BAKTERIOLOGIA
OGÓLNE WŁAŚCIWOŚCI DROBNOUSTROJÓW
*drobnoustroje są małych rozmiarów a ich różnorodność jest bardzo duża
*dzielimy je na:
-pierwotniaki
-grzyby
-glony
-archea bakterie i archea sA wszędobylskie i niezbędne do zachowania życia na ziemi. Są reducentami (rozkładają martwą materię) mogę żyć w wodzie o temperaturze powyżej 90oC.
-bakterie żyją także w źródłach siarkowych i w temperaturach ekstremalnie niskich
-sinice
-wirusy (to patogeny, i żeby się namnażać muszą być w żywej komórce. Składają Si e z białka zewnętrznego (kapsydu) i kwasu nukleinowego)
-wiroidy (sam zakaźny kwas nukleinowy (RNA)
-priony (samo zakaźnie białko, bez kwasu, z chorobami pionowymi mamy do czynienia w mięsie wołowym (BSE)
*budowy komórkowej nie mają wirusy, wiroidy, priony
*chorobotwórcze dla człowieka mogą być bakterie, pierwotniaki, grzyby
*wielkość bAkteri podaje się w mikrometrach a wirusów w nanometrach
PROCARYOTA / EUCARYOTA
PROCARYOTA |
EUCARYOTA |
brak jądra, obecny nukleoid |
jądro, jąderko, błona komórkowa |
funkcjonalnie 1 chromosom, brak histonów |
DNA połączone z histonami, obecne chromosomy |
brak mitozy, prostszy podział |
mitoza, ewentualnie mejoza, wrzeciono kariokinetyczne |
brak intronów, mrna wielocistonowe |
introny i eksony, RNA |
rybosomy 70s (30s i 50s) |
rybosomy 80s (40s i 50s) |
brak mitochondriów, lizosomów, plastydów |
obecne wszystkie |
BAKTERIE - charakterystyka
*dzielą się na 3 grupy ( ze względu na kształt) :
-ziarenkowcekulisty (+ lub -); mogą występować pojedynczo, po dwa, po 6 lub w łańcuszkach (paciorkowce), mogą też tworzyć nieregularne grona (gronkowce), mogą też być okrągłe, fasolkowate bądź płomykowate. Gram (+) przyjmują barwę fioletową zaś gram (-) różową
-pałeczkicylindryczny
-krętkispiralny
*wszystkie bakterie dzielimy na Gram (+) i (-)
BUDOWA BAKTERII:
*nukleoid - ma budowę kolistą (u bakterii liniowy), jest pojedynczym chromosomem, nie ma intronów (lub ma sporadycznie), połączony z błoną komórkową, mniej przyłączonych białek
*cytoplazma - nie ma retikulum i aparatu Goldiego, rybosomy w postaci zdysocjowanej na podjednostki 30 i 50s; synteza białek zachodzi w wielu miejscach na niciach mRNA, w cytoplazmie obecne ziarnistości (ciała zapasowe)
*rybosomy
*błona cytoplazmatyczna
*mezosom
*ściana komórkowa - obecna u większości, nadaje kształt, sztywność, chroni przed napływem i wypływem substancji i daje tolerancję na ciśnienie osmotyczne; brak ściany wykazują mikoplazmy i pokrewne rodzaje, formy L bakterii oraz protoplasty i sferoplazmy.
