Mikroorganizmlarning azot bilan oziqlanishi Reja: 1. Mikroorganizmlarning azot bilan oziqlanishi 2. Oziqa moddalarning mikroorganizm hujayrasiga o`tishi 3. Mikroorganizmlar nafas olish

Mikroorganizmlarning azot bilan oziqlanishi Azot elementiga munosabatiga ko`ra, mikroorganizmlar turli gruppalarga bo`linadi. Ba`zilari oqsil va peptonlarni o`zlashtirsa, boshqalari nitratlarni, uchinchilari ammiakni, turtinchilari atmosfera azotini o`zlashtiradi. Oqsil va peptonlar proteoliz (parchalanish) va dezaminlanishdan so`ng o`zlashtirilsa, aminokislotalarning tuliq aralashmasi bevosita parchalanadi, ba`zi vakillari nitratlarni, ko`pchiligi ammiakni o`zlashtiradi. Patogen mikroorganizmlarni ham aminokislotalarda o`stirish mumkin. Hayvonlar singari bakteriyalar ham o`zi sintez qila olmaydigan aminokislotalarni talab qiladi , lekin hayvonlarning ko`pchiligi 8—10 ta aminokislota talab qilsa, bakteriyalarning ayrimlari 2—3 ta, ba`zilari esa 17 taga yaqin aminokislotani talab qiladi. Ayniqsa patogen, sut kislota hosil qiluvchi va chirituvchi bakteriyalar uchun aminokislotalar nihoyatda zarur. Zamburug`lar , turushlar va aktinomitsetlar ozig`ida aminokislotalar bo`lsa, ular tez o`sadi, mabodo, aminokislotalar bo`lmasa, ularni o`zi sintezlay oladi. N.D.Ierusalimskiy (1963) aminokislota sintezlovchilarni aminoavtotroflar, sintezlay olmaydiganlarni aminogeterotroflar deb atagan. Mikroorganizmlar uchun zarur bo`lgan aminokislotalar ro`yhatini aminogramma deb ta`riflagan. Mikroorganizmlarning normal o`sishi uchun V vitaminlar gruppasiga kiradigan va suvda eriydigan moddalar zarur. Ba`zilari, nuklein kislotalar yoki fermentlar tarkibiga kiradigan komponentlardir. Ba`zi mikroorganizmlar o`zi vitamin sintezlaydi, ularni Shopfer (1938) auksotroflar deb atagan. Geteroauksotroflar vitamin sintezlay olmaydi. Bakteriyalarning uglevodorodlarni o`zlashtirishi. V.O.Tauson 1925 yildan boshlab to 1935 yilgacha uglevodorodlarni oksidlovchi bakteriyalar va zamburug`lar ustida ish olib boradi va ularni ikki gruppaga: aeroblar va anaeroblarga ajratadi. U parafinlarning Asp. flavus tomonidan parchalanishini va oraliq mahsulot — murakkab efirlar hosil bo`lishini kuzatgan. Keyinchalik u ochiq zanjirli uglevodorodlarni oksidlovchi formalarni ham topgan. Toluol, benzol, ksilolni parchalovchi turlarni aniqlagan. Ba`zilari faqat toluolni parchalasa, boshqalari 2 xalqali (definil, naftalinni), uchinchilari uch xalqali (fenantren va antratsen) uglevodorodlarni parchalaydi. Tauson neft, terpinlar va smolalarning oksidlanishini ham aniqlagan. Uning bu ishlari geterotrof mikroorganizmlarda moddalar almashinuvi jarayoni nihoyatda xilma-xil ekanligini kursatadi.

