Kafedrasi “biotexnologiya” fanidan o‘quv-uslubiy majmua

Bakteriyalarning morfologiyasi va tuzilishi

Bakteriyalarning turli: sharsimon, tayoqchasimon, vibrion shaklidagi (sal bukilgan), spiralla, spiroxeta, shoxlangan, mitselli va hokazo ko'rinishiari mavjud

1-rasm. Bakteriyalarning tuzilishi:
1 - plazmatik membrana; 2 -nukleotid; 3 - lilakoid; 4 -uglevodlar donasi: 5 -moy tomchilari; 6 - oltingugurt kiritmalari; 7 -polifosfal donasi; 8 -zaxira moddalar; 9 -gazli pufakchalar; 10- mezosoma; 11 -qobiq; 12 -kapsula; 13 - xivchinlar; 14 - sorg'ichlar.

Prokariollar - gaploid organizmlar, odatda, ularda bitta gen mavjud bo'lib, sitoplazmadan maxsus membrana bilan ajralmagan, ularda mitoxondriya va Goldji apparati yo'q. Bakteriya qobiq, sitoplazma, nukleotid, har xil kiritmalar va boshqalardan iborat. Nukleotid (nukleoplazma, karioplazma) DNK yoki RNK dan iborat bo'lib, yuqorida aytilganidek, sitoplazmadan membarana bilan ajralmagan. Bakteriya nukleotidi zamburug' yadrosidan o'simlik, hayvon hujayrasi tuzilishi va funksiyasi jihatidan farq qiladi. Bakteriya ko'k-yashil suvo'tlari nukleotidi DNK fibrillalaridan iborat bo'lib, difluzion xarakterga ega. DNKning diametri 3—5 nm. Yopiq elak ko'rinishida bo'ladi. U sitoplazmaning markazida joylashgan bo'lib, sitoplazmatik membrana, mezosoma va polisomalar bilan aloqada turadi. Bakteriya tinch holatda bo'lsa, nukleotid 1 ta, bo'linish oldidan esa 2 ta, logarifm fazasida 4 va undan ko'p nukleotidlarga ega bo'ladi.

