mikro_kompletne.pdf

1.Jakie domeny wyróŜnia się w obrębie organizmów Ŝywych; porównaj je.

WyróŜniamy 3 domeny: BAKTERIE, ARCHEA, EUKARYA.

Bakterie

Archea

Eucariota

Cecha

Otoczka jądrowa

Plastydy

- metanowe, ściana

białkowa, inna np.

pseudomureina;

+ NAG i TAL

Ściana peptydoglikanowa

Wiąz. estrowe

Wiąz. eterowe

Wiąz. estrowe

Błony lipidowe

70S

80S

Rybosomy

Obecność intronów

Mitochondria

Rzadko

Częste

RozmnaŜanie płciowe

Mitoza

Dodatkowo:

Bakterie rozpoczynają podział komórkowy od zewnątrz komórki, Eukarya od wewnątrz

(w większości, są np. glony o podziale jak bakteryjny).

2. Pojęcie gatunku w mikrobiologii .

W mikrobiologii stosuje się taksonomię wielofazową w celu określenia gatunku

mikroorganizmu, tzn. taksonomię fenotypową, taksonomię genotypową oraz

sekwencjonowanie SSU(small subunit = podjednostka mniejsza?) rRNA

(>97%) i hybrydyzację genomową (>70%). Cechy fenotypowe uŜyteczne w

taksonomii mikroorganizmów to: morfologia, ruchliwość, wykorzystanie

pokarmu i cechy fizjologiczne, pigment, ciałka wtrętowe, warstwy

powierzchniowe, patogenność i wraŜliwość na antybiotyki. Molekularna analiza

biomolekuł w komórce obejmuje: hybrydyzację DNA:DNA, rybotypowanie

(analiza operonu rybosomowego składającego się z genów kodujących 16S,

23S oraz 5S rRNA wraz z rozdzielającymi je odcinkami) czy analizę lipidów. W

tej chwili wyróŜniamy ponad 5200 gatunków prokariontów, a dla zaliczenia

mikroorganizmów do tego samego rodzaju stawia się warunek 93-95%

identycznośći SSU rRNA. W nomenklaturze stosujemy system binominalny.

Gatunek bakterii to pojecie bardzo subiektywne określające grupę o podobnym

fenotypie i wspólnym pochodzeniu i dlatego bliŜsze jednym gatunkom bardziej

niŜ innym. Zwolennicy łączenia bakterii w większe grupy to lumpersi, a

zwolennicy dzielenia mikroorganizmów na wiekszą liczbę gatunków to

splittersi. Pojęcie gatunku w mikrobiologii jest dość płynne i niektórzy

naukowcy postulują wręcz jego nieadekwatność w tej dziedzinie biologii.

Jednym z przykładów, dla których wyraŜana jest taka opinia, jest przekaz

materiału genetycznego pomiędzy róŜnymi gatunkami bakterii.

Ostatnio zdecydowano, Ŝe gatunek wyróŜniamy na podstawie podobieństwa

genomów, dwa szczepy naleŜą do tego samego gatunku jeŜeli posiadają

podobny % moli G+C oraz genomy re asocjują w więcej niŜ 70%!!!!! %molowy

G+C – stosunek moli G+C do ogółu wszystkich zasad w DNA.

3. Historia mikrobiologii .

Przed 1650 rokiem – teoria samorództwa.

XVII w. – Marcello Malpighi (ojciec biologii mikroskopowej, odkrył działanie

kapilar), Robert Hook (odkrył istnienie komórek)

1684 - Anton van Leeuwenhook (odkrycie bakterii za pomocą prymitywnego

mikroskopu własnej konstrukcji)

1798 - Edward Jenner (szczepionka przeciwko ospie)

1857 - Louis Pasteur (mikrobiologiczna fermentacja kwasu mlekowego)

1860 (rola droŜdŜy w fermentacji alkoholowej)

1864 (obalenie teorii samorództwa)

1867- Ferdinand Cohn (Bacillus i proces sporulacji)

1867 - Rober Lister (antyseptyka)

1881 - Robert Koch (czyste kultury bakteryjne)

1882 (bakteryjna przyczyna gruźlicy)