Yashil va qirmizi rang bakteriyalarda fotosintez. Barcha yashil o`simliklarning eng muhim hususiyatlaridan biri quyosh nurlari yordamida С O2 va Н 2O dan organik modda hosil qilish, ya`ni fotosintez jarayonidir. Uni tubandagi tenglama bilan ifodalash mumkin: 6 СО 2 + 6 Н 2 О → С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 Fotosintez jarayonida yorug`lik energiyasi yutiladi va organik moddada tuplanadi, atrofga esa kislorod ajralib chiqadi. Tuban organizmlardan ko`k-yashil va bir hujayrali yashil suvo`tlarda ham fotosintez jarayoni boradi, Ayniqsa xlorella muhim ahamiyatga ega. Yuksak o`simliklardan farq qilib, yashil bakteriyalar (Chlorobium, Pelodictyon), ko`k-yashil suvo`tlar xlorofillni qorong`ida hosil qiladi. Rus olimi Artari (1899, 1913) aniqlashicha, ko`pchilik yashil suvo`tlar va lishayniklar tanasidan ajratib olingan suvo`tlar agar-agarda yaxshi o`sadi (ya`ni oziqda glyukoza, pepton, mineral tuzlar bo`lganda). Bu esa V.N.Lyubimenko va A.I.Oparinning fikrini tasdiqlaydi , ya`ni ular geterotrof oziqlanish avtotrofdan oldin kelib chiqadi deganlar. Yashil bakteriyalar va yuksak o`simliklardagi xlorofill, turli nurni yutadi. Yuksak o`simliklardagi xlorofill qizil va ko`k-binafsha nurni yutsa, bakteriyalardagi xlorofill olti xil rangli nurni yutadi. Qirmizi rang bakteriyalardagi xlorofill o`simliklardagi «a» xlorofilldan farq qiladi, o`simlik xlorofilidagi birinchi pirol xalqada vinil gruppa, ya`ni СН 2 bo`lsa, bakterioxlorofillda СН 2, ya`ni metil gruppa bor. Bundan tashqari, bakterioxlorofill molekulasida ikki atom vodorod ortiqcha, nurlarning yutilish maksimumi yashil va qirmizi rang bakteriyalarda 800—890 nm oralig`ida. Qirmizi bakteriyalarning karotinoidlari 400—600 nm orasidagi nurni yutib, uni bakterioxlorofillga o`tkazadi. Ulardagi xlorofill granalarda joylashadi va faqat elektron mikroskopda ko`rinadi. Bir hujayrali suvo`tlar kulturasi. Bir hujayrali suvo`tlardan Chlorella avlodiga mansub Chl. ellipsoidea, Chl. vulgaris. Chl. pyrenoides va boshqa bir hujayrali suvo`tlardan diatom va ko`k yashil suvo`tlar keyingi vaqtlarda ko`p miqdorda Yaponiyada o`stirilmokda. Ular hosil qilgan biomassada ko`p miqdorda oqsil, yog`lar va vitaminlar uchraydi, shuning uchun ular

hayvonlar uchun foydali oziq sifatida o`stiriladi. Masalan, xlorella yorug`lik energiyasini 24% o`zlashtirib, 1m2 yuzada 1 kunda 70 g quruq modda hosil qiladi. 1 gektardan 700 kg dan, Amerika Kushma Shtatlarida 1m2 da 110 kg dan hosil olingan. O`zbekiston Fanlar akademiyasi mikrobiologiya institutining olimlari 1 gektar suv yuzasidan 30 tonnaga yaqin quruq xlorella olishga muvaffaq buldilar. Xlorella hosil qiladigan biomassada 50% oqsil va ko`p miqdorda S vitamin bo`ladi. Quritilganida esa vitamin miqdori kamaydi. Xlorelladan olingan oqsil tarkibida juda oz miqdorda bo`lsa ham metionin aminokislotasi uchraydi, 5—6% yog bo`ladi. Agar o`stirish sharoiti o`zgartirilsa, unda yog miqdori ortishi mumkin , oziq muhitida azot kam bo`lsa, xlorella sekin o`sadi, oqsil miqdori kamayadi, yog miqdori esa ko`payadi. Tajribalarning birida Chl. pyrenoides normal usulda oziqlantirilganda, biomassada 88,2% oqsil va 5,2% yog hosil bo`lgan. Azot yetishmaganda 7,3% oqsil va 83,2% yog hosil bo`lgan. Xlorella mahsus ochiq yoki yopiqsistemalarda CO2 bilan boyitilgan havoda va oziq tuzlari yetarli bo`lgan sharoitda o`stiriladi. Azot manbai sifatida KNO3 yoki (NH4)2SO4 to`zi beriladi. Ayniqsa mochevina yaxshi o`g`it hisoblanadi. Xlorella o`stirilayotgan hovuzlarda temir tuzlari chukmaga o`tib qolmasligi va xlorella