Mikroorganizmlarning fiziologiyasi Maruza rejasi: 1. Mikroorganizmlarning fiziologiyasi 2. Mikroorganizmlarning nafas olishi 3. Mikroorganizmlarning oziqlanishi 4. Mikroorganizmlarning ko‘payishi 5. Oziq muhitlar va ularning klassifikatsiyasi. Asosiy va tayanch iboralar: metabolizm, ferment, aerob, anaerob, mikroaerofil, fakultativ, obligat, oziq muxitlar, xemotrof, organotrof, litotrof, fototrof, lipid, vitamin, aminokislota, agar-agar Bakteriya hujayralarining o‘zgaruvchanligi hayvon hujayralarinikiga nisbatan yuqori. Bir guruh bakteriyalar 0,3%, boshqa guruhlar (dengizlarda yashovchilar) esa 3-25% natriy xloridni talab etadi. Ko‘pgina patogen bakteriyalarning oziq muhitiga 0,5% natriy xlorid qo‘shilganda yaxshi ko‘payadi. Natriy xlorid yoki qandning yuqori konsentratsiyasida, ya’ni gipertonik eritmalarda bakteriya sitoplazmasi suvsizlanadi va bakteriya nobud bo‘ladi. Oziq- ovqatlardan konservalar tayyorlashshunga asoslangan. Gipotonik eritmalarda esa bakteriyaning hujayra devori parchalanadi va hujayra nobud bo‘ladi. Bakteriyalarda moddalar almashinuvi. Barcha organizmlar atrof muhit bilan moddalar almashinadi. Ularning oziqlanishi va ko‘payishi uchun yetarli miqdorda oziq modda zarur. Bulardan bakteriya o‘zining tana qismlarini sintez qiladi va o‘z navbatida turli moddalarning oksidlanishi va qaytarilishi natijasida kerakli energiya xosil bo‘ladi. Bakteriyalar uchun energiya manbai yorug‘lik hamda noorganik va organik moddalardir. Bakteriyalar uchun energiya manbai quyosh nuri hisoblanadi. Xemotroflar energiyani oksidlanish va qaytarilish reaksiyalaridan oladi. Fototroflarga faqat saprofit mikroorganizmlar kiradi. Odamlarda kasallik qo‘zg‘atuvchilaridan xemosintez kiluvchi mikroorganizmlar yetakchi o‘rinni egallaydi. Elektron donorlarning tabiatiga ko‘ra xemotroflar, xemolitotroflar (xemoavtotroflar) va xemoorganotroflar (xemogetetotroflar)ga bo‘linadi. Xemolitotroflar energiyani noorganik moddalardan oladi; xemoorganotrof bakteriyalarning oziqlanishi uchun organik moddalar zarur. Litotroflar. (yunoncha litos – tosh, trof ye - oziqlanish) energiyani noorganik moddalardan oladi. Ular tabiati o‘ziga xos bo‘lib, qo‘rilish materiallarini yemiradi, metallarni zanglatadi, neft zahiralarini quritadi, sifatini pasaytiradi va x. k. Xemolitotroflarga issiq talab mikroorganizmlar kiradi. Bunday bakteriyalar okeanlar tubida 1000 atm. va undan yuqori bosimli joylarda, juda sho‘r ko‘llarda, tog‘qoyalarida, qizigan qumli cho‘llarda bo‘ladi. Bundan tashqari, paxta to‘plamlari va hashaklarda bo‘lib, ularning yonib ketishiga olib kelishi mumkin. Organotroflar saprofit va parazit mikroorganizmlarga bo‘linadi. Saprofitlar – o‘lgan, organizmlarning organik qoldiqlari bilan oziqlanadigan bakteriyalar. Parazitlar– tirik organizmda yashab, xo‘jayin hujayrasida uning hisobiga oziqlanadigan mikroorganizmlar. Parazitlar turi juda kam (0,1%). Ular evolyusiya jarayonida parazit xolda yashashga moslashib olgan. Ammo bu xususiyat o‘zgarib turishi,ya’ni saprofit mikroorganizmlar noqulay sharoitda odam va hayvonlarda kasallik qo‘zg‘atishi ham mumkin. Organotroforganizmlarning litotroflardan farqi shundaki, ular assimmetrik joylashgan uglerod atomli organik birikmalarga muhtoj. Ammo argonatrof organizmlarning ayrim turlari karbonat angidrid va ammiakni o‘zgartiradi va bulardan murakkab uglevod, aminokislotalarni sintez qiladi. O‘stiruvchi omillar. O‘stiruvchi omillarga aminokislota, purin va pirimidin asoslari, lipid, vitamin, temir porfirin va boshqa birikmalar kiradi. Ayrim mikroorganizmlar o‘zlari uchun zarur o‘stiruvchi omillarni sintez qiladi, boshqalari esa atrof muhitdan tayyorini oladi. O‘stiruvchi omillarga ehtiyoj bakteriyaning doimiy belgisi bo‘lib, idenfikatsiya qilishda, oziq muhit tayyorlashda, biotexnologiyada ular hisobga olinadi. Aminokislotalar. Ko‘pgina mikroorganizmlarning o‘sishi uchun biror xil aminokislota zarur, ularning ayrimlari birgina aminokislotani, boshqalari