Жылуға бейімделу кезіндегі физиологиялық өзгерістер және олардың механизмдері. Жылуға бейімделу арнайы физиологиялық өзгерістердің жиынтығына негізделген.Бактериялар популяциясының өсуі және көбеюінің жалпы заңдылықтарын графикалық жолмен тірі жасушалар саны логарифмінің уақытқа тәуелділігін көрсететін қисық түрінде белгілеу қабылданған. Өсу қисығы S әріпі пішінді және бірін-бірі ауыстыра өтетін бірнеше өсу сатылардан тұрады.

1. Дәріс -1. МИКРОБИОЛОГИЯ ҒЫЛЫМЫНЫҢ ТАРИХЫ ЖӘНЕ ДАМУ
КЕЗЕҢДЕРІ
Микробиология – арнайы аспапсыз көзге көрінбейтін, микроорганизмдер немесе
микробтар деп аталатын өте ұсақ тіршілік иелерінің систематикасын, биологиялық
қасиеттерін, экологиясын, жер бетін мекендейтін басқа да организмдермен қарым-
қатынасын және табиғаттағы зат айналымындағы маңызын зерттейтін ғылым. Аталмыш
ғылымның аты үш грек сөзінен құрастырылған: «micros» - кішкене немесе майда, «bios» -
өмір және «logos» - ілім. Микроорганизмдер – жиынтық ұғым. Олардың қатарына жай
көзге көрінбейтін, яғни мөлшері 0,07-0,08 мм-ден (70-80 мкм-ден) аспайтын тіршілік
иелері, атап айтсақ, микроскопиялық саңырауқұлақтар, балдырлар, актиномицеттер,
бактериялар, микоплазмалар, риккетсиялар, вирустар және басқа да организмдер жатады.
Міне, сондықтан да оларды тек арнайы үлкейткіш құралдардың (жарық немесе электрон
микроскоптарының) көмегімен ғана көруге болады.
Микроорганизмдер табиғатта өте кең тараған. Олар Арктиканың мәңгі тоңынан,
Сахара құмдарынан, жер астынан шығып жатқан ыстық су көздерінен, жер бетінен 10
шақырымдай биіктіктен алынған ауа үлгілерінен, атом реакторларынан алынған су
сынамаларынан табылған. Кейбір ғалымдардың есебі бойынша (I. Alcamo and L.Elson,
1996) жер бетіндегі микробтардың жалпы салмағы барлық өсімдіктер мен жануарлардың
массасынан басым түседі екен. Тіршілігіміздің тірегі жер анамыздың топырағында
микроорганизмдер органикалық заттарды толассыз шірітіп, өсімдіктер пайдалана алатын
химиялық қосылыстарға айналдырып отырады. Кейбір микробтар атмосферадан азотты
сіңіріп, топырақтың құнарлығын арттырады. Микроорганизмдер болмаса жер бетінде
тіршілік те болмас еді, өйткені планетамызды өсімдіктердің қалдықтары мен жан-
жануарлардың өлекселері басып кетер еді. Малдың азық қорыту үрдісі де микробтардың
қатысуынсыз өтпейді. Айталық, күйіс қайырушы жануарлардың қарнында клетчатка
целлюлоза ыдыратушы бактериялардың көмегімен өзгеріске ұшырайды. Орташа есеппен
алғанда, сиырдың мес қарнындағы микробтардың салмағы 3 кг-ға дейін барады екен.
Жануарлар бұл микроорганизмдердің тіршілік өнімдерін, ал кейіннен өздеріне қоректік
материал ретінде қолданады. Қысқаша қайырғанда, микробтардың тіршілік әрекеттерінің
арқасында табиғатта зат айналымы іске асып, жануарлар мен өсімдіктердің өміріне
қолайлы жағдайлар туындап отырады. Жер қойнауындағы шымтезек, көмір, мұнай сияқты
қазба байлықтардың түзілуі де микробтардың тіршілік әрекеттерімен тікелей баланысты
екендігі ғылыми түрде дәлелденгенін айта кеткеніміз де артық болмас.
Адамзат микроорганизмдердің ашылуына дейін олардың биохимиялық әрекеттерін
нан пісіруде, шарап ашытуда, сыра қайнатуда, сонымен қатар сүт қышқылды тағамдарды
даярлауда қолданып келді. Қазіргі кезде микроорганизмдер спирт, ацетон, глицерин,
лимон қышқылын, амин қышқылдарын, әртүрлі антибиотиктер мен вакциналарды және
тағы басқа пайдалы заттарды алуда, сонымен қатар, мал азығының құнарлығын
арттыруда, ағынды суды және ластанған топырақты тазартуда, биогаз алуда және басқа да
бағыттарда баға жетпес көмекшілер ретінде танылып отыр. Одан қалды, микробтар
протеиндерді өндіру бойынша ешбір тіршілік иесіне дес бермейді. Мысалы, салмағы 500
кг сиыр тәулігіне небәрі 0,5 кг протеин түзсе, осы салмақтағы ашытқы жасушалары сол
уақыт ішінде 50 тоннадай, яғни 100 мың есе көп өнім түзеді (Н.Р. Асонов, 1989).
Соңғы 20 жылда микроорганизмдер гендік инженерия деп аталатын молекулярлық
биологияның жаңа бағытында кеңінен қолданыс тауып келеді. Қазіргі кезде медицинаға
қажет инсулин, интерферон, өсу гормоны және тағы басқа биологиялық белсенді заттарды
өндіре алатын бактериялардың штамдары алынды. Олар мұндай қасиетке өздерінің ДНҚ
молекуласына «тігілген» адам гендерінің «жұмыс істеуі» (экспрессиясы) арқасында ие
болып отыр. Сонымен қатар, микробтар мен өсімдіктердің геномына бактериялардың
азотты сіңіруге жауапты генін орналастыру бағытында ізденістер жүргізіліп жатыр.

2. Микроорганизмдер арасында, сонымен қатар, адам мен жануарларға және
өсімдіктерге зиянды түрлері де кездеседі. Айталық, олар әртүрлі жұқпалы ауруларды
қоздырады және тағам өнімдерінің бүлінуін тудырады. Міне, сондықтан да ауыл
шаруашылығы саласының болашақ мамандары үшін микроорганизмдердің пайдалы
қасиеттерін мал шаруашылығынан алынатын тағам өнімдері мен шикізаттарды өңдеуде,
мал азығын даярлауда, жұқпалы аурулардың алдын алуда қолдана білу өте маңызды.
Табиғатта тіршілік иелерінің мейлінше сан алуан түрлері кездеседі. Олардың
арасында өсімдіктер мен жануарлар дүниесінен басқа, жәй көзге көрінбейтін тірі
организмдер микроорганизмдер ерекше орын алады. Микроорганизмдер болмаса, жер
бетінде тіршілік орнамас еді. Өйткені олар өсімдіктердің қалдықтары мен жануарлардың
өлекселерін шіріте отыра, топырақтың құнарлығын арттырып, зат айналымына белсене
қатысады. Сонымен қатар, олар жануарлардың, әсіресе күйіс қайырушылардың ас қорыту
процесінде аса маңызды рөл атқарады. Микроорганизмдер белгілі болғанына дейін
адамзат олардың әсерінен туындайтын құбылыстарды өз пайдасына қолданып келді.
Айталық, микробтардың биохимиялық белсенділігін адамдар шарап, қымыз, айран
даярлауда, нан пісіруде және т.б. өнімдерді шығаруда пайдалана білді.
Микробтардың пайдалы әрекеттерін тұрмыста қолданып қана қоймай, адам баласы
олардың зиянды әрекеттеріне қарсы күресе де білген. Айталық, қытайлықтар, үнділер
және біздің ата-бабаларымыз шешек ауруына қарсы екпе қолданып, адам өміріне араша
түсе білген. Жұқпалы аурулармен сырқаттанған адамдарды оқшаулап, жеке күткен.
Микробтар туралы түсініктері болмаса да, олардың зардаптарынан тағамдарды сақтай
білген. Археологиялық зерттеулерге сүйенсек, адамзат тағам өнімдерін сақтауды (қайнату,
тоңазыту, қақтау, тұздау, кептіру) сонау неолитика кезінен бастап игерген көрінеді.
Орта ғасыр тарихында Еуропа мен Азия елдерінде шешек, оба, бөртпе, сүзек және
т.б. жұқпалы аурулар кең қанат жайып, халықты үлкен қайғы-қасіретке ұшыратып
отырды. Бұл аурулардың себептері мен күресу шаралары жөнінде жалған түсініктер
орнықты. Алайда, қоғамның озық ойлы адамдарының ізденістерінің нәтижесінде дәйектер
мен тәжірибелер жинақталып, жұқпалы аурулар туралы ілім қалыптаса бастады.
Орта Азиялық ғалым, философ және дәрігер Әбу Әлі ибн Сина (Авиценна) (980-1037
жж) өзінің бірнеше ғасырлар бойы Азияда ғана емес, сонымен қатар Еуропада міндетті
нұсқау түрінде қолданыста болған «Медицина канондары» атты бес томдық танымал
еңбегінде оба, шешек және басқа аурулардың су және ауа арқылы көзге көрінбес
қоздырғыштары арқылы таралатынын жазған еді. Италияндық ғалым Джироламо
Фракастро 1546 жылы жарық көрген «Жұқпа туралы» кітабында аурулардың адамнан
адамға өте ұсақ тіршілік иелері – contagium vivum арқылы жұғатындығына негіздеме
келтірген. Жұқпалы аурулардың тірі табиғаты туралы гипотезаны біздің жыл санауымызға
дейін өмір сүрген грек дәрігері Гиппократ (б.ғ.д 460-377 жж.), рим жазушылары Варрон
(б.ғ.д 116-27 жж.) мен Плиний (б.ғ.д 23-75 жж.) де болжаған болатын. Рим ақыны және
философы Лукреций өзінің б.ғ.д. 75 жылы жариялаған «De rerum natura» атты еңбегінде
оба белгісіз бір «тұқымдардың» әсерінен туындайды деген тұжырымға келген.
Микробиология ғылымының дамуындағы айтулы кезең көзге көрінбейтін тіршілік
иелерін зерттеуге арналған құралдың құрастырылуынан басталды. 1590 жылы шыны
ажарлаушы Ганс және Захарий Янсендер майда заттарды үлкейтіп көрсететін аспап
құрастырды. 1609-1610 жылдары Г. Галилей (1564-1642) ең алғашқы қарапайым
микроскоп жасады. 1617-1619 жылдары физик-өнертапқыш К. Дреббель қос линзалы
микроскоп жасады. Рим ғалымы Афанасий Кирхер осы микроскоп көмегімен сасыған етті,
шарап сіркесін, сүтті зерттеп, олардың ішінде «құрттардың» болатындығын байқайды.
Сонымен қатар, зерттеуші қанның әртүрлі жасушалардан тұратындығына көзін жеткізеді.
Оба ауруына шалдыққан адамдар қанынан Кирхер ерекше «құртты» көрдім деп мәлімдеді.
Әрине, қарапайым аспаппен микробтарды анық көру мүмкін емес еді. Дегенмен, аталмыш
аурудың қанда жүрген майда организмдер арқылы таралатыны жөніндегі оның пікірі өз

