Микроағзалардың селекциясы және гендік инженерия,биотехнология. 2.Тыныс алу және фотосинтез,хемосинтез 3.Геномды мутация

1. Микроорганизмдерге прокариоттардан бактериялар,көк жасыл балдырлар,ал эукариоттардан саңырауқұлақтар,микраскопиялық балдырлар,қарапайымдылар жатады.Микроорганизмдердің тіршілік әрекеттері өндірісте,ауыл шаруашылығында,медицинада қолданылады.Микроорганизмдердің ферментативтік белсенділігі сүт ашыту,нан пісіру,шарап жасау сияқты өндірістеінде қолданылады.Микроорганизмдердің кқмегімен амин қышқылдары,ақуыздар,ферменттер,спирттер,полисахаридтер,антибиотиктер,гормондар алынады.

Гендік инженерия дегеніміз геномның жасанды жолмен өзгеуі.Бұл әдіспен бір ағзаның геномына басқа түрге жататын ағзаның гендерін енгізуге болады.Осы жолмен ішек таяқшасы бактериясының генотипіне адам геннің енгізіп,инсулин гормоны алынады.

Биотехнология-тірі ағзалармен олардың биологиялық әрекеттері адам өз пайдасына өндірісте пайдалануы.Биотехнология сұрыптауда жаңа мүмкіншіліктер береді.Оның басты бағыттары микробиологиялық синтез,гнедік және жасушалық инженерия.

2. Ағзалар тыныс алғанда қоректік заттар толық ыдырау үшін оттегі қажет екендігі баршамызға белгілі. Тынысалудың ең соңғы өнімі – көміртегі оксиді су жене бос энергия. Бұл соңғы өнімдер — фотосинтезге кажеттi негiзгi косылыстар болып табылады. Сондьктан, тынысалу фотосинтез кезiндегi энергияны жоққа шығарады. Алайда, тынысалу кезiнде жұмсалған пайдалы энергия фотосинтез кезiндегi алынған күн энергиясынан аз болатындығын төменгi тiзбектен көруге болады.

Фотосинтез

(Фото… және синтез) – жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктердің, балдырлардың, фотосинтездеуші хлорофилл және басқа дафотосинтездік пигменттер арқылы күн сәулесі энергиясын сіңіруі нәтижесінде қарапайым қосылыстардан (көмірқышқыл газы, су) өздерінің және басқа организмдердің тіршілігіне қажетті күрделі органикалық заттар түзуі. Фотосинтез нәтижесінде жер жүзіндегі өсімдіктер жыл сайын 100 млрд т-дан астам органикалық заттар түзеді (мұның жартысынан көбін теңіз, мұхит өсімдіктері түзеді) және бұлкезде олар 200 млрд-тай СО2 сіңіреді, оттегін бқледі.

Фотосинтезді алғаш зерттеушілер Швейцария ғалымдары Ж.Сенебье, Н.Соссюр және неміс химигі Ю.Майер болды. 19 ғ-ң 2-жартысында К.А.Тимирязев күн сәулесі энергиясы фотосинтез процесінде хлорофилл арқылы сіңірілетінін анықтады. 20 ғ-ң басында фотосинтездің физиологиясы мен экологиясына арналған маңызды зерттеулер жүргізіледі (В.В.Сапожников, С.П.Костычев, В.Н.Любименко, А.А.Ничипорович т.б.). 20 ғ-ң орта кезінен бастап фотосинтезді зерттеуде жаңа әдістер (газ анализі,радиоизотопты әдіс спектроскопмя. Электрондық микроскоп т.б.) дамыды.

Жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктер, балдырлар (көп клеткалы жасыл, қоңыр, қызыл, сондай-ақ бір клеткалы эвглена, динофлагеллят, диатом балдырлар) фотосинтезінде сутек доноры және шығарылатын оттек көзі су, ал сутек атомның негізгі акцепторы және көміртек көзі – көмірқышқыл газ. Фотосинтезге тек СО2 мен Н2О пайдаланылса углевод түзіледі. Фотосинтез процесіне өсімдік углевод түзумен қатар құрамында азоты және күкірті бар аминқышқылдарын, белок, молекуласы құрамында азот болатын хлорофилл де түзеді. Бұл жағдайда көмірқышқыл газбен қатар сутек атомының акцепторы және азот, күкірт көзі нитрат және сульфат болады. Фотосинтездеуші бактериялар молекула оттекті пайдаланбайды, оны бөліп шығармайды (бұлардың көбі анаэробтар). Бұл бактериялар су орнына донор ретінде электрондарды не органикалық емес қосылыстарды (күкіртті сутек, тиосульфат, газ тәрізді сутекті) немесе органикалық заттарды (сүт қышқылы, изопропил спиртін) пайдаланады.

ХЕМОСИНТЕЗ (хемо… және грек.synthesіs — тізбек) — бактериялардың бейорганикалық қосылыстарды тотықтыру есебінен көмірқышқыл газды (СО) сіңіруге негізделген қоректену типі. Хемосинтезге жарықтың қажеті жоқ. Хемоминтез процесін 1887 жылы Ресей микробиологы С.Н. Виноградский (1856 — 1953) ашты. Осы күнгі эволюциялық тұрғыдан қарағанда, Хемосинтез фотосинтезге дейін пайда болған көмірқышқыл газын ассимиляциялау жолы деп есептеледі. Хемосинтездегіш бактериялардың басым көпшілігі бейорганикалық ортада тіршілік етеді. Кейбір бактериялар қарапайым органикалық қосылыстарды (метан, метил спирті) сутек көзі ретінде пайдаланып, сол ортада тіршілік етеді. Микроорганизмдердің Хемосинтез арқылы қоректенуіне көптеген күкіртті бактериялар жатады. Олар әр түрлі күкіртті қосылыстармен қатар таза күкіртті де тотықтыра алады. Күкіртті бактериялар екі топқа бөлінеді. Жіпше тәрізді көп клеткалы бактериялар күкіртті өз клеткаларына жинақтайды. Олар күкіртті сутек қоры азайғанда таза күкіртті тотықтырып, қуат көзіне айналдырады. Ал бір клеткалы бактериялар күкіртті өзін қоршаған ортаға шығарады.

3. Геномды мутация.Хромосомалар санының өзгеруіне байланысты болатын өзгергіштік.Геномдық мутацияның келесі типтерін айырады:a)полиплоидия хромосома санынң гаплоидты жиынтыққа еселеніп көбеюі.ә)гетереплоидия хромосомалар санының гаплоидты жиынтыққы еселеніп артуы емес,белгілі хромосомалар санының артуын немесе кемуін айтады.