MIKROORGANIZMLARINING O’SISHI VA KO’PAYISHI Reja: 1. Bakteriya hujayrasining ichki tuzilishi 2. Mikroorganizmlarning o’sishi 3. Mikroorganizmlarning ko’payishi Bakteriya hujayrasining o’sishi. Prokariotlarning ko’payishi usullari. Bakteriyalarning rivojlanish tsikli va uning fazalari va ularning tavsifi. Uzluksiz ko’paytirishning mikroorganizmlar xususiyatlarini tadqiq qilishdagi ahamiyati va amaliyotda ishlatilishi. Mikroorganizmlar ham o’sadi, ham ko’payadi. O’sish – deganda hujayradagi butun kimyoviy moddalarning (oqsil, RNK, DNK va boshqalar) bir- biriga mutanosib tarzda ko’payishi tushuniladi. O’sish natijasida hujayraning kattaligi va massasi ortadi. Hujayraning kattaligi ma’lum darajaga yetgandan so’ng, u ko’paya boshlaydi. Ko’payish – deb mikroorganizm hujayra sonining oshishiga aytiladi. Ko’payish ko’ndalangiga bo’linish yo’li bilan, ba’zan esa kurtaklanib yoki spora hosil qilib amalga oshadi. Umuman, prokariotlarning ko’payishi jinssiz binar bo’linib ko’payishdir. Ko’payish jarayoni hujayraning uzayishidan, nukleoidning ikkiga bo’linishidan boshlanadi. Nukleoid - superspirallashgan, zich joylashgan DNK molekulasidir (u replikon ham deyiladi). Mikroorganizmlarda ham DNKning replikatsiyasi, DNK-polimeraza fermenti orqali amalga oshadi. DNK ning replikatsiyasi, bir vaqtning o’zida, qarama-qarshi yo’nalishda ketadi va u ikkilanib qiz hujayralarga o’tadi. Qiz hujayrada ham DNK ketma-ketligi ona hujayranikidek bo’ladi. Replikatsiya bakteriya hujayrasining ko’payishiga ketadigan vaqtning 80% ni egallaydi. DNK replikatsiyasidan so’ng, hujayralararo to’siq hosil bo’ladi, bu murakkab jarayondir. Avvalo hujayraning ikki tomonidan sitoplazmatik membrananing ikki qavati o’sadi, so’ngra, ular orasida peptidoglikan (murein) sintezlanadi va nihoyat to’siq hosil bo’ladi. To’siq ikki qavat sitoplazmatik membrana va peptidoglikandan iborat. DNK replikatsiyasi davomida va bo’luvchi to’siq hosil bo’lishi vaqtida hujayra uzluksiz o’sadi. Bu vaqtda hujayra devorining peptidoglikani, sitoplazmatik membranasi, yangi ribosomalar va boshqa organellalar, birikmalar, xullas, sitoplazmadagi birikmalar hosil bo’ladi. Bo’linishning oxirgi stadiyasida qiz hujayralar bir-biridan ajraladi. Ba’zan esa bo’linish jarayoni oxirigacha bormay, bakteriya hujayralarining zanjiri hosil bo’ladi. Tayoqchasimon bakteriyalar bo’linishidan oldin u bo’yiga o’sadi va ikkiga bo’lina boshlaydi. Tayoqcha o’rtadan sal torayadi va ikkiga bo’linadi. Agar hujayra ikki bir xil bo’laklarga bo’linsa, bunga izomorf bo’linish (izo-teng ) deyiladi. Ko’pincha geteromorf bo’linish kuzatiladi. Agar hivchinli hujayra bo’linsa, qiz hujayrada ko’pincha hivchinlar bo’lmaydi ular ona hujayrada qoladi. Keyinchalik qiz hujayradan hivchin o’sadi. Demak, ona hujayra birlamchi hujayra devori, fimbriylar, hivchinlarga ega bo’ladi. Spiroxetlar, rikketsiylar, ba’zi achitqilar, zambrug’lar, sodda hayvonlar (protistlar) ko’ndalangiga bo’linib ko’payadi. Miksobakteriyalar “tortilib” («peretyajka» hosil qilib) ko’payadi. Avval hujayra bo’linadigan joyidan