3. кезіндегі ілгерішіл батыл көзқарас болды. Егер микробиологияның бастауы ретінде
адамның ең бірінші рет микроорганизмдерді көрген уақытын алатын болсақ, онда біз
аталмыш ғылымның туған жылын ғана емес, сонымен қатар туған күнін де және
зерттеушінің атын да дәл басып айта аламыз: 1676 жылы 24 сәуір, голландия азаматы
Антони ван Левенгук (1632-1723). Ол арнайы білімі жоқ, саудагер ғана болатын. Бос
уақыттарында А. Левенгук үлкейткіш линзалар жасап, олардың көмегімен өсімдіктердің
жапырақтарын, сілекейді, тіс өңезін, су тамшыларын, бұрыш тұнбасын және т.б.
зерттеумен әуестенген. 1683 жылы ол қоршаған ортада көзге көрінбейтін animalculae деп
өзі белгілеген ұсақ жәндіктердің болатындығын «Левенгук ашқан табиғат құпиялары»
атты кітабында жария етеді. Бұл еңбегінде ол ауыз қуысында, су үлгілерінде және т.б.
субстраттарда өте көп мөлшерде кездесетін дөңгелек пішінді, таяқша іспеттес, сонымен
қатар иректелген анималькульдердің суреттерін келтіреді, олардың кейбіреулерінің
белсенді түрде жылжи алатындығын жазады. Алайда ол организмдердің табиғатта алатын
орны, әрекеттері жөнінде мағұлмат бере алмады. Левенгуктің еңбегі көптеген
ғалымдардың қызығушылығын тудырғанмен, жаңа зерттеулерге жол аша алмады, өйткені
ол кезде биология ғылымы аталмыш жаңалықты игеріп кететіндей деңгейге әлі жетпеген
еді.
Швед ғалымы Карл Линей «Табиғат жүйесін» жасаған кезінде микроорганизмдерді
бұл жүйеге енгізбей хаос яғни адам түсінбейтін, көзге көрінбейтін, құпия сыры бар бей-
берекет жәндіктер тобына жатқызды. Дегенмен, микробтар туралы деректер жинала беріп,
микробиологияның морфологиялық кезеңінің дамуына жол ашты.
Анималькульдерді алғаш зерттегендердің бірі орыс дәрігері М.М. Тереховский
(1740-1796) болды. Ол 1775 жылы Страсбург университетінде өзінің микроорганизмдер
жөніндегі «De chao infusorio Linnaei» атты еңбегін қорғап, тіршіліктің өздігінен пайда
болуы туралы теорияны теріске шығарды. XVIII ғасырдың екінші жартысында ғылымда
мұндай жалған ұғым үстем болатын.
Микробтардың әртүрлі орталарда кездесетіндігін байқаған зерттеушілер олардың
өсіп-өнуінде ешқандай заңдылық жоқ және бұл жәндіктер кез-келген жерде өздігінен
пайда бола береді деген жорамалдар айтты. М.М. Тереховский және италяндық ғалым
Спаланцани мұндай жалған қағиданы жоққа шығарды. Олар тірі жәндіктері бар тұрып
қалған суларды немесе басқа да сұйықтықтарды қайнатып, ыдысты ауа енбейтіндей етіп
жапса, онда тірішілік иелерінің пайда болмайтындығын дәлелдеп береді. Яғни бұл
тәжірибе микробтардың сұйықтыққа қоршаған ортадағы ауа арқылы еніп, барлық жан
иелеріне тән заңдылық негізінде көбейе алатындығын көрсетті. Алайда, бұл тәжірибе
ғалымдар қауымына жете таныс болмағандықтан, назардан тыс қалды. Сөйтіп
микробиология өзінің морфологиялық кезеңінің шеңберінде қала берді.
XIX ғасырдың бірінші жартысында жұқпалы ауруларды қоздыратын кейбір
микроорганизмдер белгілі бола бастады. Айталық, 1839 жылы И. Шенлейн тазқотыр
зардапты саңырауқылақтың әсерінен пайда болатынын дәлелдесе, 1843 жылы Д. Груби
бұзаутаздың, сәл кейінірек А. Полендер, К. Давен және Ф. Брауэлл 1849-1854 жылдарда
топалаңың қоздырғыштарын ашады. Алайда, аталмыш ғалымдардың және сол кездегі
басқа да зерттеушілердің еңбектері табылған микроорганизмдердің сыртқы пішінін
жазумен ғана шектеліп отырды. Міне, сондықтан да, бұл уақыт микробиологияның ғылым
ретінде қалыптасуындағы морфологиялық кезеңі деп аталып жүр.
Микробиологияның келесі даму сатысының – физиологиялық кезеңнің негізін
қалаушы әйгілі француз ғалымы Луи Пастер (1822-1895) болды. Францияның Лилль
қаласында химия профессоры лауазымында қызмет етіп жүрген Л. Пастер спирт
зауыттарының иегерлерінің өтініші бойынша шарап пен сыралардың бұзылу себебін
анықтау мақсатында зерттеулер жүргізген. Ізденістерінің нәтижесінде 1857 жылы ол
спиртті, сүт қышқылды, май қышқылды ашулар, сонымен қатар сыра даярлау кезіндегі
ашу белгілі бір микроорганизмдердің әсерінен туындайтындығы туралы қорытындыға
келеді. Осылайша ол ғылыми түрде ашудың химиялық емес, биологиялық құбылыс

