Микроорганизмдердің өсімдіктермен, жануарлармен және адамдармен қарым-қатынасы. Микроорганизмдер әрекетінің қолданбалы аспектілері.

Иммуногенетика жә не оның ә дістері.

2. Иммунитеттің генетикалық негіздері

Иммунитет - организімнің жұ қ палы агенттерді жә не антигендік қ асиеті бар генетикалық бө где заттарды қ абылдамауы. Р.В.Петровтың (1983) айтуы бойынша иммунитет-организмнің генетикалық бө где белгілері бар тірі денелер мен заттардан ө зін-ө зі қ орғ ау қ абілеті.Иммунитеттің негізгі қ ызметі-организмнің ішкі тұ рақ тылығ ын (гомеостазды) бақ ылау.Генетикалық табиғ аты бө где заттарды (бактериялар, вирустар, рак клеткалары т.б.) тану, одан кейін оны ерекше тежеу, бейтараптандыру немесе жою.Генетикалық табиғ аттың биологиялық дербестігін сақ тауғ а организмнің иммундық жү йесі- лимфалық органдар жә не лимфалық клеткалар жиынтығ ы жауап береді. Иммунитет туралы тү сінік ө те ерте заманда пайда болғ ан.Қ ытай мен Ү нді елдерінде жұ қ палы шешек ауруымен ауырғ ан адамдардың денесіне кү лдіреген копіршіктерін алып, оны дені сау адамдарғ а алдын ала сол аурумен ауырмас ү шін жұ қ тырғ ан.Батыс жә не Оң тү стік Африканың жергілікті халқ ы малдың ө кпе қ абынуына қ арсы егуді бірнеше ғ асырдан бері нә тижелі қ олданып келеді.Олар ө кпесі қ абынып ө лген малдың ө кпесіне пышақ сұ ғ ып, сол пышақ пен сау малдардың тұ мсығ ын тілгілейді екен.Дегенмен ең алғ ашқ ы иммунологиялық тә жірибені жасағ ан ағ ылшын дә ргері Э.Дженнер. Ол 1796 жылы сиыр шешегімен ауырып тұ рғ ан адамның қ айтадан шешекпен ауырмайтындығ ын байқ ағ ан.Ол сиыр шешегімен ауырғ ан сауыншылардың қ олдарындағ ы кү лдіреген кө піршіктердің суын басқ а адамдарғ а екті.Сол сұ йық ты ол вакцина деп атады.
Иммунологиялық ғ ылым болып қ алыптасуы кейбір жұ қ палы ауруларды қ оздыратын микробтың ашылуымен тікелей байланысты.Егер бұ дан ертеректе иммунитетті организімнің ауруғ а қ арсы тұ ратын қ асиеті деп тү сінсе, бү гін ол ұ ғ ым ә лдеқ айда кең ейтілді.

Негізгі тіршілік орталары. Топырақ – тіршілік ортасы ретінде. Топырақ тың негізгі типтері жә не қ асиеттері. Топырақ тың микро-, мезо- жә не макрофауналарының экологиялық ерекшеліктері

Топырақ қ абатының да тіршілік ортасы ретінде ө зіне тә н ерекшеліктері бар. Топырақ қ абатындағ ы тіршілік ү шін температура, ылғ алдылық жә не оттек негізгі шектеуші факторлар болып саналады. Топырақ тығ ыз, онда жарық болмайды, температураның ауытқ уы шамалы ғ ана ә рі оттек аз, оның есесіне топырақ та кө мір қ ышқ ыл газы кө п болады. Топырақ борпылдақ (саң ылаулары мол) қ ұ рылымды болып келеді. Топырақ ішіндегі саң ылауларды газдар қ оспасы жә не су ертінділері толтырып тұ рады. Топырақ кө птеген ағ залардың тіршілігі ү шін ө те қ олайлы орта. Топырақ та тіршілік ететін азғ алар — педобионттар деп аталады. Топырақ тың негізгі қ асиеті – қ ұ нарлылығ ы деп, оның ө сімдіктерді барлық қ оректік заттармен жә не ылғ алмен қ амтамасыз етуі. Топырақ тың су-физикалық қ асиеттерiне жататындар топырақ тың су ө ткiзгiштiгi, су сиымдылығ ы, су кө тергiштiгi жә не булану қ абiлеттiлiгi.Салмақ кү шiнiң ә серiнен ө зi арқ ылы суды тез немесе баяу ө ткiзу қ асиетiн топырақ тың су ө ткiзгiштiгi дейдi. Ол бiр ө лшем уақ ытта топырақ қ а енетiн су бағ анасының мө лшерiмен ө лшенедi. Су ө ткiзгiштiгi нашар топырақ тар оның беткi ағ ынының кү шейуiнен жә не буланудың салдарынан кө п суды жоғ алтады. Ал, топырақ бетiнде судың iркiлуi (жиналуы) егiстiң тұ ншығ уы мен борсуына, топырақ қ а ауаның кiрмеуiне ә келiп соғ ады. Бұ л жағ дай пайдалы микроорганизмдердiң iс-ә рекетiн ә лсiретiп, қ оректiк заттарды, ә сiресе нитраттарды, азайтады, керiсiнше, денитирификация процесiн кү шейтедi. Жылу қ уатын сiң iру жә не кескiнiнде тасымалдау процестерiнiң жиынтығ ын топырақ тың жылу қ асиеттерi дейдi. Оларғ а жататындар: жылу сiң iру (қ айтару) қ абiлетi, жылу сиымдылығ ы жә не жылу ө ткiзгiштiгi.Топырақ тың жылу сiң iруi (қ айтаруы) деп топырақ бетiне тү скен кү н радиациясының белгiлi бiр бө лiгiн сiң iру (қ айтару) қ абiлетiн айтады. Оның мө лшерi альбедомен (А)-жер бетiне жеткен жалпы кү н радиациясының одан қ айтарылғ ан (дарымағ ан), пайызбен кө рсетiлген қ ысқ атолқ ынды (1 м) мө лшерi. Топырақ организмдерін дене мө лшері мен қ имылына байланысты да экологиялық топтарғ а бө леді: микрофаун а — детриттік қ оректік тізбектің негізін қ ұ райтың топырақ микроорганизмдері. Бү ларғ а жасыл (Chlorophyta), кө к-жасыл балдырлар (Cyanophyta), бактериялар (Bacteria), саң ырауқ ү лақ тар (Fungi) жә не қ арапайымдар (Protozoa) жатады.
мезофауна — қ озғ алғ ыш, майда жануарлар тобы. Бү ларғ а топырақ нематодтары (Nemaloda), жә ндіктердің майда личинкалары, кенелер (Oribatei) жә не басқ алар жатады. Бү лар негізінен детриттермен жә не бактериялармен қ оректенеді.
макрофауна — топырақ тағ ы ірі жә ндіктер (жауын қ ұ рттары жә не т.б.).
мегафауна — топырақ та тіршілік ететін сү тқ оректілер, мысалы, кө ртышқ андар, жертесерлер жә не т.б.

