Mikrobiologia_-_WYKLADY.doc

MIKROBIOLOGIA – WYKŁADY

Drobnoustroje dzielimy na:

1.       prokaryota

·         bakterie – ich podział opiera się na podobieństwie genetycznym

·         archeony – wydzielona grupa bakterii charakteryzujące się określonymi właściwościami (mają inna budowę komórek), wyizolowane ze skrajnie trudnych środowisk (np. dno morskie, wysoka temp) różnią się drogą ewolucji i bliżej im do eukaryota niż do bakterii właściwych.

·         Sinice – glony, cyjanobakterie

2.       eukaryota

·         grzyby mikroskopowe

·         pierwotniaki

3.       wirusy – w pewnym okresie życia przejawiają cechy życia ale poza organizmem żywiciela nie żyją

podział bakterii opiera się na podobieństwie genetycznym

Cechy procesów życia / cechy organizmów żywych:

1.       struktura

2.       metabolizm (przemiany chemiczne)

3.       reprodukcja (namnażanie dla drobnoustrojów)

4.       dyferencja (różnicowanie) – np. wytwarzanie przez bakterie spor

5.       zdolność komunikacji (u drobnoustrojów molekularne: syntezują pewne zw. I wysyłają je a inne bakterie je odbierają i rozpoznają) – qvorum senksiu – wyczuwanie innych populacji

6.       przemieszczanie się / ruch

7.       zmienność

wielkość drobnoustrojów:

1.       najmniejsze (mierzone w nanometrach)

·         wirus Poliomyelitis (H medina) – ø 25 nm

·         bakteriofag T2, E. Coli – 65 x 95 nm

·         wirus grypy – ø 85 nm

·         bakterie Mycoplasma – ø 100 – 200 nm (nie posiadają ściany kom)

2.       średnie (mierzone w mikrometrach)

·         Haemophilus influenzae – 0,25 x 1,2 µm (bakteria grypy)

·         Streptococcus pneumoniae – ø 0,8 µm

·         E. coli – 1 x 3 µm

·         Bacillus megaterium – 1,5 x 4 µm

3.       największe

·         Epulopiscium fishelsoni – 600 µm

·         Thiomargarita namibiensis – 700 µm

Kształty komórek:

·         Ziarniaki / ziarenkowce – tworzą ugrupowania

·         Cylindryczne

·         Spiralne

·         Specjalne / nietypowe

Ugrupowania komórek:

1.       ziarniaki

·         pojedyncze (coccus)

·         dwoinka (diplococcus) – np. diplococcus pneumoniae

·         czwórniaki (tetracoccus)

·         paciorkowiec (streptococcus) – np. streptococcus pyogenes (ropotwórczy)

·         gronkowiec (staphylococcus) – np. Staphylococcus aureus (złocisty)

·         pakietowiec (sarcina)

2.       cylindryczne

·         pałeczka (bacterium) – np. E. coli; Salmonella; pałeczka czerwonki

·         laseczka (bacillus) – wytwarzają przetrwalniki np. bacillus anthracis (laseczka wąglika); Clostridium botulinum – laseczka jadu kiełbasianego (botox)

3.       spiralne

·         przecinkowce (vibrio) – np. vibrio chorelae (przecinkowiec cholery)

·         krętki (spirocheta) - np. Treponema pallidum (krętek blady)

4.       specjalne

·         komórki połączone specjalnymi wyrostkami

Budowa komórki bakterii:

·         ściana komórkowa (szczelnie odcina bakterie)

·         błona komórkowa (tworząca uwpuklenia - inwaginacja)

·         mezonom (odpowiednik mitochondriom)

·         chromatofor ( odpowiednik chloroplastu)

·         rybosom

·         polisom

·         cytoplazma

·         nukleoid (nić DNA w kom)

·         warstwa S (dodatkowa osłona do ściany kom – częściej obecna u archeonów)

·         otoczka (często u drobnoustrojów chorobotwórczych)

·         fimbrie (białkowe wyrostki odpowiadające za przyleganie, przyczepianie)

·         rzęska (odpowiedzialna za ruch bakterii)

Podział drobnoustrojów ze względu na budowę ściany kom:

1.       Gramm dodatnie – budują ją 2 elementy: część sztywna z peptydoglikanu lub mureiny. Jest bardzo dużo warstewek nawet kilkadziesiąt w skład części plastycznej wchodzą 2 elementy: kwas teichoinowy lub przyłączony do lipidu kwas lipoteichoinowy do tego dochodzą białka które jak wysepki są na warstwie mureny np. u gronkowców

2.       Gramm ujemne – cienka warstwa peptydoglikanu (zredukowana) nad nią jest warstwa plastyczna (dominująca) tzw. Błona zewnętrzna (w niej fosfolipidy) ale w części łącznej ze środowiskiem są substancje: fosfolipidy, lipopolisacharyd (LPS) i białka purynowe (do transportu kom)

Barwienie drobnoustrojów metoda Gramma:

Jest to metoda złożona barwimy bakterie dwoma roztworami:

1.       barwimy fioletem krystalicznym (jak byśmy przerwali bakterie będą fioletowe) – 2 – 3 min

2.       spłukujemy

3.       dodajemy płynu Lugola (jodek w jodku potasu) – 2 min

4.       tworzą się kompleksy

5.       dodajemy alkoholu (etanolu) – 30 sekund

·         bakterie Gramm ujemne stracą barwnik – będą różowe

6.       dodajemy fuksyny – 20 sekund

·         bakterie Gramm dodatnie nie zmienią się – będą fioletowe

U bakterii Gramm dodatnich kolor fioletowy zachowuje się gdyż po zastosowaniu alkoholu gruba warstwa peprydoglikanu pęcznieje zatrzymując barwnik fioletowy. U Gramm ujemnych peptydoglikanu jest mało wiec barwnik wypłukuje się i zostaje barwa różowa.

