Toshkent farmatsevtika instituti ekologiya va mikrobiologiya

51 
 
Erda  hayot  evolyusiyasi  jarayonida  tirik  sistemalardagi  ion  tarkibi  va  balansi  o‗zining 
doimiyligi bilan ajralib turgan (hozirda ham shunday). 
Sayyoramizda  hayot  paydo  bo‗lganidan  beri  o‗tgan  milliardlab  yillar  davomida  barcha 
hujayralarda dengiz suviga xos bo‗lgan (kam konsentratsiyada) ion balansi saqlanib keladi. 
Bundan ko‗rinib turibdiki, hatto odamda ham saqlanib qolgan belgini, ya‘ni hayot suvda 
paydo bo‗lganini ko‗rsatadi. 
YUqorida sanab o‗tilgan barcha elementlar ikkita shartli guruhga bo‗lish mumkin bo‗lgan 
molekulalarni hosil qiladi: ya‘ni kichik va katta molekulalar. 
1-guruhga  boshlang‗ich  yoki  tashqaridan  kirib  keluvchi  molekulalar  kiradi:  H
2
O,  CO
2
,  
N
2
,  Mg
+2
,  Ca
+2
,  NO
3
-
,  SO
4
2-
,  PO
4
3  -
,
 
 Cl
-
,  K
+
  va boshqa ionlar,– organik kislotalarning oraliq 
molekulalari,  riboza,  aminokislotalar  kabi  qurilish  bloklari,  mononukleotidlar,  monozalar,  quyi 
oligozalar (oddiy  shakar),  glitserin,  yog‗ kislotalari.  Katta molekulalar yoki makromolekulalarga 
nuklein kislotalar, oqsil, polisaharidlar va lipidlar kiradi. Bular hammasi polimer molekulalardir. 
E. soli misolida  shu narsa aniqlanganki, kichik  molekulalar hujayra umumiy massasining 
73%  ini  tashkil  qiladi;  bundan  70%  suv  hissasiga,  1%  noorganik  ionlarga,  2%  boshqa  kichik 
molekulalar hissasiga to‗g‗ri keladi. 
Hujayra  umumiy  massasining  27%  ni  makromolekulalar  tashkil  qiladi,  bundan  15% 
oqsillar, 6% RNK, 3% uglevodlar, 2% yog‗lar, 1% DNK. 
Bu  ikki  guruxga  mansub  molekulalarning  bunday  nisbati  hujayralarning  ko‗plab  turlari 
uchun xos. 
Har  bir  hujayraga  to‗g‗ri  keladigan  har  bir  turga  mansub  bo‗lgan  molekulalar  soni 
quyidagicha: 
-noorganik ionlar – 12, oraliq molekulalar va qurilish bloklari – 500, oqsillar – 3000, RNK 
–  1000,  uglevodlar  –  50,  yog‗lar  –  40,  DNK  –  1  [(suvsiz  kichik  molekulalar  jami  –  512, 
makromolekulalar – 4091)]. 
Bu  raqamlardan  quyidagi  xulosani  chiqarish  mumkin:  mikroorganizmlar  (boshqa 
organizmlardagi  kabi)  hujayralarida  suv  dispersion  muhit  sifatida  son  jihatidan  ustundir;  suvni 
hisobga  olmaganda,  hujayra  massasining  katta  qismini  kichik  molekulalarga  qaraganda 
makromolekulalar tashkil qiladi; 
genlar funksiyasining mahsuli bo‗lgan oqsillar boshqa makromolekulalardan ko‗proq; 
makromolekulalar  ichida  gen  axborotini  saqlovchi  va  tashuvchi  DNK  molekulalari  eng 
kam foizni tashkil qiladi. 
Suv.  Suv  molekulalari  kichik  molekulalarga  kiradi,  uning  mikroorganizmlar  hayotiy 
faoliyatidagi  ahamiyati  juda  katta.  Suv  miqdori  turli  hujayralarda  60 -90%,  hatto  bakteriyalar 
sporalarida 18-20%  gacha  bo‗ladi.  Suv  molekulalari  molekulalararo vodorod bog‗ini  hosil  qilib, 
oson o‗zaro ta‘sirlashadi. 
Qattiq holdagi suv (muz) uchun taxminan 10 ta modifikatsiya  ma‘lum: I, Ic, II, ….VIII 
va shishasimon muz, bunda molekulalar vodorod bog‗lari O-N ... O va to‗rtta qo‗shni molekulalar 
bilan  shunday  bog‗langanki,  kislorod  atomlari  tetraedr  burchaklarida  va  markazida  joylashadi. 
Suvning  barcha  shakllari  juda  katta  makromolekulalardir.  Bu  narsa  go‗yoki  bir-biriga  teskari 
bo‗lgan mikro va makromolekula holatidagi suv tushunchalarining birligini ko‗rsatadi. 
Vodorod  bog‗ining  energiyasi  88,89·10
3
  j/mol  bo‗lib,  kislorod  va  vodorod  orasidagi 
kovalent bog‗i  energiyasidan (377,1
.
10
3 
j/mol) ancha kichik, lekin induksion  dipol va  dispersion 
kuch  (yoki  van-der-vaals  kuchi)  dan  ko‗pdir.  Bu  tirik  sistemalardagi  mikrob  hujayralarining 
tarkibidagi  ayrim  molekulalarning  tuzilishi  va  faoliyatida  juda  muhim.  Masalan,  suv  teskari 
zaryadlangan molekulalarni gidrat qobiqlari tarzida ekranlashtiradi va ularning dispers muhitdagi 
turg‗unligini ta‘minlaydi. Bu ionlar atrofida joylashuvchi gidratatsion suvga taalluqli bo‗ladi. 
Suv  dielektrik  o‗tkazuvchanlik,  sirt  tarangligi  va  issiqlik  sig‗imi  bo‗yicha  katta 
ko‗rsatkichlarga  ega,  shu  sababli  suv  ko‗p  moddalar  uchun  erituvchi,  elektrostatik  va  issiqlik 
buferi hisoblanadi. 
Dielektrik  sifatida  suv  ionlarga  ajraluvchi  noorganik  tuzlarni  eritadi;  alifatik  spirt  va 
kislotalarni eritadi, ko‗pgina aromatik hamda getorotsiklik hosilalarni  eritadi. 

---

52 
 
Suvning  yuqori  sirt  tarangligi  tirik  materiyalarda  muxim  biologik  effektni  aks  ettiradi  – 
biror  bir  moddalar  ichki  muhitga  tushganda  (yoki  tashqaridan  kirganda)  keskin  o‗zgarishlarga 
qarshi tura olish qobiliyati kelib chiqadi. 
Agar  bu moddalar  suvning  sirt  tarangligini  sezilarli  yoki keskin  o‗zgartirsa, ular,  odatda, 
mikroorganizmlarga  halokatli  ta‘sir  etadi  (kation  va  anion  sirt  foal  moddalar)  yoki  hujayralar 
uchun  fiziologik  normal  bo‗lgan  sharoitlarda  bilinmaydigan  biror-bir  effektni  keltirib  chiqaradi 
(ionogen bo‗lmagan sirt-faol moddalar). 
Suvning  yuqori  issiqlik  sig‗imi  hujayra  strukturalarini  mumkin  bo‗lgan  chegaralarda 
termik infaolatsiya (faollikni yo‗qotish)dan saqlaydi. 
Ma‘lumki,  mikroorganzmlar  ma‘lum  harorat  chegarasida  yashashga  moslashgan,  shu 
sababli,  ularning  dispers  muhitidagi  issiqlik  sig‗imiga  tabiat  tegishli  tuzatishlarni  kiritgan 
(mutatsiyalarni), bular dispers faza hisobiga kiritilgan. 
Mikroorganizmlarning ko‗pchiligi mezofillar guruhiga kiradi. Ular uchun optimal harorat  
20-45
0 
S. 45
0 
S dan yuqorida termofillar, 20
0 
S dan pastda psixrofillar yaxshi o‗sadi. 
Aniqlanishicha,  biosferada  biomassa  hosil  bo‗lish  jarayonida  azot  tanqisligini  qoplash 
uchun ammoniyli va nitrat tuzlari ko‗rinishidagi bog‗langan azot kamlik qilar ekan. 
Evolyusiyaning  dastlabki  bosqichlarida  tabiatda  azotning  aylanishi  bugungi  kundagidek 
bo‗lmagan  va  bo‗lishi  ham  mumkin  emas  edi,  chunki  u  paytlarda  o‗simlik  hamda  hayvon 
organizmlari  hali  yo‗q  edi.Faqat  keyinchalik  sianobakteriyalardan  keyin  molekulyar  azotni 
o‗zlashtira  oladigan  erkin  yashovchi  mikroorganizmlar  va  mikrob  simbiontlar  vujudga  keldi. 
Erkin  yashovchi  aerob  azot  fiksatsiyalovchilarga  azotobakteriyalar,  aktinomitsetlar,  ayrim 
vibrionlar, mikobakteriyalar, spirillalar, spiroxetlar kiradi. 
Anaeroblardan 
klostridiy, 
sianobakteriya, 
fotosintezlovchi 
bakteriyalardan 
ham 
azotfiksatorlar  ma‘lum.  Azotfiksatorlar  -    simbiontlar,  rizobakteriyalar  va  aktinomitsetlar  – 
tugunakli dukkakli o‗simliklarda, botqoq mirtasida, loxda, chakandada, olxada aniqlangan. 
Simbiontlar  vakili  sifatida  lishayniklar  bor,  ularda    sianobakteriyalar  va  yashil  suvo‗tlar 
