Ашытқы биомассасы синтезінің механизмі

Соң ғ ы кезде бірнеше рет жұ мыс істеудің жә не зерттеудің нә тижесінде ашытқ ылардың қ ұ рамындағ ы ақ уыз заттардың синтезінің сызба нұ сқ асы ұ сынылғ ан. Бастапқ ыда Эмбден-Мейергоф-Парназ сызба нұ сқ асы немесе пентозофосфат тізбегі бойынша қ анттың пирожұ зім қ ышқ ылына дейін ыдырау процесі жү реді.

Кербыс тізбегі бойынша пирожү зім қ ышқ ылы шавельді сірке қ ышқ ылына айналады да аммиакпен байланысып жасушаның негізгі ақ уызды қ ұ рамы болып табылатын аспаршы қ ышқ ылын береді.

Ақ уыз синтезінің процесі жасуша ядросымен бақ ыланатыны белгілі. Бұ л жерде негізгі роль нуклейн қ ышқ ылдары айналатынын біз Ф.Мишердің фундаментальді зерттеулерінің нә тижесінен кө руге болады.

Нуклейн қ ышқ ылының екі тү рі бар дезоксирибонуклейн қ ышқ ылы ДНҚ жә не рибонуклейн қ ышқ ылы РНҚ. Олардың қ ұ рылысынан жә не функциясына ажыратуғ а болады. РНҚ кү рделі полимерлі қ ұ рылысы, яғ ни 18000-нан 2 000 000 дейін молекулярлы массасы бар химиялық қ ұ рылымы жағ ынан полинуклейд болып келеді.

Нуклеотид ү ш молекуладан қ ұ ралғ ан: сахаррибозадан, азотты қ ұ рылымнан жә не фосфорлы қ ышқ ылдан тұ рады. Сонымен қ атар нуклеотидтің тө рт тү рдегі тү рі болады, олар азотты қ ұ рылымымен бір – бірінен ерекшеленеді. Мұ ндай қ ұ рылым тө ртеу: пуринді-аденин жә не гуанин, пиримидті-цитозид жә не уромил.

РНҚ спиральді қ ұ рылысты жә не нуклеотид қ атарынан тұ ратын, олар нуклеотид бірінші рибозосынан, екінші фосфор қ ышқ ылының оттекті байланысымен қ ұ ралатын тізбекті қ ұ райды.

ДНҚ -ның қ ұ рылысы кө бінесе РНҚ -ның қ ұ рылысына ұ қ сас болып келеді, бірақ оның қ ұ рамында молекулярлы массасы (4-8 млн) жоғ ары болады. Сонымен қ атар ДНҚ нуклеотидтен тұ рады, оның қ ұ рамына негізгі пуриндер жә не пиримиддиндер, кө міртектер жә не фосфор қ ышқ ылы кіреді.

Соң ғ ы он жыл ішінде жасушадағ ы (1) ақ уыз синтезіндегі нуклеин қ ышқ ылының ролі рибосома процесінде жү ретіні туралы теория пайда болды.

Ақ уыз синтезі нә тижесінде ашытқ ыдағ ы жасушаның бір массасының ө суі байқ алады, осының ә серінен басталады.

Бастапқ ыда жасуша бө ліктері бө лініп, нә тижесінде сондай байланыста ферменттер спецификалық ә рекетін тү зіп, соң ы азая бастайды. Жасуша протоплазмасы ә лсіренген бө ліктеріне еніп, кейіннен бастапқ ы протоплазманың тү йіршіктерінің тө бесінде аналық жасушалардың ө су процесі басталады жә не бү ршіктері біртіндеп кө бейе бастайды. Бү ршіктену бастапқ ы жасушадан аналық жасушаны бө ліп алғ ан кезде тоқ тайды.

Осы уақ ытқ а дейін бір аналық жасушадан қ анша бастапқ ы жасуша тү зілетін туралы сұ рақ қ а жауап жоқ. А.Кукпаның мә ліметтері бойынша, сахарамицет ашытқ ысының жасушасы орташа есеппен 25 жаң а жасуша тү зетінін білеміз. Кейбір жағ дайда 40-қ а дейін ө седі. Электронды микроскоп кө мегімен ескі жасушаны зерттеген кезде кескіндерінің соң ы кө п екені анық талды.

Жас жасуша берілген рассаның кө леміне жә не жасушаның ұ зындығ ына дейін ө сіп, бү ршіктенуі басталады, бұ л процесс генерацияның жалғ асуы деп атайды. G ол тө мендегі тең деумен анық талады.

G=0, 693/М

мұ ндағ ы: М - ө судің меншікті жылдамдығ ы.

Ашытқ ылардың ө суінің меншікті жылдамдығ ы ө сіп жатқ ан биомассаның бірлігіне, сағ аттың ө суімен сипатталады (2)

М=Lnm- Lnm₀/t-t₀

мұ ндағ ы: L – егілген ашытқ ылардың саны

М – ашытқ ылардың саны

t-t₀ – уақ ытысы

Бұ л тең деудегі биомассаның жиналу жылдамдығ ының коэффициентімен логарифмдік қ атынаста ашытқ ылардың ө су жылдамдығ ының меншікті формуласын М аламыз.

М= Lnm/ m t₀ / t

Ашытқ ы жасушаның кө беюі мен ө су процесін сипаттау ү шін кө бінесе биомассаның сағ аттық ө су коэффициентін Н аламыз, яғ ни 1 сағ ат ішінде биомасса қ анша рет ө сетіні туралы. Егер процесс барысында бастапқ ы биомассаның санын анық тап, кейіннен 1 сағ ат ішінде алынғ ан биомасса санын, сондай-ақ 2 сағ аттан кейін, 3 сағ аттан кейін жә не т.б. анық тасақ онда биомассаның сағ аттық ө су коэффициентін былай есептеуге болады.

Н₁= m/m₀; Н₂= m₂/m₁; Н₃= m₃/m₂; жә не т.б.

Ашытқ ы биомассаның синтез жылдамдығ ына ішкі ортаның ә сер етуі. Ашытқ ының меншікті ө су жылдамдығ ы мелассалы ортада ауалы-ағ ын ә дісімен ө сіру барысында кең кө лемде шайқ алуы мү мкін (0, 055-тен 0, 37 дейін), ол жасушаның физиологиялық қ абілетіне тә уелді, сонымен қ атар ортаның ішкі физика-химиялық факторына, температурағ а, рН ортадағ ы қ ұ рғ ақ заттардың концентрациясына, химиялық заттардың ерекшеліктеріне, аэрацияғ а, араластыруғ а жә не т.б. қ асиеттеріне байланысты жү зеге асырылады.