4. Микроорганизмдердің таралуы, олардың табиғ аттағ ы зат айналымындағ ы ролі. Микроорганизмдер – тек қ ана микроскоппен кө руге болатын ө те ұ сақ тірі организмдер.Микроорганизмдер табиғ аттың барлық жерінде таралғ ан: топырақ та, суда, ауада, жануарлар мен ө сімдіктердің ү стінгі бетінде, жануарлар мен адамдардың ішегінде, қ оршағ ан ортадағ ы барлық заттарда кездеседі. Сонымен қ атар микроорганизмдер шө лдегі қ ұ мда, Арктика мен Антрактидағ ы қ ар, мұ з бен суда, шахта мен тең із тү бінде, бірнеше километрлік биіктіктегі стратосферада кездеседі. Олар ә лемнің тірі зат ретінде айтарлық тай бө лігін қ ұ райды. Мысалы, 1 мл лас суда бірнеше жү з миллион микробтар, ал 1 гр тың айтылғ ан топырақ та бірнеше миллиард микробтар кездеседі. 1 гектар тың айтылғ ан топырақ тың жыртылғ ан қ абатында 5–10 тонна микроорганизмдердің массасы қ ұ ралады. Барлық жерге таралуы – убиквитарлығ ы (стратосфера, мұ хитар мен тең іздер тү бінде, қ ар мент мұ зда, шө лдер мен ыстық су қ оймаларында, жанар тауларда, мұ най қ абаттарында, атомдық реакторларда, адам жә не жануарлар мен ө сімдіктер организмдерінде кездеседі).Микроорганизмдер тіршілікпен байланысы жоқ жерлерде кездеседі. Убиквитарлық тың - кең таралуының негізгі себебі: Мө лшерінің ұ сақ тығ ына байланысты жең іл таралуы.Кө беюінің ерекшлігі. Адаптацияғ а яғ ни бейімделуге қ абілеттілігінің жоғ арлығ ы. Микроорганизмдер табиғ атта – топырақ та, суда, ауада кең таралғ ан, биосферадағ ы зат айналымына белсене қ атысады. Азот жә не фосфор айналымы. Топырақ, ө сімдік, жануарлармен мен микроорганизмдердің арасындағ ы заттардың айналыман қ ұ райды, олар Жердегі тіршілікті қ амтамасыз етеді. Ө лі денелер микроорганизмдер кө мегімен минерализацияланып(ыдырап) пайда болатын элементтер қ айтадан заттар айналымына оралады. Биосфераның кез келген комплнентінен органикалық жә не минералды заттардың қ оры жақ сақ талады. Олардың сақ талу ұ зақ тығ ы қ озғ алыс жылдамдығ ы мен мө лшеріне байланысты. Биосферада элементтердің айналымында прокариоттардың басты рө л атқ аруының себебі микроорганизмдердің санының кө птігіне олардың табиғ атта кең інен таралуына кез келген заттарды ыдыратуғ а қ абілеті бар микроб клеткаларының ә мбебап ферментативті аппаратының болуына байланысты. Кө бінесе субстраттағ ы белгілі бір затты физиологиялық функциялары жағ ынан ұ қ сас микроорганизмдер тобы ө ң дейді. Мұ ндай микроорганизмдер тобын физиологиялық топ деп атайды. Азот айналымы. Табиғ атта азоттың негізгі қ оры атмосфера мен литосфераның геохимиялық қ орларында шоғ ырланғ ан. Атмосферадағ ы газ тә різді молекулалы азоттың мө лшері 75-80%-ды қ ұ райды.Алмасу ү рдістеріне, ең алдымен атмосферадағ ы молекулалы азот қ атысады. Молекулалы азот химиялық жағ ынан инертті жә не жоғ ары сатыдағ ы организмдер оны қ олдана алмайды. Қ оректену заттар ретінде олар кө бінесе байланысқ ан тү рдегі азотты пайдаланады. Молекулалы азоттың тірі организмдер қ олдана алатын тү рге айналуының екі жолы бар: 1-фотохимиялық сің іру жә не еритін оксидтердің тү зілуі; 2-биологиялық сің іру. Азот айналымы ө зара байланысты бірқ атар ү рдістерлен тұ рады: молекулярлы азоттың биологиялық сің іруі, аммонификация, нитрификация, денирификация. Тірі организидердің ішінен тек бактериялар ғ ана молекулалы азотты сің іруге қ абілетті. Бактериялардың азотты сің іруін екіге бө леді: симбиозды жә не симбиозды емес. Симбиозды емес азот сің іруін еркін тіршілік ететін аэробты жә не аноэробты бактериялар жү зеге асырады. Аэробты белсенді тү рлер