Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги ислом Каримов номидаги

Маъруза №3. Микроорганизмлар, уларнинг турлари, қўллаш соҳалари.

Режа: 1. Микроорганизмларнинг умумий характеристикаси
2. Микроорганизмларнинг морфологияси

Микроорганизмлар асосан бир хужайрали тирик жонзотларнинг кенг гуруҳи бўлиб, улар ўсимлик ва ҳайвонларга нисбатан анча содда тузилишга эга. Улар табиатда кенг тарқалган, масалан, 1г ер тупроғи ёки сув ҳавзаси тупроғида 2-3 млрд гача микроорганизмлар бўлиши мумкин. Табиатда мавжуд микроорганизмларнинг 10% туридан кам қисмигина замонавий микробиологияда маълум.

Микроорганизмларга бактериялар, микоплазмалар, актиномицетлар, дрожжлар, микроскопик қўзиқоринлар ва сув ўтлари киради. Биринчи навбатда микроорганизмлар прокариот (қобиқсиз оддий ядродан иборат) ва эукариотлар (қобиқли ўсимлик ва хайвонлар юқори хромосомалар йиғиндисидан иборат ядро хужайраларига ўхшаш). Прокариот микроорганизмларга бактериялар, микоплазмалар, актиномицетлар, эукариотларга – дрожжалар, микроскопик қўзиқоринлар, сув ўтлари киради.
Ердаги геокимёвий жараёнларда микроорганизмларнинг ролини ўрганиш С.Н.Винорадскийнинг классик изланишларидан бошланиб, у ноорганик бирикмалар оксидланиш энергиясини ишлатиш ҳисобига ривожланадиган бактериялар мавжудлигини олдиндан айтган. Бу ишлар микробиологлар Б.Л.Исаченко, Г.А.Надсон ва бошқалар томонидан давом эттирилган.
Рудали конлар кўп ўзига хос микроорганизмлар хаёт фаолияти учун қулай экологик жойдир, чунки конлар кечаётган кўп сонли элементларнинг иштироки ва уларнинг кимёвий хоссалари билан шартланади геокимёвий жараёнларнинг турли хилма хиллиги билан характерланади.
Сульфидли конлардаги оксидланиш шароитларида оксидлаш жараёнлари кечиб, уларда металлар сувда эриш ҳолатига ўтади ва рудалардан танлаб эритилади. Яқин вақтларгача сульфидли минералларнинг сульфидли руда конларида оксидланиш фақат кимёвий жараён деб қаралган эди. Унда иштирок этаётган асосий агентлар ҳаводаги кислород ва сульфидлар оксидланиши маҳсулотлари – сульфат кислота ва металлар сульфатлари деб ҳисобланган. Сульфидларга нисбатан айниқса агрессив (тажовузкор) деб темир оксиди сульфати бўлиб, улар қуйидаги реакция билан таъсирлашади:
Me_mS_n+mFe₂(SO₄)₃ =mMeS0₄+2mFeSO₄+nS (3.1)
Олинаётган темир закиси сульфати оддий шароитда нордон эритмаларда жуда секин ҳаво кислороди билан сульфат оксидигача оксидланади.
Америка микробиологлари 30 – йилларда нордон руда сувларида темир оксидланиши анча интенсив кечишини ва бу жараён қандайдир тур микроорганизмининг фаолияти билан боғлиқлигини тахмин қилишди. Бу турдаги олтингугурт бактериялари икки валентли темирни оксидлаш хоссасига эга бўлиб, биринчи марта А.Р.Колмер ва М.Р.Хинклем томонидан топилган.
Очиқ микроорганизмларнинг хоссаларини ўргангандан кейин улар нафақат икки валентли темир, балки тиосульфатни ҳам, олтингугуртни ҳам оксидлаш хоссаси аниқланади, улар Thiobacillus туркумига киритилди, темир бошланғич оксидланиш хоссаси эса маълум Thiobaciilus thiooxidans (тионли олтингугурт оксидловчи) бактерияларга ўхшаш Thiobacillus ferrooxidans (тионли темир оксидловчи) тўлиқ номини олди.
Икки валентли темир ва сульфидли минералларни оксидловчиолтингугурт бактерияларнинг очилиши сульфидли руда конларидан мисни танлаб эритиш табиатини тушунишга имкон берди. Олдин у сульфидли минералларни оксидлаш жараёни фақат кимёвий жараён деб ҳисобланган.