esa bir necha aminokislotani talab qiladi. Purin va pirimidin asoslari va ularning mahsulotlariga adenin, guanin, sitozin, uratsil, ksantin, gipoksantin, timinlar kiradi. Ular o‘z navbatida ayrim mikroorganizmlar uchun o‘stiruvchi omil hisoblanadi. Purin va pirimidin har xil mikroorganizmlar, jumladan streptokokk, stafilokokk va boshqa bakteriyalarni o‘stirish uchun zarur. Lipidlar. Ayrim mikroorganizmlarni o‘stirish omili sifatida oziq muhitiga lipidlar yoki ularning komponentlari, jumladan fosfolipidlar qo‘shilishi kerak. Masalan, ayrim streptokokk, laktobatsilla, mikoplazmalarni o‘stirish uchun yog‘ kislotalari va ularning efirlari kerak bo‘ladi. Vitaminlar. Mikroorganizmlarni o‘stirish uchun turli xil vitaminlar talab etiladi. Bu vitaminlar koferment yoki prostetik guruh fermentlariga kiradi. Riboflavin (vitamin V2) flavinnukleotid dinukleotid, flavinmononukleotid tarkibiga kiradi va bir guruh bakteriyalar – streptokokk, laktobatsilla va boshqalar uchun o‘stiruvchi omil hisoblanadi. Tiamin (vitamin V1) dekarboksillash jarayonida qatnashuvchi tiaminpirofosfat tarkibiga kirib, ko‘pgina mikroorganizmlar (Str pneumonie, S. aureus) uchun o‘stiruvchi omil hisoblanadi. Pantogen kislota koferment A tarkibiga kiradi va ayrim streptokokk, laktobaksillalar, qoqshol qo‘zg‘atuvchilari uchun o‘stiruvchi omil bo‘lib xizmat qiladi. Piridoksin (vinamin V6) streptokokk, laktobaksillalarning ayrim turlari va boshqa bakteriyalar uchun o‘stiruvchi omildir. Oziq muhitlarga o‘stiruvchi omillar bakteriyalarning ehtiyojiga qarab qo‘shiladi. Agar vitaminlar miqdori ko‘p bo‘lsa, u xolda mikroorganizmlarning o‘sishi tuxtaydi. Ichak mikroflorasi odam va hayvonlar organizmini vitaminlar bilan ta’minlaydi. Ko‘pgina mikroorganizmlar o‘simliklardagi vitaminlar almashinuvida qatnashib, oziq – ovkat mahsulotlarini boyitadi. Mineral moddalar. Bakteriyalar tarkibiga har xil noorganik moddalar (fosfor, oltingugurt, natriy, magniy, kaliy, kalsiy, temir, xlor va boshqalar), mikroelementlar (molibden, kobalt, bor, marganes, rux, miss va x. k. ) kiradi. Bakteriyalar hujayrasida mineral birakmalarning umumiy miqdori, oddiy oziq muhitida o‘stirilganda quruq moddaning 3-15% ni tashkil etadi. Bakteriyalarning oziqlanishi Mikroorganizmlarning energiyaga bo‘lgan va biosintezga bo‘lgan ehtiyojini qondirish uchun atrof muhitda yetarli miqdorda oziq modda bo‘lishi kerak. Mikroorganizmlar oziq moddalarni molekula sifatida o‘zlashtiradi. Murakkab organik moddalar (oqsil, polisaxarid va b. ) oziqlanish manbai bo‘lishi mumkin. Buning uchun bu oziq moddalar oldin gidrolizlanib, sodda birikmalarga aylantirilishi lozim. Oziq moddalar sitoplazmatik membrana orqali ichkariga kiradi va keraksiz moddalar hujayradan ushbu membrana orqali tashqariga chiqadi. Oziq moddalar hujayra ichiga bir necha yo‘llar bilan kiradi. Shulardan biri passiv diffuziya. Bunda muhitdagi moddalar miqdori hujayradagi shunday moddalar miqdoridan yuqori bo‘ladi. Shu sababli oziq moddaning ma’lum miqdori hujayraga kiradi. Agar tashqaridagi moddalar miqdori hujayra ichidagidan bir necha marta yuqori bo‘lsa, u xolda permeaza yordamida birikmalar sitoplazmaga ko‘p miqdorda kiradi. Oziqlanishning bu turi yengillashtirilgan diffuziya deyiladi. Bunday jarayonni glitserinning E. coli ga kiritilishida ko‘rish mumkin. Bakteriyalarning nafas olishi Bakteriyaning hayot faoliyati uchun yetarli miqdorda oziq moddalar va energiya kerak. Bakteriyaning energiyaga bo‘lgan ehtiyoji biologik oksidlanish hisobiga qondiriladi va natijada ATF kislotaning molekulasi sintez qilinadi. Ayrim mikroorganizmlar energiyani mineral birikmalardan ham oladi. Masalan: temir tutuvchi bakteriyalar energiyani temirning oksidlanishi natijasida oladi. Ammo prokariotlarning ko‘pchiligi energiya degidrogenlash yo‘li bilan qabul qiladi. Ko‘pgina bakteriyalarning hayot faoliyatida kislorod muhim ahamiyatga ega. Bakteriyalarning nafas olishi murakkab jarayon bo‘lib, bunda