torayadi, so’ngra hujayra devori ikki tomonidan hujayraning ichki tomoniga qarab bo’rtadi va oxirida ikkiga bo’linadi. Qiz hujayra o’zi sitoplazmatik membranasi bo’lgani holda, hujayra devorini vaqtincha saqlab qoladi. Ba’zi bakteriyalarda jinsiy jarayon ham kuzatilib, unga kon’yugatsiya deyiladi. Shunday qilib, o’sish va ko’payish natijasida mikroorganizmlar koloniyasi hosil bo’ladi. Ularning ko’payishi juda katta tezlikda amalga ochadi. Generatsiya vaqti mikroorganizm turi, yoshi, tashqi muhit (oziqa muhit tarkibiga, temperaturaga, rN) ga bog’liq. Generatsiya vaqtining eng optimal muddati 20-30 minut bo’lsa, 2 soatda 6 ta generatsiya olish mumkin. Odamning shuncha avlodini olish uchun esa 120 yil vaqt lozim bo’ladi. Ammo bakteriyalar uzoq vaqt 20 minutlik generatsiya hosil qilish yo’li bilan ko’paya olmaydi. Agar ular bir xil jadallikda ko’payganda edi, bir dona Ye. coli 24 soatdan so’ng 272 yoki 1022 avlod qoldirgan bo’lar edi, bu esa 10 minglab tonnani tashkil qiladi. Bakteriyaning o’sishi shu tarzda davom etsa, 24 soatdan so’ng to’plangan massa yer shari massasidan bir necha marta og’ir bo’lib chiqar edi. Ammo, amalda bunday bo’lmaydi, chunki oziqa moddalarning yetishmasligi va hosil bo’lgan mahsulotlar bakteriyaning ko’payishini cheklaydi. Oziqa muhiti oqib turganda bakteriyalar har 15-18 minutda bo’linib turadi. Suyuq oziqa muhitda bakteriyalar o’sish tezligining vaqtga qarab o’zgarishini kuzatish mumkin. Oziqa muhitga tushgan mikroorganizmlar avvalo unga moslashadi, so’ng tezlik bilan ko’payadi va maksimumga chiqadi. Oziqa moddalarning kamayishi va hosil bo’lgan mahsulotlarning ko’payishiga qarab, o’sish sekinlashadi va to’xtaydi. Bakteriyaning rivojlanish tsikli bir necha fazadan tashkil topadi: 1. Sta ts ionar faza – mikroorganizmning oziqa muhitga tushgandan boshlab, 1-2 soat davom etadi. Bu fazada hujayra soni ortmaydi. 2. Lag faza – ko’payishning tormozlanishi. Bu fazada bakteriyalar intensiv o’sadi, ammo ularning bo’linishi juda kam bo’ladi. Bu ikki fazani bakteriya populyatsiyasi rivojlanishining muhitga moslashuv fazasi desa bo’ladi. 3. Logarifmik - e ksponen ts ial ko’payish fazasi . Ko’payish katta tezlikda ketadi, hujayralar soni geometrik progressiya bo’yicha ortadi. 4. Manfiy tezlanish fazasi - Hujayralar kamroq aktiv bo’ladi, generatsiya vaqti cho’ziladi, chunki oziqa kamayadi, zaharli moddalar hosil bo’ladi, natijada ko’payish susayadi, ba’zi hujayralar o’ladi ham. 5. M aksimal s ta ts ionar faza - Hosil bo’ladigan hujayralar soni o’ladiganlari soni bilan tenglashadi. Shuning uchun tirik hujayralar soni ma’lum vaqt davomida bir hil darajada turadi. Tirik va o’lgan hujayralar soni sekin-asta ko’payadi. Bu fazada hujayralar soni maksimumga yetadi. 6- fazada o’lgan hujayralar soni ko’payadi. 7- faza - hujayralarning logarifmik o’lim fazasi deb nomlanib, o’lish doimiy tezlikda davom etadi. 6 va 7- faza birgalikda o’lim fazasi deb atalib unda o’luvchi hujayralar soni ko’payuvchi hujayralar sonidan ko’p bo’ladi. 8- fazada hujayralarning o’lishi asta sekin kamayadi.