Bakteriya sitoplazmasi kolloidlarning dispers muhiti bo'lib, suv, oqsil, uglevod, lipid, mineral birikmalar va boshqa moddalardan iborat. Bakterial sitoplazma harakatsiz 60% RNK va 40% proteindan iborat bo'lgan ribonukleoproteid bo'lib, membranaga birikkan. Sitoplazmatik genetik strukturaga ega bo'lgan plazmidlar mavjud. Sitoplazmada ribosomalar volyutin, lipoproteidlar, glikogen, granuleza, oltingugurt, kalsiy va boshqalar mavjud.
Bakteriya sitoplazmasida vakuolalar mavjud bo'lib, unda suvda erigan mineral moddalar bo'ladi. Vakuola tarkibi lipoproteiddan iborat bo'lgan membrana (tonoplast) bilan o'ralgan. Vakuolalarning soni 6 tadan 10 tagacha bo'lib, o'sish paytida 20 tagacha yetadi.
Bakteriya qobig'i sitoplazmatik membranadan, hujayra devoridan, kapsula qavatidan iborat. Sitoplazmatik membrana hujayra devorining ichki yuzasiga yopishgan bo'lib, qalinligi 5—7,5 nm bo'ladi. Sitoplazmatik membrana 3 ta qavatdan:
-lipid
- protein
- lipoproteindan iborat.
Lipoprotein oz miqdorda uglevod va boshqa birikmalardan iborat. Sitoplazmatik membrananing yuza qismida ba'zi bir jarayonlarda ishtirok etuvchi fermentlar joylashgan. Invaginatsiyada sitoplazmatik membrana mezosomalarni hosil qiladi. Sitoplazmatik membranalar orqali yuzlab har xil reaksiyalar o'tib turadi. Mezosoma hujayraning bo'linishida va hujayra devorining hosil bo'lishida ishtirok etadi. Bakteriya hujayrasining devori 10— 35 nm qalinlikka ega. Hujayra devorining asosini peptidoglika (murein) qavati tashkil qiladi.
Grammusbat bakteriyaning devorida teyxo kislotasi bilan glukopeptid qavati mavjud. Teyxo kislotasining vazifasi hujayra devori yuzasidagi kationlarning yuqori konsentratsiyasini va magniy ionlari aloqasini saqlashdan iboratdir. Magniy ionlari hujayra devoriga turg'unlik berib turadi. Grammusbat bakteriyalarning hujayra va hayvon hujayrasidan farq qiladi, devori teyxo kislotasini saqlovchi murein qavatidan va M-protein va glukopeptiddan iborat. Murein hujayra devoriga (rigidlik) qattiqlik (mustahkamlik) xususiyatini beradi. Grammanfiy bakteriyaning devori 3 ta qavat:
-tashqi (lipopolisaxarid)
- o'rta (lipopro­tein)
ichki (glukopeptid)dan iborat.
Bakteriyalarda, aktinomitsetlarda, ko'k-yashil suvo'tlarida hujayra devori mavjud. Mikoplazmalarda hujayra devori yo'q. Hujayra devorining bo'lishi bakteriyaning aniq shaklda turishiga yordam beradi. Hujayra devoridagi asosiy polimer mukopeptiddir. U devorning mustahkamligini ta'minlaydi. Mukopeptidni sitoplazmatik membranadan ajratib olish mumkin. Hujayra devori bakteriyani tashqi muhit omillarining zararli ta'siridan saqlaydi va bak­teriyaning o'sishi va bo'linishida ishtirok etadi. Ba'zi bakteriyalarda hujayra devori bo'lmaydi va ular protoplastlar deyiladi. Protoplastlar shar shaklida bo'lib, ular bo'linish, nafas olish, oqsil, nuklein kislota, fermentlami sintezlash va spora hosil qilish xususiyatlariga ega. Ular osmotik bosimning o'zgarishiga, mexanik ta'sirlarga, aeratsiyaga sezgir. Hujayra devorining tarkibini sintezlash xususiyatiga ega emas, aktiv harakat qilmaydi. Lizotsimning yoki boshqa omillarning ta'sirida hujayra devori qisman eriydi, grammanfiy bakteriyalar hujayralarining tayoqchasimon shakli doirasimon shaklga o'zgarishi mumkin.
Kapsula. Bakteriya kapsulasi polisaxarid, mukopolisaxaridlardan iborat. Kapsula hujayraning muhim qismi emas, shu sababli fermentlar ta'sirida bakteriyaga zarar qilmasdan uni olib tashlash mumkin. Ba'zi saprofit bakteriyalarda umumiy kapsula hosil bo'ladi va u zoogleya deb ataladi. Ko'pchilik bakteriyalar xivchinlarga ega. Ular bu xivchinlar yordamida harakatlanadilar. Bakteriyalar xivchinlarining hujayraning qaysi qismida joylashishiga qarab quyidagi guruhlarga bo'linadilar:

1. 
   Monotrixlar - bakteriya hujayrasining bir uchida bitta xivchin bor.
   
2. 
   Lofotrixlar - hujayraning bir uchida xivchinlar to'plami mavjud bo'ladi.
   
3. 
   Amfitrixlar - hujayraning ikki uchida ikki to'plam xivchin bo'ladi.
   
4. 
   Peritrixlar - hujayraning hamma tomoni xivchin bilan o'ralgan bo'ladi.
   

Xivchin bakteriyada motor vazifasini bajaradi va ularning soni, uzunligi bakteriyaning xususiyatiga bog'liq. Xivchinning tarkibi flagellindan iborat. Bakteriyalarning harakati taksis deyiladi. Uning qaysi omilga nisbatan harakatiga ko'ra ular turlicha nomlanadi, masalan, xemotaksis (kimyoviy moddalarga nisbatan havocha), aerotaksis, fototaksis (yorug'likka nisbatan).
Xivchinlardan tashqari, bakteriyalarda fimbriy va pililar ham mavjud. Fimbriylar xivchinlarga nisbatan uzun va ingichka, uzunligi 0,3—4_;mkm, eni 5—10 nm bo'lib, soni 1000 gacha yetib boradi. Fimbriylar bakteriyaning substratga yopishishini ta'minlaydi. Pili esa jinsiy fimbriy bo'lib, ichi bo'sh kanaldan iborat. Bu kanal orqali bakteriya konyugatsiyada qatnashayotgan boshqa bir bak­teriyaga genetik axborotni yetkazadi.
Spora hosil bo'lishi. Spora dumaloq yoki oval shaklda bo'lib, mikroorganizmlarning evolutsiyasida muayyan bir turning saqlanishi uchun xizmat qiladi. Sporalar bakteriyalarni tashqi noqulay omillardan saqlab, ular yordamida bakteriyalar ko'payishi mumkin.
Ko'pincha tayoqchasimon bakteriyalar spora hosil qiladi va ular batsilla deb nomlanadi.
Spora hosil bo'lishi to'rt bosqichdan iborat:

1. 
   Tayyorlanish bosqichi.
   
2. 
   Spora oldi bosqichi.
   
3. 
   Qobiq hosil bo'lish bosqichi.
   
4. 
   Yetilish bosqichi.
   

Batsillalarning noqulay sharoitga tushishi bilan hujayraning ichki struklurasida o'zgarishlar hosil bo'lib, malum bir qismidagi protoplazma quyuqlasha boshlaydi va spora oldida membrane tashkil topadi, so'ngra shu joy, zich va bir necha qavatli qobiq bilan o'raladi. Hujayraning qolgan qismi esa asta-sekin yemiriladi va spora yetiladi. Shunda uning hajmi vegetativ shaklli milaobning hajmiga ko'ra o'n baravar qisqaradi. Bakteriyalarning spora hosil qilishida bir qancha tiplar mavjud: ular oddiy-batsilyar tipda bo'lsa, spora hosil qilgan bakteriyaning shakli o'zgarmaydi, masalan, Вас.megaterium Klotridial tipda spora hosil qilganda В hujayra shakii duksimon (romb) shakiiga o'xshash bo'ladi, masalan, moy kislotali bakteriya. Ularning yana plektridial tipda spora hosil qilishi uchraydi. Bakteriya hujayrasining shakli baraban tayoqchasi ko'rinishini oladi. Shu tariqa bakteriya hujayrasi 18—20 soatda sporaga aylanadi.
Sporalar bakteriya hujayrasining turli yerlarida joylashishi mumkin. U hujayraning o'rtasida o'rnashsa, markaziy spora, bir uchida bo'lsa, terminal spora, bir uchiga yaqin joylashsa subterminal spora deb ataladi. Sporalarning joylashishi laboratoriyada mikroblarning turini aniqlashda katta ahamiyatga ega. Har xil mikrob turlarining sporalari turli shaklda bo'ladi. Ular sharsimon, cho'zinchoq (oval) shaklda bo'ladi.
Sporalar ekzina (tashqi) va intina (ichki) qavatlardan iborat bo'lib, ekzina qavati sitoplazmani tashqi omillardan himoya qiladi. Intina esa sporaning o'sib chiqishiga yordam beradi.
O'sish davriga o'tishda sporaning bir qutbidan yoki markazidan hujayra o'sa boshlaydi. Hujayra sporaning bir qutbidan chiqsa qutbli, o'rta qismidan chiqsa ekvatorial o'sish deb ataladi.
Spora hosil qilish jarayoni turg'un hodisadir. Biroq batsillalar zaharli moddalar ta'siriga uchrasa, noqulay sharoitga tushib qolsa, yuqori haroratda o'stirilsa yoki sun'iy oziq muhitlariga ko'p marta takrorlab ekilsa, sporalar hosil qilishi mumkin.