Azotobacter, Klebsiella, Azospirillum туысына жатады. Олардың негізгі тіршілік ету ортасы топырақ жә не ө сімдік ризосфорасы. Анаэробты азот сің іруін суқ оймаларда аноксигенді фотосинтездеуші бактериялар, ал топырақ та анаэробты клостридиялар – Clostridium pasterianum жү зеге асырады. Азоттың кө п мө лшері (60%) жер беті экожү йесінде шоғ ырланғ ан: жайылымдық, орман жә не шө лейт жерлерде, су экожү йесінде 40% молекулярлы азот сің іріледі. Азоты бар органикалық заттарды микроорганизмдер минерализациялап, аммиакқ а дейін ыдыратады. Бұ л процестер аммонификация д.а. Оларды ә р тү рлі микроорганизмдер тобы жү зеге асырады. Микроорганизмдер тіршілігі барысында органикалық азот қ осылыстарының кө п мө лшері қ арашірік кү йінде топырақ та сақ талады. Аммонификация нә тижесінде планета ө сімдік, жануарлар жә не микро-змдер қ алдық тарынан тазартылады. Азоттың ө згеруінің келесі бір маң ызды сатысына нитрификация жатады.Мұ нда аммиак нитратқ а айналады. Нитрификация ү рдісін екі арнайы хемолитоавтотрофты нитрификациялаушы бактериялар тобы жү зеге асырады. Денитрификация нитриттер мен нитраттардың молекулярлы азотқ а дейін тотық сыздануы, бұ л азот айналымындағ ы экологиялық маң ызды ү рдіс. Денитрификация кө птеген бактериялар жү зеге асырады. Денитрификация ү рдісі кезінде нитрат молекулярлы азотқ а айналады, молекулалы азот қ айтадан атмосферағ а оралады.Азоттың атмосфера, гидро-жә не литосфера арасындағ ы трансформациясы молекулярлы азот арқ ылы жү реді. Фосфор айналымы. Фосфор жең іл тотығ ада ә рі табиғ атта бос кү йінде кездеспейді. Табиғ и субстраттарда ол фосфор қ ышқ ылының эфирі не тұ здар кү йінде, ал Жер қ абығ ында минерал тү рінде кездеседі. Фосфордың негізгі кө зі топырақ пен жауын шашындар болып табылады. Фосфор кө міртегі мен азот сиақ ты тірі организмдер ү шін қ ажетті маң ызды элементтер қ атарына жатады. Микроорганизмдер мен ө сімдіктердің ө суі фосформен бақ ыланады. Фосфордың мобилизациялануында микроорганизмдердің маң ызы зор.Олар фосфордың қ осылыстарын бейорганикалық тү ріне айналдырады жә не олардың ерігіштігін жоғ арлатады.Органикалық жә не бейорганикалық тү рдегі фосфор балшық тар мен қ арашіріктер бө лшектерінде адсорбцияланады. Сондық танда фосфордың мобилизация жә не иммобилизация ү рдістері экожү йедегі биологиялық компоненттері қ алпында ұ стап тұ руда ү лкен қ ызмет атқ арады. Топырақ тағ ы фосфоорганикалық қ осылыстардың минерализациялауу ү рдісіне ә р тү рлі микроорганизмер қ атысады: Pseudomonas, Bacillus туысына жататын бактериялар мен кейбір актиномициттер, саң ырауқ ұ лақ тер, ашытқ ы саң ырауқ ұ лақ тары. Бейорганикалық фосфордың негізгі бө лігі тау жыныстарын тү зуші минералдардың қ ұ рамына кірсе, кейде топырақ пен суда ерімейтін кальций, алюминий, темір фосфаттары тү рінде болады. Бұ л қ осылыстарды ө сімдіктер игере алмайды. Алайда кейбір микроорганизмдер ерімейтін тү рдегі қ осылыстарды еритін тү рге айналдырады. Оалрғ а: Bacillus, Pseudomonas, Mycobacterium, Micrococcus туысының бактериялары мен актиномицеттер жә не актиномицеттер мен зең саң ырауқ ұ лақ тары жатады. Микроорганизмдер ерімейтін фосфор қ осылыстарын еритін тү рге айналдыру кезінде органикалық жә не минералды қ ышқ ылдар тү зеді де оларды қ арапайым қ ұ мырсқ а, сірке, сү т, майлы қ ышқ ылдарғ а жә не кү рделі гумин қ ышқ ылдарына дейін айналдырады.Олар жалпы милералдардан фосфорды шаймалдауғ а қ абілетті. Еритін фосфартарды микроорганизм қ олданады, ө сімдіктер игереді, жартылай тең із бен мұ хит суларына шайылады.