ularga kerak bo‘lgan organik moddalarning sintezi uchun energiya ajralib chiqadi. L. Paster birinchi bo‘lib kislorodsiz sharoitda yashovchi bakteriyalarni kashf etdi, u ayrim bakteriyalar o‘zining hayot faoliyati uchun zarur bo‘lgan energiyani bijg‘ish hisobidan olishini isbotladi. Bakteriyalar nafas olishiga ko‘ra qat’iy aerob, mikroaerofil, fakultativ anaerob va qat’iy anaeroblarga bo‘linadi. Qat’iy aeroblar atmosferada 20% kislorod bo‘lgan sharoitda suyuq va qattiq muhitlar yuzasida o‘sadi, ularga vabo vibrioni, brusella, mikrokokk va boshqalar kiradi. Mikroaerofillar oz miqdorda kislorod bo‘lganida ham ko‘payaveradi, ko‘p miqdordagi kislorodda ular o‘sishdan to‘xtaydi; aktinomitset, leptospira va boshqalar shular jumlasidandir. Fakultativ anaerob bakteriyalar kislorodli va kislorodsiz sharoitda ham o‘saveradi. Bunga ko‘pgina patogen va saprofit bakteriyalar kiradi. Qat’iy anaerob bakteriyalarga molekulyar kislorod zaharli ta’sir etadi, o‘sishini to‘xtatadi, qoqshol, anaerob infeksiya, botulizm qo‘zg‘atuvchilari shu guruhga kiradi. Anaerob bakteriyalarga molekulyar kislorod zaharli (xosil bo‘ladigan N2O2 hisobiga) ta’sir etadi. Aerob bakteriyalar N2O2 ni katalaza fermenti yordamida parchalab yuboradi, anaerob bakteriyalarda esa bunday ferment bo‘lmaydi. Aerob bakteriyalar nafas olish jarayonida turli organik moddalar: uglevod, oqsil, yog‘, spirt, organik kislota va boshqa birikmalarni oksidlantiradi. Glyukozaning bir gramm molekulasi to‘liq oksidlanishi natijasida ma’lum miqdorda energiya ajralib chiqadi. Bu energiya fotosintez jarayonida yashil o‘simliklardagi SO2 va suvdan uglevod molekulasida yig‘ilgan energiyaga teng keladi. To‘liq bo‘lmagan aerob oksidlanishda energiya kam miqdorda ajralib chiqadi. Fakultativ anaerob bakteriyalarning asosiy vakili E. coli tarkibida uglevod bo‘lgan muhitda dastlab uglevodlarni bijg‘ish yo‘li bilan parchalab anaerob bo‘lib rivojlanadi, so‘ng kislorodni o‘zgartirib bijg‘igan mahsulotlarni SO2 va suvgacha oksidlantirib, aerob bo‘lib o‘sadi. Ko‘pgina bakteriyalar 15-180S da yaxshi o‘sadi va nur taratadi, ayrimlari 30- 370S va 3% li natriy xlorid ishtirokida ham nur taratadi. Faqat tirik organizmlar nur taratish xususiyatiga ega. Phobobacteriumphosporeum potogen mikroblarning vakili bo‘lib, harakatsiz, kokksimon shaklga ega, jelatinani suyultiradi, 280S haroratda ko‘payadi, 300S dan yuqori temperaturada esa o‘sishidan to‘xtaydi. Odamlarda kasallik qo‘zg‘atuvchi patogen bakteriyalar orasida potogen bakteriyalar xozircha aniqlanmagan. Mikroorganizmlar xalq xo‘jaligining turli sohalarida qo‘llaniladi. Masalan, ulardan energiya manbai sifatida foydalaniladi. Achitqining maxsus turi seleksiya qilinib, sanoatda undan etil spirti olina boshlandi. Mikroblar yordamida go‘ng, o‘simliklar qoldig‘i, ro‘zg‘or chiqindilarini bijg‘itib, ulardan metan gazini olish yo‘lga qo‘yilgan. Ko‘p davlatlarda ushbu gazni oladigan maxsus uskunalar o‘rnatilib, xonadonlarni isitish uchun foydalaniladi. Maxsus yashil suv o‘ti va bakteriyani chatishtirib olingan gibrid shtammlardan okean suvlaridagi uranni o‘zgartirib, to‘planishi mumkin. Mikroorganizmlarnig ayrim turlaridan vitaminlar, fermentlar amiloza, laktoza penitsillinaza, proteaza va boshqalar, aminokislotalar olinadi, shuningdek, sanoat korxonalarida hayvon va qushlar uchun oqsilli ozuqalar ishlab chiqariladi. Patogen bakteriyalar esa odam va hayvonlar uchun zararli bo‘lgan toksinlarni ham ajratadi. Bakteriyalarning o‘sishi va ko‘payishi. Ko‘payish– bakteriyalar sonining ma’lum hajmda ortib ketishi, o‘sish esa hujayra materiallarining sintez qilinishi natijasida bakteriya massasining kattalashishidir. Turli sinfdagi mikroblar har xil usul bilan ko‘payadi. Masalan, bakteriyalar oddiy bo‘linish yo‘li bilan ko‘payadi, buni vegetativ ko‘payish ham deb ataladi. Bakteriyalarning bo‘linishi turli tekislikda va har xil ko‘rinishda (zanjir, juft- juft, uzum g‘ujumi va b. ) sodir bo‘lishi