3-MAVZU: MIKROORGANIZMLARNING OZUQALANISHI VA TASHQI MUHIT OMILLARINING TA’SIRI
REJA:
Mikroorganizmlarning ozuqalanishi;
Mikroorganizmlarning ozuqaga ehtiyoji;
Mikrorganizmlarning ozuqalanish turlari;
Mikroorganizmlarda energiya almashinuvi;
Anaerob mikroorganizmlar;
Aerob mikroorganimzlar;
Anaerob nafas olish.
Fizik omillar ta’siri;
Kimyoviy omillar ta’siri;
Kislorodning ta’siri;
Biologik omillar ta’siri; Antibiotiklar;
Fitoncidlar.
Ozuqalanish usullari. Mikroorganizmlar hamma tirik organizmlar singari ozuqaga muhtojdirlar. Mikroorganizmlar hujayrasiga ozuqa atrof-muhitdan kelib tushadi.
Ozuqa deb — tirik organizmga tushgandan so’ng ularning hayot faoliyati uchun zarur bo’lgan energiya manbai yoki hujayra tarkibiy qismini qurishi uchun "qurilish" moddalari bo’lib xizmat qiladigan birikmalarga aytiladi. Ozuqa moddasiga bo’lgan ehtiyojni mikroorganizmlar muhitdagi moddalarni o’zgartirmasdan to’g’ridan-to’g’ri yoki oldindan o’zgartirib "isteomol" qilishga yaroqli holga keltirib qondiradilar. Tirik mavjudotlar ikki: golozoy va golofit usullarda ozuqalanadilar.
Golozoy ozuqalanish usulida tirik organizm ozuqa qattiq qismini tutib oladi yoki ytadi. Natijada ozuqa ovqat o’zlashtirish traktida hazm bo’ladi. Ozuqalanishning bu usuli hayvonlar uchun xosdir.
Golofit ozuqalanish ytish va hazm qilishning maxsus organlariga ega bo’lmagan tirik mavjudotlar uchun xos. Bunda ozuqa suvli eritmadan nisbatan kichik molekula ko’rinishida so’rib olinadi. Bu usul o’simliklar va mikroorganizmlar uchun xos.
Maolumki, ko’pgina organik birikmalar polimerlardir (masalan, polisaxaridlar, oqsillar). Ular ytilib to’g’ridan-to’g’ri hujayraning modda almashinuv jarayonida ishlatilmaydi. Bunday moddalar hujayra membranasidan o’ta oladigan darajada parchalanishi kerak. Yirik molekulalar mikroorganizm hujayrasidan atrof muhitga chiqarilgan ekzofermentlar taosirida parchalanadi. Hujayra tashqarisida bunday hazm qilish faqat mikroorganizmlar uchun xos.
Mikroorganizmlar hujayrasiga ozuqa moddalarining kelib tushishi. Mikrob hujayrasiga suv va unda erigan moddalarning kelib tushishi hamda modda almashinuvi jarayonida hosil bo’lgan birikmalarning atrof muhitga chiqarilishi hujayra devori, kapsula va shilimshiq qavat orqali sodir bo’ladi. Kapsula va shilimshiq qavat g’ovak shaklida bo’lgani uchun, ular moddalar transporti hodisasiga sezilarli taosir ko’rsatmaydilar. Hujayra devori esa, ozuqa moddalarining hujayraga kelib tushishi uchun maolum darajada to’siq vazifasini o’taydi.
Ozuqa moddalarining hujayraga kelib tushishida citoplazmatik membrana ham muhim o’rin tutadi.
Citoplazmatik membrana hujayraga kiritiladigan ozuqa moddalari va kislorodni hamda hujayradan chiqariladigan moddalarni yaxshi o’tkazuvchanlik xususiyatiga ega bo’lishi kerak. Bu esa hujayra hayot faoliyati uchun muhim rol oynaydi. Citoplazmatik membrana orqali suv va unda erigan moddalarning o’tishi dinamik jarayon bo’lib hisoblanadi. Yaoni tirik mikroorganizm hujayrasi uning membranasidan o’tadigan atrof muhitdagi moddalar bilan hech qachon muvozanatda bo’lmaydi.
Citoplazmatik membrana orqali erigan moddalarning citoplazmaga o’tishi unda osmotik kuch yoki membrana orqali shu moddalarni olib o’tadigan transportlovchi mexanizm tufayli yzaga keladi.