1884 (postulaty Kocha)

1882 - Elie Metchnikoff (fagocytoza)

1884 - Chrystian Gram (barwienie Grama)

1889- Sergiej Winogradzki (pojecie chemolitotrofów)

1890 (autotroficzny wzrost chemolitotrofów)

1889 - Martinus Beijerinck (pojecie wirusów)

1977 - Carl Woese (odkrycie Archea)

1981 - Stanley Prusiner (charakterystyka prionów)

1988 - Kary Mullis (odkrycie PCR)

1995 - Craig Venter (sekwencje pierwszych genomów bakteryjnych)

2000 - Edward Delong (odkrycie Ŝyjących w wodach fototropicznych Archea

oraz protofotorodopsyny)

4. Prawa Kocha .

I.Organizm powodujący chorobę powinien być zawsze obecny u chorych

osobników, ale niewykrywalny u zdrowych.

II. Organizm chorobotwórczy musi być uzyskany w postaci czystej kultury z

organizmu chorego osobnika.

III.Komórki z czystej kultury powinny wywołać chorobę u zdrowych osobników.

IV. Organizm chorobotwórczy musi być ponownie wyizolowany z doświadczalnie

zakaŜonych osobników i powinien posiadać te same cechy co organizm

wyjściowy.

5. W jaki sposób uwidaczniamy bakterie

Bakterie mają małą zdolność załamywania promieni świetlnych więc są słabo

widoczne w zwykłym mikroskopie świetlnym. Ich obserwacja jest moŜliwa

dopiero po wybarwieniu. Przed rozpoczęciem barwienia naleŜy przygotować i

utrwalić preparat. Preparat wykonuje się poprzez rozprowadzenie zawiesiny

bakterii na szkiełku podstawowym, które następnie suszy się na powietrzu.

Utrwalenia materiału dokonuje się za pomocą czynników fizycznych

(ogrzewanie szkiełka z suchym preparatem w płomieniu palnika gazowego lub

umieszczenie w temp. 60oC na 10 min.) lub chemicznych (alkohol etylowy,

metylowy, formalina, pary kwasu osmowego). Utrwalenie zabija

mikroorganizmy ułatwiając wnikanie barwnika do komórki, powoduje teŜ

denaturację enzymów bakteryjnych zapobiegając autolizie i zwiększa

przyczepność komórek do szkiełka podstawowego. Większość barwników

uŜywanych w mikrobiologii to aniliny, pochodne benzenu, w cząsteczkach tych

związków wyróŜniamy grupę chromoforową- barwną i auksochromową zdolną

do tworzenia soli z barwionym substratem, jeŜeli chromofor jest jonem

dodatnim barwnik nazywamy zasadowym, w barwnikach kwaśnych chromofor

jest jonem ujemnym. W podstawowym podziale wyróŜniamy barwienie:

·Proste- preparat barwi się za pomocą jednego barwnika i wszystkie bakterie

są zabarwione podobnie.

·ZłoŜone- uŜywa się wielu barwników i bakterie reagują na róŜne barwniki w

inny sposób.

Dodatkowo wyróŜniamy barwienie pozytywne- polegające na barwieniu w

preparacie komórek drobnoustrojów i negatywne, które opiera się na

uwidacznianiu tła dzięki zjawisku odpychania się jonów ujemnych barwnika i

bakterii, metoda ta nie wymaga mocnego utrwalania preparatu.

Dodatkowo wspomnieć naleŜy, Ŝe barwniki zasadowe barwią negatywnie

naładowane ściany komórkowe, a barwniki kwaśne dodatnio naładowane

składniki komórki, np. białka.

Jedna z modyfikacji mikroskopu optycznego uŜyteczna do obserwacji bakterii

jest mikroskop ciemnego pola, który pozwala nam na obserwację preparatu

bez uprzedniego barwienia.

Innym sposobem obserwacji bakterii nie wymagającym równieŜ barwienia

moŜe być wykorzystanie mikroskopii elektronowej.

Barwienie Grama.

