Курстық ЖҰмысқа тапсырма
жүктеу/скачать 0,58 Mb.
|
101 Арайлым курсовой БТ-20-1 (1)
1 такырып, Биология презентация, анатомия и физ
- Бұл бет үшін навигация:
- Курстық жұмыстың өзектілігі
- 1 Микроорганизмдер жайлы түсінік, олардың – құрылысы, түрлері, қызметі
| Курстық жұмыстың мақсаты: Микроорганизмдер генетикасына талдау жасау, биотехнологиядағы маңызын зерттеу, олардың қолданылуы жайлы ақпарат беру.
Курстық жұмыстың міндеттері: Микроорганизмдер генетикасына жалпы сипаттама беру; Микроорганимздер селекциясын зерттеу; Олардың жетістіктеріне талдау жасау; Курстық жұмыстың өзектілігі: Микроорганиздерді адамзат ерте заманнан бері нан пісіруде,сүт өнімдерін дайындауда,шарап ашытуда және т.б. мақсаттарда қолданылып келеді. Қазақ халқының ұлттық тағамдары-қымыз бен шұбатты ашыту және ірімшік пен құртты қайнатып-әзірлеу микроорганизмдердің қызметіне тікелей байланысты. Сонымен қатар микроорганизмдерден адамның денсаулығы үшін қажетті дәрі-дәрмектер алынады. Көптеген ауруларды емдеуде қолданылатын антибио-тиктер-бактериалар мен саңырауқұлақтардың өнімдері болып табылады. Мысалы,пенициллин зең саңырауқұлағынан,стрептомоцин мен биомицин актиномицеттерден алынады. 1 Микроорганизмдер жайлы түсінік, олардың – құрылысы, түрлері, қызметі Микроорганизмдер – бір жасушалы тірі организмдер, олардың орналасуы тек микроскоптың көмегімен анықталады. Бұл организмдерді анықтау үшін 1878 жылы 26 ақпанда француз филологы Эмиль Литр француз әскери хирургы Шарль-Эммануэль Седильоның ұсынысымен «микроб» ұғымын енгізді.Микроорганизмдер экожүйедегі зат алмасудың маңызды буыны болып табылады. Оларды тіршілік ету ортасының әртүрлі аймақтарында, әсіресе су бар жерлерде табуға болады. Микроорганизмдердің дамуы және олардың біздің өмірімізге әсері туралы көптеген зерттеулер жүргізілді. Айта кету керек, микробтардың екі негізгі түрі бар - пайдалы және зиянды. Пайдалы микроорганизмдер дененің дұрыс жұмыс істеуін реттеуге көмектеседі. Адам ағзасында денсаулықты жақсарту және иммунитетті сақтау үшін шамамен 90 миллиард пайдалы бактериялар бар. Бұл әрқайсысымызға қажет екі килограмм пайдалы бактериялар.Зиянды микроорганизмдердің міндеті басқаша - олар жануарларға, заттарға, өнімге немесе құралдарға аллергиялық реакция тудырған кезде сау ағзаны басу үшін барлық мүмкіндіктерге тырысады. Біз өміріміздің көп бөлігін сансыз зиянды бактериялар мен саңырауқұлақтармен қоршалған бөлмелерде өткіземіз.Олардың болуы бұрыннан белгілі, бірақ бұл организмдердің нақты анықтамасы мен сорттары жоқ. Ғалымдар үй шаңында өмір сүретін бактериялардың, саңырауқұлақтардың және кішкентай кенелердің 100 000-нан астам түрін тапты. Пайдалы микроорганизмдер. Олар адам ағзасынан бөлек егіннің жұмысына да жақсы әсер етеді. Бұл салада да адам жасаған арнайы микробтар кеңінен қолданылады. Жасанды микробтардың арқасында фермерлер өсімдіктерге азотты бекітетін бактерияларды қосу, сондай-ақ арнайы симбиотикалық саңырауқұлақтарды қолдану арқылы өсімдіктерге берілетін қоректік заттардың мөлшерін көбейте алады. Жасанды пайдалы микроорганизмдер пайда болғанға дейін ғалымдар микробтар әлемінің аз ғана бөлігі болып табылатын дәстүрлі әдістерді қолдана отырып, зертханада өсіруге оңай микроб түрлерін