mumkin. Ular kurtaklanib, bo‘g‘inchalaridan ipchalar uzilib va pora xosil qilib ko‘payadi. Bakteriya 3 xil bo‘linadi. Hujayraning bo‘linishi uning ajralishidan tez bo‘ladi; hujayralar sinxron bo‘linadi, bunda nukleotidning bo‘linishi va ajralishi natijasida bir hujayrali organizm xosil bo‘ladi; nukleotid bo‘linishi hujayraning bo‘linishidan oldin bo‘lib, ko‘p nukleotidli bakteriyalar xosil qiladi. Bakteriya yuzasining tarangligini kamaytiruvchi moddalar (sovun), glyukoza, saxaroza, ayrim aminokislotalar, penitsillin va boshqa moddalar ta’sirida bakteriyalar o‘sadi, ammo bo‘linishi to‘xtaydi, natijada uzun ipchalar xosil bo‘ladi. Populyatsiyada bakteriyaning ko‘payish tezligi har xil. U bakteriyaning turi, kulturaning yoshi, oziq muhit, harorat, SO2 konsentratsiyasi va boshqa omillarga bog‘liq. Generatsiya vaqti ham turli mikroblarda turlicha. Masalan, Clostridiumperfringens, Strlactis larda u 15 minut, lekin sut emizuvchilar hujayra kulturaning hujayrasi bir sutkada ikkiga ko‘payadi, ya’ni generatsiya vaqti uzun. Binobarin, bakteriyalar hujayra kulturasi yuz marta tez ko‘payadi. Hujayraning soni quyidagicha ko‘payadi: 1-2-4-8-16-32-N – hujayra soni, 0-1- 2-3-4-5-n – generatsiya soni. Bakteriyalarning umumiy soni (N)generatsiyadan so‘ng har bir ekilgan materialga 2n ni tashkil etadi. Agar suyuq muhitda dastlab bir dona bakteriya ekilgan bo‘lsa, u xolda bir sutkada bakteriyaning umumiy soni N-248 bo‘ladi. Lekin tabiiy sharoitda bunday holat sodir bo‘lmaydi, chunki sun’iy sharoitda turli omillar ta’sirida bakteriyalarning ko‘payishi juda sekin kechadi. Bakteriyalarning ko‘payishi muayyan qonunlarga asoslanadi (bosqichma- bosqich, to‘xtovsiz va sinxron). Ularni suyuq oziq muhitda o‘stirilgan populyatsiyaning o‘sishi va ko‘payishi ma’lum qonuniyatlar asosida sodir bo‘ladi. Bosqichma-bosqich ko‘payishning asosiy 8 bosqichi: 1. Boshlang‘ich turg‘un boskich – bakteriyani ekkan vaqtdan o‘sishigacha bo‘lgan muddat (1-2 soat davom etadi), bunda bakteriyalar soni deyarli o‘zgarmaydi. 2. Ko‘payishning to‘xtab turgan bosqichi, bu bosqichda o‘sish tezligi oshadi, lekin ko‘payish tezligi past bo‘ladi. 1 va 2 bosqichlar lag faza deb ataladi va 2 soat davom etadi. 3. Eksponensial (logarifmik) bosqich, bunda bakteriya hujayrasining soni logarifmik ravishda o‘sib boradi. Hujayralar juda yuqori tezlikda, ya’ni geometrik progress tarzida bo‘linadi. Bu bosqichda bakteriyalar biokimyoviy va biologik jihatdan faol bo‘ladi va 5-6 soat davom etadi. 4. Bakteriyalar ko‘payishining sekinlashish bosqichi, bunda bakteriyaning ko‘payish tezligi hamda bo‘linuvchi hujayralar soni kamayadi. Bu holat oziq muhit tarkibining o‘zgarishi, metabolizm mahsulotlarining ko‘payishi va kislorodning kamayishi natijasida sodir bo‘ladi. Bosqich 2 soat davom etadi. 5. Maksimum turg‘in bosqich, bunda yangi xosil bo‘lgan bakteriyalar soni o‘lgan bakteriyalar soniga teng bo‘ladi. Bosqich 2 soat davom etadi. 6. Bakteriyalarning nobud bo‘lish bosqichi, bunda bakteriya hujayralarining nobud bo‘lishi tezlashadi. Bosqich 3 soat davom etadi. 7. Logarifmik nobud bo‘lish bosqichi – bakteriya hujayralari muayyan tezlikda nobud bo‘ladi. Bosqich 5 soatcha davom etishi mumkin. 8. Nobud bo‘lish tezligining sekinlashish bosqichi, bunda hujayraning nobud bo‘lishi kamayadi, tirik qolgan bakteriya hujayralari tinch holatga o‘tadi. Bosqichlarning vaqti shartli bo‘lib, u o‘zgarib turadi. Har xil turdagi bakteriyalar generatsiyasi turlicha bo‘ladi. Masalan, E. soli xar 20-30, patogen streptokokklar 30 minutda, sil mikobakteriyasi xar 18 soatda bo‘linadi. Bakteriyalarning turli basqichlarda, ya’ni yetilishida, o‘sishida, qarishida o‘zgarishlar ro‘y beradi. Rivojlanish sikli organizmning tabiati, murakkabligi, rivojlanishning bosqichlariga bog‘liq. Kokksimon bakteriyalar rivojlanishning oddiy sikli hisoblanadi. Ularda hujayra o‘sadi, keyin bo‘linadi. Laboratoriyada bakteriyalar probirka , Petri kosachasi va flakonlaga ko‘paytiriladi. Oziq mahsulot ishlab chiqaruvchi institut laboratoriyalarida mikroorganizmlar ko‘p hajmda oziq muhitlar quyilgan reaktorlarda o‘stiriladi. Bu usul ko‘p miqdorda bakteriya massasini olish va oziq muhitdan unumli foydalanish imkonini beradi. Oziq muhitga havo yuborib doimiy ravishda aeratsiya qilinadi, natijada bakteriyaning o‘sishi va ko‘payishi tezlashadi. Mikroorganizmlarni sun’iy sharoitlarda o‘stirish uchun oziq muhitlar qo‘llaniladi. Oziq muhitlar ma’lum talablarga javob berishi lozim. Bular: 1)mikroorganizm uchun zarur oziq moddalarni ushlashi lozim tarkibida. 