Mikrobiologiya Mikroorganizmlarning tabiat va qishloq xo'jaligidagi ahamiyati

MAVZU:Mikroorganizmlarning qishloq xo`jaligida o`simliklarni ximoya qilishda qo`llanilishi

Reja:

1 Mikrobiologiya

2 Mikroorganizmlarning tabiat va qishloq xo'jaligidagi ahamiyati

3. Bakteriyalarning tabiatdagi roli

Mikrobiologiya (mikro... va biologiya) — mikroorganizmlar haqidagi fan. M. viruslar, barcha prokariotlar va mikroskopik eukariotlar (bir hujayrali hayvonlar, suvoʻtlar, ayrim zamburugʻlar)ni oʻrganadi. Mikroorganizmlarni A. Levenguk (1683) birinchi marta ko'rgan va tavsiflab bergan. Nemis olimi O. Myuller (1786) ilk bor mikroorganizmlarni sistemaga solishga uringan. Mikroorganizmlar haqidagi maʼlumotlar bir qancha rus olimlari (I.Belyayev, I. Kulabin, M. M. Terexovskiy va boshqalar)ning ishlarida ham uchraydi. Lekin M. fan sifatida faqat 19-asrning 2-yarmida, asosan, fransuz olimi L. Paster ishlari taʼsirida shakllana boshladi. L. Paster muayyan kimyoviy jarayonlar, jumladan, har xil bijgʻishlarni mikroorganizmlar faoliyati bilan bogʻliqligini isbotlab berdi; yuqumli kasalliklarni mikroblar paydo qilishi toʻgʻrisidagi gʻoyani himoya qildi; mikroorganizmlarning oʻz-oʻzidan paydo boʻlishi toʻgʻrisidagi gipotezani inkor etdi; anaerobiozni kashf qildi. R. Kox va uning maktabi tomonidan qattiq oziq muhitning yaratilishi, mikroorganizmlarning sof kulturasiga boʻlgan qatʼiy talablar va kasallikning muayyan mikroorganizmga bogʻliqligini aniqlash mezonlarining ishlab chiqilishi bilan qisqa vaqt davomida koʻpchilik kasalliklarning qoʻzgʻatuvchilari kashf etildi. L. Pasterning mikroorganizmlarning tabiatdagi ahamiyati toʻgʻrisidagi gʻoyalarini umumiy M. asoschilari S. Ch. Vinofadskiy va M. Beyerink rivojlantirishdi. Ular tomonidan mikroorganizmlarning elektiv kulturasi (bitta organizmning rivojlanishiga sharoit yaratish) metodining ishlab chiqilishi va moddalarning biologik aylanishi jarayonida ishtirok etadigan mikroorganizmlar guruhining koʻrsatib berilishi bilan eksperimental M. rivojlana boshladi.

M.ning asosiy oʻrganish obʼyektlari bakteriyalar, achitqi zamburugʻlar, aktinomitsetlar va viruslar hisoblanadi. Lekin M. metodlaridan zamburuyelar va boshqa mikroorganizmlarni hamda yuksak tuzilgan koʻp hujayralilar hujayralarini oʻstirishda ham foydalaniladi. Zamonaviy M. bir qancha mustaqil fanlarga ajratiladi. Sanoat (texnik) M. ogʻir, yengil va, asosan, oziq-ovqat sanoati tarmoqlarida uchraydigan zararkunanda hamda oziq mahsulotlarini ishlab chiqarish da foydalaniladigan mikoorganizmlarning faoliyati va biologik xususiyatlarini oʻrganadi. Sanitariya M.sining vazifasi suv, havo, oziq-ovqatlar sifatini nazorat qilish, kasallik tugʻdiruvchi mikroorganizmlar tarqalishining oldini olishdan iborat. Umumiy M. mikroorganizmlar morfologiyasi, fiziologi-yasi, biokimyosi, genetikasi, sistematikasi va ularning tabiatdagi ahamiyatini oʻrganadi. Yashash muhitiga koʻra umumiy M. tuproq, sanoat, suv, geologik, kosmik M.ga ajratiladi. Tuproq, yaʼni qishloq xoʻjaligi M.si tuproq mikroorganizmlari tarkibini, ularning oʻsimliklar qoldigʻini oʻzlashtirishda va oʻsimliklar paraziti sifatidagi ahamiyatini oʻrgatadi. Ekinlarning mikroorganizmlar paydo qiladigan kasalliklariga, qishloq xoʻjaligi zararkunandalariga qarshi kurashning mikrobiologik usullarini ishlab chiqadi. Geologik M. mikroorganizmlarning geokimyoviy jarayonlardagi ahamiyatini oʻrganadi. Suv M.si shoʻr va chuchuk suv mikroflorasining son va sifat tarkibini oʻrganadi, ichiladigan suvning sifatini nazorat qiladi. 1965-yildan kosmik M. rivojlana boshladi. U bir hujayrali organizmlarning kosmik fazodagi hayot faoliyatini oʻrganmoqda.

M. obʼyektlari va jarayonlaridan zamonaviy texnologik M., yaʼni biotex-nologiyada keng foydalaniladi. Zamonaviy M. mustaqil metodologiyaga ega boʻlgan, lekin oʻz tadqiqotlarida fizikkimyoviy biol., sitologiya, genetika va boshqa fanlar qoʻlga kiritgan yutuqlardan foydalanadigan mustaqil fan hisoblanadi.

Oʻzbekistonda mikrobiologik tadqiqotlar 20—30-yillardan boshlandi. 1947-yilda Oʻzbekiston FA Zoologiya va botanika institutlari qoshida mikrobiologiya lab. tashkil etildi. Lab.da tuproq unumdorligini oshirish, silos tayyorlash, oqova suvlarni tozalash, oʻsimlik va hasharotlarning virus kasalliklari ustida tadqiqotlar olib borildi. Tadqiqotlar, ayniqsa, 1977-yilda Oʻzbekiston FA Mikrobiologiya i.t. instituti tashkil etilganidan soʻng kengayib ketdi. Bu davrda Oʻrta Osiyo mikroflorasini aniqlash va oʻrganish (M. E. Mavloniy), vino tayyorlashda foydalaniladigan achitqilar sifatini yaxshilash (X. Abdurazzoqova, N.B.Egamberdiyev, Sh. I. Hakimova), mikroorganizmlardan oʻsimlik qoldiqlari va sanoat chiqindilaridan yem-xashak tayyorlashda foydalanish (J. Toshpoʻlatov, T. D. Jamolov), mikroorganizmlar orasidagi antagonistik munosabatlarni va ular ishlab chiqaradigan antibiotiklarni oʻrganish, ulardan oʻsimliklarni himoya qilishda, chorvachilikda (S. A. Asqarova, S. M. Hojiboyeva, M. Q. Qutliyev, S. B. Boʻriyev) foydalanish hamda sabzavot, poliz, texnika va boshqa qishloq xoʻjaligi ekinlarining bakteriya, zamburugʻ va viruslar qoʻzgʻatadigan kasalliklari (Ye. T. Dikasova, M. I. Isamuhamedov, A. H. Vahobov) ustida keng miqyosda tadqiqot olib borildi. Bir vaqtning oʻzida mikroorganizmlarning geokimyoviy faoliyatiga oid ishlar amalga oshirildi. Tarkibida oltin, mis va boshqa elementlar kam boʻlgan rudalardan elementlarni mikrobiologik yoʻl bilan ajratib olish texnologiyasi ishlab chiqildi (P. T. Malaxova, M. F. Sagdiyeva). Qishloq xoʻjaligi va sanoat korxonalaridan chiqadigan oqova suvlarni mikrobiologik usul yordamida tozalash (J.Q. Qutliyev, R. Sh. Shoyoqubov, S. B. Boʻriyev), gen va hujayra muhandisligi usullari yordamida yengil va oziq-ovqat sanoatlari, qishloq xoʻjaligi va farmakologiya uchun zarur boʻlgan oqsillar, fermentlar, vitaminlar, biologik oʻgʻitlar sintez qilish, shifobaxsh sutqatiq tayyorlash biotexnologiyalari joriy qilindi (A. F. Xolmurodov, A. S. Rasulov, P. Yu. Yusupov, I. J. Jumaniyozov, T.F. Gʻulomova, D. K. Ogay). Bu tadqiqotlar tufayli virus — zamburugʻ — oʻsimlik sistemasida zamburugʻning kasallik qoʻzgʻatish xususiyatidagi oʻzgaruvchanligini aniqlashda mikovirusning ahamiyati ochib berildi (J. Safiyazov). Mikroorganizmlarda fiziologik faol birikmalarning hosil boʻlishi va ularni ishlab chiqishni boshqarish yoʻllari oʻrganildi. Nikotinamidadenindinukleotid (NAD) ishlab chiqaradigan mahalliy zamburugʻlar topildi va ular sintezining ayrim biokimyoviy mexanizmlari aniqlandi (A. F. Xolmurodov, T. Gʻ. Gʻulomova). Sellyupatik fermentlar preparati va oqsilga boy oziq moddalar olish texnologiyasi ishlab chiqildi (K. D. Davronov, 3. R. Axmedova). Sianobakteriyalarni yemiradigan faglar aniqlandi (M. M. Murodov). 50 yillik tadqiqotlar natijasida Oʻzbekistonda birinchi marta mintaqaviy mikroorganizmlar kolleksiyasi yaratildi.