Оттегі, кө міртегі жә не кү кірт айналымы. Кө міртегі мен оттегінің айналымы.Кө міртегі айналымы барлық биогеохимиялық циклдердің ішіндегі ең маң ыздысы болып табылады. Кө міртегі тірі организмдегі маң ызды компоненттерге жатады, барлық органикалық қ ұ рғ ақ заттың 50% мө лшері осы кө міртегінің ү лесіне тиеді. Кө міртегі айналымында кө мірқ ышқ ыл газаның алатын рө лі зор, ол ауа арқ ылы топырақ пен суқ оймаларғ а келіп тү седі.Биосфераның ә рбір бө лігінде кө міртегінің жалпы кө лемі ә ртү рлі. Кө міртегінің дү ниежү зілік айналымы CO2арқ ылы жү зеге асырылады жә не оның айналымына ө сімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер қ атысады, яғ ни биогеохимиялық айналымғ а биологиялық айналым ү лкен ү лес қ осқ ан. Бұ л айналым аэробты жә не анаэробты жағ дайда жү реді. Аэробты жағ дайда ө сімдіктер мен оксигенді фототү зуші бактериялар CO2-ні сің іріп, органикалық қ осылыстарғ а айналдырады. Пайда болғ ан оргикалық заттарды жануарлар мен аэробты гететрофтар энергия ретіндеатмосферағ а қ айта оралады. Анаэробты жағ дайда кө міртегі айналымына аноксигенді фототү зуші бактериялар мен анаэробты тыныс алу жә не ашу ү рдісі арқ ылы энергияны алатын бактериялар қ атысады.Кө міртегі айналымындағ ы мө лшері жағ ынанең аз компонентке метан жатады. Ол шығ у тегіне қ арай биогенді жә не биогенді емес (табиғ и газ, кө мір шахталары)деп бө лінеді.Оның жылдық ө німі 1× 105 г/жыл, оның 65%-ы биогенді, ал 45%-ы биогенді емес газ ү лесіне тиеді. Метаногенді бактериялар энергетикалық метобализмінде Co2 элктрон акцепторы ретінде қ олдана отырып, метан тү зеді. Метанды метантотық тырушы бактериялар пайдалану нә тижесінде CO2 қ айта оралады.Олар топырақ та, суда кең таралғ ан. Оттектің айналымы кө міртегі айналымымен тығ ыз байланысты. Оттек тіршілік ү шін ө те маң ызды. Атмосферадағ ы оттектің мө лшері тұ рақ ты дең гейде сақ талуы ө сімдіктерге байданысты. Олар оттегін фотосинтез барысында судың тотық сызданғ ан оттегін молекулалы оттекке (O2) дейін тотық тырады.Кү кірт айналымы. Кү кір айналымы – табиғ атта кү кірттің ү здіксіз айналу қ ұ былысы. Кү кірт ө зінің оксидтері SO3 пен SO2, кү кіртсутек H2S жә не бос кү кірт кү йінде жанартаулардың атқ ылауы кезінде сыртқ ы ортағ а шығ арылады. Сонымен қ атар табиғ атта кү кір айналымы кө п мө лшерде темір, қ орғ асын, мырыш, т.б. металдардың сульфидтері қ атысады. Сульфидтер қ ұ рамындағ ы кү кірт биосферада кө птеген микроорганизмдердің ә серінен сульфаттық кү кіртке дейін тотығ ып топырақ пен судың қ ұ рамында болады. Топырақ тағ ы сульфаттарды ө сімдіктер бойына сің іреді. Адам мен жануарлардың организмінде кү кірт аминқ ышқ ылдары мен белоктың қ ұ рамында болады, ал ө сімдіктерде эфир майларының, т.б. қ ұ рамына кіреді. Топырақ та жә не тең із лайларында ө лі организмдер қ алдық тарының ыдырауы кезінде кү кірттің ө те кү рделі ө згерістері байқ алады. Микроорганизмдер ә серінен белоктың ыдырауы нә тижесінде пайда болғ ан кү кірсутек ә рі қ арай бос кү кіртке не сульфаттарғ а дейін тотығ ады. Бұ л процесте турлі микроорганизмдердің қ атысуы нә тижесінде кү кірттің кө птеген аралық қ осылыстары тү зіледі. Топырақ тағ ы кү кіртсутек тү рлі сульфидтік кендер, ал сульфаттардан гипс кендері тү зіледі. Сульфидтер мен гипстің ыдырауы нә тижесінде бө лініп шық қ ан кү кірт қ айтадан кү кір айналымына тү седі. Ө сімдіктердің, жануарлардың жә не микроорганизмдердің органикалық қ алдық тары кү кірті бар қ осылыстарғ а ө те бай.Кү кірттің органикалық қ осылыстарының минерализациялануынан протеолитикалық қ асиетке ие гетеротрофты микроорганизмдер жү зеге асырады.Олардың ішінде ең белсенділері Proteus, Bacillus, Arthrobacter жә не мицелиалды саң ырауқ ұ лақ тар жатады.Аэробты жағ дайда белоктар минерализацияланғ ан жағ дайда тек қ ана H2S бө лініп қ оймай, сонымен бірге молекулярлы азот пен сульфаттар, ал анаэробты жағ дайда H2S-пен қ атар меркаптан типтес қ осылыстар тү зіледі.Органикалық қ осылыстардың минерализациялануы кезінде кү кірттің жартысы игеріліп, микроорганизмдер цитоплазмасымен байланысады. Осылайша, кү кірттің бекіну ү дерісі иммобилизация деп аталады. Микроорганизмдер бейорганикалық кү кірт қ осылыстары ретінде молекулярлы кү кіртті, сульфаттарды, сульфиттерді қ олданады, ал олар ө з алдында электрон доноры не акцепторлар ретінде энергия алуда жұ мсалады.