Сўнгги йилларда микробиологларнинг кучи рудали конларда микрооргнизмларнинг геокимёвий фаолиятини ва физиологиясини ўрганишга, технологлар эса – микроорганизмлар иштирокида оксидланиш жараёнларини жадаллаштириш ва саноатда қўллаш соҳасини кенгайтиришга йўналтирилган.
Кўп сонли изланишларнинг кўрсатишича рудали конларда микроорганизмлар кенг рН нинг кўламида (0,5 дан 10 гача) учраб, деярли барча сульфидли рудалар конлари экологик жойларида яшайди.
Микроорганизмларнинг морфологияси ва хаёт фаолияти ҳаддан ташқари хилма хилдир. Эволюция жараёнида улар турли экологик шароитларга мослашган.
Микроорганизмларнинг ташқи муҳитнинг турли факторлар (омиллар)га ғайриоодий чидамлилиги биосферадан четдаги чегараларини эгаллашга рухсат беради. Уларни океан ости тупроқларида 11 км чуқурликда, Арктика ва Антарктидадаги музламалари юзасида, юқорида тоғларда, чўллардаги қумларда ва атмосферадан 20 км юқорида топилган.
Бактериялар таснифланишининг асосига уларнинг яшаш ва хаёт фаолияти шартлари қўйилган. Бактериялар энергия манбаи турига кўра, электронлар донори бўйича, углерод манбаи бўйича, яшаш муҳитининг кислоталилигига, ўсиш ва кўпайиш ҳароратига, кислородга бўлган муносабатига, босим ва уларнинг фаол хаёт фаолиятини таъминловчи бошқа кўрсаткичлар бўйича таснифланади.
Озиқланишнинг паратроф усулида энергия манбаи тирик организмлар, хемотроф усулида озуқа манбаи кимёвий реакциялар, фототрофда – фотокимёвий реакциялардир. Литотроф микроорганизмларда электронларнинг донори ноорганик моддалар, органотрофда эса – органик моддалардир. Автотроф микроорганизмлар учун углерод манбаи углерод кислотаси бўлса, гетеротрофлар учун органик моддалардир.
Кўпчилик бактериялар нейтрал маънога эга рН катталигига эга муҳитни афзал кўради, аммо ацидофил микроорганизмлар кучли кислотали муҳитда рН 1 дан кам бўлмаганда ривожланса, кўк яшил микроорганизмлар ўз хаёт фаолияти циклини рН 13 да ўтказади.
Психрофил микроорганизмлар – 6^оС гача бўлган ҳароратда ўсса, мезофил бактериялар учун ўсиш ва хаёт фаолияти учун оптимал ҳарорат 25-35 ^оС (максимум 38-45 ^оС), термофил микроорганизмлар эса 70-90 ^оС гача ҳароратга чидаш хусусияти бор.
Кислородга бўлган муносабатига кўра бактериялар аэроб, оксидловчи нафас олиш жараёнлари кислород иштирокида борувчи ва бунда кечувчи энергетик метаболизмда кислород электронлар акцепторидир, ва анаэроб, органик моддалар оксидланишида боғланган кислород таркибли – углерод кислотаси, сульфатлар, нитратлар, ноорганик бирикмалар тикланиши ҳисобига амалга ошади. Талабчан анаэроблар учун эркин кислород заҳарлидир. Кислород режими бўйича бактериялар талабчан ёки факультатив аэроб ёки анаэроб бўлиши мумкин.
Микроорганизмлар сезиларли даражадаги босимда яшаши мумкин, шундай қилиб, Филлипин чуқурлигида ажратилган барофиллар ўзининг хаёт фаолиятини 100 МПа босимда амалга оширади. Бактериялар орасидаги рекордсмени Bacillus subtilus бўлиб, у 2000МПа босимга чидай олади.
Фойдали қазилма конларида турли минерал шакллар ўзгаришида, элементлар ўзгаришларида, уларнинг чўкиши ва эришида, янги кимёвий бирикмалар ҳосил бўлишида, элементлар ва уларнинг бирикмаларининг миграциясида ва ниҳоят фойдали қазилма конларининг ўзларини ҳосил қилишда микроорганизмлар иштирок этади.