Amaliy mashgulot №3 Mikroorganizmlar fiziologiyasi-oziklanishi, nafas olishi. Mikroorganizmlar fiziologiyasi-kupayishi, usishi. Ozik muxitlar, ularning klassifikatsiyasi. Mashgulot utkazish joyi va ta’minlanishi

Kuyidagi kunikmalarni kila bilishlari kerak:

-bemordan patologik materialni olishni;

Mavzuni asoslanishi.Nazariy kism.

Mikroorganizmlar fiziologiyasi deganda ularning:

1. Oziklanishi

2. Nafas olishi

3. Usishi

4. Kupayishini urganamiz.

Mikroorganizmlarda moddalar almashinuvi jarayoni ya’ni metabolizm protsessi 2 ta bir-biriga qarama-qarshi boglangan ko‘rinishda utadi:

1. Assimilyasiya (anabolizm)

2. Dissimilyasiya (katabolizm)

Dissimilyasiya protsessida ozik moddalar parchalanadi, oksidlanadi va xujayraning xayoti uchun kerak bulgan energiya ajratib chikaradi.

Assimilyasiya protsessida esa moddalar parchalanishi natijasida xosil bo‘lgan energiya bakteriyani hayot faoliyati uchun zarur bo‘lgan metobalit va strukturalarni sinteziga sarflanadi.

Bakteriya xujayrasi uzlashtiradigan (xazm kiladigan) asosiy birikmalarga: uglevodlar, aminokislotalar, yog kislotalari, mineral tuzlar, vitaminlar va boshka kiradi.

Bakteriyalar xayotida kerakli bulgan elementlarga kiradi: S, N, 0,N,P, S, K, Ca,Mg,Fe.

Mikroelementlar dan: Mn, Mo, Zn, Si, So, Ni, Va, V, Cl, Na, Se Si, Wo va boshkalar-bu mikroelementlar xamma organizmlarga xar doim xam kerak emas. Lekin bakteriyalarga bular kerakli, chunki kofermentlar sintezi uchun kerak (bu fermentlar uzlarining maxsus tipdagi metabolizmini ushlab turadi).¹

Oziklanish tiplari:

Bakteriyalarning oziklanish tiplari uglerod bilan azotni xazm kilish xarakteriga karab belgilanadi.

Uglerodni xazm kilinishiga karab:

1. Autotroflar (grekcha autos-uzim, trophe-oziklanish). Avtotrof bakteriyalar uglerod manbai kilib SO₂ dan foydalaniladi va ular oddiy moddalardan murakkab birikmalarni sintezlab oladi. Ular uzlarining usishi uchun NaCl, K₂HPO₄, FeCl₂, MgSO₄, (NH₄)2 SO₄ larni ozik muxitga kirish kerak, talab kiladi.

2. Geterotroflar-(grekcha heteros - boshka, trophe-oziklanish). Uglerod manbai kilib xar xil, uglerod tutuvchi birikmalar - geksozalar (glyukoza) kup atomli spirtlar, aminokislotalar, organik kislotalar kullaydi.

3. Gipotrof - bular uzlarining metabolitik aktivligini yukotgan mikroorganizmlar bulib, bu bakteriyalar uzlarining xayot faoliyatlarini xujayra tuzilishini yoki xujayra metabolitlarini kayta iklash bilan ta’minlaydi.

4. Auksotroflar. Uzlarining rivojlanishi uchun usish faktorlari talab kiluvchi bakteriyalardir. Bunday bakteriyalar uzlarining usishi uchun kerakli bulgan komponentlarini uzlari sintezlay olmaydilar.

5. Ma’lum bir usish faktoriga muxtoj bulmagan bakteriyalar prototroflar deyiladi. Prototroflar uziga kerakli bulgan organik birikmalarni (uglevodlar, aminokislotalar va boshkalar) glyukoza va ammon tuzlaridan sintezlay oladi.²

Gererotoflar 2 gruppaga bulinadi:

1. Saprofitlar

2. Parazitlar

Saprofitlar (grekcha sapros-chirigan phyton-usimlik ) - tayyor organik birikmalarni ulik organizmdan oladi (chiritish bakteriyalari).