T i b b i yo t M.ning rivojlanishi A. G. Grekov nomi bilan bogʻliq. Uning bevosita ishtirokida Toshkent harbiy gospitali qoshida birinchi bakteriologik lab. (1917), Oʻlka bakteriologiya instituti (hozirgi Vaksina va zardoblar instituti) tashkil etildi (1918). M.ning zamonaviy muammolarini ishlab chiqishga A. O. Obidov, I. M. Muhamedov, M. A. Mirzayeva, L. G. Bajenov, X. I. Ishoqova, E. X. Eshboyev, N. A. Nuraliyev va boshqa katta hissa qoʻshmoqdalar.

Veterinariya M.si sohasidagi tadqiqotlar Oʻzbekiston Veterinariya institutida olib boriladi. In-tda samarali faoliyat koʻrsatgan Sh. T. Rasulov (qoramollarning trixofitiya — qoʻtir kasalligi), I. N. Nevskiy, A. A. Volkova, P. A. Apollosova, P. B. Boboyev, G. N. Nosirov, I. A. Mazitov (qoʻylarning anaerob va salmonellyozli, virusli abortlari), N. K. Siddiqov, I. D. Burlitskiy, M. B. Boboyeva, A. N. Axmedov (mollarning kolibakteriozi, parrandalarning pasterellyoz, pulloroz, tif va boshqa yuqumli kasalliklariga qarshi veterinariyasanitariya tadbirlari), N. Mamatov (hayvonlarda quturish kasalligiga karshi vaksina yaratgan), X. Salimov (qoramollarning leykoz kasalligi diagnostikasi, unga qarshi kurash vositalari) kabi olimlar veterinariya M.si rivojiga katta hissa qoʻshdilar.

Abdurasul Vahobov, Egamberdi Eshboyev, Hoshim Nurmamatov.

Mikroorganizmlarning tabiat va qishloq xo'jaligidagi ahamiyati

Mikroorganizmlarning keng tarqalganligi ularning tabiatdagi katta rolidan dalolat beradi. Ularning ishtirokida tuproq va suv havzalarida turli xil organik moddalarning parchalanishi sodir bo'ladi, ular tabiatda moddalar va energiya aylanishini belgilaydi; tuproqlarning unumdorligi, ko'mir, neft va boshqa ko'plab foydali qazilmalarning hosil bo'lishi ularning faoliyatiga bog'liq. Mikroorganizmlar tog' jinslarining parchalanishida va boshqa tabiiy jarayonlarda ishtirok etadilar.