бақылап, зерттей алды. Дегенмен, бүгінгі күні микробтық технологияларды дамытудағы жаңа әдістердің көмегімен олар микроорганизмдердің гендерін секвенирлеу арқылы зерттей алады, сонымен қатар олардың функционалдығын зерттей отырып, белгілі бір атрибуттары бар микробтарды табу үшін жоғары өнімді скрининг әдістерін қолдана алады. Сонымен қатар, микроорганизмдердің гендік инженериясы да мүмкін, бұл алдын ала белгіленген сипаттамалары бар жаңа организмдерді өсіруге ғана емес, сонымен қатар қоршаған ортаға пайдалы микробтардың мүлдем жаңа түрін жасауға мүмкіндік береді. Микробтар тамақ пен ағынды суларды ашытуда, сондай-ақ отын, ферменттер және басқа да биологиялық белсенді қосылыстарды өндіруде қызмет етіп, мәдениет пен адам денсаулығында маңызды рөл атқарады. Микробтар үлгі организмдер ретінде биологиядағы маңызды құрал болып табылады және биологиялық соғыс пен биотерроризмде қолданылады. Микробтар құнарлы топырақтың маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Адам ағзасында микроорганизмдер адамның микробиотасын құрайды.Адамның көзі ең алғаш бактерияларды көргеннен бері үш ғасыр уақыт өтті. Ал микробиологияның өз алдына дербес ғылым болып бөлінуі үшін тағы екі жүз жыл қажет болды. Аса ұсақ тіршілік иелеріне биохимия, биофизика, микробиологиямен қатар генетика да ерекше көңіл бөліп отыр. Молекулалық биология молекулалардың өзара қарым-қатынасын зерртеу үшін, вирустар мен бактериялардың өте жақсы модель болып табылатынын анықтады. Кейбір вирустардан және бактериофагтардан басқа барлық микробтар клеткалы организмдер болып табылады. Егер жануарлар мен өсімдіктердің басым көпшілігі көп клеткалы организмдер болса микробтар әлемі әдетте бір клеткалы болып келеді. Бактериялар, ашытқы саңырауқұлақтар (дрожжи), кейбір микросаңырауқұлақтар, қарапайым организмдер және көптеген балдырлар — осылардың бәрі микроорганизмдер әлемінің бір клеткалы өкілі — прокариоттар деп аталады. Олардың клеткасынын, дамуы ең қарапайым эуукариоттардан да (жоғары сатыдағылар) төмен ұйымдасқан. Микроорганизмдерде миточ да мейоз да болмайды, ал клетка құрылысында ешқандай компартментлизация құбылысы (клетканың ядроға, ядрошыққа және цитоплазма органоидтарына бөлінуі) жоқ, Электрондық мнкрофотографияларда прокариоттар клеткасының екі түрлі құрылымдылық бөліктеп тұратынын көруге болады. Олар цитоплазма, нук-леоплазма немесе нуклеоид. Цитоплазмамен нуклеоплазма арасында мембрана болмайды.Генетикалық зерттеулерде қолданылатын классикалық обьектілерге бактериялардан ішек таяқшасы (Escherichia coli, Salmonella) туыстас бактериялар, нейроспора, ал вирустардың ішінде, осы аталған бактерияларды зақымдандыратын, бактериофаттар мен темекі теңбілінің шарусы (қысқаша ВТМ — темекі мозасының вирусы) (1 – сурет) [1]. 1 – сурет – темекі мозасының вирусы Бактериялар өте тез көбейеді. Мысалы оның аналық клеткасы ор 20 минут сайын екі жас клеткаға бөлінеді. Аз уақыттың ішінде олардан миллиондаған ұрпақ алуға болады. Сонымен қатар хромосомалар жиынтығы гаплоидты (дараланған) түрде болғандықтан олар әрі гаметаның әр дербес организм міндетін қоса атқарады. Міне осының бәрі вирустар мен бактерияларды геннің нәзік құрылымын зерттеуде табылмайтын генетикалық объект ретінде қолдануға мүмкіндік береді.