Бактерия
Бактериялар — табиятта кеңири таралган эң жөнөкөй бир клеткалуу организмдер тобу. 17-кылымда голландиялык окумуштуу А. Левенгук бактерияны биринчи байкаган. 19-кылымдын ортосунда француз окумуштуусу Л. Пастердин, немец окумуштуусу Р. Кохтун жана англиялык окумуштуу Д. Листердин иштеринен кийин бактериялардын биологиялык касиети жана алардын биосферадагы ролу кеңири изилдене баштаган. Көпчүлүк бактериялардын хлорофилли жок, башкача айтканда алар зат алмашуу процессинде күн энергиясын пайдаланбай, энергияны өзүнүн чөйрөсүндөгү органикалык эмес же органикалык заттардын химиялык айланышынын натыйжасында алат. Бактериялар табиятта энергия жана заттардын айлануусуна катышып, биздин планетадагы тиричилик үчүн зарыл шарт түзөт, биосферанын калыптануусунда ролу чоң.
Бактериялар табиятта кеңири таралып, түрдүү шартта жашайт: алар топуракта, сууда, өсүмдүктө, киши жана жаныбар организминде кезигет. Айрымдары киши, жаныбар жана өсүмдүктөрдүн ооруларын козгойт. Алар патогендүү бактериялар деп аталат. Кээ бир бактериялар шарттуу патогендүү болот. Себеби алардын патогендүүлүгү бир катар шарттарга, көбүнчө организмдин абалына жараша болот.
Бактериялар тоголок (кокктор), таякча сымал (бактерия, бацилла) жана ийри (вибрион, спирилла) формада, 1—8 мкм өлчөмдө болот. Бактериялардын клеткасы чел кабык, цитоплазма, нуклеоидден (ядро) турат. Цитоплазма жана аны курчап турган жука мембрана (цитоплазмалык мембрана) биригип протоплазманы түзөт. Цитоплазмалык мембрана сууну жана майда эрүүчү заттардын молекулаларын өткөрүп, төмөнкү молекулалуу бирикмелерди өткөрбөй цитоплазманын химиялык составынын туруктуулугун камсыздайт жана зыяндуу заттардын киришинен сактап турат. Бактериялардын протопласты клетка капталы менен курчалгандыктан формасы туруктуу болот. Клетка капталы мембранадан калың болуп, андан бышык. Клетка капталы начарласа же бузулса клеткага чөйрөдөн суу кирип, клетканы көптүрүп, цитоплазма мембранасын бузат. Бул кубулуш лизис деп аталат.
Көпчүлүк бактериялар цитоплазма мембранасы менен клетка капталынан тышкары капсула менен капталат. Капсула негизинен полисахаридден турат. Ал бактерияларга каршы агенттердин (бактериофаг антибиотик, ферменттер) таасиринен, патогендүү бактерияларды фагоцитоздон сактайт. Демек, айрым бактерияларда капсуланын болушу, алардын патогендүүлүгүн мүнөздөйт. Татаал түзүлүштүү организмдин (эукариттор) клеткасынан айырмаланып, бактериялардын (прокариоттордун) ядросу болбойт. Анын милдетин цитоплазмадагы нуклеоид эки спиралдан тоголоктошкон туюк шакекче түрүндөгү ДНК аткарат. Бактериялардын цитоплазмасында майда бүртүкчө (10 миңге чейин) түрүндөгү рибосомалар бар, алардын жардамы менен клеткада белок синтезделет. Анда бактериялар пайдалануучу запас азык зат — май, крахмал, гликоген жана башка болот. Кээ бир таякча сымал бактериялар спора пайда кылат; мындай бактериялар бациллалар деп аталат. Чөйрөнүн жагымсыз шарттарында (азык зат жок, чөйрөнүн химиялык составы жана температурасы өзгөргөндө) ар бир бактериялар бир спора пайда кылат. Бактериялардын спора пайда кылуу жөндөмдүүлүгү анын көбөйүү ыкмасы болбостон түрдү сактоо жолу болуп эсептелет. Ар кандай бактериялардын спораларынын формасы, көлөмү жана клеткада жайгашуусу ар түрдүү. Споралар көбөйүүгө жөндөмдүү клеткалардан айырмаланып, аларда май жана май сымал заттары (липиддер) көп жана суусу аз болот. Ошондуктан алар чөйрөнүн таасирлерине (температура, күн нуру жана башка) туруктуу келип, тиричилик жөндөмдүүлүгүн көпкө сактайт. Спора жагымдуу чөйрөгө түшкөндө өсүп, вегетатив (көбөйүүчү) клетканы пайда кылат. Көпчүлүк бактериялар өзгөчө кыймыл, органы — чыбырткылары менен кыймылдоого жөндөмдүү. Бактериялар тиричилиги үчүн жагымдуу чөйрөнү көздөй жылып, ал эми тескери таасир этүүчү чөйрөдөн качат.
Бактериялар химиялык составы боюнча башка организмдин клеткаларынан айырмаланбайт. Бактериялар клеткасы 80% суу жана 20% кургак калдыктан турат. Башка организмдердегидей эле бактериялардын бардык тиричилик процесстерине көп сандаган ферменттер катышат. Алардын кээ бири клетка ичинде гана болуп, синтез, дем алуу жана башка процесстерди камсыз кылат (эндоферменттер). Айрымдары сырткы чөйрөгө бөлүнүп чыгат (экзоферменттер). Бактериялар үчүн керектүү бирикмелер клеткага цитоплазма мембранасы аркылуу кирген анча чоң эмес молекулалардан синтезделет. Бактериялар нормалдуу тиричилик аракети үчүн айрым түрлөрү (автотрофтор) органикалык эмес көмүртекти башкалары (гетеротрофтор), анын ичинде патогендүү бактериялар да көмүртектин органикалык бирикмелерин пайдаланат. Гетеротрофтуу бактериялар сырткы чөйрөнүн органикалык бирикмелери менен азыктануучу сапрофиттер, башка организмдин эсебинен жашаган мителер болуп бөлүнөт.
Бактериялардын мителерге кирүүчү патогендүү түрлөрү жеңил өздөштүрүлүүчү көмүртекти (глюкоза жана аминокислоталар) организмдердин ткань суюктугунан алат. Кээ бир бактериялар атмосфера азотун өздөштүрүп, аны азот топтоо процессинде алюминий туздарына айландырат. Азот топтоочу бактериялардын биздин планетадагы тиричилик үчүн мааниси чоң, алар топурактын түшүмдүүлүгүн арттырат жана биосферадагы азоттун айлануусуна катышат. Бактериялар азот менен көмүртектен башка дагы натрий, кальций, магний, калий, фосфат, сульфат жана башка иондорго муктаж. Бактериялар кычкылтекти талап кылуусу боюнча 3 топко бөлүнөт: аэробдор, анаэробдор, факультативдик анаэробдор, анык аэробдор, мисалы, холера вибриону кычкылтектүү гана жерде анаэробдор, мисалы, газ гангренасынын, селейменин козгогучтары кычкылтексиз чөйрөдө (кычкылтектүү жерде алар жашай албайт) өөрчүйт. Факультативдик бактериялар, мисалы, ичеги инфекцияларынын козгогучтары кычкылтектүү, ошондой эле кычкылтексиз чөйрөдө деле өөрчүй алат. Кээ бир бактериялар (фотосинтездөөчү) өсүмдүктөр сыяктуу күн энергиясын өздөштүрүүгө жөндөмдүү. Калгандары (хемосинтездөөчү) энергияны ар кандай химиялык реакциялардын жүрүшүнөн алат. Бирок көпчүлүк бактериялар энергияны органикалык бирикмелердин (углевод, белок, май жана башка) айлануусунан алат. Бактериялардын тиричилик процессинде түрдүү биологиялык активдүү заттар — ферменттер, антибиотиктер, пигменттер, токсиндер жана башка пайда болот.
Көпчүлүк бактериялар бөлүнүү жолу менен көбөйөт. Демейде таякча сымал бактериялар узунунан эки эсе узарып, цитоплазма мембранасы менен туурасынан бөлүнөт, мындай бөлүнүү туурасынан бөлүнүү деп аталат. Жаңы пайда болгон клеткалар өзүнүн касиеттери (түзүлүшү, физиологиялык өзгөчөлүгү, азыкты талап кылуусу жана башка) боюнча эне клеткага окшош болот.
Бактериялардын генетикалык информациясы бардык башка клеткадагыдай эле ДНКда нуклеотиддердин өзгөчө ырааттуулугу түрүндө жазылат (к. Генетика, Нуклеин кислоталары).
Бактерия гени мутацияга учурайт, башкача айтканда нуклеотиддердин бири экинчиси менен алмашуусу, ашыкча нуклеотиддердин кошулушу жана бөлүктөрүнүн жоголушу менен нуклеотиддердин ырааттуулугу бузулат, к. Мутация.
Бактериялардын мутациясын изилдөөнүн практикада мааниси чоң. Мисалы, мутациянын натыйжасында оору козгоочу жөндөмдүүлүгүн жоготкон, бирок организмдин аны кабыл албоочулугун арттыруучу бактериялар алынган. Мындай бактериялар туберкулёз, күйдүргү жана башкаларды алдын алууда тирүү вакцина катары пайдаланылат.
Бактерияларбактериялардын тиричилик аракетине температура, нымдуулук, ультракызгылт көк жана иондоштуруучу нурлар таасир этет. Бактериялар төмөнкү температурага чыдамдуу келип, кээ бир бактериялар —190°, ал эми споралар —253°та тиричилигин улантат. Алар ысыкка чыдамсыз болушат. Спора пайда кылбоочу бактериялар 60—700 та, спора пайда кылуучулар (бациллалар) 100°та өлөт. Бир катар бактериялар (мисалы, гонококктор) кургатууда тез өлөт, башкалары бул шартта жашай берет. Ббактериялар ультракызгылт көк нурларга, анын ичинде күн нурун өтө сезгич. Кээ бир химиялык заттар Бактериялардын структурасы менен тиричилик процессин бузат. Жогорку температурада бузулуучу объектилерди стерилдөө үчүн рентген жана гамма нурлары колдонулат. Бактерияларды өлтүрүүчү факторлорду изилдөө медицина менен микробиологиялык практикада чоң мааниге ээ. Объектилерди микроорганизмдерден (вирус, бактерия жана алардын споралары, мите козу карындар жана башка) толук тазалоо үчүн стерилдөө жүргүзүлөт. Дезинфекция көбүнчө патогендүү микроорганизмдерден арылтат. Стерилдөөнүн натыйжалуу ыкмасы — жогорку температураны 100°тан жогору) таасир этүү. Дезинфекцияда антисептик каражаттар — бактерияларды өлтүрүүчү жана алардын тиричилигин басаңдатуучу химиялык заттар пайдаланылат. Антисептиктер бактериялардын спораларына таасир этпейт.
