. Кутин өсімдіктің сыртын қаптап, кутикула қабатын түзеді. Кутикуланың түсі мөлдір, жылтыр зат, сондықтан одан төмен орналасқан клеткалардағы хлорофилл дәндеріне күн бөгетсіз өтіп, фотосинтез процесі үздіксіз жүреді. Кутин қабаты өсімдік мүшелерін қолайсыз жағдайлардан сақтап, қорғаныштық қызметін атқарады.

Сілемейлену кезінде клетка қабықшасының қабырғаларында ерекше заттар: шырыш және сілемей пайда болады. Бұлар физикалық-химиялық қасиеттері жағынан ұқсас, пектинге жақын полимерлі көмірсулар. Пектин заттары мен целлюлозаның химиялық түр заттарының нәтижесінде түзіледі. Минералдану кезінде клетка қабықшасына минералдық заттар: кремнезем және кальций тұздары сіңеді. Төменгі сатыдағы өсімдіктерден диатом балдырлары және т.б. сабағы мен жапырағының эпидерма клеткалары кремнеземденген.

2.4. Грам-теріс бактериялардың негізгі түрлері.

Грам-теріс бактериялардың негізгі түрлеріне келетін болсақ грамм әдісімен дифференцирленген бактериялардың сорттарының бірі грам-теріс микроорганизмдер болып табылады. Бактериялардың ерекшелігі, олар зерттеу кезінде күлгін түспейді. Кез келген басқа бактериялар сияқты, олар денеде ұзақ уақыт өмір сүре алмайды, ешқандай көріністерсіз. Бірақ көбейтуді бастаудың алғашқы сәтті мүмкіндігін пайдалану үшін грам-теріс микроорганизмдер сәтсіздікке ұшырайды. Грам-теріс бактериялардың ішінде ағзаға үлкен зиян келтірмейтін және өлімге әкелетін түрлер бар. Солардың ішінде зиянды микроорганизмдерге келетін болсақ, олардың көптеген түрлері бар. Олар:

• легионелла ;

• брючель;

• спирохеталар;

• псевдомонадтар;

• франкикелли;

• протеобактериялар (олардың ішінде белгілі E Coli);

• Bordetella және көптеген басқа.

Бұл микроорганизмдер тыныс алу, жүрек-қан тамырлары жүйесі мен асқазан-ішек жолдарының жұмысына себеп болуы мүмкін. Науқастарда грам-теріс анаэробты бактериялар да кездеседі, әсіресе қауіпті микроорганизмдер. Топтың ең танымал өкілдері:

• таяқтар;

• вибриоздар;

• meningококк;

• хламидиоз;

• спирохеталар

• спирилла;

• гонококки;

• Хеликобактериялар;

ҚОРЫТЫНДЫ

Клетка қабығы өте маңызды қызмет атқаратын күрделі құрылысты органоид. Ол шырышты заттардын тұрады. Бұл шырыш қабықша клетканың негізгі бөлігіне жатпайды. Кейде клеткаға өте төменгі немесе жоғары температура әсер еткенде пайда болады да, клетканы құрғап қалудан және басқа да зиянды заттардың әрекетінен қорғайды. Қанты мол ортада шырыш қабықшалар қалыңдап, клетка сыртында капсула түзеді. Клетка қабықшасы жалпы клетка құрақ затының 20 процентіне тең. Клетка қабықшалары клеткалардың құрғақ салмағының 5-тен 50 % құрайды. Клетка қабықшасының негізгі элементі пептидогликан клеткада жататын муреин болып саналады. Пептидогликан гетереполимер. Ол N-ацетил N-глюкозамен және N-ацетил мурам қышқылдарының кезектесіп орналасқан қалдықтарынан құралады. Бұлар өзара бір-бірімен ветта-1,4-гликозитті байланыспен байланысады. Прокариоттардың клетка қабықшаларында муреин торшаларында тейхой қышқылы болады. Тейхой қышқылы 3 атомды спирт глицерин және 5 атомды спирт ревит полимерлерінен тұрады. Олар бір-бірімен фосфа-ди эфирлі байланыспен байланысады. Бактерия клеткасының әр түрлі бояуларды сіңіріп, боялуының өзі де осы клетка қабықшасына байланысты. Сонда боялған клеткаларды грам- оң, ал боялмағандарын грам- теріс деп атайды. Бұны ең алғаш 1884 жылдан бері Дат дәрігері Грам микроорганизмдердің шыққан табиғаты мен белгілі бір сипаттамаларына сүйене отырып зерттеудің арнайы әдісін ойлап тапты. Оның мәні ерекше композицияның ерітіндісімен бактериялардың бояуы болып табылады.

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1. https://kazmedic.org/archives/4287

2. Чачина С.Б. Лекции по микробиологии и биотехнологии

3. Мукашева Т.Д. Практические занятия по микробиологии. Алматы: Изд-во КазГУ, 1991.

4. М.Х.Шығаева, Ә.Т.Қанаев «Микробиология және вирусология» Алматы, 2008ж., 43-77бб.

5. Мишустин Е.М., Емцев Е.Т. Микробиология. М., 1987, 391 бб

6. Хожамуратова С., Әлимарданова М., Әбдікалиева Б. Ет

микробиологиясы./Оқу құралы.- Астана: Фолиант, 2012.-204