4. екендігін, ал ашу процесінің негізін әртүрлі ферменттерді бөліп шығаратын
микроорганизмдердің әрекеттері құрайтындығын дәлелдеп береді. Май қышқылды ашуды
зерттей отыра, Л. Пастер жалпыбиологиялық маңызы бар жаңалық, атап айтсақ
анаэробиоз құбылысын ашады. Оған дейін ғылымда оттегісіз өмір мүмкін емес деген
Лавуазье айтқан қағида мызғымас заң ретінде қабылданып келген болатын. Сонымен
қатар, Л. Пастер шірудің де белгілі бір микроорганизмдердің әрекеттерінен болатындығын
анықтайды. Ашудың микробтық табиғатын таныған ғалым 1865 жылы тауар
өндірушілерге практикалық маңызы өте зор ұсыныс береді. Бұл жаңалық қазіргі кезде
бізге пастерлеу деген терминімен белгілі. Осы жылы Француз Үкіметі Л. Пастерден жібек
құрттарының пебрина атты ауруының салдарынан орасан зор шығынға ұшырап отырған
кәсіпкерлерге көмек көрсетуін өтінеді. Бұл жұмыспен бес жыл шұғылданған ғалым 1868
жылы аурудың белгілі бір микроорганизммен қоздырылатынын анықтап, онымен күрес
шараларын айқындап береді. Міне осы оқиғадан кейін, Л. Пастер микробтардың адамдар
мен жануарлардың жұқпалы ауруларын тудыру мүмкіндігін зерттеуді қолға алады.
Пастерге дейін ауру қан мен шырынның өздігінен өзгеріске ұшырауы ретінде
қарастырылып келген еді. Ғалым топалаңның, тауық тырысқағының, құтырықтың, шошқа
тілмесінің және басқа жұқпалы аурулардың негізгі себебі – белгілі бір микроорганизмдер
екендігін дәлелдейді. Жұқпалы аурулардың табиғатын зерттей отыра, ол зардапты
микробтардың уыттылығы белгілі бір жағдайлардың әсерінен әлсірейтіндігін байқайды.
Тәжірибелерін негізге ала отыра, ғалым микробтарды аттенуациялау, яғни уыттылығын
төмендету жолдарын анықтап, әлсіреген ауру қоздырғыштарын жұқпалы аурулардың,
атап айтсақ тауық тырысқағының (1880), сібір жарасының (1881) және құтырықтың (1885)
алдын-алу мақсатында екпе ретінде қолдануды ұсынады. Өзінің ғылыми жұмыстарына
сүйене отыра, ол жұқпалы аурулардың микробтық теориясын жасап шығарды. Пастерге
дейін де ауруға қарсы екпелер қолданған болатын. Дегенмен, микроорганизмдердің
уыттылығын әлсіретудің ғылымға негізделген тәсілдерін әзірлеген Пастер болды. Осы
жерде мына бір тарихи шындыққа тоқтала кеткеніміз жөн болар. Ғылыми еңбектерде,
оқулықтарда шешекке қарсы вакцинаны 1796 жылы Э. Дженнер ең алғаш рет қолданған
деген мәлімет орныққан. Алайда, ағылшын дәрігеріне дейін 350 жылдай бұрын аталмыш
аурудың алдын алудың тәсілін Керей хан мен Жәнібек хандардың тұсында Өтейбойдақ
Тілеуқабыл деген бабамыз қолданып, өз тәжірибелерін «Шипагерлік баян» кітабында
жазған екен. Бұл сәйкессіздікті білім мен ғылым саласындағы қалыптасып қалған
еуроцентристік көзқарастың бірден бір көрінісі ретінде қабылағанымыз жөн болар.
Өтейбойдақ Тілеуқабылұлы 1397 жылы Жетісу өңірінде дүниеге келген. Мол тәжірибе
жинаған ғалым ретінде Жәнібек ханның тапсырмасы бойынша 1467-1475 жылдары
аралығында «Шипагерлік баян» атты энциклопедиялық медициналық еңбегін жазып
шығады. Бұл кітап бірнеше рет көшіріліп жазылып, қолдан қолға ауысып, ұрпақтан
ұрпаққа тапсырылып, біздің қолымызға да тиіп отыр. Ғалымның кітабы медицинаның,
гигиена мен терапияның жалпы заңдылықтарына, сол кездегі белгілі болған ауруларды
балау тәсілдеріне арналған ірі 7 бөлімнен тұрады. Аталмыш еңбекте 5 мыңға жуық
рецептер, 1384 дәрі-дәрмектік препараттар (олардың ішінде 859 өсімдік, ал 455 жануар
тектес), 70 металлдар мен металлоидтар келтірілген. Жоғарыда айтып кеткендей,
Өтейбойдақ Тілеуқабылұлының сол кездегі медицина саласында жасаған теңдесі жоқ
ғылыми жаңалығының бірі ретінде ғалымның 1446 жылдан бастап шешек ауруына қарсы
адамдарға өз әдісімен екпе жасай бастауын айтуға болады. Бұл әдіс бойынша ол шешекке
шалдыққан адамның материалымен сиырды жұқтырып, пайда болған күлдіреуіктердің
сұйықтығын балаларға еккен. Сиыр да шешекпен ауырады, алайда ол адам шешегінің
вирусына төзімді болып келеді, сондықтан да оның денесінде орын тепкен қоздырғыш
әлсіреп, қазіргі қолданып жүрген вакциналардың қасиеттеріне ие болады.
Микробиология тарихында Л. Пастермен қатар ғылымының негізін қалаған тұлға
ретінде неміс ғалымы Роберт Кохтың есімі (1843-1910) заңды түрде аталып жүр. Өз
тәжірибелерін ол ауыл дәрігері болып жүріп, сібір жарасын зерттеуден бастаған еді.

5. Кейіннен оның назары сол кезде кең тараған, емі табылмаған аурулардың біріне –
туберкулезге ауады. 1882 жылы ол аталмыш аурудың қоздырғышын тапқаны туралы
еңбегін жариялайды. Көп ұзамай бұл микроорганизмдерге зерттеушінің құрметіне «Кох
таяқшалары» деген атау беріледі.
Тырысқақ вибриондарының ашылуын, сонымен қатар тығыз қоректік ортада
микробтар өсінділерін бір-бірінен ажырату, микроорганизмдерді анилин бояуларымен
бояу, микробтарды микроскоптың иммерсиялық жүйесімен зерттеу, заттарды жоғары
қысымды бумен зарарсыздандыру тәсілдерін және дезинфекция ұғымы мен
туберкулиннің қолданысқа алынуын Р.Кохтың микробиология ғылымының дамуына
қосқан сүбелі үлестерінің қатарына жатқызуға болады.
Жұқпалы аурулар этиологиясы саласындағы микробиологияның жетістіктері
организмнің қорғаныс механизмдерін зерттеу ізденістеріне жол ашты. Бұл мәселе
шеңберінде орыстың зоолог ғалымы И.И. Мечников (1845-1916) теориялық және
практикалық маңызы зор жаңалықтар ашты.
1883 жылы орыс жаратылыстанушылары мен дәрігерлерінің 7-ші съезіндегі
«Организмнің қорғаныш күштері» атты баяндамасында ғалым жұқпалы ауруларға қарсы
төзімділіктің ғылыми негіздемесін жасап, ғылымға «Иммунитеттің жасушалық теориясы»
деп аталатын ұғымды енгізді. Ғалым микроорганизмдердің тіршілік ету барысында бір-
бірімен күресі, яғни антогонизм туралы ілімнің де негізін қалады, сүт қышқылды
бактериялардың ерекше топтарын тауып, оларды өндіріске сүттен әртүрлі тағамдарды
даярлауда қолдануды ұсынды. Кейінірек ол сүт қышқылды өнімдердің адам өмірін
ұзартуда қолдануының ғылыми негіздемесін жасады.
Жұқпалы ауруларға төзімділіктің табиғатын И.И. Мечниковпен қатар немістің ірі
ғалымы П. Эрлих те (1854-1915) жан жақты зерттеп, «Иммунитеттің гуморальдық
теориясын» ұсынады. Бұл теорияны жақтаушылар Р. Пфейфер мен Ж. Борде өз
еңбектерінде организм жұқпалы аурулардан микробтар мен олардың уларына қарсы
ерекше бір заттарды (антиденелерді) синтездеу арқылы қорғана алатындығын жариялады.
1888 жылы француз ғалымдары Э. Ру мен А. Йерсен күл ауруының (дифтерия) негізгі
себебі микроорганизм өндіретін улы зат екендігін дәлелдейді. 1890 жылы неміс ғалымы Э.
Беринг және жапон зерттеушісі С. Китазато сіреспе және күл аурулары
қоздырғыштарының улы заттарына қарсы иммунды қан сарысуларын даярлап шығарады.
1908 жылы П. Эрлих пен И.И. Мечников иммунитеттің жасушалық және гуморальдық
факторларын зерттеуге арналған еңбектері үшін Нобель сыйлығымен мараппаталды.
Ауыл шаруашылығы саласында микробиологияның дамуына С.Н. Виноградский,
М.С. Воронин, М. Бейеринк және т.б. зерттеушілер зор үлес қосты. С.Н. Виноградский
(1856-1953) – топырақ микробиологиясының негізін қалаушылардың бірі. Ол күкірт
бактерияларының күкірт сутегін күкірт қышқылына дейін тотықтыра алатындығын
дәлелдеді. Ал, осы реакция кезінде бөлінетін энергия ауадағы көмір қышқыл газын күкірт
бактерияларының сіңіруіне жұмсалатын болып шықты. Сондықтан да мұндай бактериялар
органикалық қалдықтары жоқ ортада да тіршілік ете береді. Бұл құбылыс ғылымға
хемосинтез деген атаумен енді. Хемосинтез темір бактерияларына да тән болып шықты.
Сонымен қатар ол нитрлендіру процесін тудыратын бактериялардың әсерінен
органикалық заттардың азотты қышқылдың, ал кейіннен азот қышқылының тұздарына
айналатынын дәделдеп берді.
М.С. Воронин бұршақ тұқымдас өсімдіктер тамырында тіршілік етіп, ауадағы
атмосфералық азотты өз бойына сіңіре алатын микроорганизмдердің ерекше тобын –
түйнек бактерияларын тауып, оларды жете зерттеді. М. Бейеринк түйнек бактерияларын
жеке күйінде бөліп алып, оларды өсіру үшін арнайы қоректік орта әзірледі. 1901 жылы
голландия ғалымы топырақтың құнарлығын біршама арттыратын және топырақта еркін
тіршілік жасайтын азот бактерияларын тапты. Бұл бактериялардың ауадағы азотты қалай
және қандай жағдайда сіңіре алатындығын С.П. Костычев терең зерттеді. Ол В.С.
Буткевичпен бірге микроскоптық саңырауқұлақтардың түрлі органикалық қышқылдарды,