Ko'pgina mikroorganizmlar sanoat va qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida qo'llaniladi. Shunday qilib, non pishirish, achitilgan sut mahsulotlari ishlab chiqarish, vinochilik, vitaminlar, fermentlar, oziq-ovqat va ozuqa oqsillari, organik kislotalar va qishloq xo'jaligi, sanoat va tibbiyotda qo'llaniladigan ko'plab moddalar ishlab chiqarish turli mikroorganizmlarning faoliyatiga asoslanadi. Mikroorganizmlardan o'simlikchilik va chorvachilikda foydalanish ayniqsa muhimdir. Tuproqni azot bilan boyitish ularga, mikrobial preparatlar yordamida qishloq xo`jaligi ekinlarining zararkunandalariga qarshi kurashish, ozuqani to`g`ri tayyorlash va saqlash, ozuqa oqsili, antibiotiklar va hayvonlarni oziqlantirish uchun mikrob kelib chiqadigan moddalarni yaratishga bog`liq.


Mikroorganizmlar tabiiy bo'lmagan moddalar - sun'iy sintez qilingan ksenobiotiklarning parchalanishiga, tuproq va suv havzalariga kirib, ularni ifloslanishiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi.

Foydali mikroorganizmlar bilan bir qatorda qishloq hayvonlari, o'simliklari, hasharotlar va odamlarning turli kasalliklarini keltirib chiqaradigan patogen yoki patogen mikroorganizmlarning katta guruhi mavjud. Ularning hayotiy faoliyati natijasida odamlar va hayvonlarning yuqumli kasalliklari epidemiyalari yuzaga keladi, bu esa iqtisodiyot va jamiyatning ishlab chiqaruvchi kuchlarining rivojlanishiga ta'sir qiladi.

Oxirgi ilmiy ma'lumotlar tuproq mikroorganizmlari va ular atrof-muhitda yuzaga keladigan jarayonlar haqidagi tushunchalarni sezilarli darajada kengaytiribgina qolmay, balki sanoat va qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishida yangi sanoat tarmoqlarini yaratishga imkon berdi. Masalan, tuproq mikroorganizmlari tomonidan ajralib chiqadigan antibiotiklar topilib, ulardan odam, hayvon va o‘simliklarni davolashda, qishloq xo‘jaligi mahsulotlarini saqlashda foydalanish imkoniyatlari ko‘rsatildi. Tuproq mikroorganizmlarining biologik faol moddalar hosil qilish qobiliyati aniqlandi: vitaminlar, aminokislotalar, o'simliklarning o'sish stimulyatorlari - o'sish moddalari va boshqalar. Mikroorganizmlar oqsilidan qishloq hayvonlarini boqish uchun foydalanish usullari topildi. Havodan tuproqqa azot oqimini kuchaytiruvchi mikrob preparatlari ajratilgan.

Foydali mikroorganizmlarning irsiy oʻzgargan shakllarini olishning yangi usullarining kashf etilishi mikroorganizmlardan qishloq xoʻjaligi va sanoat ishlab chiqarishida hamda tibbiyotda kengroq foydalanish imkonini berdi. Ayniqsa, genetik yoki genetik injeneriyaning rivojlanishi istiqbolli. Uning yutuqlari biotexnologiyaning rivojlanishini, oqsillar, fermentlar, vitaminlar, antibiotiklar, o'sish moddalari va chorvachilik va o'simlikchilik uchun zarur bo'lgan boshqa mahsulotlarni sintez qiluvchi yuqori mahsuldor mikroorganizmlarning paydo bo'lishini ta'minladi.

Insoniyat ming yillar davomida mikroorganizmlar bilan doimo aloqada bo'lib kelgan. Qadim zamonlardan beri odamlar xamirning fermentatsiyasini, alkogolli ichimliklar, achitilgan sutni, pishloqlarni tayyorlashni kuzatishgan, turli kasalliklarga, shu jumladan epidemik kasalliklarga ham duch kelishgan. Muqaddas Kitobdagi ikkinchisining guvohliklari jasadlarni yoqish va tahorat qilish tavsiyalari bilan umumiy kasallik (ehtimol vabo) haqida dalolat beradi.