2)mikroorganizmlarni o‘stirish uchun optimal rN ga ega bo‘lishi kerak. 3)mikroorganizmlar diffuziya va osmotik qonuniga ko‘ra oziqlanishi tufayli muhim kam bo‘lishi kerak. 4) toza bo‘lishi lozim. Oziq muhitlarni tayyorlash uchun ishlatiladigan mahsulotlar. 1)hayvonlar mahsulotlari go‘sht, sut, tuxum, qon va boshqalar. 2)o‘simlik mahsulotlari kartoshka va boshqalar. 3)organik va noorganik birikmalar. Konsistensiyasi bo‘yicha oziq muhitlar 1) qattiq oziq muhitlar 2)suyuq oziq muhitlar 3)yarim qattiq oziq muhitlar. Ishlatilishigaqarab quyidagilarga 1)elektiv (tanlangan) masalasi sil qo‘zg‘at. 2)differensial diagnostik oziq muhit. 3)boyituvchi oziq muhitlar. Mikroorganizmlarning hayoti davomida ishlab chiqaradigan mahsulotlari: fermentlar, pigmentlar, toksinlar Fermentlar - murakkab tuzilishiga ega bo‘lgan oqsil moddalardir, bu moddalar hujayra ichida tashqarisida ham kimyoviy reaksiyalarni katalizlaydi, tezlashtiradi. Patogen bakteriyalar saprofitlardan farq qilib, kuchsiz bioximik aktivlikka ega va o‘zining tarkibida malum bir ferment tutadi. Bemor odam organizmdan ajratib oli ngan bakteriyalar bioximik aktivligini aniqlash yuqumli kasalliklarga tashxis qo‘yishni yengillashtiradi. Ekzo va endofermentlar, bulardan tashqari konstuktiv, adaptiv yoki indutsirlangan fermentlar farqlanadi. Indutsirlangan fermentlar bakteriya hujayrasida oziq muhitlar tarkibida ma’lum bir substratlar bo‘lganda paydo bo‘ladi. Aktiv fermentlar bakteriya hujayrasining o‘zgargan sharoitlarda yashashga moslashishga yordam beradi. Oziqlanish jarayonida fermentlarning ahamiyati katta bo‘lib mikroorganizmlar turli organik moddalarni ximiyaviy ravishda parchalab shu yo‘l bilan oziqlanadi va ba’zilari shu jarayonda nafas oladi. Fermentlar oziqlanishi va nafas olishda ishtirok etib bular 2 guruhga bo‘linadi. 1)ekzofermentlar-bular tevarak atrofga chiqariladigan fermentlar hisoblanadi. 2)endofermentlar mikroorganizm hujayrasi bilan bog‘langan bo‘ladi va ular hujayra protoplazmasi bilan mustahkam bog‘liq bo‘lib faqat hujayra ichiga kirgan oziq moddalarni parchalaydi va ularni hujayrani asosiy qismlariga aylantiradi. Xozir 1000 dan ortiq fermentlar mavjud bo‘lib ularni 6 ta sinfga bo‘lib o‘rganiladi. Bular: 1)oksidoreduktizalar –oksidlab tiklash fermentlari hisoblanib bu guruhga kiruvchi fermentlar hujayraning nafas olish jarayonida vodorod va kislorod tashishni aktivlashtiradi. Ular 180 dan ziyodroq fermentlarni tashkil etadi. 2)transferazalar - bularga 170 dan ziyod ferment kiritilib bular tashuvchi fermentlar hisoblanadi. 3)gidrolazalar gidroliz reaksiyani tezlatadi. Bularga 180 dan ziyod ferment mansub bo‘lib ular murakkab moddalarni oddiy moddalarga parchalab suv molekulasini qo‘shadi. 4)liazalar - bularga 90 dan ziyod fermentlar kiritilib murakkab organik moddalarni chuqurroq parchalaydi. 5)izomerazalar-molekulada vodorodni harakatlantirib ko‘chishga yordam beradi. 