U niektórych bakterii występuje warstwa S (warstwa powierzchniowa, dodatkowa osłona przestrzenna jakby kryształki, występują kanały gdzie może zajść transport komórkowy) może występować u wszystkich rodzajów bakterii, częściej występuje u archeonów.

Otoczki (mogą być ale nie muszą):

1.       śluzy powierzchniowe – łatwo je usunąć, znacząca struktura przerywana wodą

2.       otoczki właściwe – trwale związane z komórką, mocno przylega do ściany

3.       mikrootoczki (antygeny K) – są cienkie niewidoczne gołym okiem

4.       cukrowe

5.       polipeptydowe

6.       mieszane (glikolipidy, glikoproteiny)

barwienie otoczek (wegetatywne) – jest trudne bo barwi się szkiełko nie otoczki

Funkcje otoczek kom (bardzo ważne):

·         chronią bakterie przed wysychaniem ( w środowisku suchym szybko giną)

·         są czynnikiem chorobotwórczości; bakterie mające otoczki są bardziej zjadliwe, chronią przed fagocytozą (te mające otoczki są trudno fagocytowane)

·         wbudowują w otoczkę składniki naszego organizmu (sprytne bakterie). Antygeny zwalczają bakterie ale nie rozpoznają ich w otoczkach, bakterie upodabniają się do elementu naszego organizmu (mimikra antygenowa)

wyrostki białkowe: fimbrie (krótkie, sztywne wyrostki białkowe) i rzęski (długie, cienkie, plastyczne)

Budowa rzęski:

1.       ciałko podstawowe (bazalne) – kotwiczy rzęskę w ścianie kom

2.       haczyk fragment tuż nad powierzchnią bakterii przechodzi w długą nitkę

3.       fragment rzęski – część właściwa

ciałko podstawowe - składa się z pierścieni (u Gramm Dodatnich 2 pierścienie, u Gramm ujemnych 4 pierścienie: 2 leża w błonie, 1 w peptydoglikanie, 1 w błonie powierzchniowej)

ruch rzęski (ruch bakterii) –generowany jest w błonie, wprowadzają bakterie w ruch, bakteria może poruszać rzęską w obie strony, może go zmieniać, bakteria porusza się po linii prostej, jak chce zmienić kierunek zatrzymuje się i „fika koziołka” (obrót dookoła własnej osi) i znowu porusza się po linii prostej.

Bakterie podlegają tropi (bodźce na czynniki środowiska) i taksji (odpowiedz na bodźce)

·         fototaksja – do bakterii fotosyntezujących

·         chemotaksja – odpowiedź na bodźce chemiczne

·         reotaksja – odpowiedź na tlen

Atraktant – pobudza zainteresowanie, bodziec dodatni

Repelent – bodziec ujemny, czynnik odstraszający

Fimbrie – sztywne wyrostki: składają się z: athezyny – wyspecjalizowanego białka posiadające zdolność athezji (zdolność do złapania się innej komórki – athezja)

Błona komórkowa – składa się z dwóch warstw lipidów i białek (mogą być ulokowane na powierzchni lub od spodu), zmienia swoją strukturę odpowiedzialna za transport międzykomórkowy; inna jest u archebakterii.

Nukleoid – zastępuje jądro, kwas dezoksyrybonukleinowy, cała informacja gen bakterii, występują białka podobne białek histonowych. DNA jest zredukowane luźno ułożone w formie kulistej. DNA w nukleoidzie ma budowę domenową (fragmenty o określonej skręcalności) za to odpowiedzialne są topoizomerazy

Przetrwalniki – komórki wegetatywne przekształcają się w formy przetrwalnikowe takie jak:

·         endospory – zamknięta skondensowana komórka z dodatkowymi osłonkami

·         egzospory – dla wielu bakterii – laseczek Gramm dodatnich

Rola:

·         chronią przed wysychaniem

·         są niewrażliwe na podwyższoną temp (do 60 – 80 stopni) i obniżoną temperaturę

·         oporność na działanie promieniowania UV (ale nie całe)

jak spora ma dobre warunki to kiełkuje

substancje zapasowe:

·         kwas Poly –B- hydroksymasłowy (PHB)

A – fotolitoautotrofy asymiluje dwutlenek węgla, wykorzystuje światło i zw. Nieorganiczne.

B – fotoorganoautotrofy

C – fotoorganoautotrofy

D – chemolitoautotrofy

E – chemoorganoautotrofy

Podział drobnoustrojów ze wzg. na wykorzystywane źródła energii, węgla oraz donory protonów i elektronów

·         prototrofy – ubogie środowiska z jednym związkiem organicznym np. glukozą i solami min, wodą – E. coli

·         auksotrofy – nie mogą żyć i rozwijać się na bardzo prostej pożywce np. musi być prosty zw. organiczny, sole mineralne, H2O i tryptofan (aminokwas) np. u Proteus

metabolizm – składa się z anabolizmu (biosynteza z prostym...