6. соның ішінде лимон қышқылын түзетіндігін дәлелдеді. С.А. Королев (1876-1932) пен А.Ф.
Войткевичтің (1876-1950) сүт қышқылды бактериялардың тіршілігін зерттеу кезінде алған
нәтижелері сүт тағамдарын даярлау технологияларына тиісті өзгерістер енгізді. В.Н.
Шапошников және басқа ғалымдар өндірістік жағдайда сүт қышқылын, ацетонды және
бутил спиртін алудың әдісін әзірледі. Спирт өндірісінде ашытқыларды қолдануда және
сірке қышқылы ашу процесінің мәселелерін шешуде даниялық ғалым Э.Х. Гансен үлкен
еңбек сіңірді.
Микробиология ғылымы дами келе көптеген жаңалықтармен, теориялық және
практикалық маңызы бар жетістіктермен толықтырылып тұрды. Қазіргі кезде адамзаттың
түрлі қажеттері мен мақсатттарына сәйкес ғылым бірнеше салаларға бөлініп отыр.
Жалпы микробиология микроорганизмдердің өзгергіштілігі мен тұқым
қуалаушылығын, дамуы мен тіршілігін, табиғатта зат алмасу процесіндегі рөлін зерттеп,
айқындалған заңдылықтарды адам игілігіне қолдануды мақсат тұтады.
Техникалық немесе өнеркәсіптік микробиология микробтардың тіршілігі нәтижесінде
түзілетін өнімдердің адам үшін ең қажеттілерін көп мөлшерде өндірудің ғылыми
деректерге негізделген тиімді технологиясын әзірлейді. Сонымен қатар ол дайын
өнімдерді бүлінуден сақтайтын әдістерді жетілдірумен де шұғылданады. Аталмыш сала
микробиологиясының дамуы барысында ашыту өнеркәсібі, антибиотиктерді,
ферменттерді, витаминдерді, амин қышқылдарын өндіретін өндірістер пайда болды.
Тағам микробиологиясы әр түрлі микроорганизмдердің көмегімен тағам өнімдерін
даярлау әдістерін жетілдіру мақсатында зерттеулер жүргізеді және осы өнімдерді сақтау
шараларын анықтайды.
Ауыл шаруашылық микробиологиясы өсімдіктердің қоректенуі мен топырақ
түзілуіндегі микроорганизмдердің рөлін зерттейді. Сонымен қатар, ғылымның бұл саласы
топырақтың шұрайлығын, азықтың нәрлігін арттыру мақсатында микроорганизмдерді
қолдану тәсілдерін қарастырады.
Санитарлық микробиология су, ауа және топырақтағы микроорганизмдердің
маңызын және олардың көмегімен аурудың таралу жолдарын зерттеп, әртүрлі
объектілерді зардапты микроорганизмдерден тазарту әдісі мен жолдарын анықтайды
Медициналық және ветеринарлық микробиология сәйкесінше адам мен жануарларға
зардапты микроорганизмдерді зерттеп, жұқпалы аурулардың алдын-алу жолдары мен
зертханалық диагностикасын, оларға қарсы күрес шараларының тиімділігін жетілдірумен
шұғылданады.
Геологиялық микробиология жер қабатында пайдалы қазбалардың түзілуіндегі
микробтардың рөлін анықтап, олардың өнеркәсіпте қолдану мүмкіндіктерін қарастырады.
Заманауи микробиологияның жетістіктері мен тәсілдері молекулалық биология,
генетика, иммунология, биотехнология және т.б. ғылымдар саласында қолданыс тауып,
адамзаттың өзекті мәселелерінің оңтайлы шешілуіне өз үлесін тигізіп отыр.
Дәріс 2.ПРОКАРИОТТАРДЫҢ МОРФОЛОГИЯСЫ,
ЦИТОЛОГИЯСЫ,ЭЛЕМЕНТТТІК ҚҰРЫЛЫМ
Микробтардың пішіні. Микробтар – негізінен бір жасушалы хлорофилсіз,
прокариотты организм. Пішіндері бойынша олар: дөңгелек, таяқша және ирек пішінді
болып бөлінеді (1-сурет).
Дөңгелек пішінді микробтар (коккалар) сыртқы түріне қарағанда шардың пішінін
еске түсіреді. Олардың сопақша, бұршақ, ланцет тәрізділері де кездеседі. Бөліну сипаты
мен жасушалардың орналасуына сәйкес коккалар микрококкаларға, диплококкаларға,
тетракоккаларға, стафилококкаларға, стрептококкаларға және сарциналарға бөлінеді (2-
сурет).

7. Микрококкалар (грекше мicros – кішкене) – зиянсыз, сапрофитті микробтар. Олар
бөлінген соң бір-бірімен қосылмай, жеке дара орналасады. Диплококкалар (diplos – қос) –
қосарланып, ал стрептококкалар (грекше streptos – тізбек) – бір-бірімен моншақ тәрізді
тізбектеліп орналасады. Тетракоккалар (грекше tetra – төрт) – бір-бірімен
перпендикулярлы екі жазықтықта бөліну себебінен түзіліп, төрт жасушадан тұрады.
Сарциналар (латынша sarcio – байланыстыру) – өзара перпендикулярлы үш жазықтықта
бөлініп, сыртқы пішіні кірпіш тәріздес 8-16 және одан да көп жасушалар тобы ретінде
кездеседі. Стафилококкалар (грекше staphyle – жүзім шоғыры) – жасушалар әр түрлі
жазықтықта ретсіз бөліну салдарынан жүзім шоғыры тәрізді болып келеді.
Таяқша немесе цилиндр тәріздес микроорганизмдердің пішіндері, ұзындығы мен
жуандығы әр түрлі болады. Олардың пішіндері, таяқша, сопақ цилиндр тәрізді болуы
мүмкін. Таяқшалардың ұшы жұмыр немесе үшкір болып келеді.
Таяқша тәріздес микробтар бактерияларға, бациллаларға және клостридияларға
бөлінеді. Бактериялар – таяқша тәрізді, спора түзгіштік қабілеттері жоқ
микроорганизмдер. Бациллалар мен клостридиялар спора түзеді. Бациллалардың
спораларының көлемі жасуша енінен аспайды, ал клостридияларда бұл құрылымның
диаметрі вегетативті жасушасының енінен үлкен болып, оған ұршықтың, теннис
ракеткасының, барабан таяқшасының пішінін береді. Клостридиялар анаэробты
микроорганизмдер қатарына жатады. Олардың арасында азот сіңіруші, анаэробты
инфекциялардың қоздырғыштары және басқалары кездеседі. Кейбір микробтардың
ұзындығы олардың енінен сәл ғана үлкен болып, пішіні жағынан коккаларға ұқсас болып
келеді. Мұндай микробтарды коккобактериялар деп атайды. Бактериялар мен
бациллалардың пішіні мен мөлшері әртүрлі, таяқшаларының ұштары дөңгеленген, тік
немесе көлбеу кесілген болып келеді де, жазықтықта орналасуына қарай
монобактерияларға (жеке-жеке), диплобактериялар мен диплобациллаларға (қос-қостан)
немесе стрептобактериялар мен стрептобациллаларға (тізбектеліп) ажыратылады (3-
сурет).
Ирек пішінді микроорганизмдер. Ирек пішінді микроорганизмдерді олардың
ұзындығы, диаметрі және иірімдерінің санына байланысты анықтайды. Вибриондар – үтір
тәріздес иілген, денесінде жалғыз жіпшесі болады. Спириллалар – 3-5 ірі шиыршықтары
бар микроорганизм, олар жіпшелерінің көмегімен қозғалады. Спирохеталар – серіппе
пішінді прокариотты микробтардың өкілдері. Олардың жасуша қабырғасы мен сыртқы
мембрананың ортасында аксиальды микрофибриллалар орналасқан. Олар цитоплазмалық
цилиндрді орай отыра жасушаның ұштарына бекітілген. Аталмыш жіпшелердің
жиырылуы спирохеталардың қозғалуын туғызады. Өзінің құрылысына байланысты
спирохеталар айналмалы, үдемелі және бұрылмалы қозғалыста болады. Олар бактериялар
мен қарапайымдардың арасынан орын алады (4-сурет).
Микобактериялар – таяқша тәріздес, тармақтала өсуге қабілеті бар микроорганизм
(туберкулез, паратуберкулез қоздырғыштары). Коринебактериялар – микобактерияларға
ұқсас, бірақ бір ұшы жуан, цитоплазмасында түйіршігі бар микроб (дифтерия таяқшасы).
Жіпше тәрізді бактериялар – көп жасушалы, жіпке ұқсас болып келеді.
Миксобактериялар – пішіні таяқшаға немесе ұршыққа ұқсас келген микроб.
Простекобактериялар – үш бұрышты немесе өзгеше пішінді, кейбір түрлері сәулелі
симметриялы, шошайған өсінділері (простек) бар болып келеді. Олар бөліну немесе
бүршіктену арқылы көбейеді. Пішіні үш бұрышты бактериялардың бір ұшында бүршік
пайда болады да, аналық жасушаның көлеміне жеткеннен кейін бөлініп кетеді.
Простекобактериялар әдетте жылжымайды, ал жылжымалылары айналмалы қозғалыста
болады. Спора түзбейді, Грам тәсілімен боялмайды, картоп қосылған агарда, +28°С
температурада өседі.
Микроорганизмдердің мөлшері. Микробтардың мөлшерлері халықаралық
бірліктер жүйесі бойынша (СИ) микрометрмен (мкм) өлшенеді. 1 мкм 10-6
метрге тең.
Дөңгелек пішінді микроорганизмдердің диаметрі 0,7-1,2 мкм; таяқша тәрізділерінің