6)ligaza yoki sintetaza pirofosfor bog‘lanishining buzilishi hisobiga oddiy birikmalar murakkab birikmalarning sintezini tezlashtiradi. Bularga 40 dan ziyod ferment kiradi. Mikroorganizmlarni pigment xosil qilishi. Tuproqda suvda havoda yashaydigan bakteriya va zamburug‘larning bir turlari pigment xosil qiladi. Ular asosan qizil, ko‘k, sariq, binafsha, qora, tilla rang, oq, yashil va boshqa ranglarda bo‘ladi. Zich oziq muhitlarning sirtida xosil bo‘lgan koloniyalar ham shu ranglarni oladilar va shu oziq muhitda yaqqol ko‘rinadi. Mikroorganizmlar pigmenti 20-25 S issiqda kislorodli sharoitda va ko‘pincha turli tarqalgan quyosh nurlarining yorg‘uligida yaxshi xosil qiladilar. Pigmentlar asosan: a)suvda eriydigan: b)spirtda erimaydigan. v)suv va spirtda erimaydiganlarga bo‘linadi. Mikroorganizmlar pigment xosil qilishi fiziologik ahamiyati katta bo‘lib pigmentlar nafas olish jarayonida bir mikroorganizmlarni boshqalaridan himoya qiladilar. Mikroorganizmlar xosil qilgan pigmentlarga qarab mikroorganizmlar turlari aniqlanadi. Masalan: stafilokokk mikroorganizmlari xosil qilgan pigmentlariga ko‘ra 3 turga bo‘linadi: 1)oltin rangli (staf ybococcusaureus) 2) oq pigmentli (staf ybococcusabbus) 3) limon po‘stidek sariq ( staf ybococcussutrus). Bakteriyalarni nur sochishi. Ba’zi mikroorganizmlar hayot faoliyati jarayonida muayayn moddalarni biriktirganda nur socha oladi. Buni molinessensiya ya’ni nur sochish deb ataladi. Bu hodisani eramizdan 384-322 yillar ilgari Aristotel aniqlagan edi. Bakteriyalarni ko‘pchiligi dengizda, tuproqda, go‘shtda, baliq tangasida va kamroq chuchuk suvda yashaydi. Dengizda turli mikroorganizmlar ko‘p bo‘lganligi tufayli uning osti kechalari yaltillab ko‘rinadi. Potogen mikroorganizmlar nurlari sariq, yashil va ko‘k ranglardan iborat. Bunday har xil rang yorug‘lik potogen mikroorganizm hujayrasida ro‘y beraligan oksidlanish jarayonlari natijasida paydo bo‘ladi. Odatdagi oziq moddalardan tashqari bakteriyalarni o‘sishi uchun vitaminlar ham kerak bo‘ladi. Hushbuy xid xosil qiluvchi mikroorganizmlar. Ba’zi mikroorganizmlar hayoti davomida hushbuy xid xosil qiladilar. Bularga aitkilar, sut kislota hamda sirka kislotalari xosil qiluvchi bakteriyalar mog‘or zamburug‘lar, aktinomitset va boshqalar kiradi. Bu hodisa mikroorganizmlarga maxsus uchuvchan efirsimon moddalar xosil bo‘lishi bilan izohlanadi. Mikroorganizmlar hushbuy xidim asosan tabiiy oziq muhitda o‘sganda xosil qiladi. Sun’iy oziq moddalarda esa bu xususiyat tayyorlashda hushbuy xidlarni xosil qiluvchi mikroorganizmlardan foydalaniladi. Mikroorganizmlarning o‘sishi va ko‘payishi. Mikroorganizmlar hujayrasiga oziq moddalarning o‘tishi va hujayraning ichida murakkab birikmalar sintez bo‘lishi natijasida uning massasi kattalashadi. Mikroorganizmlar massasi kattalashishi juda tezlik bilan borib u bir necha minut ichida o‘sadi. Ma’lum darajada yetgan mikroorganizmlar bo‘linib ko‘payadi. Ko‘pincha bakteriyalar oddiy ikkiga bo‘linib va kurtaklanish yo‘li bilan ko‘payadi. Masalan: zamburug‘lar asosan spora orqali achitqilar kurtaklanish yo‘li bilan ko‘payadi. Ko‘payish tezligi mikroorganizmlarni turiga, yoshiga, oziq muhitning tarkibiga,haroratga, kislorodni bor yo‘qligi va boshqalarga bog‘liqdir. Ko‘pincha hujayralar 20-30 minut ichida bo‘linadi. Masalan: ichak tayokchasida yangi avlod 15-30 minutda, nitrofikatsiyalovchi bakteriyalarda 5-10 minutda, sil kasallik qo‘zg‘atuvchisida esa 18-24 soatdan xosil bo‘ladi. Bakteriyalar yaxshi sharoitda bo‘lsa juda tez ko‘payishi mumkin. Masalan: yaxshi sharoit bo‘lsa 1 bakteriya hujayrasi 5 kunda barcha dengiz va okeanlar yuzlarini to‘ldirib yuborar edi. Bakteriyalarni ko‘payishiga to‘sqinlik qiladigan narsa bu almashinuv jarayoni hisoblanadi. Mikroorganizmlarni ekish va o‘stirish usullari. 1. Kox usuli GPA solingan 3 ta probirka olinib suvli hammomga solinadi va agar eriguncha qo‘yiladi, erigandan keyin olinib 43-450S gacha kaftlar orasida probirka lar sovitiladi. Bunda tekshirilayotgan material suyultirilib 400–450 haroratgacha sovutilgach oziq muhitga qo‘shiladi, agarli oziq muhit probirka larda bo‘ladi. So‘nggi probirka dagi oziq muhitlar toza Petri kosachalariga quyiladi. 