Parazitlar (grekcha parasitos- boshka organizm xisobiga yashovchi) -odam, xayvon va usimlik tirik xujayrasining organik moddalari xisobiga yashaydi va kupayadi. Masalan, viruslar, rikketsiyalar. Azot xazm kilishga karab mikroorganizmlar 2 gruppaga bulinadi:

1. Aminoavtotroflar

2. Aminogeterotroflar

Aminoavtotroflar - xujayra oksilining sintezi uchun xavodagi molekulyar azotdan foydalaniladi yoki ammoniy tuzlaridan olinadi

Aminogeterotroflar - azotni organik birikmalardan: aminokislotalardan, murakkab oksillardan olinadi. Energiya manbalariga karab mikroorganizmlar:

1. Fototroflar-biosintez reaksiyalari uchun kuyosh nuridan energiya oladi.

2. Xemotroflar-neorganik moddalarning oksidlanishidan va organik moddalardan energiya oladi.

Xozirgi vaktda mikroorganizmlarning oziklanish tiplarining xarakteristikasiga karab, yangi terminologiya kiritilgan:

1. Geterotroflar-organotroflar deb ataladi.

2. Avtotroflar-litotroflar deb ataladi. I Litas - grekcha - tosh - bular mineral ozik muxitlarda usadi.

Mikroorganizmlarning boshka organogenlari - N va O₂ manbai suv xisoblanadi. Bakteriya xujayrasiga ozik moddalar fakat erigan xolda kiradi.

Ozik moddalarning transporti (tashilishi).

Ozik moddalar mikrob xujayrasining sitoplazmasiga fakat kichkina molekula xolida va erigan xolda kirishi mumkin. Murakkab organik moddalar (oksillar, polisaxaridlar) mikrob xujayrasidan chikkan fermentlar ta’sirida ishlatishga moslashadi. Ozik moddalarning kirishi va chikib ketish protsesslari bakteriya xujayrasining sitoplazmatik membranasi orkali boradi. Ular xujayra ichiga bir necha yullar bilan kiradi:³

1. Passiv diffuziya - bunda ozik muxit bilan mikrob xujayrasi urtasidagi osmotik bosim va moddalar konsentratsiyasi tenglashadi yoki mikrob xujayrasidagi moddaning konsentratsiyasidan yukori buladi.⁴

2. Engillashgan diffuziya - bunda asosan permeazalar yordamida buladi. Bu ferment bulib, xujayraning sitoplazmatik membranasida joylashgan, spetsifik xususiyatga ega, energiyasiz utadi.

3. Aktiv transport. Bu xam permeaza fermenti yordamida, lekin energiya sarflaydi.

4. Ximiyaviy gruppalar tranlokatsiyasi - bunda ba’zi ximiyaviy moddalar radikallar xolida utadi. Mikrob xujayrasidan moddalarning chikishi passiv diffuziya protsessii bilan permeaza fermenti ishtirokida ketadi.

Mikroorganizmlarning usishi.

Usish deganda mikrob xujayrasining kattalashishini va etilishini tushunamiz. Mikroorganizmlar uzining usishi va kupayishi uchun kandaydir moddalarini sintez kilmasdan tayyor xolida kabul kiladi. Bu moddalar usish faktorlari deyiladi. Usish faktorlariga aminokisldotalar, purin va pirimidin asoslari, lipidlar, vitamin l ar va boshkalar kiradi.

Aminokislotalarga (streptokokk avlodiga kiradigan bakteriyalar), lipidlarga (streptokokklar, laktobakteriyalar, mikoplazmalar). 4 ta usish fazalari tafovut kilinadi:

1. Latent davri-miroorganizmlar ozik muxitga adaptatsiyalanadi (lag-faza).

2. Logarifmik davr-mikroorganizmlar tez usib kattalashib, bulina boshlaydi.

Statsionar davr-asosan bakteriya xujayrasining konsentratsiya muxitida doim koladi. Bunda paydo bulayotgan bakteriyalar soni ulgan bakteriyalar soniga teng buladi.