Бұлардың қызметін генетиктер 40-жылдардан гапа бастап пайдаланды. 1944 жылдан 1952 жылға дейін бактерияларда генетикалық материалдың қосылуын және рекомбинациясын тудыратын үш маңызды процестер ашылды, олар — трансформация, конъюғация және трансдукция. Бактериялар — прокариотты біржасушалы ағзалар. Бактериялық жасушаның орташа өлшемі — 2-6 мкм. Белгілі бір түрге қатысты микроағзаларға тән болатын бактериялар жасушаларының көлемі мен пішіні түрлі факторлар әсерінен өзгеріске ұшырауы мүмкін (бактериялдық дақылдың жасына, тіршілік ортасына және сол сияқтыларға байланысты). Бұл құбылысты полиморфизм деп атайды. Пішіні жағынан бактериялардың жасушалары үш топқа бөлінеді: шар тәрізді, таяқша тәрізді және иілген (2 – сурет) [2]. 2 – сурет – сфера тәрізді, ланцет тәрізді, бұршақ тәрізді кокктар Шар тәрізді бактериялар деп кокктарды атайды (латын тіліндегі coccus — жидек) және ол жасушалардың диаметрі 0,5-тен бастап 1 мкм дейін болады. Кокктардың пішіні алуан түрлі: сфера тәрізді, ланцет тәрізді, бұршақ тәрізді.Бөлінгеннен кейін жасушалардың өзара орналасуына қарай, кокктар ішінде келесілерді ажыратады: микрококктар (латын тіліндегі micros -шағын) — жасушалар әртүрлі жазыктықтарда бөлінеді де, дара орналасады; диплококктар (латын тіліндегі diploos — екілік) — жасушалар бір жазықгықта болініп болған соң, жұптасып орналасады, олардың қатарына ланцет тәрізді пневмококктар және бұршақ тәрізді гонококктар мен менингококктар жатады; стрептококктар (латын тіліндегі streptos -тізбек) — жасушалар бір жазықтықта бөлініп, тарамай, тізбек түзеді. Қазіргі биотехнология жаратылыстану, техника, технология, биохимия, микробиология, молекулалық биология, генетика жетістіктеріне негізделген. Биологиялық әдістер қоршаған ортаның ластануымен және өсімдік және жануарлар организмдерінің зиянкестерімен күресуде қолданылады. Биотехнологияның жетістіктеріне сонымен қатар иммобилизацияланған ферменттерді қолдану, синтетикалық вакциналар өндіру, селекцияда жасушалық технологияны қолдану жатады.Диагностикалық және емдік агенттер ретінде гибридомалар мен олар өндіретін моноклональды антиденелер кеңінен қолданылады. Бактериялар, саңырауқұлақтар, балдырлар, қыналар, вирустар, қарапайымдылар адам өмірінде маңызды рөл атқарады. Ежелгі заманнан бері адамдар оларды нан пісіру, шарап пен сыра жасау процестерінде және әртүрлі өнеркәсіп салаларында қолданды. Қазіргі кезде бағалы белоктық заттарды алу, топырақ құнарлығын арттыру, қоршаған ортаны ластаушы заттардан тазарту, биологиялық препараттар алу мәселелеріне және басқа да мақсаттар мен міндеттерге байланысты микроорганизмдерді зерттеу және пайдалану шеңбері айтарлықтай кеңейді. Микроорганизмдер адамдарға тиімді ақуызды қоректік заттар мен биогазды өндіруге көмектеседі. Олар ауаны және ағынды суларды тазартудың биотехникалық әдістерін қолдануда, ауыл шаруашылығы зиянкестерін жоюдың биологиялық әдістерін қолдануда, дәрілік препараттарды өндіруде, қалдықтарды жоюда қолданылады. Микроорганизмдер жүргізетін химиялық реакциялардың 20-ға жуық түрі бар. Олардың көпшілігі (гидролиз, тотықсыздану, тотығу, синтез және т.