2. Drigalskiy usuli. Bunda tekshirilayotgan material shpatel yordamida oziq muhitlarga ekiladi. Oziq muhitni birinchi Petri kosachasiga tekshirilayotgan materialdan tomiziladi va steril shpatel bilan oziq muhitning yuza qismiga bir xil qilib taqsimlanadi. So‘ngra shu shpatel yordamida /shpatel tozalanmaydi/, ikkinchi oziq muhitli Petri kosachasiga tekshirilaetgan material bir xil qilib taqsimlanadi, so‘ngra uchinchi petri kosachasiga ekiladi. Anaerob mikroorganizmlarni o‘stirish uchun kislorodsiz muhit yaratish kerak. Bunda asosan 3 xil usul qo‘llaniladi: fizik, ximik va biologik. Fizik usul. Vinyan-Venyon. Bu usulda 40-45 gacha sovutilgan va oziq muhit solingan 4-5 probirka olinadi va ularni birisiga tekshirish ashyo solinadi pipetkani uchlari bekitilib 4-5 kun qo‘yiladi. 2)Anaerob mikroorganizmlarni vakummda o‘stirish. Buning uchun anaerostat yoki eksikator ishlatiladi. Ozik muhitga mikroorganizm ekilib eksikator ichiga joylashtiriladi va sham yopib qo‘yilib eksikator qopqog‘i bekitiladi. Sham o‘chsa bilamizki eksikator ichida havo qolmagan Tekshirilayotgan material oziq muhitlariga ekilgandan keyin probirka lar yoki Petri kosachalari anaerostatlarga joylashtiriladi va nasos yordamida ichidagi havo tortib olinadi, natijada vakuum xosil bo‘ladi. Ximik usul. Aristovskiy usuli. Tekshirilayotgan material Petri kosachasidagi oziq muhitlarga ekilgandan keyin eksikatorlarga joylashtiriladi. Eksikatorlarning tubida esa o‘ziga kislorodni so‘rib oluvchi kimyoviy yutuvchi piragalol yoki gidrosulfat natriy solinadi. Keyin eksikator qopqog‘i bekitilib 370S haroratda 24-48 soatgacha qoldiriladi. Biologik usul. Fortner usuli. Petri kosachasiga qalin qilib, o‘zida 1-2 protsent glyukoza saqlagan 5 protsentli qon agari solinadi. Oziq muhit o‘rtasidan steril skalpel yordamida qirqiladi, natijada oziq muhit termostatda yaxshilab quritiladi, chunki suv tomchilari orqali aerob va anaerob mikroorganizmlar ajralib ketishi mumkin. Oziq muhitning bir qismiga aerob mikroorganizmlarning kulturasi, ikkinchi qismiga tekshirilayotgan material yoki anaerob mikroorganizmlar ekiladi va Petri kosachasi yopiladi. Ichkariga tashqi muhitdan kislorod tushmasligi uchun Petri kosachasining bo‘sh oralig‘i leykaplaster yoki paxta, parafin bilan yaxshilab bekitiladi, 2-3 kunga termastatga qo‘yiladi. Aerob mikroorganizmlarni o‘stirishda ekilgan oziq muhit to‘g‘ridan-to‘g‘ri termastatga qo‘yiladi. Mikroorganizmlarni shu usullar yordamida o‘stirishdan maqsad ajralgan xolda yotgan kaloniyalar olishdir. Shu koloniyalar sof kultura ajratib olishda foydalaniladi. Sof kultura ajratib olingandan keyin uning xususiyatlari o‘rganiladi: morfologik –tinktorial, kultural, bioximik, toksigenlik, antigenlik, antibiotiklarga sezgirlik va boshqa xususiyatlari o‘rganiladi. Mikroorganizmlarning xususiyatini o‘rganish uchun sof xolda ajratib olish kerak. Sof kultura deb faqat bir xil turdagi mikroorganizmlar yig‘indisiga aytiladi. Bu turdagi mikrooorganizmlarning har xil muhitlardan ajratib olinishi shu mikroorganizmlarning shtammlari deyiladi. Bu hujayraning rivojlanishidan oldingi va mikromolekulyator yoki boshqa usul bilan ajratilgan kultura klon deyiladi. Klon o‘zida irsiy bir xil hujayralarni saqlaydi. Bir turdagi bitta yoki bir nechta mikroorganizmlardan rivojlanib qattiq oziq muhitda ajralgan xolda o‘sgan to‘plamga koloniya deyiladi. Ular S va R formada bo‘ladilar. Mikroorganizmlarni sof xolda ajratib olishda quyidagi usullardan foydalaniladi. Mikroorganizmlarning morfologik-tinktorial xususiyatlari. Bu xususiyatni aniqlash uchun ajratib olingan sof kulturadan surtma tayyorlab, bo‘yoqlar yordamida bo‘yaladi va mikroskop ostida ko‘riladi. Bundan mikroorganizmlarni shaklini, joylashishini sporasi bormi yoki yo‘qligini, kapsula xosil qiladimi yoki yo‘qmi /morfologik/ va bo‘yoq usullariga qarab qanaday bo‘yaladi /tinktorial/, shularni ko‘rishimiz mumkin. Mikroorganizmlarning kultural xususiyati. Buning uchun mikroorganizmlarni qattiq, suyuq va yarim qattiq holatdagi oziq muhitlarga ekiladi va muhitlarda qanday o‘sgani tekshiriladi. Mikroorganizmlarning qattiq oziq muhitlarda o‘sishi. Bunda qattiq oziq muhitda xosil qilingan koloniyalar o‘rganiladi. Koloniyalarning kattaligi, shakli, chetining ko‘rinishi, relefi /oziq muhit yuzasidan ko‘tarilib turishi va vertikal qirqilganda koloniya shaklining ko‘rinishi/,sirti yoki yuzasi,rangli tuzilishi/strukturasi/va fizik holati /konsistensiyasi/ o‘rganiladi. Mikroorganizmlarning suyuq oziq muhitlarda o‘sishi. Buning uchun suyuq oziq muhitlarga ajratib olingan sof kultura ekiladi va u yerda qanday o‘sishi kuzatiladi. Mikroorganizmlar quyidagi ko‘rinishda o‘sishlari mumkin. 