Биомассаны алу және өңдеудің биотехнологиясы Шымкент, 021 Әож 557. 1: 547. Ббк 28. 072 Есимова А. М., Ибраимова Ж. К. «Биомассаны алу және өңдеудің биотехнологиясы»
жүктеу/скачать 0.95 Mb.
|
| Экзотермиялық және эндотермиялық реакциялардың толық жүруі үшін кез-келген органикалық қосылысты пайдалануы мүмкін. Мәселен, қантты гетеротрофтар өз ақуызын құруда көміртегінің көзі ретінде қолдануы мүмкін. Ал сол қант энергия көзі болып та есептеледі. Энергия алу үшін көбінесе азотсыз заттар жұмсалса, микробтар өз денесін құруға азотты заттарды пайдаланады.
Органикалық заттарды тотықтырғанда микробтан энергия көп бөлінеді. Оның бір жартысын жасуша пайдаланса, ал қалғандары сыртқы ортаға тарап, температураның жоғарылауына себепкер болады. Микроорганизмдердің осындай қасиетін іс жүзінде, әсіресе көкөністерді өсіру үшін биоотын ретінде көшет өсетін жерде қолданады. Бірқатар микроорганизмдердің тыныс алу барысында қоректік ортадағы заттардың тотығуы соңына дейін яғни, көмір қышқыл газы мен суға дейін жетпейді. Бұған сірке қышқылы бактерияларының тыныс алуы мысал бола алады. Бұлардың этил спиртін тотықтыруы көмір қышқыл газына дейін емес, сірке қышқылына дейін жүреді. Кейбір саңырауқұлақтар қантты тотықтырған кезде қымыздық және лимон қышқылы түзіледі. Бұл микроорганизмдер өнеркәсіпте сірке, лимон және қымыздық қышқылдарын алуда қолданылады. Кейбір микроорганизмдердің тыныс алуы органикалық емес қосылыстарды тотықтыру процесінде болады. Мысалы, нитрификациялаушы бактериялар аммиак тұзын алдымен азотты, одан соң азот қышқылына дейін тотықтырады. Микроорганизмдердің тыныс алуы көпшілік жағдайда жоғары сатыдағы организмдердің аэробты тыныс алуына өте ұқсас. Аэробты жолмен тыныс алу екі сатыда жүреді. Бірінші сатыда органикалық заттар бірнеше аралық реакциялардан өтіп, көмірқышқыл газына дейін тотығады, ал босап шыққан сутегі атомы оны қабылдайтын акцепторға жалғасады. Міне осы фазада Кребс циклы немесе үш карбонды қышқылдар (ҮКК) циклы деп аталатын реакциялар циклынан өтеді. Екінші фазада бөлінген сутегі атомы ортадағы оттегімен байланысып, энергияға бай адинозинүшфосфор қышқылына (АҮФ) айналады. Бұл реакцияның екі фазасының соңында субстраттың көмір қышқыл газы мен суға дейін тотығуына әкеліп соқтырады. Осымен қатар бұл процесс биологиялық жағынан тым пайдалы энергияның түзілуін қамтамасыз етеді. Сонымен тыныс алу дегеніміз органикалық заттар электрондарының молекулалық оттегіне берілу процесі, демек тыныс алу кезінде электрондардың акцепторы рөлін оттегі атқарады. Ал ашу процесі кезінде органикалық заттардан бөлінген электрондар басқа органикалық затқа беріледі, яғни мұнда электрондар акцепторының рөлін процесс барысында түзілетін бір органикалық қосылыс атқарады. Егер органикалық зат микробтар тыныс алғанда толық тотықпаған болса, онда бөлінетін энергия да аз болады. Қалған энергия түзілген аралық өнімдер құрамында қалады. Тыныс алу барысында микроорганизмдер энергияны тек жылу күйінде ғана емес, басқа да формада химиялық, электр тогы және жарық күйінде де қамти алады. Органикалық қосылыстардың толық тотықсызданбауы, тыныс алу негізінен органикалық заттардың толық тотығуымен байланысты. Мұнда көмірсудан ақырғы өнім ретінде көмір қышқыл газы мен су бөлініп шығады. Кейбір бактериялар, мәселен, Pseudomonas туысының өкілдері және бірқатар саңырауқұлақтар көмірсуларды толық тотықтырмайды. Мұндай ортада глюкон, фумар, лимон, сүт, сірке қышқылдары жиналады. Заттардың шала тотығуы оттегі бар болса ғана жүреді, ал ашу процесі оттегін қажет етпейді. Әрине микроорганизмдер органикалық немесе органикалық емес заттарды тотықтыру үшін молекулалық күйіндегі емес, тотыққан қосылыстардағы байланысқан оттегін пайдаланады. Мәселен, бұл үшін қолданғанда азот, күкірт қышқылдарының тұздары көмір қышқылы тотықсызданған қосылысқа айналады. Сонда бұл микроорганизмдер электрондардың соңғы акцепторы ретінде оттегін емес, органикалық емес қосылыстарды, нитраттарды, сульфаттарды және карбонаттарды қолданады. Сөйтіп аэробты және анаэробты тыныс алудың негізгі айырмашылығы электрондардың соңғы акцепторларының табиғатына байланысты болады екен. Микроорганизмдердің осындай қасиеттері ашу процесі кезіндегіге қарағанда молекулалық оттегін қолданбай-ақ едәуір мөлшерде энергия қамтуға мүмкіндік береді. Нитраттар есебінен анаэробты жолмен тыныс алатын микроорганизмдерді факультативті аэробтар деп атайды. Оларға негізінен Pseudomonas және Bacillus туыстарына кіретін микроорганизмдер жатады. Ал осындай жағдайда сульфаттарды қолданатын микроорганизмдерде анаэробтар, сондай-ақ Дesulfovibrio, Деsulfomonas және Aesulfotomaculus туыстарына жатады. жүктеу/скачать 0.95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|