Кү кірт қ осылыстарының трансформациясының тотығ у кезең дері, кү кіртсутектің, элементарлы кү кірттің жә не де бірқ атар тотығ ып ү лгермеген қ осылыстарының тотығ уы сульфофикация деп аталады. Кү кірт бактерияларына қ арағ анда тионды бактериялар кү кіртті сутектің молекуласын, кү кіртті, сульфидтерді, тиосульфатты жә не тетратионатты тотық тыра отырып, кү кіртті клеткада тыс орта жинайды.

Микроорганизмдердің ө сімдіктермен, жануарлармен жә не адамдармен қ арым-қ атынасы. Микроорганизмдер ә рекетінің қ олданбалы аспектілері.

Микроорганизмдер адамдар, жануарлар жә не ө сімдіктердің патогені болып саналады. Микроорганизмдердің кейбір тү рлері топырақ ты қ ұ нарсыздандырып, кө птеген адам шаруашылығ ы ө німдерін бү лдіреді, металдардың коррозияғ а ұ шырауына ық пал етеді. Микроорганизмдерді мал азығ ын даярлауда қ олдану. Микроорганизмдер, ө сімдіктер мен жануарлардың органикалық қ алдық тарын шірітіп, ыдыратып жай қ осылыстарғ а: суғ а, кө мір қ ышқ ыл газына, аммиакка жә не басқ а заттарғ а айналдырады. Егер жер бетінде тек ө сімдіктер мен жануарлар ғ ана болса, кө п органикалық заттар ыдырамай, жинала берер еді де, табиғ аттағ ы заттардың айналымына едә уір кедергі келтірер еді, тіршілік» санитарларынсыз” ө мір де болмас еді. Микроорганизмдердің адам ө міріндегі маң ызы. Микроорганизмдер пайдалы жағ ына қ арама-қ арсы зияндылығ ы олардың аурутудырғ ыштығ ы олар ө німдерді кө герту шіріту, археологиялық ескерткіштердің шіруі. Олар тағ ам ө неркә сібінде пайдаланады.Адам мен жануарлардың ауыз қ уысында бактериялардың басым кө пшілігі тіс ө ң езіндес кө п шоғ ырланады. Мысалы, тіс ө ң езінің 1г массасында 250 млн микроб клеткалары болады. Ауыз қ уысының тұ рақ ты мекен етушілеріне стрептококтар, лактобатцилдер, каринебактериялар, актиномицеттер, бактероидтар, ашытқ ы саң ырақ ұ лақ тар, микоплазмалар жатады. Факультативті мекен етушілерге энтеробактериялар, споратү зші бактериялар жатады.Ауыз қ уысындағ ы микроорганизмдердің сандық жә не сапалық қ ұ рамына жағ дай жасайтын сілекей болып табылады, ол антибактеиалды белсенділекке ие ә р тү рлі ферменттер бө леді. Адам қ арнында микроорганизмдер мү лдем болмайды, ол қ арындағ ы бактерицидтік ә сері бар қ арын сө лі мен қ ышқ ыл реакциясына байларысты. Патагенді микроорганизмдер адамды, жануарлар мен ө сімдіктер ауру тудырады.Олардың басты ерекшілігі-жоғ ары сатылы организмдердің мү шелері мен ұ лпаларында шоғ ырланып, инфекциялық ү рдістер тудыруы.

6. Вирустардың негізгі қ аситеттері жә не табиғ аты. Вирустар – клеткасыз организмдер. Олар негiзiн қ ұ райтын ДНҚ немесе РНҚ жә не оны қ оршап тұ рғ ан белокты капсидтен тұ рады. Вирустар бактериялардан миллион есе кiшi жә не оны 40000 есе ү лкейтетiн электрондық микроскоп арқ ылы кө руге болады. Вирусты сыртынан нә руыз қ абаты қ аптайды, ішінде ДНҚ немесе РНҚ болады. Вирустардың негізгі қ асиеттері олардың микробтардан да ө те ұ сақ тығ ы; соның салдарынан бактериялар ө тпейтін арнаулы сү згілерден ө тетіндігі; лабораторияда қ олдан жасалғ ан қ оректік орталарда ө сіп дамымайтындығ ы; тек тірі клеткада ғ ана тіршілік ететіндігі; тү рлі тірі немеое структурасы алдын ала бұ зылып, ұ нтақ талғ ан тканьдерде, тауық жү мыртқ асында ө ніп-ө се алатын қ абілеттілігі; кейбір вирустардың кристалл тү зетін де қ асиеті бар. ирустардың табиғ атта тіршілік етуі. Табиғ атта вирустар бірнеше жағ дайда тіршілік етеді.
1. Клеткалардың ішінде кездесетін вегетациялық немесе кө бею тү рлері. Мұ ндай вирустарғ а " вирус — клетка кешені" деген синоним қ олданылады.
2. Клетканың сыртындағ ы кө беймей, жай тұ рғ ан тү рі. Бұ л жағ дайда " вирион" деген ұ ғ ым қ олданылады. Вирустар тек қ ана клетка ішінде ө сіп жетілетін арамтамақ тар жә не бір иеден екінші иеге ауысып отырады. Вирустар тек клетка ішінде ғ ана ө сіп-ө неді.
Вирустардың тек клеткада ғ ана ө сетін себебі вирустардың қ ұ рамы ө те қ арапайым: нуклеин қ ышқ ылы, белок, қ ант жә не май, тек кейбір кү рделі вирустардың ғ ана ферменттері болады. Осындай қ ұ рамы қ арапайым вирустар кө бею ү шін клетканың материалдарын пайдалануғ а мә жбү р болады. Олар: рибосомалар, клетка мембранасы, ферменттер, энергия тудыратын жү йелер. Вирустарда ядро да, клеткағ а тә н заттар да жоқ. Дегенмен, вирустардың кө беюіне ә сер ететін клетканың заттары қ ажет. Бұ л жағ дай қ арақ шылар басып алғ ан кеме секілді. Ө йткені, вирустар ө з дегенін істету ү шін байланыс органдарын қ олына алып ө з ү кімін жү ргізеді. Демек, вирустар ө здеріне қ оректі заттарды ө здері қ ұ рамай тек қ ана нұ сқ ау арқ ылы торшаны ө зіне бағ ындырып, жұ мыс істетеді. Ол " нұ сқ ауды" вирустың нуклеин қ ышқ ылы береді. Вирустар табиғ аттағ ы барлық жаны бар заттардан ерекше болады.

7. Клеткадағ ы нуклеин қ ышқ ылдарының қ ызметі. РНҚ, ДНҚ жә не олардың биологиялық ролі. ДНҚ редупликациясының механизмдері. Нуклеин қ ышқ ылдары дегеніміз – мономер-нуклеотидтерден тү зілген полимерлі молекулалар. Ә рбір нуклеотид пурин жә не пиримидин негіздерінен, пентозадан жә не фосфор қ ышқ ылының қ алдығ ынан тұ рады. Барлық клеткаларда нуклеин қ ышқ ылдарының екі типі кездеседі: дезоксирибонуклеин (ДНҚ) жә не рибонуклеин (РНҚ) қ ыщқ ылдары. ДНҚ клетканың ядросында пайда болып, сонда қ ызмет етеді, ал РНҚ ядрода пайда болып, цитоплазма мен ядрода қ ызмет етеді. ДНҚ молекуласы – спираль тү рінде иілген, қ ос полинуклеид тізбегінен тұ рады. Ә рбір дара тізбек – ө зара байланысқ ан мономер-нуклеотидтерден тү зілген полимер. Ә рбір нуклеотидтің қ ұ рамына екі тұ рақ ты компонент (фосфор қ ышқ ылы жә не дезоксирибоза кө мірсуы) жә не бір тұ рақ сыз компонент кіреді. ДНҚ -ның басты қ ызметі – тұ қ ым қ уалаушылық ақ паратты сақ тап, ө ндіріп, оны ұ рпақ тан ұ рпақ қ а жеткізу.

РНҚ -ның молекулалық қ ұ рылымы ДНҚ -на ұ қ сас болғ анымен, біршама ө згешеліктері де бар. РНҚ -ның молекуласы нуклеотидтерден тү зілген дара тізбек. Оның қ ұ рамына да тө рт тү рлі нуклеотид енеді, бірақ ДНҚ -ындағ ы тиминнің орнында РНҚ -ында урацил болады. Сонымен қ атар, РНҚ -ның молекуласының барлық нуклеотидтерінде дезоксирибоза емес, рибоза болады.

Клеткада РНҚ -ның ү ш тү рі бар. Олардың атаулары атқ аратын қ ызметтеріне сә йкес келеді:

— тасымалдаушы РНҚ (тРНҚ) кө леміне қ арай ең ұ сақ, ақ уыз синтезі жү ретін орынғ а аминқ ышқ ылдарын тасымалдайды;

— информациялы (ақ паратты) немесе матрицалы РНҚ (мРНҚ) тРНҚ -ғ а қ арағ анда неғ ұ рлым ірі. Олар ақ уыздың қ ұ рылымы туралы ақ паратты ДНҚ -нан ақ уыз синтезі жү ретін орынғ а жеткізеді;

— рибосомалық РНҚ (рРНҚ) рибосомалардың қ ұ рамына кіреді. РНҚ -ның барлық тү рлері клетканың ядросында комплементарлық принципімен ДНҚ -ның тізбектерінің бірінде синтезделеді. РНҚ -ы клеткада арнайы ақ уыздарды синтездеуге қ атысады.

ДНК репликациясы. Кез келген клетка бө лінер алдында оның ДНҚ молекуласы екі еселенеді жә не соның нә тижесінде ұ рпақ клеткалары алғ ашқ ы аналық клеткадағ ыдай ДНҚ молекуласына ие болады. Олай болса, бө лінетін клетканың ДНҚ -сы дә л ө зіне ұ қ сас тағ ы бір ДНҚ молекуласын жасауы. Сонымен, ДНҚ мынадай жолмен екі еселенеді. Алғ аш спиральдың екі тізбегі бір нү ктеден бастап ажырай бастайды. Сонан кейін бір-бірінен алшақ тап ажырағ ан ә рбір тізбектердің бойына, оларғ а сә йкес жаң а тізбек синтезделіп, жаң а тізбек жасалу барысында ажырағ ан екі тізбекпен ө зінің азоттық негіздері арқ ылы байланысып, онымен ө з алдына жаң а спираль қ ұ рай бастайды. Сө йтіп алғ ашқ ы ДНҚ -ның екі тізбегі толық ажырап болғ анда, екі жаң а спираль да жасалып бітеді. Алғ ашқ ы ДНҚ тізбегі ажырамай тұ рғ анындағ ы екінші ескі тізбегіне толық ұ қ сас болады. Ә рине, бұ л процесті де клеткадағ ы ферменттер жү ргізеді. ДНҚ тізбектерінің бағ ыттары қ арама-қ арсы екені белгілі. Жұ мысына ө те мұ қ ият ферменттер жаң а тізбекті тек бір бағ ытта, яғ ни 5'—> 3' бағ ытында ғ ана жасайды. Олай болса, ферменттер ажырағ ан тізбектердің біреуінің бойымен жаң а тізбекті жоғ арыдан тө мен қ арай, ал екіншісінің бойымен тө меннен жоғ ары қ арай синтездейді. Ең қ ызығ ы жаң а тізбектер ү здіксіз жасалмайды, ескі тізбектің бойында бірінен кейін бірі шағ ын ДНҚ фрагменттері пайда болып отырады. Ондай фрагменттердің ұ зындығ ы қ арапайым бактерияларда 200 нуклеотидтен тұ рса, кү рделі организмдерде ол 2000-ғ а жуық. Осындай фрагменттерді алғ аш байқ ағ ан жапон ғ алымы Р. Оказаки, сондық тан оларды оказаки фрагменттері деп атайды. 1957 жылы М. Мезельсон мен Ф. Сталь, Дж. Уотсон жә не Ф. Криктің бактериялық клеткадағ ы ДНҚ -ның жартылай консервативті тү рде екі еселенуі (репликация) жө ніндегі кө зқ арасын дә лелдеді.

8. Крис - кросс тұ қ ым қ уалау. Онтогенезде жыныстың дифференциациясы жә не қ айталануы. Крис-крос. Цитогенетика ғ ылымы дамуының нә тижесінде жануарлардың аталық жә не аналық жасушаларындағ ы хромосомаларда айырмашылық бар екені анық талды. Организмнің жынысы ұ рық тану кезінде анық талады. Ол хромосомалар жиынтығ ына байланысты. Адамның дене жасушаларында 46 хромосома бар. Олар 23 жұ п тү зеді. Олардың 44 хромосомасы (22 жұ бы) еркектерде де, ә йелдерде де мө лшері, қ ызметі жағ ынан бірдей ұ қ сас болып келеді. Оларды аутосомдар деп атайды. Ал 23-жұ пты жыныстық хромосомалар деп атайды.

Аналық та жұ п X хромосомалар болғ андық тан, мейоз нә тижесінде оларда бір типті жұ мыртқ а жасушасы тү зіледі, ә рқ айсысында бірден X хромосома болады. Аталық та сперматозоидтердің бір типінде X хромосома болса, екінші типінде Ү хромосома болады. Сондық тан ұ рық тану кезінде екі тү рлі комбинация тү зіледі.

· 1. X хромосомасы бар жұ мыртқ а жасушаны X хромосомасы бар сперматозоид ұ рық тандырғ ан жағ дайда зиготада жұ п XX хромосомалар болады. Мұ ндай зиготадан аналық даралар жетіледі.

· 2. X хромосомасы бар жұ мыртка жасушаны Ү хромосомасы бар сперматозоид ұ рық тандырғ ан кезде, зиготада X жә не Ү хромосомалар болады. Мұ ндай зиготадан аталық даралар жетіледі. Сонымен сү тқ оректілерде аналық жыныс — гомогаметалы да, аталық жыныс — гетерогаметалы болады.

Ү хромосомада аталық бездерді калыптастыратын гендер бар. Осының аркасында жыныс органдары мен белгілері жетіледі.

Гендері жыныс хромосомаларда орналасқ ан белгілерді жыныспен тіркескен белгілер деп атайды. Ал белгілердің жыныстық хромосомалары (X жә не Ү) арқ ылы ұ рпақ тан-ұ рпақ қ а берілуін жыныспен тіркескен белгілердің тұ қ ым қ уалауы деп атайды. Бұ л қ ұ былысты Т.Морган дрозофила шыбынына тә жірибе жү ргізгенде ашкан.

Жыныстық хромосомаларда орналаскан гендер аныктайтын белгілердің тұ қ ым қ уалауы, Мендель анық тағ ан белгілердің ажырауынан ө згеше болады. X жә не Ү хромосомалардың гомологті емес бө ліктері бар, сондық тан да X хромосомадағ ы гендердің аллельдері Ү хромосомада болмайды. Керісінше, Ү хромосомада бар гендердің аллельдері X хромосомада жоқ. Гендердің мұ ндай кү йін гомизиготалы деп атайды.

Егер ген X хромосомада орналасқ ан болса, онда ген ә кесінен қ ыздарына, шешесінен қ ыздарына жә не ұ лдарына белгілер тең дей беріледі. Белгілердің шешесінен ұ лдарына, ал ә кесінен кыздарына берілуі Крисс-кросс тұ қ ым қ уалау   деп аталады.

Белгілерді бақ ылайтын гендер Ү хромосомада орналасса, онда X хромосомада оғ ан сә йкес бө лік болмағ андық тан, ә кеден тек ұ лдарына беріледі. Себебі қ ыздарына Ү хромосома берілмейді. Мысал ретінде адамда аяқ саусақ тарының арасында жарғ актық болуы, қ ұ лақ тың ішінде шоқ жү ннің болуы, тек ә кеден ұ лдарына берілетін белгілер. Қ ұ старда, кейбір балық тардың тү рлерінде жә не кө белектерде кө птеген белгілер жыныспен тіркесіп берілетіні анық талғ ан. Бұ л жағ дайда белгілерді анық тайтын гендер X хромосомада орналасқ ан. Бірақ аналық гетерогаметалы да, аталық гомогаметалы болады

ЖЫНЫСТЫҢ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯЛАНУЫ. Жыныс анық талғ ан соң іле-шала дифференциациялану, яғ -ни жыныс айырмашылық тарының даму процесі: кө бею система-ларының, сондай-ақ шағ ылысуды қ амтамасыз ететін физиоло-гиялық жә не биохимиялық механизмдердің қ алыптасу процесі жү реді. Жануарлар эмбриондарындағ ы жыныстық тү рғ ыдан алғ ан-дағ ы ө се бастағ ан индифферентті гонадалардың қ осарлы сипаты болады. Олар дифференциация процесінде аналық жыныс клеткалары дамитын сыртқ ы қ абат — кортекстен (согіех) жә не аталық гаметалар дамитын ішкі қ абат — медулладан (тесіиі-1а) тү рады. Жыныс дифференциация барысында гонада қ абаттарының бірі дамиды, екіншісі басылады. Аталық жыныста кортекстік қ абаттың қ ызметін тежейтін медуллалық ткань тезірек жетіле-ді, осының нә тижесінде гонадалар аталық безге айналады. Ана-лық жыныста кортекстік кабаттың жетілуі тездейді, осының нә тижесінде медуллалық қ абаттың қ алыптасуы тежеледі де, гонадалар аналық безге айналады. Осындай ө згерістерге сә йкес жыныс жолдары да дифференциацияланады, олар екі жыныс-тың особьтарында да бірдей болып салынады. Кө птеген жануарларда жыныстың дифференциациялану процесін гормондар қ амтамасыз етеді, гормондарды эндокриндік бездер ғ ана емес, сондай-ақ жыныстық бастаманың кортекстік жә не медуллалық қ абаттары, ал кейініректе — жыныс бездері де бө ліп шығ арады. Жыныстың онан ә рі дифференциациялануы, ә сіресе қ осымша жыныстық белгілердің дамуы да ә р тү рлі гормондардың ә сері-мен ө теді. Гормондық секреция дә режесін гендер, дә лірек айт-қ анда, олардың балансы бақ ылап отырады. Жалпы баланста аталық жынысты анық тайтын гендердің басым болуы аталық гормондар активтілігінің артуына жә не аталық жыныстың диф-ференциациялануына, гендердің кері арақ атынасы — аналық жыныстың дамуына ә кеп соғ ады. Онтогенезде кейде бір жыныс-тың немесе екінші жыныстың гормондық секреция активтілігі-нің алмасуы интерсексуальдық формалардың дамуына ә кеп ті-рейді. Ө сімдіктер гормондары — ауксиндер жоғ ары сатыдағ ы ө сім-діктердің жыныс дифференциациясына айтарлық тай ә сер етеді.