1. Oziq muhiti bir xilda loyqalanadi, lekin oziq-muhitning rangi o‘zgarmaydi yoki suvda eruvchi pigmenti hisobiga rangi o‘zgaradi. Bunday o‘sishshartli aeroblarga kiruvchi mikrorganizmlarga xosdir. 2. Probirka tubida o‘sish, ya’ni cho‘kma xosil qilish. Bunda cho‘kma har xil ko‘rinishda va holatda bo‘ladi. Cho‘kma ustidagi oziq muhit yoki loyqa ko‘rinishda bo‘lishi mumkin. Oziq muhit va cho‘kmaning rangi mikroorganizmning xosil qiladigan pigmentiga bog‘liqdir. Agar mikroorganizm pigment xosil qilmasa oziq muhiti o‘zgarmaydi, cho‘kma esa bunday xollarda sarg‘ish yoki oqish kul rangda bo‘ladi. Bunday o‘sish asosan anaerob nafas oluvchi mikrorganizmga xosdir. 3. Probirka devoriga yopishib o‘sishi. Bunda oziq muhit o‘zgarmasdan qoladi. Mikroorganizmlarning turiga qarab, devorga yopishib o‘sgan mikroorganizmlar oson yoki qiyin ajratib olinadi. 4. Oziq muhitning yuzasida parda xosil qilib o‘sishi. Bunda parda har xil ko‘rinishdagi qalinlikda, holatda bo‘lishi mumkin. Ularning va oziq muhitning ranggi mikroorganizmlarning yarim qattiq stolbik agarga ekiladi, sanchib ekish usuli yordamida. Mikroorganizmlarning o‘sishiga qarab ular harakatchanmi yoki yo‘qmi shuni bilishimiz mumkin. Harakat qiluvchi mikroorganizmlar oziq muhitda deyarli bir xil loyqa yoki xiralik xosil qiladi. Harakat qilmaydigan mikroorganizmlar esa faqat ekish yo‘lida o‘sadilar. Atrof muhiti o‘zgarmay qoladi. Mikroorganizmlarning hayot faoliyatidagi mahsuloti asosida moddalar almashinuvi yotadi va natijada ko‘pgina mahsulotlarda ishlab chiqariladi, bularga kiradi:- fermentlar- pigmentlar - toksinlar- vitaminlar- antibiotiklar- aromatik moddalar- issiqlik va yorug‘lik energiyalari. Ajratib olingan kulturani identifikatsiya qilishda mikrobning bioximik xususiyatlarini o‘rganish katta ahamiyatga ega. Mikrobning bioximik xususiyatlariga fermentativ xossasi, pigment, toksin va x. k. xosil qilishlari kiradi. Bazi bakteriya turlari moddalar almashinuvi jarayonida maxsus bo‘yoq moddalar - pigmentlar xosil qiladi. Eruvchiligiga ko‘ra pigmentlar suvda eriydigan, spirtda eriydigan, efirda eriydigan va x. k. bo‘ladi. Pigment xosil qilish xossasi turga xos belgi hisoblanib ajratib olingan kulturani identifikatsiya qilishda katta ahamiyatga ega. Mikroorganizmlarning bioximik xususiyatlarini o‘rganish uchun uglevodlardan iborat oziq muhitlardan foydalaniladi. Bunday oziq muhitlarga mono- va dusaxaridlardan iborat bo‘lgan Gissning uzun va qisqa ola-chipor qatorlari kiradi. Indikator sifatida Andrede reaktivi va boshqalar qo‘llaniladi. Agar oziq muhit rangi o‘zgarsa uglevodlar kislotagacha parchalangan bo‘ladi. Uglevodlar kislota va gazgacha parchalansa, oziq muhit rangi o‘zgarishi bilan birga suzgich shishachada gaz pufakchalari (suyuk oziq muhitlarda ) yoki agarda gaz pufaklari agarning yorilishi (qattiq oziq muhitlarda kuzatiladi) Mikroorganizmlarning proteolitik xususiyatini bilish uchun bakteriya 10- 20% jilatinali ustunli muhitga ukol usuli bilan yoki peptonli suvga ekiladi. Oqsillarning parchalanganligini quyidagi reaksiyalar orqali bilish mumkin. A) ammiakni maxsus qog‘oz yordamida B) indol uchun-Erlik usuli V)servodorod xosil qilinishini bilish uchun ni ajratadigan reaktivlar saqlagan oziq muhitlarga bakteriya ekiladi. (temir, sulfit, natriy tiosulfat, natriy sulfit kabi tuzlar aralashmasidan iborat oziq muhit ishlatiladi).1 1 И.Мухамедов, Е.Эшбоев, Н.Зокиров, М.Зокиров «Микробиология, иммунология, вирусология»