Barwienie złoŜone róŜnicujące, które w praktyce pozwala na indentyfikacje i

klasyfikacje bakterii na Gram dodatnie i Gram ujemne. Barwienie to zostało

opracowane przez Krystiana Grama w 1884 roku. UŜywa się do niego: fioletu

krystalicznego, płynu lugola, alkoholu etylowego i barwnika kontrastowego np.

safraniny. Bakterie, które zatrzymują barwnik podstawowy [fiolet krystaliczny]

to bakterie Gram dodatnie. Bakterie Gram ujemne to takie, które ulegają

odbarwieniu i po zabarwieniu przyjmują barwę barwnika kontrastowego.

Jak określić skład komórki i jej frakcji

Aby określić skład komórki i jej frakcji interesujący nas rodzaj komórek poddajemy lizie,

metodami chemicznymi (poprzez enzymy, detergenty) lub fizycznymi (poprzez ultradźwięki-

sonifikację), frakcjonujemy składniki komórkowe, a następnie stosujemy analizę biochemiczną

składu. Istnieją róŜne sposoby frakcjonowania, np. poprzez wirowanie róŜnicujące w gradiencie

gęstości czy stęŜeń. Wirowanie róŜnicujące: 15,000 *g 10 min po czym sprawdza się czystość,

usuwa supernatant i wiruje ponownie 100,000 * g, jeŜeli czysty analiza biochemiczna; pierwsze

opadają ściany komórkowe, flagelle i błony, a w następnej kolejności rybosomy i błony.

Wirowanie w gradiencie cukru: określone części komórki rozdzielone ze względu na

odpowiadający im gradient cukru.

7. Budowa rybosomów

KaŜdy rybosom jest zbudowany z dwóch dopasowanych do siebie podjednostek: małej i duŜej.

Obie podjednostki są zbudowane z białek i rRNA (rybosomowy RNA). Podjednostki rybosomu

są ze sobą połączone tylko podczas translacji – po zakończeniu translacji danego łańcucha

białkowego podjednostki rozdzielają się, a podczas inicjacji translacji jakieś blisko siebie

znajdujące się podjednostki (jedna duŜa i jedna mała) łączą się ze sobą, odtwarzając rybosom. U

prokariotów występują rybosomy 70S. DuŜa podjednostka (50S) zawiera 34 białka i dwie

cząsteczki rRNA (5S rRNA i 23S rRNA), a mała podjednostka (30S) zawiera 21 białek i jedną

cząsteczkę rRNA. Rybosomy bakteryjne przypominają trochę rybosomy chloroplastowe i

mitochondrialne bo one równieŜ składają się z duŜej i małej podjednostki, tworzącej razem

cząsteczkę 55S. Fakt ten wspiera teorię endosymbiotyczną opisującą pochodzenie

mitochondriów i chloroplastów.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Rybosom

Wakuole gazowe

Składa się ona z kilku lub wielu pęcherzyków gazowych o kształcie wrzecionowatym; ich ściany

mają grubość 2nm, brak u nich typowej budowy błonowej bo składają się z czystych białek o

układzie listkowym, powierzchnia hydrofobowa tych białek skierowana jest do wnętrza

pęcherzyka a hydrofilowa na zewnątrz; w komórce pęcherzyki gazowe ułoŜone są równolegle

względem siebie; w mikroskopie wyglądają one jak puste przestrzenie silnie skupiające światło.

Występują one u wielu bakterii wodnych, szczególnie u fototrofów ale równieŜ u tych nie

zawierających barwnika, u halobakterii. UmoŜliwiają one komórką zmianę gęstości i unoszenie

się w wodzie. Dzięki wakuolom gazowym niektóre bakterie nie posiadające rzęsek (czyli nie

mają zdolności aktywnego poruszania się) mogą pozostać w określonej warstwie wody gdzie

mają optymalne dla siebie warunki.

„mikrobiologia ogólna” Schlegel

Struktury zewnątrzkomórkowe bakterii

Otoczki (kapsuły) – chroni przed przyczepianiem się wirusa, opóźnia wyschnięcie,

jest czynnikiem wirulencji, umoŜliwia przyczep bakterii do podłoŜa. Np. u Streptococcus

pneumoniae.