hujayralarida fotosintez jarayoni yaxshi borishi uchun, hovuzlardagi suyuqlik muntazam ravishda aralashtirib turiladi. Xlorella kosmik kemalarda o`stirilsa, kosmonavtlarni kislorod bilan muntazam ta`minlab turadi. Oziqa moddalarning mikroorganizm hujayrasiga o`tishi Suvda erigan oziqa moddalari bakteriya hujayrasiga har xil usullar yordamida kiradi. Hujayraga ularning o`tishida hujayra devori barerlik vazifasini bajarsa, tsitoplazmatik membrana aktiv tanlovchi rolini uynaydi. Moddalar hujayraga passiv diffo`ziya orqali, kontsentratsiyalar farqi (noelektrik moddalar bo`lsa) yoki elektr potentsiallari farqi buyicha (tsitoplazmatik membrananing ikki tomonida elektr potentsiallar farqi) mavjud bo`lsa o`tadi. Moddalar transporti osonlashgan diffo`ziya orqali, kontsentratsiyalar farqi mavjud sharoitda energiya sarflanmay ham yuz berishi mumkin, Yana ikkinchi tipi aktiv transport, moddalar hujayra ichiga kontsentratsiya gradientga qarshi yunalishda ham kiradi. Unga ATF sarflanadi. Bu mexanizm moddalarning muhitdagi kontsentratsiyam kam bo`lganda ishlatiladi. Bakteriya hujayrasida permeaza molekulalari bo`lib, ular hujayraga moddalarni olib kirishda xizmat qiladi. Birgina esherixiya koli tayoqchasida 8000 tacha permeaza mavjud.

Kant moddalarining hujayraga o`tishida, avvalo ular hujayra tashqarisida ferment yordamida fosforlanadi, so`ngra tsitoplazmaga o`tadi. Mikroorganizmlar metabolizmi Katabolizm va biosintez xakida tushuncha. Mikroorganizm hujayrasiga o`tgan moddalar Har xil kimyoviy reaktsiyalarda qatnashadi. Bundan tashqari hujayra hayot faoliyatida ishtirok etadigan kimyoviy reaktsiyalarning hammasi birgalikda, katabolizm — modda almashish deyiladn. U metabolizmning bir qismidir, ya`ni metabolizm = katabolizm + biosintezdir. Katabolizm yoki energiya almashinishi, oziqa moddalari — uglevodlar, oqsil va yoglarining parchalanishi oksidlanish reaktsiyalari hisobiga amalga oshib, natijada energiya ajralib chiqadi. Mikroorganizmlarda ikki xil katabolizm mavjud bo`lib, ular: aerob nafas olish va bijg`ish jarayonlaridir. Aerob nafas olishda, organik modda tuliq parchalanadi va ko`p miqdorda energiya ajralib chiqadi. Oxirgi mahsulot sifatida energiyaga kambag`al moddalar ( С O2, Н 2O) hosil bo`ladi. Bijg`ish jarayonida esa organik moddalarning chala parchalanishi kuzatiladi. Kam miqdorda energiya ajralib chiqadi va energiyaga boy oxirgi mahsulotlar (etanol, sut kislota, moy kislota va xokazo) hosil bo`ladi. Katabolizmda ajralib chiqadi erkin energiya ATF shaklida tuplanadi. Biosintez (konstruktiv modda almashish) jarayonida atrof muhitdagi sodda birikmalardan makromolekulalar (nuklein kislota, oqsillar, polisaHaridlar va boshqalar) sintezlanadi. Bu jarayonda katabolizmda ajralib chiqqan erkin energiya sarflanadi (bunday energiya fotosintez, xemosintez va boshqalarda ham hosil bo`ladi) va ATF holida tuplanadi. Katabolizm va biosintez bir vaqtda o`tadi, ko`pgina reaktsiyalar va oraliq mahsulotlar ular uchun umumiy bo`lishi mumkin. Oksidlanish jarayonining eng takomillashgan formasi va hayot uchun zarur bo`lgan energiya ajratadigan jarayon bu nafas olishdir. Har bir tirik organizmga xos nafas olish tipi muayyan jarayonga xizmat qiluvchi fermentlar yig`indisiga bog`liq. Nafas olish jarayonida shakarlar, oqsillar, yoglar yoki hujayradagi boshqa zapas moddalar havo kislorodining ishtirokn bilan oksidlanadi, okibatda karbonat angidrid bilan suv hosil bo`ladi. Jarayonda ajralib chiqadi energiya mikroorganizmlarning hayot faoliyati uchun, o`sishi va rivojlanishi uchun sarf bo`ladi.