Ulish davri -xujayralar soni ulishi tufayli kamayib boradi, oxprida ulganlar soni tirigidan oshib ketadi

Mikroorganizmlarning kupayishi

Bunda mikroblarning shu populyasiyasidagi sonini ortishiga aytiladi. Bakteriyalar:

Kundalang bulinish yuli bilan.

Jinsiy yul bilan (M: E. coli kon’yugatsiya)

Spora xosil kilish yuli bilan (zamburuglar, aktinomitsitlar).

Maydalanish yuli bilan (rikketsiyalar)

Kurtak chikarish yuli bilan

Usib chikish, ya’ni ipchalar xosil kilish bilan kupayadilar (M: xlamidiylar).

Mikroorganizmlarning kupayish tezligi, populyasiyada sonining ortishi, mikrob turiga, kulturaning yoshiga, ozik muxitlarga, temperaturaga va boshka faktorlarga boglik.

Bakteriyalarning nafas olishi

Umuman mikroorganizmlarning nafas olishi deganda bioximik reaksiyalari asosida ularning xayotiga zarur bulgan energiya ni ajralib chikish protsessiga aytiladi.

Bu protsessning moxiyati moddalar oksidlanib elektron beradi, tiklanayotgani esa uni kabul kiladi va buning natijasida energiya xosil buladi (donor elektron yoki donor vodorod terminlari ishlatiladi). Elektron akseptorlari (vodorod akseptorlari) tiklanishga olib keladi. Nafas olishiga karab bakteriyalar:

1. 
   Obligat aeroblar (kat’iy, talabchan)
   
2. 
   Obligat anaeroblar (kat’iy, talabchan)
   
3. 
   Fakultativ anaeroblar
   
4. 
   Mikroaerofillar
   
5. 
   Aerotolerant bakteriyalar
   

1. 
   Obligat aeroblar kislorodli sharoitda usadi. Terminal elektron akseptorlari aerob nafas olishda kislorod xisoblanadi. M: Tuberkulez, brutsellyoz, lentaspiralar.
   
2. 
   Obligat anaeroblar kislorodsiz sharoitda usib kupayadi. Terminal elektron akseptorlari sifatida anaerob nafas olishda nitratlar, nitritlar, sulfatlar, oltingugurt, karbonatlar, 3-valentli Fe. M: Patogen klostridiyalar.⁵
   
3. 
   Fakultativ anaeroblar xam kislorodli xam kislorodsiz sharoitda usadi. Terminal elektron akseptorlari sifatida O₂ va organik kushilmalar kullaniladi.
   
4. 
   Mikroaerofillar kislorod kam bulgan muxitda nafas oladi. Ba’zida bularni ayrofil mikroorganizmlar deb xam ataladi. M: brutssllalar, aktinomitsetlar.
   
5. 
   Aerotolerant bakteriyalar kiska vakt ichida atmosfera kislorodida yashaydi, lekin usmaydi.
   

Kislorodli sharoitda moddalarning oksidlanishida ya’ni aerob nafas olishida oxirgi mahsulot N₂O₂ va superoksid-anion kabi toksik maxsulot xosil buladi. Bu xolat aerob bakteriyalarda vujudga keladi. Aerob va aerotolerant nafas oluvchi bakteriyalarda superoksid dismutaza fsrmenti bulib, bu ferment superoksid-anionni N₂O ga aylantiradi.⁶

Aerob bakteriyalarda katalaza fermenti bulib N₂O₂ ni N₂O₂ va O₂ ga parchalab yuboradi. Bu ferment aerotolerant bakteriyalarda yuk.

Anaerob bakteriyalarida esa ikkala ferment: superoksid dismutaza va katalaza fermentlari yuk

Aerob tipida nafas olishda asosan moddalar molekulyar O₂ bilan oksidlanib energiya xosil buladi, anaerob tipida nafas olishda esa fakat bijgitish tufayligina fermentlar yordamida energiya xosil buladi va bu protsess O₂ -siz utadi.

Aerob sharoitida:

C₆H₁₂O₆ + O₂ SO₂ + 6N₂O = 388,5 kkal energiya

Anaerob sharoitida:

C₆H₁₂O₆ 2S₂ N₅ON +2SO₂ = 31,2 kkal energiya