Hozirgi vaqtda qabul qilingan tasnifga ko'ra, oziqlanish turi bo'yicha mikroorganizmlar energiya manbalari va uglerod iste'moliga qarab bir qator guruhlarga bo'linadi. Shunday qilib, quyosh nuri energiyasidan foydalanadigan fototroflar va turli xil organik va noorganik moddalar energetik material bo'lib xizmat qiladigan xemotroflar ajratiladi.

Mikroorganizmlar atrof-muhitdan uglerodni qabul qilish shakliga qarab, ular ikki guruhga bo'linadi: avtotrof ("o'zi bilan oziqlanadigan"), uglerodning yagona manbai sifatida karbonat angidriddan foydalanadigan va geterotrofik ("boshqalar bilan oziqlanadigan"), qabul qiluvchi. ancha murakkab qaytarilgan organik birikmalar tarkibidagi uglerod.

Shunday qilib, energiya va uglerod olish usuliga ko'ra, mikroorganizmlar fotoavtotroflar, fotogeterotroflar, kimyoavtotroflar va kimoheterotroflarga bo'linadi. Guruh ichida, elektron donor (H-donor) deb ataladigan oksidlangan substratning tabiatiga qarab, o'z navbatida, organik moddalarning parchalanishi paytida energiya sarflaydigan organotroflar va litotroflar (yunoncha lithos - tosh) oladi. noorganik moddalarning oksidlanishi tufayli energiya ... Shuning uchun mikroorganizmlar va elektron donorlar tomonidan ishlatiladigan energiya manbasiga qarab, fotoorganotroflar, fotolitotroflar, xemororganotroflar va xemolitotroflarni farqlash kerak. Shunday qilib, sakkizta mumkin bo'lgan oziq-ovqat turlari mavjud.

Mikroorganizmlarning har bir guruhi o'ziga xos oziqlanish turiga ega. Quyida eng keng tarqalgan oziq-ovqat turlarining tavsifi va ularni amalga oshiradigan mikroorganizmlarning qisqacha ro'yxati keltirilgan.

Fototrofiya bilan energiya manbai quyosh nuridir. Fotolitoautotrofiya - yorug'lik energiyasidan hujayra moddalarini CO2 va noorganik birikmalardan (H2O, H2S, S °) sintez qilish uchun foydalanadigan mikroorganizmlar uchun xos bo'lgan oziqlanish turi, ya'ni. fotosintezni amalga oshiradi. Bu guruhga siyanobakteriyalar, binafsha oltingugurt bakteriyalari va yashil oltingugurt bakteriyalari kiradi.

Yashil o'simliklar kabi siyanobakteriyalar (Cyanobacteriales tartibi) suv vodorodidan foydalangan holda CO2 ni fotokimyoviy ravishda organik moddalarga kamaytiradi:

S0 2 + N 2 0 yorug'lik- ›(SH 2 O) * + O 2

Binafsha oltingugurt bakteriyalari (Chromatiaceae oilasi) bu mikroorganizmlarning fotosintez qobiliyatini aniqlaydigan bakterioxlorofillar a va b va turli xil karotinoid pigmentlarni o'z ichiga oladi.

CO2 ni organik moddalarga aylantirish uchun bu guruh bakteriyalari H2 5 ning bir qismi bo'lgan vodoroddan foydalanadi. Shu bilan birga, sitoplazmada oltingugurt granulalari to'planib, keyinchalik sulfat kislotagacha oksidlanadi:

S0 2 + 2N 2 S yorug'lik- ›(SH 2 O) + N 2 + 2S

3CO 2 + 2S + 5H 2 O yorug'lik-> 3 (SN 2 0) + 2N 2 S0 4

Binafsha oltingugurt bakteriyalari odatda majburiy anaeroblardir.