*peptydoglikan - pojedyńcza makrocząsteczka, w której jest cała bakteria; jest zbudowana z połączonych ze sobą nici i otacza całą komórkę; ogólnie jest to podstawowy budulec ściany komórkowe; jest to polimer zbudowany z jednostek dwucukrowych (kwas N-acetylomuraminowy / N - acetyloglukozamina)
*fimbrie - występują na zewnatrz, mogą być krotkie, długie, pełnią rolę atchezyn; mogą być typu I - występuą u różnych szczepów coli i do różnych typów atchezję wykazuje ;
Fimbrie Pe (Pa) - zakażenia dróg moczowych
Fimbrie płciowe - warunkują zdolność do koniugacji, mają je osobniki męskie
*rzęski - dłuższe od fimbri, występują różnie:
*otoczka - na zewnątrz niektórych bakterii, może warunkować chorobotwórczość; najczęstszymi bakteryjnymi czynnikami zapalenia opon mózgowo - rdzeniowych są bakterie otoczkowe
-neisseria meningiticlis
-streptococcus pneumoniae
-hemophilus influenzae (typ otoczkowy b)
u noworodków:
-E. coli k1
-streptoccocus agalactiae
służy do: ochrony przed szkodliwymi czynnikami środowiska, ochrony przed układem immunologicznym, atchezja
*śluz pozakomórkowy / mikrootoczki - mogą występować poza otoczkami, śluz potrzebny w tworzeniu biofilmów
*przetrwalniki (endospory, spory) - nie służą do rozmnażania choć często zwane są zarodnikami; wytwarzane przez laseczki; charakteryzują się niespotykaną budową okrywy, obecnościa błony komórkowej i blony zewnętrznej
BAKTERIE GRAM (+) A BAKTERIE GRAM (-)
GRAM (+) |
GRAM (-) |
gruba ściana 30-80nm |
ściana komórkowa cienka |
ściana jednowarstwowa |
ściana dwuwarstwowa |
zawartość peptydoglikanu >50% |
zawartość peptydoglikanu 10-20% |
występują kwasy tejchojowe |
kwasy tejchojowe nie występują |
brak lipidów i lipoprotein (lub rzadko) |
b.duża ilość lipidów i lipoprotein |
zawartość protein <1% |
zawartość protein 9% |
nie mają LPS |
mają LPS |
wrażliwe na penicylinę |
nie wrażliwe na penicylinę |
wrażliwe na lizozyn (enzym występujący we łzach i ślinie) |
nie wrażliwe na lizozyn |
FIZJOLOGIA BAKTERII
*oddychanie:
-tlenowe - akceptor O2
-fermentacja - akceptor organiczny
-beztlenowe - akceptor nieorganiczny inny niż tlen, zalicza się do niego nitryfikację
bakterie dzielą się na (pod względem wymagań środowiska atmosferycznego):
-bezwzględne tlenowce
-względne tlenowce
-bezwzględne beztlenowce
-występują również:
>mikroaerofile (potrzebują mało tlenu)
>kapnofile (wymagają CO2)
enzymy:
-katalaza (rozkłada nadtlenek wodoru)
-peroksydaza (inne nadtlenki)
-dysmutaza nadtlenkowa
!!! jeśli te enzymy występują, to cząsteczka się starzeje, bo są to substancje toksyczne
*odżywianie:
-bakterie wymagają wszystkich pierwiastków: C,P,H,N,O,S
>autotrofy - w środowisku naturalnym fotosyntezują lub chemosyntezują
>heterotrofy - wymagają węgla w postaci zredukowanej
bakterie potrafią zsyntezować z jednego związku wszystkie potrzebne im pierwiastki; są też takie, które nie potrafią tego i muszą mieć skompilowane związki (heterotrofy)
identyfikację bakterii przeprowadza się m.in.:
-na podstawie procesów katabolicznych, tj. zdolności do rozkładu pewnych substancji, czyli cukrów prostych i złożonych, białka, aminokwasów oraz tłuszczy; bada się końcowe produkty oddychania beztlenowego, czy tez fermentacji
-na podstawie badania specyficznych związków wielkocząsteczkowych powstałych w wyniku procesów anabolicznych
GENETYKA BAKTERII
*budowa genomu bakterii:
-chromosom - w nim występują wszystkie informacje; bakterie mają zwykle jeden, choć niektóre gatunki mają dwa; jest zwykle cząsteczką kulistą superskręconego DNA (E.coli) lub chromosomem liniowym (bornelia burgdorferi)
-elementy pozachromosomalne:
> plazmidy - stabilne, niezależnie replikujące się cząsteczki DNA, najczęściej koliste, z dodatkowym elementem genetycznym, mogą też być liniowe, najczęściej występują w określonej liczbie kopii, która podlega regulacji przez geny chromosomalne
mogą kodować:
-zdolność do koniugacji
-odporność na antybiotyki
-cechy wirulencji (inwazyjność, zdolnośc do produkcji toksyn)
-zdolność do symbiozy
-zdolność do rozkładu niektórych substancji (substratów)
>ruchome elementy genomu - sekwencje insercyjjne, transpozony proste i złożone, bakteriofagi Mu; mogą przemieszczac się między plazmidem i chromosomem lub między odcinkami chromosomów
>profagi
*zmienność bakterii (wynika z):
-mutacji:
>spontaniczne
>indukowane
>punktowe
>delecje
-nabywania nowych genów - to proces płciowy:
>koniugacja - bakterie damskie i męskie łączą się za pomoca fimbrii płciowych, pobierany plazmid jest przekazywany
>transdukcja - nie są przekazywane plazmidy, tylko wszystko odbywa się za pomoca bakteriofaga
>transformacja - bakterie pobierają ze środowiska obce DNA
-selekcji (potrzebna w obu powyższyh przypadkach