б.) фармацевтикалық химияда сәтті қолданылады. Бұл реакцияларды өндіру кезінде бактериялардың әртүрлі типтері, актиномицеттер, ашытқы тәрізді саңырауқұлақтар және басқа микроорганизмдер қолданылады.Көптеген микроорганизмдер шығаратын антибиотиктер, ферменттер, интерферон, органикалық қышқылдар және басқа да метаболиттер алу үшін биотехнологиялық өнеркәсіп құрылды.Aspergillus және Fusarium тұқымдасының кейбір саңырауқұлақтары (3 – сурет) [3]. Жүрек глюкозидтерін, ксилосидтерді және рамнозидтерді, сондай-ақ соңғы зат ретінде құрамында глюкоза, галактоза немесе арабиноза бар гликозидтерді гидролиздеуге қабілетті. A.terreus көмегімен никотин қышқылы алынады. 3 – сурет – Aspergillus өсірілген микроораганизмдер Фармацияда микробиологиялық трансформациялар физиологиялық белсенді заттар немесе жартылай фабрикаттарды алу үшін қолданылады, олардың синтезі таза химиялық жолмен үлкен қиындықпен жүзеге асырылады немесе мүлде мүмкін емес.Микробиологиялық реакциялар дәрілік заттардың алмасуын, олардың әсер ету механизмін зерттеуде, сонымен қатар ферменттердің табиғаты мен әрекетін түсіндіру үшін қолданылады.Биологиялық белсенді заттардың продуценттері көптеген қарапайымдылар болып табылады. Атап айтқанда, күйіс қайыратын жануарлардың қарындарында тіршілік ететін қарапайымдылар талшықтың (целлюлозаның) ыдырауына ықпал ететін целлюлаза ферментін шығарады.Қарапайымдылар тек ферменттерді ғана емес, сонымен қатар гистондарды, серотонинді, липополисахаридтерді, липополипептидоглюкандарды, аминқышқылдарын, медицина мен ветеринарияда, тамақ және тоқыма өнеркәсібінде қолданылатын метаболиттерді өндіруші болып табылады. Олар биотехнологияда қолданылатын объектілердің бірі.Оңтүстік Америка трипаносомозының қоздырғышы Trypanosoma cruzi ісікке қарсы дәрілік круциннің және оның аналогы трипанозаның өндірушісі болып табылады. Бұл препараттар қатерлі ісік жасушаларына цитотоксикалық әсер етеді.Trypanosoma lewisi, Crithidia oncopelti және Astasia longa да антибластома ингибиторларының продуценттері болып табылады.Astasia longa өндіретін астализид препараты тек антибластомдық әсерге ие емес, сонымен қатар бактерияға қарсы (E. coli және Pseudomonas aeruginosa-ға қарсы), сондай-ақ протозойға қарсы (Лейшманияға қарсы) әсер етеді. Ең қарапайымдары полиқанықпаған май қышқылдарын, полисахаридтерді, гистондарды, серотонинді, ферменттерді, глюкандарды медицинада, сондаақ тамақ және тоқыма өнеркәсібінде қолдануға арналған.Herpetomonas sp. Crithidia fasciculate жануарларды Trpanosoma cruzi ауруынан қорғайтын полисахаридтер шығарады.Қарапайымдылардың биомассасында 50%-ға дейін ақуыз болғандықтан, еркін тіршілік ететін қарапайымдылар жануарларға жемдік ақуыздың көзі ретінде пайдаланылады. 4 – сурет – Aspergillus oryzae микроорганизм ферменті көрсетілген) Aspergillus oryzae-2000 жылдан астам уақыт бұрын қолға үйретілген саңырауқұлақ, тамақ өнеркәсібінде саке (күріш шарабы), во (соя соусы) және мисо (соя пастасы) сияқты ашыту өнімдерін өндіру үшін кеңінен қолданылады..Aspergillus oryzae ферментінің препараттары сыра қайнату өнеркәсібінде,ал A.niger ферменттері жеміс шырындары мен лимон қышқылын өндіруде және мөлдірлеуде қолданылады (4 – сурет) [4]. жүктеу/скачать 0,58 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|