Yashil oltingugurt bakteriyalari (Chlorobiaceae oilasi) tarkibida turli xil karotinoidlar bilan bir qatorda, oz miqdorda bakterioxlorofilga ega yashil bakterioxlorofillar mavjud. Binafsha oltingugurt bakteriyalari singari, ular qattiq anaeroblar bo'lib, fotosintez jarayonida vodorod sulfidi, sulfidlar va sulfitlarni oksidlash, oltingugurtni to'plash qobiliyatiga ega, ko'p hollarda 50 ^ "2 gacha oksidlanadi.

Fotoorganoheterotrofiya mikroorganizmlarga xos bo'lgan oziqlanish turi bo'lib, u fotosintezdan tashqari energiya olish uchun oddiy organik birikmalardan ham foydalanishi mumkin. Bu guruhga binafsha rangli oltingugurt bo'lmagan bakteriyalar kiradi.

Binafsha rangli oltingugurt bo'lmagan bakteriyalar (Rhjdospirillaceae oilasi) a va b bakterioxlorofillari, shuningdek, turli xil karotinoidlarni o'z ichiga oladi. Ular vodorod sulfidini (H 2 S) oksidlashga, oltingugurtni to'plashga va uni atrof-muhitga chiqarishga qodir emas.

Kimyotrofiyada energiya manbai noorganik va organik birikmalardir. Xemolitoavtotrofiya - N 2, NH 4 +, N0 2 -, Fe 2+, N 2 S, S °, S0z 2 -, S 2 0z kabi noorganik birikmalarning oksidlanishidan energiya oladigan mikroorganizmlarga xos bo'lgan oziqlanish turi. 2- , CO va boshqalar Oksidlanish jarayonining o'zi xemosintez deb ataladi. Xemolitoautotrof hujayralarning barcha komponentlarini qurish uchun uglerod karbonat angidriddan olinadi.

Mikroorganizmlarda xemosintez (temir bakteriyalari va nitrifikator bakteriyalar) 1887-1890 yillarda kashf etilgan. mashhur rus mikrobiologi S.N. Vinogradskiy. Xemolitoavtotrofiya nitrifikator bakteriyalar (oksidlovchi ammiak yoki nitritlar), oltingugurt bakteriyalari (oksidlovchi vodorod sulfidi, elementar oltingugurt va ba'zi oddiy noorganik oltingugurt birikmalari), vodorodni suvga oksidlovchi bakteriyalar, temir birikmalarini oksidlovchi temir bakteriyalari va boshqalar tomonidan amalga oshiriladi.

Quyidagi reaktsiyalar ushbu bakteriyalar keltirib chiqaradigan xemolitoautotrofiya jarayonlarida olingan energiya miqdori haqida fikr beradi:

NH3 + 11/2 0 2 - HN0 2 + H 2 0 + 2,8 10 5 J

HN0 2 + 1/2 0 2 - HN0 3 + 0,7 105 J

H 2 S + 1/2 0 2 - S + H 2 0 + 1,7 10 5 J

S + 11/2 0 2 - H 2 S0 4 + 5,0 10 5 J

H 2 + 1/2 0 2 - H 2 0 + 2,3 10 5 J

2Fes0 3 + 1/2 0 2 + ZN 2 0 - 2Fe (ON) 3 + 2S0 2 + 1,7 10 5 J

Xemoorganoheterotrofiya - bu organik birikmalardan zarur energiya va uglerodni oladigan mikroorganizmlarga xos bo'lgan oziqlanish turi. Bu mikroorganizmlar orasida tuproqda va boshqa substratlarda yashaydigan ko'plab aerob va anaerob turlari mavjud.

Ko'p hayvonlar shohligidan biri bakteriyalardir. Ushbu maqolada biz bakteriyalarning tabiatdagi va inson hayotidagi o'rni haqida gapiramiz, sizni ushbu qirollikning kasallik qo'zg'atuvchi vakillari bilan tanishtiramiz.