Śluz – polisacharydy, w których skład wchodzi arabinoza, glukoza, mannoza,

ksyloza, kwas glukuronowy. Np. Stigmatella aurantiaca.

U wielu bakterii występuje warstwa "powierzchniowa" (S-layer), złoŜona z

sztywno i ciasno ułoŜonych cząsteczek białka, przykrywających od zewnątrz komórkę

Fimbrie i rzęski – wyrostki białkowe o długości ok. 1 µm i średnicy 3-5 nm u

większości bakterii i 100-200 nm u bakterii wodnych – wtedy widoczne pod mikroskopem

świetlnym. Wszystkie zbudowane są z białek zwiniętych spiralnie zostawiając centralny kanał.

Niektóre mają zakończenia glikoproteinowe. Rzęski pełnią funkcję ruchową. MoŜe występować

jedna lub wiele róŜnie rozmieszczonych rzęsek, dodatkowo u tego samego organizmu w róŜnych

siedliskach rzęski mogą wykształcać się inaczej, np. w wodzie Vibrio porusza się za pomocą

pojedynczej rzęski, a na powierzchni agaru przy pomocy wielu. Aparat wprawiający rzęski w

ruch zbudowany jest z 2 par pierścieni (górne i dolne) u bakterii Gram– i jednej pary (dolnej) u

bakterii Gram+, wokół pary dolnej znajduje się krąg tworzony przez białko MOT (motoryczne)

nadające ruch, przez pierścienie przechodzi rdzeń, który przebija teŜ ścianę komórkową i

przymocowany jest do komórki za pomocą haka. Cały ten mechanizm nadaje rzęsce ruch

obrotowy. Fimbrie słuŜą zwykle do „kontaktu"- ułatwiają adhezję do innej komórki bakteryjnej,

przyczep do podłoŜa, transport białka poza komórkę, ruch ślizgowy, drgający, skoki. Pilusy to

rodzaj fimbrii pełniących waŜną role w koniugacji.

Kolce.- nie znalazłam nic w ksiąŜce, wujku google ani cioci wikipedii; w

wykładach teŜ nic nie ma.

10.

Budowa ściany komórkowej u bakterii G+

Ściana komórkowa bakterii Gram+ zbudowana jest z wielu warstw. Błona komórkowa znajuje

się pod ścianą komórki. Oprócz mureiny w ścianie komórkowej bakterii G+ znajdują się takŜe

inne związki chemiczne. Dodatkowe peptydoglikany G+ to: kwas N-acetylomuraminowy

(NAM) i N-acetyloglukozamina (NAG). Bardzo waŜnym składnikiem ściany są tutaj równieŜ

kwasy tejchojowe – cząsteczki glicerolu lub rybitolu połączone mostkami fosfoestrowymi. Ze

względu na duŜe ilości fosforu zgromadzonego w kwasach tejchojowych, brak tego pierwiastka

nie pozwala na syntezę tych związków. Wytwarzane są wtedy kwasy tejchuronowe, złoŜone z

utlenionych form cukrów. Występuje tu takŜe charakterystyczne dla bakterii G+ wiązanie

pentaglicynowe.

11.

Budowa ściany komórkowej u bakterii G-

U bakterii Gram- stwierdzono obecność jednej, w niektórych miejscach do trzech warstw.

Głównym jej składnikiem jest mureina. Brak tu wiązania pentaglicynowego występującego w

ścianach bakterii G+, nie stwierdza się teŜ obecności kwasów tejchojowych. W przypadku

bakterii G- ściana komórkowa jest otoczona dodatkową błoną, tzw. błoną zewnętrzną (skład:

fosfolipidy, białka, lipopolisacharyd - LPS).

12.

Czym róŜni się działanie lizozymów od penicyliny

Zarówno lizozym jak i niektóre antybiotyki, jak na przykład beta-laktamy, mają działanie

przeciwbakteryjne skierowane na ścianę komórkową bakterii. RóŜnica widoczna jest w mechanizmie

działania. Działanie lizozymu polega na rozrywaniu wiązań β-1,4-glikozydowych pomiędzy cząsteczkami

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: