Annotatsiya; Mikroorganizmlar turli XIL biologik jarayonlarda, jumladan, ozuqa moddalarining aylanishi va metabolizmida muhim rol o'ynaydi

MIKROORGANIZMLARNING OZIQLANISHI VA METABOLIZIMI

Abdujabborova Munavvar
Xudoyberdiyeva Dilnoza

Annotatsiya; Mikroorganizmlar turli xil biologik jarayonlarda, jumladan, ozuqa moddalarining aylanishi va metabolizmida muhim rol o'ynaydi. Ularning oziqlanishi va metabolizmini tushunish ularning ekologik ahamiyati haqida tushunchaga ega bo'lish va potentsial ilovalarni o'rganish uchun juda muhimdir. Ushbu maqola mikroorganizmlarning ovqatlanishi va metabolizmining nozik tomonlarini o'rganadi, bu jarayonlarni o'rganish muhimligini ta'kidlaydi.
Kalit so’zlar: bakteriyalar, ugkerod, energiya manbasi, makroelementlar, oksidlanish
Kirish: Mikroorganizmlar, shu jumladan bakteriyalar, zamburug'lar va arxeyalar turli ekotizimlarda hal qiluvchi rol o'ynaydi va turli xil oziqlanish talablari va metabolik yo'llarga ega. Ularning oziqlanishi va metabolizmini tushunish qishloq xo'jaligi, biotexnologiya va tibbiyot kabi sohalarda qo'llanilishi uchun juda muhimdir.
Mikroorganizmlarning ovqatlanishi va metabolizmining murakkab dunyosiga kirib boraylik. Oziqlanish talablari: Mikroorganizmlar hayotiy funktsiyalarini bajarish uchun ba'zi muhim oziq moddalarni talab qiladi. Bularga quyidagilar kiradi:
Uglerod manbai: Mikroorganizmlar energiya va hujayra o'sishi uchun turli xil uglerod manbalaridan foydalanadi. Ba'zilar heterotroflar bo'lib, shakar kabi organik birikmalardan foydalanadilar, boshqalari esa karbonat angidrid kabi noorganik uglerod manbalaridan foydalanadigan avtotroflardir.
Azot manbai: Azot aminokislotalar, nukleotidlar va boshqa hujayra komponentlarini sintez qilish uchun zarurdir. Mikroorganizmlar azotni organik birikmalardan (masalan, oqsillar, aminokislotalar) yoki noorganik manbalardan (masalan, ammiak, nitratlar) oladi.
Boshqa makroelementlar: Mikroorganizmlar fosfor (nuklein kislotasi sintezi va energiya almashinuvi uchun), oltingugurt (aminokislotalar va oqsil sintezi uchun) va kaliy (ferment faollashuvi uchun) kabi boshqa makroelementlarni talab qiladi.
Mikroelementlar: Bularga temir, marganets, mis va rux kabi mikroelementlar kiradi, ular turli metabolik reaksiyalarda ishtirok etuvchi fermentlar uchun kofaktor sifatida hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Metabolik yo'llar: Mikroorganizmlar ozuqa moddalarini energiyaga aylantirish va hujayra tarkibiy qismlarini qurish uchun turli xil metabolik yo'llarga ega. Ba'zi muhim metabolik jarayonlarga quyidagilar kiradi:
Glikoliz: Bu markaziy metabolik yo'l energiya va piruvat kabi prekursor molekulalarni ishlab chiqarish uchun glyukozani parchalaydi, ular keyinchalik turli metabolik yo'llarga kiradi.
Krebs aylanishi (limon kislotasi aylanishi): Kislorod borligida mikroorganizmlar piruvatdan energiya olish uchun Krebs siklidan foydalanadilar. U ATP hosil qiladi, ekvivalentlarni (NADH, FADH2) va karbonat angidridni kamaytiradi.
Elektron tashish zanjiri (ETC): ETC ATP sintezi uchun kalit hisoblanadi. U elektronlarni qaytarilgan koenzimlardan (NADH, FADH2) bir qator elektron tashuvchilar orqali uzatadi, natijada proton harakatlantiruvchi kuch va ATP hosil qiladi.
Fotosintez: Ba'zi mikroorganizmlar, masalan, siyanobakteriyalar, suv o'tlari va fotosintetik bakteriyalar, yorug'lik energiyasini kimyoviy energiyaga aylantirib, fotosintezni amalga oshirishi mumkin. Ular yorug'likni ushlab turish va ATP sintezini va ekvivalentlarni kamaytirish uchun xlorofill kabi pigmentlardan foydalanadilar.
Fermentatsiya: Kislorod yo'q bo'lganda, ba'zi mikroorganizmlar fermentatsiyaga uchraydi. Bu ularga glikolizni davom ettirish uchun zarur bo'lgan NAD + ni qayta tiklashga, etanol, sut kislotasi yoki butirik kislota kabi birikmalarni yon mahsulot sifatida ishlab chiqarishga imkon beradi.
Azot fiksatsiyasi: Ba'zi bakteriyalar azot fiksatsiyasi jarayoni orqali atmosfera azot gazini ammiakga aylantirishi mumkin.
Metabolizm deganda hujayra yoki organizmda sodir bo'ladigan barcha biokimyoviy reaktsiyalar tushuniladi. Bakteriyalar almashinuvini o'rganish asosan bakteriyalarda energiya hosil qilish uchun ishlaydigan substrat oksidlanish va dissimilyatsiya reaktsiyalarining kimyoviy xilma-xilligiga (substrat molekulalari parchalanadigan reaktsiyalar) qaratilgan.

Shuningdek, bakterial metabolizm doirasida o'sishi va hujayra barqaror holatini saqlab qolish uchun zarur bo'lgan noorganik yoki organik birikmalarning o'zlashtirilishi va ishlatilishini o'rganish (assimilyatsiya reaktsiyalari) kiradi.

Ushbu mos keladigan ekzergonik (energiya beradigan) va endergonik (energiya talab qiluvchi) reaktsiyalar integratsiyalashgan ferment tizimlari tomonidan tirik bakteriya hujayrasida katalizlanadi, yakuniy natija hujayraning o'z-o'zini replikatsiyasidir. Mikrob hujayralarining tegishli kimyoviy muhitda (masalan, bakterial madaniyat muhitida) yashashi, ishlashi va ko'payish qobiliyati va bu transformatsiya paytida yuzaga keladigan kimyoviy o'zgarishlar bakterial metabolizm doirasini tashkil qiladi.
Klyuyver va Donker (1924-1926) bakteriya hujayralari, turlaridan qat'i nazar, kimyoviy jihatdan boshqa barcha tirik hujayralarga ko'p jihatdan o'xshashligini tan oldilar. Misol uchun, bu tadqiqotchilar vodorod almashinuvi barcha metabolik jarayonlarning umumiy va asosiy xususiyati ekanligini tan oldilar.
Bakteriyalar, sutemizuvchilar va o'simlik hujayralari kabi, asosiy kimyoviy energiya manbai sifatida ATP yoki yuqori energiyali fosfat bog'idan (~ P) foydalanadi. Bakteriyalar, shuningdek, o'sish va energiya almashinuvi uchun zarur bo'lgan ko'plab oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalari uchun funktsional koenzim sifatida B-kompleks vitaminlarini talab qiladi.
Faqat oltingugurt va noorganik tuzlarni o'z ichiga olgan muhitda o'stirilgan Thiobacillus thiooxidans kabi organizm ko'p miqdorda tiamin, riboflavin, nikotinik kislota, pantotenik kislota, piridoksin va biotinni sintez qiladi. Shuning uchun Klyuyver biokimyoning birlik nazariyasini taklif qildi, unda organizm hujayralari ichidagi hayotiy jarayonlarni qo'llab-quvvatlovchi va qo'llab-quvvatlovchi barcha asosiy fermentativ reaktsiyalar farqlardan ko'ra ko'proq o'xshashliklarga ega ekanligini ta'kidladi.
Ushbu biokimyoviy birlik kontseptsiyasi ko'plab tadqiqotchilarni molekulyar darajada "bir xil" bo'lgan eukaryotik, o'simlik va hayvonlarning biokimyoviy reaktsiyalarini o'rganish uchun namunaviy tizim sifatida bakteriyalardan foydalanishga undadi.
Uglerod va energiya manbalari bo'yicha tasnifi:
Organizmlarni metabolizm uchun foydalanadigan uglerod manbasiga, shuningdek energiya manbasiga qarab aniqlash mumkin. Auto- ("o'z") va hetero- ("boshqa") prefikslari turli organizmlar foydalanishi mumkin bo'lgan uglerod manbalarining kelib chiqishiga ishora qiladi. Noorganik karbonat angidridni (CO2) organik uglerod birikmalariga aylantiruvchi organizmlar avtotroflardir.