8. ұзындығы 1,0-6,0-10,0 мкм, ені 0,5-1,0 мкм. Вирустар – өте ұсақ тіршілік иелеріне
жататындықтан, олардың мөлшері нанометрмен (нм) анықталады. 1 нм = 10-9
метрді
құрайды. Жіпше тәрізді микроорганизмдердің ұзындығы бірнеше ондаған микрометрге
дейін жетеді.
Микроб жасушаларының құрылысы. Прокариотты организмдер жасушаларының
құрылысы жануарлар мен өсімдіктер жасушаларының құрылысы тәрізді күрделі
құрылымдардан тұрады (5-сурет). Микроб жасушасы қабықшамен қоршалған. Олардың
құрылымына капсула, жасуша қабырғасы және цитоплазмалық мембрана кіреді. Бұл
қабықша жасушаға белгілі бір пішін беріп тұрады, түрлі зиянды әсерлерден қорғайды
және ол арқылы жасуша мен қоршаған орта арасында зат алмасуы жүріп отырады.
Капсула – кейбір микроорганизмдердің жасуша қабырғасының айналасында
кілегейлі қабат ретінде түзіледі. Микробтардың басым көпшілігінде капсула
полисахаридтерден құралса, ал жеке бір түрлерінде (айталық, сібір жарасы бацилласында)
полипептидтерден тұрады. Капсула жасушаны құрғап қалудан, тағы да басқа қолайсыз
жағдайлардан (фагоциттерден, антиденелерден) қорғайды және микробтардың
вируленттік қасиеттерінің сақталуына себепші болады. Сібір жарасы қоздырғышы болса
капсуланы макроорганизм денесінде де түзеді.
Жасуша қабырғасы – бактерия жасушасының негізгі құрылымдық бірлігі болып
саналады. Ол цитоплазмалық мембрана мен капсула ортасында орналасса, капсула
түзбейтін микробтарда ол жасушаның сыртқы қабықшасын құрайды. Жасуша қабырғасы
микоплазмалар мен L-пішінді бактериялардан басқа барлық прокариотты организмдерде
болады. Ол микробтардың пішінін бірқалыпты сақтап тұрады, бактерияларды осмостық
қысымнан және басқа да зиянды факторлардан қорғайды, метаболизмге қатысады.
Жасуша қабырғасының беткейінде бактериялардың экзотоксиндері мен басқа да
протеиндерін тасымалдауға қатынасатын ұсақ саңылаулары орналасқан. Бактерия жасуша
қабырғасының негізгі компоненті болып пептидогликан, немесе муреин саналады.
Пептидогликан микроб жасушасының қаттылығын, беріктігін қамтамасыз етеді. Грам-оң
бактериялардың жасуша қабырғасындағы пептидогликанның мөлшері жалпы құрғақ
затының 80%-ын құраса, грам-теріс микробтардың жасуша қабырғасындағы құрғақ
заттың 1-10%-ын құрайды. Грам-оң бактериялардың жасуша қабырғасының қалыңдығы
50 нм, ал грам-терістерінде небары 5-15 нм ғана болады. Грам-оң бактериялардың
көпшілігінің жасуша қабырғасында 50%-ға дейін тейхой қышқылы болады. Олар көп
мөлшерде цитоплазмалық мембрана беткейінде, ал аз мөлшерде жасуша қабырғасының
сыртқы жағында орналасады. Пептидогликанның микрофибриллалары микроб
жасушасының негізгі қаңқасын құрайды (6-сурет). Протеин торшаларды құрап, шатаса
орналасуының нәтижесінде пайда болған саңылауларынан заттардың жасуша ішіне енуі
және жасушадан сыртқы ортаға шығуы іске асырылады.
Жасуша қабырғасының химиялық құрамы мен құрылымына қарай микробтар грам-
оң және грам-теріс организмдерге бөлінеді. Грам тәсілімен бояған жағдайда йод ерітіндісі
(Люголь ерітіндісі) және этил спиртінің әсерінен негізгі бояғыштар (генцианды фиолетті,
кристалды фиолетті) жасуша компоненттерімен әрекеттеседі де, бояуды денесіне сіңіріп
алады, ал грам-теріс микроорганизмдерде негізгі бояулар шайылып кетеді. Осының
нәтижесінде грам-оң бактериялар негізгі бояулармен (күлгін, көк) боялса, грам-теріс
микробтар болса қызыл түске, яғни қосымша бояғыш заттармен (фуксин) боялады.
Цитоплазмалық мембрана жасуша қабырғасы мен цитоплазманың аралығында
орналасқан тығыз құрылым, оны электрондық микроскоп көмегімен көруге болады.
Мембрана фосфолипидті және екі протеинді қабаттан тұрады. Цитоплазмалық мембрана
арқылы тіршілікке қажетті әртүрлі заттар мен олардың иондары өтіп тұрады. Мембранада
жасушадағы осмостық қысымның қалыпты жағдайда болуын қамтамасыз етеді. Жасуша
мембранасында қоршаған ортадан келіп түскен қоректік заттарды жіктеп, жасушаның
тіршілігіне қауіпті заттарды ажыратып тұратын сезімтал рецепторлары және жасушаның

9. метаболизм процесін реттеп тұратын ферменттері болады. Мембрана мөлшері
жасушадағы құрғақ заттың 10%-ын құрайды. Кейбір микроорганизмдерде
(микоплазмаларда) мембраналар жасушаның сыртқы қабықша қызметін атқарады.
Цитоплазмаға жасушадағы ядродан басқа заттардың жиынтығы жатады. Ол жасуша
беткейіне жақындаған сайын қоюлана түседі. Цитоплазмада рибосомалар, басқа да әртүрлі
заттар (липидтер, көмірсулар, волютин, күкірт, темір т.б. қосылыстар) болады.
Рибосомалар – протеин биосинтезін жүзеге асырушы органоид. Олар сутекті және
гидрофобты байланыстармен қосылған протеин мен рибонуклеин қышқылы (РНҚ)
кешенінен тұрады. Рибосомалардың пішіні дөңгелек немесе сопақша, мөлшері 15-20 нм,
бір жасушадағы саны бірнеше мыңға жетеді. Рибосомалар жеке немесе топталып, 10-20
рибосомадан (полирибосома) орналасады. Рибосомалар жасуша массасының шамамен ¼
құраса, ал рибосомалық РНҚ (рРНҚ) бактериядағы барлық РНҚ-ның 80-85% құрайды.
Рибосомада протеин биосинтезі жүреді.
Мезосомалар немесе митохондриялардың қызметін цитоплазмалық мембрананың
инвагинациясы нәтижесінде пайда болған құрылымдар атқарады. Мезосомалар негізінен
жасушалардың энергетикалық орталығы болып табылады. Онда ферменттердің көмегімен
май қышқылдарының тотығуы, фосфорлануы, яғни жасушадағы тыныс алу процесі
үздіксіз жүріп жатады. Гранулеза мен гликоген – микроб жасушасының
полисахаридтерден тұратын резервті заттары болып есептеледі. Май қышқылды
бациллаларда гранулеза көп болады. Құрамында йоды бар Люголь ерітіндісімен өңделген
гранулезалар көк түске боялады. Күкіртті бактериялардың жасушаларында күкірт тамшы
түрінде жиналады. Темір бактерияларының жасушаларында темірдің жиналуы осыған
ұқсас келеді.
Нулеоид – нуклеопротеидтерден, негізінен дезоксирибонуклеин қышқылынан (ДНҚ)
тұратын, прокариотты жасушаның ядросы қызметін атқаратын зат. Оның эукариотты
ядролардан айырмашылығы мембрананасының болмауында. Жасушаның тіршілігі мен
тұқым қуалаушылық белгілеріне тікелей қатысы бар. Нуклеоидсыз жасушада тіршілік
болмайды.
Споралар (эндоспоралар) – микроорганизмдер тіршілігіне қолайсыз жағдай
туындаған жағдайда грам-оң, аэробты бациллалар мен облигатты анаэробты
клостридиялардың және Sporosarcina туысына жататын коккалардың цитоплазмасында
түзілетін ерекше денешік. Бациллалардың споралары қорғаныш қызметін атқаратын
болса, ашытқылар мен зең саңырауқұлақтардың споралары көбею қызметін атқарады.
Споралардың пішіні дөңгелек және сопақша болады. Дөңгелек пішінді споралар
жасушаның бір ұшында (терминальды) орналасып, барабан таяқшасын еске түсіреді
(сіреспе қоздырғышы), ал сопақша келген споралар жасуша ортасында немесе
субтерминальды орналасып, ұршыққа ұқсас болып келеді (қарасан қоздырғышы) (7-
сурет). Эндоспора – нуклеоидпен бірге жасушаның бір жағына қарай (эндогенді зонада)
орналасқан цитоплазманың тығыздалған бөлігі. Бастапқыда аналық жасуша
мембранасымен қоршалған проспора түзіледі. Ішкі (споралық) және сыртқы (аналық)
мембраналар арасындағы кеңістік пептидогликанмен толтырылған. Олардан эндоспора
қабырғасы (кортекс) түзіледі. Қолайлы жағдайға түскен споралардан өнетін вегетативті
жасушалардың қабырғасы осы кортекстің негізінде қалыптаса бастайды. Спора
қабырғасының қалыптасуы кезінде Са++
иондары сіңіріліп, дипиколин қышқылы (ДПҚ)
синтезделеді. ДПҚ – Са++
кешені (кальций дипиколинаты) спораны сусызданудан
қорғайды, қабырғаларының тығыздануын қалыптастырып, олардың зиянды әсерлерге
төзімділігін арттырады. Кейбір бациллалар спораларының айналасында қосымша жұқа
келген липопротеинді қабықша – экзоспориум түзіледі.
Қолайлы жағдай пайда болғанда споралар ісініп, көлемі ұлғайып, ферментативтік
процесі артады да, нәтижесінде қабықшасы жарылады. Пайда болған жарықтан өскін
сыртқы ортаға шығып, вегетативті жасуша сағатқа, кейде 2,5 сағатқа созылады. Бұл кезде
спора суды сіңіріп, кальций дипиклинаты мен гидролитикалық ферменттердің әсерінен