Дезинфекцияда колдонулуучу химиялык заттар бактерияга каршы таасир бергени менен организм үчүн өтө уулуу болгондуктан дарылоо максатында колдонулбайт. Бул үчүн бактерияга каршы химиотерапиялык каражаттар пайдаланылат. Алар белгилүү дозада организмдеги бактерияларды өлтүрүп жана тиричилик аракетине тескери таасир тийгизип, бирок ткань же бүтүндөй организмди ууландырбайт, башкача айтканда алар бактерияга же башка микроорганизмдерге тандалма таасир этет. Химиялык каражаттардан башка микроорганизмдер синтездөөчү табигый химиотерапиялык заттар — антибиотиктер бактерияга каршы күчтүү каражат болуп эсептелет.
Табияттагы көп бактериялардын ичинен бир азы гана оору козгойт, башкача айтканда патогендүү болуп эсептелет. Бактериялардын оору козгогучтугу организмдин коргонуу күчү начарлап, тканга өтүшү жана уу заттарды бөлүп чыгаруусу менен мүнөздөлөт. Бир катар ооруларда (кептөөр, селейме, ботулизм жана башка) организмдин оор жабыркашы бактериялар кирген жеринен башталбайт. Мисалы, кептөөрдө козгогуч мурун — кулкун жана кекиртекте болгону менен, жүрөк булчуңдары, нервдер, бөйрөк үстүндөгү без жабыркайт. Себеби оору козгогуч бөлүп чыгарган уу канга сиңип, ар кандай орган жана ткандарга тарайт. Бактериялык токсиндер пайда кылган жугуштуу оорулар токсинемия деп аталат. Бактерия ачык чөйрөдө же организмде өзүнүн көбөйүү учурунда чөйрөгө токсин — экзотоксин бөлүп чыгарат. Экзотоксиндер ысыкты өтө сезгич уулуу белок. Көпчүлүк бактериялык экзотоксиндер айрым орган жана ткандарга таасир этет, мисалы, ботулизмдин, селейменин жана кептөөрдүн токсиндери нерв системасынын ар кандай бөлүктөрүн жабыркатат. Селейменин токсини жүлүндүн кыймылдатуучу клеткаларын, ботулизмдики баш мээнин кыймылдатуу нервин жана вегетатив нерв системасын, ал эми кептөөрдүкү четки нервдерди, жүрөк булчуңдарын жана бөйрөк үстүндөгү безди жабыркатат. Шиг дизентерия таякчасы бөлүп чыгарган нейротоксин мээни жана жүлүндүн майда тамырларын жабыркатып, борбордук нерв системасынын бузулушуна алып келет. Экзотоксиндерди патогендүү стафилококк жана стрептококктор да бөлүп чыгарып, эритроциттерди, лейкоциттерди бузат. Башка көпчүлүк белоктордой эле экзотоксиндер жогорку температуранын (70—100°) таасиринен бузулат. Формальдегиддин таасиринен антигендүүлүккө таасири тийбей (к. Иммунитет) экзотоксин уулуулугун жоготот. Мунун натыйжасында токсин токсоидге (анатоксинге) айланып, организмди иммундөөдө колдонулат. Бир катар бактерия (сальмонеллалар, ичеги таякчасы, дизентерия козгогучтары, гонококктор жана башка) экзотоксиндерди синтездебейт, бул бактериялардын ууландыруучу таасири молекуласы фосфолипид, полисахарид жана белоктон турган татаал зат — эндотоксинге байланыштуу. Эндотоксиндер сыртка чыкпайт, алар экзотоксиндерге караганда уулуулугу аз. Формальдегиддин таасиринен анатоксинге айланбайт. Бактериялардын (пневмококк, стрептококк, күйдүргү, чума, көк жөтөл жана башка таякчалары) капсулалуу болушу, оору козгогуч экенин далилдейт. Токсиндери менен капсуласынан башка бактериялардын патогендүү экенин далилдөөчү башка факторлор табылган. Буга стрептококктор бөлүп чыгарган ферменттер — коагулаза кирет. Ал ферменттер бактериялардын ткандарга таралышын жеңилдетет жана стафилококктун тегерегинде фибрин торчосун пайда кылып, фагоцитозго тоскоол болот.
Колдонулган адабияттар
[түзөтүү | булагын түзөтүү]...