O'simliklar va siyanobakteriyalar avtotroflarning mashhur namunalaridir. Aksincha, geterotroflar ozuqa moddalari sifatida murakkabroq organik uglerod birikmalariga tayanadi; Bular ularga dastlab avtotroflar tomonidan beriladi. Odamlardan tortib ko'plab prokaryotlargacha bo'lgan ko'plab organizmlar, jumladan, yaxshi o'rganilgan Escherichia coli, geterotrofdir.

Organizmlarni ular foydalanadigan energiya manbasiga qarab ham aniqlash mumkin. Barcha energiya elektronlar almashinuvidan kelib chiqadi, ammo elektronlar manbai har xil turdagi organizmlarda farq qiladi. Foto- ("yorug'lik") va kimyo- ("kimyoviy") prefikslari turli organizmlar foydalanadigan energiya manbalariga ishora qiladi.
Yorug'likdan elektron o'tkazish uchun energiya oladiganlar fototroflardir, kimyotroflar esa kimyoviy bog'lanishlarni buzish orqali elektron o'tkazish uchun energiya oladilar. Kimyotroflarning ikki turi mavjud: organotroflar va litotroflar. Organotroflar, jumladan, odamlar, zamburug'lar va ko'plab prokariotlar organik birikmalardan energiya oladigan kimyotroflardir.
Litotroflar ("litho" "tosh" degan ma'noni anglatadi) kimyoviy moddalar bo'lib, ular noorganik birikmalar, jumladan vodorod sulfidi (H2S) va qaytarilgan temirdan energiya oladi. Litotrofiya mikroblar dunyosiga xosdir.
Uglerod va energiya olish uchun ishlatiladigan strategiyalar organizmlarni oziqlanish turiga ko'ra tasniflash uchun birlashtirilishi mumkin. Aksariyat organizmlar kimoheterotroflardir, chunki ular organik molekulalarni elektron va uglerod manbalari sifatida ishlatadilar.
Metabolizmning oksidlanishi va qisqarishi:
Elektronlarning molekulalar o'rtasida o'tkazilishi muhim ahamiyatga ega, chunki atomlarda saqlanadigan va hujayra funktsiyalarini yoqish uchun ishlatiladigan energiyaning katta qismi yuqori energiyali elektronlar shaklida bo'ladi. Energiyani elektronlar shaklida uzatish hujayraga energiyani bosqichma-bosqich o'tkazish va ishlatish imkonini beradi; ya'ni bitta, halokatli portlashdan ko'ra kichik paketlarda.
Donor molekulalaridan elektronlarni olib tashlab, ularni oksidlangan holda qoldiradigan reaksiyalar oksidlanish reaksiyalaridir; Akseptor molekulalariga elektron qo'shib, ularni qaytarilgan holda qoldiradiganlar qaytarilish reaktsiyalaridir. Elektronlar bir molekuladan ikkinchisiga o'tishi mumkinligi sababli, oksidlanish va qaytarilish tandemda sodir bo'ladi. Bu juft reaksiyalar oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari yoki oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari deb ataladi.
Xulosa
Mikroorganizmlar bir qator oziqlanish strategiyalari va metabolik yo'llarni namoyish etadi, bu ularning yashashiga imkon beradi va ekologik jarayonlarga hissa qo'shadi. Ularning turli xil energiya va uglerod manbalaridan foydalanish qobiliyati ularning turli muhitlarga moslashishini ta'kidlaydi. Ushbu sohadagi davomli tadqiqotlar mikroorganizmlar ekologiyasi haqidagi tushunchamizni chuqurlashtiradi va innovatsion ilovalarga yo'l ochadi.