10. пайда болған заттарды ығыстыра бастайды. Жасушаның өсуіне қоректік заттар, оңтайлы
температура, ылғал, аэробтыларға – оттегі қажет.
Споралар жарықты сындырады, препараттарда жақсы көрінеді, бояуларды нашар
қабылдайды. Сондықтан оларды бояр алдында қышқылдармен өңдейді немесе
қыздырады. Сонымен қатар споралар нашар түссізденеді. Сібір жарасының қоздырғышы
+42,5°С температурада спора түзу қабілетінен айырылады. Спора құрамында судың
мөлшері өте аз, липидтер көп, тығыз қабықшасы болатындықтан топырақта ондаған
жылдар бойы өміршеңдігін сақтайды.
Жіпшелер – микробтардың қозғалыс мүшесі болып табылады. Олардың ұзындығы
әртүрлі болып келеді, ал диаметрі 10-13 нм аралығында болады. Жіпшеде филамент
(жіпше денесі), ілмек және базальды денесі болады. Жасушаға жіпшелер күрделі
құрылымнан тұратын базальды денесі арқылы жалғасып тұрады. Жіпше негізінде
сақиналары болады. Төменгі жағындағы сақиналары арқылы базальды денелері
цитоплазмалық мембранаға бекітіледі. Аталмыш сақиналарының көмегімен айналмалы
қозғалыс іске асырылады.
Микроорганизмдер қозғалысының жылдамдығы мен сипаттамасы өсіндінің жасына,
қоршаған ортаның жағдайларына және микробтардың түріне байланысты болады. Жас
өсінді микроорганизмдерінің жылжымалылығы жақсы байқалса, ал ескілерінің бұл
қасиеті әлсіз немесе тіптен байқалмайды. Микроорганизмдердің жылжымалылығы
олардың тіршілік әрекетінің, өнімдерінің қоректік ортада көбейген уақытында бәсеңдейді
де, кейін біржола тоқтайды.
Таяқша тәрізді микроорганизмдердің қозғалыс мүшелері – жіпшелер микроб
жасушасының бетінде әр түрлі позицияда орналасады. Жіпшелерінің орналасуына
байланысты бактериялар төрт топқа бөлінеді: монотрихтер – бір ғана жіпшесі бар
бактериялар (1), перитрихтер – жіпшелер бактерия беткейін түгел жаба орналасады (2),
лофотрихтер – таяқшаның бір ұшында бір шоқ жіпшелері орналасқан (3), амфитрихтер –
полярлы орналасқан жіпшелері бар бактериялар (4). Монотрихтер мен лофотрихтер
үдемелі қозғалыспен жылжиды. Амфитрихтер мен перитрихтер ретсіз қозғалыста болады
(8-сурет).
Микробтардың қозғалыс реакциялары (таксистері) химиялық заттармен
(хемотаксис), молекулалық оттегімен (аэротаксис), жарықпен (фототаксис), электр
тоғымен (электротаксис), сумен (гидротаксис) және т.б. заттармен біржақты тітіркенудің
әсерінен пайда болады. Позитивті таксис кезінде микроорганизм тітіркендіргішке қарай,
ал негативті таксис кезінде кері бағытта қозғалады.
Ворсинкалар (фимбрилер, пилилер) микроб жасушасының беткейінде орналасқан өте
ұсақ жіпше тәрізді құрылым. Пішіні цилиндр тәрізді, ішкі диаметрі 2 нм, қабырғасының
қалыңдығы 3 нм, ұзындығы 0,3 мкм және одан ұзындау келеді. Ворсинкалар гидрофобты
протеиннен (пилин) тұрады, адгезивтік қасиетті иемденген. Олар жиырылып, микробты
донор немесе реципиент жасушаларының беткейіне жақындата алады. Кейбір
ворсинкалары (жыныстық пилилері) арқылы генетикалық материалдар донор
жасушасынан реципиент жасушасына тасымалданады. Ворсинкалар микробтардың
қозғалыс қызметін атқармайды.
Риккетсиялар – полиморфты, грам-теріс микроорганизм. Оның құрамы ДНҚ, РНҚ,
протеин және 40%-ға дейін липидтен тұрады. Пішіні мен көлемі жағынан бактерияларға,
ал өсінділік және биологиялық қасиеттері жағынан вирустарға ұқсас болып келеді.
Ультрақұрылымы жағынан грам-теріс микроорганизмге ұқсайды және нағыз бактериялар
қатарына жатады. Буын аяқты жәндіктердің (бит, кене, бүрге) денесінде тоғышарлық
етеді, ал жануарлар мен адамдардың организміне түскен жағдайда риккетсиоздарды
(бөртпе сүзегі, Ку-қызбасы) тудырады. Риккетсиялардың пішіні кокка, таяқша,
бациллярлы және жіпше тәрізді
болып келеді. Капсула мен спора түзбейді, қозғалмайды, жасанды қоректік орталарда
өспейді. Олар тек жасуша ішілік паразит болғандықтан тірі жасушалардың ішінде, тауық

11. эмбриондарында, ұлпа өсінділерінде көбейеді (9-сурет). Риккетсиялар +66°С
температурада бейтараптандырылатын, бірақ вакуумда кептірілген жағдайда және минус
50-70°С температурада ұзақ сақталатын термолабильді токсин түзеді.
Микоплазмалар – ұсақ саңылаулы (100-150 нм) сүзгіден өтіп кететін, спора
түзбейтін, қозғалмайтын, грам-теріс, бөліну арқылы көбейе алатын полиморфты
микроорганизм. Олардың нағыз жасуша қабырғасы болмайды, оның орнын үш қабатты
липопротеиндік мембрана басады. Микоплазмалардың сапрофитті және адамдар,
жануарлар мен өсімдіктерді ауруға шалдықтыратын түрлері кездеседі. Олардың пішіндері
дөңгелек, жіпше және т.б. тәрізді болып келеді. Жасушасында екі нуклеин қышқылы
(ДНҚ, РНҚ), рибосома және басқа да компоненттер кездеседі. 10-20%-ды жылқы қан
сарысуы қосылған тығыз қоректік ортада өседі. Олардың колониялары ұсақ, ортасы
томпайған, қуырылған жұмыртқаға ұқсас болады. Патогенді микоплазмалардың нағыз
өкілінің бірі болып ірі қара малдардың плевропневмония қоздырғышы табылады.
L-пішінді бактериялар – пептидогликанды түзу қабілетін жартылай немесе
толығымен жоғалтқан мутантты жасушалар (ең алғаш Ұлыбританиядағы Листер
институтында зерттелгендіктен осындай атау берілген). Олар жасуша қабырғасының
синтезделуін бұзатын заттардың – ингибиторлардың (антибиотиктер, лизоцим, т.б.)
әсерінен пайда болады. L-пішінді микроорганизмдер полиморфты, жылқылардың қан
сарысуы қосылған күрделі қоректік орталарда өсіп-өне алады.
Актиномицеттер (actis – сәуле, mykes – саңырауқұлақ) немесе сәулелі
саңырауқұлақтар – сырт пішіні жағынан төменгі сатыдағы саңырауқұлақтарға ұқсас, бір
жасушалы, анилин бояуларымен жақсы боялатын грам-оң, бұтақталып өсетін
микроорганизм. Олардың денесі (мицелия) 0,05-2,0 мкм болатын жіңішке және ұзын
жіпше тәрізді түзу немесе иректелген гифтерден тұрады (10-сурет). Актиномицеттер агар
қосылған қоректік орталарда субстратты (агарға ене өсетін) және әуелік (агар беткейінде
өсетін) мицелияларды түзеді. Олардың мицелиялық түрінен басқа таяқша және кокка
тәрізді пішіндері де кездеседі. Тығыз қоректік орталарда актиномицеттер дөңгеленген,
субстратпен берік байланысқан, ортасы тығыз болып келген колонияларды түзеді (11-
сурет). Олардың кейбір түрлері қызғылт, сары, жасыл, көк, қоңыр түсті пигменттерді
түзеді. Актиномицеттер көбінесе топырақта, суда, өсімдіктерде, жануарлар терісі мен
кілегейлі қабықтарында кездесіп, органикалық субстраттарды ыдыратады. Кейбір
сапрофитті актиномицеттер энергия мен зат алмасуында, әсіресе топырақтың
құнарлануында маңызды рөл атқарады.
Сонымен қатар олар биологиялық белсенді заттарды (антибиотиктерді) түзеді.
Патогенді актиномицеттер жануарлар мен адамдардың созылмалы жұқпалы ауруларын
(актиномикоз, т.б.) қоздырады.
Актиномицеттердің құрылысы грам-оң бактериялардың құрылымына ұқсас
болғандықтан, олардың жасуша қабырғасында пептидогликан болады, ал
саңырауқұлақтарға тән хитин мен целлюлоза болмайды. Олар жетілген гифтің
мицелияларының ұшында фрагментациялану нәтижесінде пайда болған споралары
(конидиялары) арқылы көбейеді.
ДӘРІС 3.
МИКРООРГАНИЗМДЕР СИСТЕМАТИКАСЫ
Микроорганизмдердің систематикасы.
Табиғатта кездесетін барлық тірі организмдердің жіктелуі туралы
ғылым систематика (таксономия) деп аталады. Бұл ғылым шеңберінде
микроорганизмдерге атаулар берілуі мен жіктелуінде олардың құрылымдық
ерекшеліктері, физиологиялық және биохимиялық қасиеттері, сонымен қатар
тіршілік барысындағы процестері пайдаланылады.