molekulyar  azotni  to‗playdi  va  hujayraning  yanada  murakkabroq  azotli  birikmalariga 
transshaklsiya qiladi. 
Noorganik tuzlar  - nitrat  va  nitritlar azot  manbai  sifatida ko‗pgina  zamburug‗lar  hamda 
bakteriyalar  tomonidan  o‗zlashtiriladi.  Bunda  nitrat  azoti  nitratreduktaza  fermenti  ishtirokida 
qaytariladi, so‗ng nitritreduktaza ishtirokida  NH
3 
 gacha qaytariladi. 
Havodagi  erkin  azot  fiksatsiyasi  va  nitrat  (nitrit)  larning  ammiakka  qadar  qaytarilishi 
fermentlar,  tarkibida  molibden  hamda  temir  yoki  faqat  molibden  bo‗lgan  fermentlar  ishtirokida 
sodir bo‗ladi. 
Bundan  oldingi  barcha  kichik  molekulalar  (magniy,  kalsiy,  kaliyning  noorganik  tuzlari, 
fosfatlar,  sulfatlar  va  boshqalar),  mononukleotidlar,  oltingugurtli  aminokislotalar  ko‗rinishidagi 
qurilish bloklari – molekulalar sintezida, shuningdek, turli xil katalitik jarayonlarni tezlashtirishda 
zarurdir.  Masalan,  magniy  kamida  20  ta  fermentativ  reaksiyalarga  aloqador,  shuningdek, 
ribosomalar  faoliyatida  va  kaliy  oqsil  sintezida  muxim,  kobalt  fermentlar  tarkibida  uchrovchi 
vitamin  V
12
    tarkibiga  kiradi,  kalsiy    bakteriya  endosporalarining  muxim  komponenti,  mis  va 
temir    sitoxromlarga  to‗g‗ridan  to‗g‗ri  aloqador,  ayrim  pigment  tuzilishlariga  (melanin, 
gemoprotein va boshqalar) aloqadordir. 
Aniqlanishicha,  atom  massasi  55  dan  katta  bo‗lgan  metallar    biokatalizatorlar  faoliyatini 
faollashtirmaydi. Simob va kumush ionlari ko‗pchilik mikroblar uchun zaharlidir. Ayrim metallar 
(masalan,  kumush)  ning  oligodinamik  ta‘siri  kichik  kationlarning  zaharli  ta‘siri  bilan  bog‗liq, 
og‗ir  metallar  sulfogidril  (SH)  guruhlarni  o‗zida  tutuvchi  oqsil  molekulalarini  qaytmas  tarzda 
blokirovka qiladi. 
Muhitda  noorganik  tuzlarga  munosabatiga  ko‗ra    mikroorganizmlarni    chetki  galofillar, 
mo‗‗tadil  galofillar,  dengiz  organizmlari  va  nogalofillar  kabi  NaCl  ning  quyidagi 
konsentratsiyalariga chidash beruvchi guruhlarga ajratiladi: 5-36%  (to‗yingan eritma); 0-20,5% ; 
0,1-5%  va  0-4%.  Masalan,  birinchilarga    Halobakterium  salinarium,  ikkinchisi  -  Paracoccus 
halodenitrificans,  uchinchisiga – Pseudomonas marina, to‗rtinchisiga - E coli. 

---