Birinchi holat passiv diffuziya deyiladi. Bunda moddaning transporti noelektrolitlar uchun citoplazmatik membrana ikki tomonidagi koncentraciyalar farqi yoki ionlar uchun elektrolitik potenciallar farqi tufayli yzaga keladi. Izlanishlarning ko’rsatishicha, suvdan tashqari faqatgina ayrim moddalargina passiv diffuziya hodisasi tufayli citoplazmatik membranadan o’ta oladi. Moddalarning bunday ko’chirilish tezligi nihoyatda sekin boradi.
Ko’pgina erigan moddalarning membrana orqali transporti ko’chirishning maxsus mexanizmlari orqali amalga oshiriladi. Bu jarayon citoplazmatik membrananing tashqi va ichki chegara qavatlarida harakat qilib turuvchi maxsus ko’chiruvchi molekulalar tomonidan bajariladi. Membranada joylashgan ko’chiruvchi molekulalar uning tashqi tomonidagi birikmalarni o’zlariga biriktirib olib ichki tomoniga transport qiladilar, so’ngra olib kirilgan moddalarni citoplazmada o’zgarishsiz ozod qiladilar.
Citoplazmatik membrana bilan bog’langan bu "transport mexanizmlari" oqsil tabiatli bo’lib permeazalar deb ataladilar.
Permeazalar tomonidan amalga oshiriladigan erigan moddalarni ko’chirib o’tkazish hodisasining ikki turi maolum. Birinchi tur yengillashtirilgan diffuziya deyiladi. Bu jarayon uchun erigan modda koncentraciyasining membrana ikki tomonidagi farqi harakatga keltiruvchi kuch bo’lib xizmat qiladi. Bunda membrana tashqi yzasida joylashgan ko’chiruvchi molekula o’ziga erigan modda molekulasini biriktirib oladi. Hosil bo’lgan kompleks membrana orqali uning ichki tomoniga o’tadi. Citoplazmada bu kompleks dissociaciya bo’ladi va ozod bo’lgan modda hujayra ichki tomonida qoladi. So’ngra ko’chiruvchi molekula membrananing tashqi tomoniga qaytib o’tadi va shu zahoti boshqa bir molekulani biriktirib oladi. Agar erigan modda koncentraciyasi membrana tashqarisida uning ichkarisidagi koncentraciyasidan yqori bo’lsa yengillashtirilgan diffuziya energiya sarfisiz amalga oshadi. Bu usulda ko’chirishning kimyoviy gradiyenti kichik bo’lib mazkur hodisa "quyiga" ko’chirish orqali roy beradi. Ko’chirishning bu usuli tezligi membrana tashqarisidagi erigan modda koncentraciyasiga bog’liq. Moddalar almashinuvi jarayoni natijasida mikroorganizm hujayrasining ichki qismida hosil bo’lgan yangi maxsulotlar ham ko’chirilishning yengillashtirilgan turi boyicha amalga oshiriladi va bunda ham ko’chiruvchi molekulalar qatnashadilar.
Permeazalar ishtirokida boradigan moddalar transporti jarayonining ikkinchi turi aktiv ko’chirish deyiladi. Unda erigan moddalar mikroorganizm hujayrasiga kimyoviy gradiyentdan "yqoriga" ko’chirish orqali amalga oshiriladi (yoki koncentraciya gradiyentiga qarshi).
Ko’pgina moddalar mikroorganizm hujayrasiga aktiv ko’chirish orqali kiritiladi deb hisoblanadi. Transport qilishning bu turi ATF ko’rinishida energiya talab qiladi. Zarur bo’lgan energiya nafas olish yoki bijg’ish jarayonlari natijasida olinadi.
Ichak tayoqchasi (Escherichia coli) citoplazmatik membranasi orqali bir molekula tiogalaktozidni olib o’tish (ko’chirish) uchun bir molekula ATF sarflanishi hisoblab topilgan.
Mikroorganizmning citoplazmatik membranasida joylashgan permeaza oqsilining soni sezilarli darajada ko’p bo’lishi mumkin. Ichak tayoqchasi bir hujayrasining citoplazmatik membranasidan laktozani ko’chirish bilan taxminan 8000 ga yaqin permeaza molekulasi shug’ullanishi aniqlangan.