12. Систематика организмдердің алуантүрлілігі мен әр түрлі организмдер
топтарының арасындағы байланысыт зерттейтін және бұл байланыстардың
заңдылықтарының анықтайтын биология ғылымының саласы. Систематика -
классификация, таксономия, номенклатура, идентификация деп түрленеді.
Классификация - көптеген организмдерді таксондарға бөлу.
Идентификация – зерттейтін обьектіні бір таксонға жатқызу.
Таксономия мен идентификация бір-бірімен байланысты.
Номенкалатура – таксондарды атау ережелерінің жинағы
Таксономия -таксондар шекарасын, Олардың тәуелділігін анықтау.
Систематика мақсатына қарай екі түрге бөлінеді:
Филогенетикалық систематика – организмдер арасындағы эволюциялық
қарым қатынасқа негізделген.
Фенотиптік систематика – организмдердің морфологиялық,
биохимиялық қасиеттеріне негізделген.
Р. Виттекер (1969) схемасы жер бетіндегі тірі организмдер: өсімдіктер
(Plantae), жануарлар (Animalia), саңырауқұлақтар (Mycota) және
прокариоттар (Monera) патшалығына бөлінген. Сонымен қатар бір жасушалы
эукариоттар жеке протисттер (Protista) патшалығына ажыратылған. Ал
кейінгі уақытта тірі организмдер таксондары қайта қарастырылып,
архебактериялар мен эубактериялар патшалығы прокариоттар дүниесіне,
барлық эукариотты организмдер (өсімдіктер, жануарлар, саңырауқұлақтар)
болса эукариоттарға біріктірілген (Bergey's Manual, 2001).
Классификация жүйесінің эволюциясы
Геккель (1894)
Үш патшалық
Уиттекер (1969)
Бес патшалық
Вёзе (1977)
Алты
патшалық
Вёзе (1990)
Үш домен
Кавалье-Смит (1998)
Екі домен
жеті патшалық
Жануарлар Жануарлар Жануарлар
Эукариот Эукариот
Жануарлар
Өсімдіктер
Саңырауқұлақ Саңырауқұлақ Саңырауқұлақ
Өсімдіктер Өсімдіктер Өсімдіктер
Қарапайымды
лар
Қарапайымд
лар
Хромисты
Қарапайымдылар
Протисты
Монера
прокариоттар
Архея
-
Архея
Прокариот
Архея
Бактерия Бактерия Бактерия
1990-2000жж аралығында бактериялардың және архебактериялардың,
эукариоттардың рибосомасындағы 16S pРНҚ негіздік құрамы мен олардың
орналасу тәртібін салыстырмалы түрде зерттеп,олардың геномдық

13. ерекшеліктерін анықтады. К Везе барлық тірі организмдерді үш жоғары
деңгейдегі патша үстілік таксондарға бөлді. Сурет
Сонымен, бұрын тіршілікті екі патшалық үстіне, эукариоттар жіне
пркариоттар деп бөлсе, К Везе оларды Bacteria (нағыз бактериялар) Arhaea
(археалар) Eucaria ( эукариоттар) деп үш доменге бөлінді.
Идентификацияның практикалық жұмысын жеңілдету үшін
бактериялардың Берги анықтағышы жасалды. Ол 1923 жылы Американың
бактериологиялық қоғамының бірінші авторы және редакторы атымен
аталған. Бактериялардың жаңа туыстары мен түрлері жөнінде мәліметтердің
жиналуына байланысты бұл нұсқа бірнеше рет қайта басылып шықты. Оның
үшеуін (1925, 1930, 1934) Берги өзі шығарды, ал кейінгілері ол қайтыс
болғаннан кейін шықты. Ең соңғы 9-шы басылым 1997 жылы орыс тілінде
шықты. Бұл анықтамада барлық прокариоттар 35 топқа бөлінген. Берги
анықтағышы бактериялар идентификациясы принципі бойынша
практикалық бактериологиядағы кеңірек таралған барлық белгілі
бактерияларды жүйелейді. Және оларды клетка құрылысындағы
айырмашылықтары мен Грам әдісі бойынша бояуға байланысты
ерекшеліктеріне қатысты ажыратады. «Берджи бактерия анықтағышы» 9
басылымы бойынша бактериялардың жіктелуі олардың клетка қабықшасы
құрылымы ерекшіліктеріне қарай (Грам әдісімен бояу)
4 бөлімге топтастырылған (1978 ж. — Н. Гиббонс және Р. Мурей):

14. 1. Gracilicutes, жұқа қабатты, грам-теріс, морфологиясы әр түрлі
организмдер,спора түзбейді, Талшықтар арқылы қозғалады.Фототүзуші
және скотабактериялар жатады;
2. Firmicutes, қалың қабатты, грам-оң Спора түзеді.Морфологиялық
ерекшеліктері бойынша екі класқа бөлінеді Firmibacteria және
Tallobacteria;
3. Tenericutes, клетка қабықшасы жоқ, микоплазмалар клеткалары ЦПМ
қоршалған, барлығы Моllicutes класына жатады ;
4. Mendosicutes, клетка қабықшасында пептидогликан жоқ,
архебактериялар,экстремальды жағдайларда тіршілік ететіндері бар.
Барлығы Archaeobacteria жатады.
Берджи анықтағышы бойынша бактериялардың негізгі топтары және
олардың өкілдері
№ Бактериялардың негізгі топтары Өкілдері
1 Спирохеталар
Spirochaeta zoelzerii,
S.thermophila,
S.saldaria, S.alkalica,
S.africana және т.б
2
Аэробты спираль тәрізді немесе иілген
грам-теріс қозғалғыш
Campylobacter,
Helicobacters Spirillum
3 Қозғалмайтын грам-теріс иілген
Ancyclobacter,
Brachiarcus,
Renobacter, Tetrarcus
4
Грам-теріс аэробты таяқшалар мен
коктар
Pseudobacteriaceae,
Azotobacteriaceae,
Rhizobiaceae,
Agrobacterium,
Vibrionaceae,
Acetobacteriaceae
5
Факультативті анаэробты грам-теріс
таяқшалар
Enterobacteriaeae,
Vibrionaceae,
Pasteurellaceae

15. 6
Грам-теріс, анаэробты, тік, иілген
немесе спираль тәрізді
Acetivibrio,
Acetoanaerobium,
Acetogenium,
Acetomicrobum,
Anaerovibrio,
Leptotrichia
7
Күкірт пен сульфаттың
диссмиляциялық тотықсыздануын
жүзеге асыратын
Desulfotomaculum,
Desulfobulbus,
Desulfomicrobium,
Desulfobactrium,
Desulfomonile және
т.б
8 Анаэробты грам-теріс
Acidominococcus,
Megasphaera,
Syntrophococcus,
Vellionella
9 Риккетсиялар мен хламидиялар
Бұл топ
микроорганизмдерін
зерттеу үшін ерекше
өсіру жағдайлары
қажет. Сондықтан
бұлар көрсетілмеген
10 Аноксигенді фототрофты
7 топшадан тұрады:
қара-қошқыл күкіртті,
күкіртсіз,
бактериохлорофилл g
бар, жасыл күкіртті,
көп клеткалы жіпшелі
жасыл, аэробты
хемотрофтар
11 Оксигенді фототүзуші
Chroococcales,
Pleurocapsales,
Oscillatoreales,
Nostocales,
Stigoneomatales
12
Аэробты хемолитотрофты бактериялар
және оларға жақын организмдер
3 топшаға бөлінеді: 1.
Түссіз, күкіртті
тотықтыратын; 2.

16. Темір және марганец
тотықтыратын; 3.
Нетрификациялаушы
13 Бүршіктенетін немесе өсінділері бар
Ancalomicrobum,
Planctomicetales,
Galionella
14 Жабындылары бар Sphaerotilus, Leptothrix
15
Фотосинтезге қабілетсіз, жеміс
денелерін түзбейтін, сырғанайтын
Beggiatoa (өкілдерінің
аттары берілмеген)
16
Сырғанайтын жеміс денелерін түзетін:
миксобактериялар
Proteobacteria
17 Грам-оң коктар
Sporosarcina,
Staphylococcus,
Micrococcaceae,
Lactococcus,
Leuconostoc
18
Эндоспора түзетін грам-оң таяқшалар
мен коктар
Bacillus, Clostridium
19
Грам-оң спора түзбейтін дұрыс пішінді
таяқшалар
Lactobacillus
20
Грам-оң спора түзбейтін бұрыс пішінді
таяқшалар
Corynobacterium,
Arthrobacter,
Cellulomonas,
Propionibacterium,
Eubacterium
21 Микобактериялар Micobacterium туысы
22
Актиномицеттер Нокардия пішінді
акиномицеттер
4 топша, 19 туыс
23 Көп ұялы спорангиялары бар туыстар
Dermatophilus, Francia,
Geodermatophilus
24 Актинопландар
6 туысы бар
(берілмеген)

17. 25 Стрептомицеттер Streptomyces
26 Мадуромицеттер Actinomadura
27
Thermomonospora және оған жақын
туыстар
Thermomonospora
28 Термоактиномицеттер Thermoactinomicess
29 Басқа туыстар
Glycomices,
Kitatosporia,
Sacchorothrix
30
Микоплазмалар(моллекуталар): клетка
қабықшасы жоқ
Tenericutes, Mollicutes,
Mycoplasmatales
Архебактерилар
31 Метаногендер
Methanococcales,
Methanobacteries,
Methanomicrobiales
32
Сульфаттотықсыздандырушы
архебактериялар
Archaeglobales туысы
33
Экстремальды галофильді аэробты
(галобактериялар)
Halobacteriales,
Haloarcula, Halococcus,
Natronobacterium,
Natronococcus
34
Клетка қабықшасы жоқ
архебактериялар
Thermoplazma туысы
35
Молекулалы күкіртті пайдаланатын
экстремальды термофильдер мен
гипертермофильдер
Pyrobaculum,
Thermofilum,
Thermoproteus
Микроорганизмдердің негізгі сипаттамасы келесі тәртіп бойынша
анықталады: микроорганизмнің сырт келбеті – пішіні, жылжымалығы
(жіпшелерінің болуы және олардың орналасуы), капсуласының болуы мен
эндоспораларды түзе алуы, Грам әдісімен боялуы; зат алмасу ерекшеліктері
мен энергияны пайдалану тәсілі; өздері өсіп-өнетін ортаны өзгерте алуы және
олардың тіршілігіне қоршаған ортаның әсері.

18. Микроорганизмдердің түрлері толық зерттелгеннен кейін оларға XVIII
ғасырда К. Линнейдің ұсынған биноминальдық номенклатурасы бойынша
латынның екі сөзімен белгіленетін ғылыми атаулар беріледі. Бірінші атау –
микроорганизмдердің туысын (әдетте туыс микроорганизмнің
морфологиялық, физиологиялық белгілеріне немесе оны ашқан ғалымның
аты-жөніне байланысты болып келеді), ал екінші атау болса – олардың қай
түрге жататындығын көрсетеді. Мысалы, Bacillus albus, мұндағы бірінші
атау микроорганизмнің спора түзетін, грам тәсілімен позитивті боялатын,
аэробты таяқша екендігін білдірсе, ал түрлік атауы оның колониясының түсін
сипаттайды.
Микроорганизмдерге ғылыми атаулар барлық елдерге ортақ
микроорганизмдер номенклатурасы туралы Халықаралық кодексінің
ережелері бойынша беріледі. Микроорганизмдерді топтастыру
жұмыстарында келесі таксономиялық категориялар қолданылады: түр
(species), туыс (genus), тұқымдас (familia), рет (ordo), класс (classis), бөлім
(divisio) және патшалық (regnum).
Түр – негізгі таксономиялық бірлік, фенотиптік қасиеттері ұқсас келетін,
генотипі бірдей микроорганизмдердің жиынтығы. Түр тармақтарға, немесе
варианттарға бөлінеді.
Микробиологияда «штамм» немесе «клон» деген терминдер жиі
қолданылады. Штамм – түрге қарағанда бір жақты түсінік. Штамм деп
түрлі орталардан (топырақ, су қоймалары, организм және т.б.) немесе әртүрлі
уақытта бір ортадан бөлініп алынған бір түрге жататын микроорганизмдердің
өсінділерін айтады. Бір түрге жататын штамдардың негізгі қасиеттері бірдей
немесе кейбір белгілері өзгеше болып келуі мүмкін. Клон – бір жасушадан
алынған өсінді. Бір түрдің жеке жасушаларынан тұратын
микроорганизмдердің жиынтығын таза өсінді деп атайды.
Кейінгі кездері молекулалық биологияның қарқынды дамуының
нәтижесінде геносистематика әдістері пайда болды. Бұл әдістер
микроорганизмдердің генотиптік (тұқым қуалаушылық) қасиеттерін, яғни
түрлі микробтардан бөлініп алынған дезоксирибонуклеин қышқылының
(ДНҚ) нуклеотидтік құрамын анықтауға және нуклеин қышқылдарының
химиялық гибридизациясын зерттеуге негізделген. Бірінші әдіс көмегімен
микроорганизм топтарының ДНҚ молекуласындағы пуриндік және
пиримидиндік негіздері арасындағы генетикалық өзгешелікті айқындаса,
екінші әдісте түрлі микроорганизмдерден бөлініп алынған ДНҚ
молекуласының біртектілігін (гомологиялығын) анықтауға мүмкіндік береді.
ДНҚ молекулаларының арасындағы сәйкестілік дәрежесінің жоғары (80-
90%) болуы микроорганизмдердің генетикалық туыстығының жақын
екендігін, ал генетикалық байланыстар гомологиялығының төмендігі
микроорганизмдер арасындағы алшақтықты көрсетеді. Микроорганизмдер
геносистематикасының дамуында ерекше орын алып отырған секвенация

19. әдісі, басқаша айтқанда нуклеин қышқылдарының, соның ішінде
рибосомалық РНҚ нуклеотидтік тізбегінің орналасу реттілігін анықтау тәсілі.
Бақылау сұрақтар
1. Берджи анықтағышына сипаттама беріңіз
2. Берджидің өзі шығарған анықтағыштың нұсқалары қай жылдары
жарық көрді?
3. Берджи анықтағышы бойынша прокариоттар қанша топқа бөлінген?
4. Бактерияларды жіктелуі қандай ерекшеліктеріне байланысты
топтастырылған?
5. Геносистематиканың әдістерін атаңыз.
6. К.Везенің филогенетикалық систематикаға қосқан үлесі
7. Эубактериялар мен архебактериялар аоасындағы ерекшеліктерді
атаңыз.
8. Архебактериялар Берджи анықтағышының 9-шы басылымында қандай
топтарға бөлінген
Дәріс 4. Архебактерияладың морфологиясы, систематикасы және
маңызы.
Архебактериялар (Archeobacterіa, грек. arch(іos — ежелгі және бактерия)
— жасушасында ядро болмайтын, таза бактериялардан өздерінің
физиологиялық-биохимиялық өзгешеліктері арқылы ерекшеленетін
микроағзалар тобы.
Ғылымға Архебактериялардың 25 туысы, 40-тан астам түрі белгілі.
Архебактериялардың жасуша қабырғасында басқа бактериялардағыдай
муреин (бактерия жасушасының негізгі тірегін құрайтын полимер)
болмайды. Олардың май (липидтер) құрамы глицериннің қарапайым
құрылымдар эфирлері мен көп молекулалы спирттерден тұрады.
Архебактерияларда антибиотиктерге өте сезімтал РНҚ— полимераза
ферменті кездеседі. Архебактериялар метан түзушілер, аэробты және
анаэробты жағдайларда күкіртті тотықтандыратындар және күкіртті
тотықсыздандыра алатындар, галобактериялар, термоацидофильді
бактериялар (“микоплазмалар”) болып бес топқа бөлінеді.
Архебактериялардың метан түзушілер тобына Methanobacterіum,
Methanococcus және Methanosarcіna туыстары жатады. Олардың
жасушаларының таяқша немесе шар тәрізді, қозғалатын және қозғалмайтын,
спора түзбейтін түрлері болады. Тіршілігіне қажетті қуатты көмір қышқыл
газын метанға дейін тотықсыздандыру арқылы алады. Аэробты және
анаэробты жағдайда күкіртті тотықтандыратын және тотықсыздандыратын
кезде бөлінетін қуатты пайдаланады. Оларға ыстық бұлақ суларында (85-