Clostridium pectinoucrum

Chlorobacterium

Tlenowce:

Azotobacter chroococcum

Azotobacter agilis

Azotobacter indicum

Azotobacter vinelandii

Azotobacter beijennckii

Azotobacter zużywa tlen dzieki czemu rozwija się beztlenowo Clostridium, który daje mu kwas masłowy i maślany. Przez rok żyjąc w symbiozie mogą związać 10kg N₂/1 hektar.

Diplpcoccus Pneumoniae

Aerobacter Aerogenes

Pseudomonas sp

Bacillus asterosponus

Clostrilium beztlenowo wiąże 2 -3mg N₂ / 1g glukozy

Azotobacter tlenowo wiąże 16 - 20 mg N₂ / 1g glukozy

(sinice na polach ryżowych 30 -50 kg N₂ / 1ha x rok)

BAKTERIE SYMBIOTYCZNE (WIĄŻĄCE N₂)

• Rhizobium leguminosarium - groch

• Rhizobium trifolii - koniczyna

• Rhizobium phaseoli - fasola

• Rhizobium meliloti - lucerna

• Rhizobium japonicum - soja

• Rhizobium lupini - łubin

• Actinomycetes alni - olcha

• Actinomycetes eleagni - oliwki

• Klebsiella sp - liście roślin tropikalnych

!!!Bakterie Rhizobium wiążą 100 - 200

GNICIE (rozkład białek):

• Tlenowce przetrwalnikujace

• Bacillus subtilis

• Bacillus cereus

• Tlenowce nieprzetrwalnikujace

• Pseudomonas fluorescens

• Serratia marcescens

• Proteus vulgaris

• Bacterium linens

• Beztlenowce

• Clostridium perfringens

• Clostridium sporogens

• Clostridium botulinum!!!

• Pleśnie

• Aspergillus niger

• Mucor

• Cladosporium

• Botrytis

• Trichoderna

Wszystkie m. wytwarzają enzymy proteolityczne do przemian wewnątrzkomórkowych ale tylko część wydziela je na zewnątrz i rozkłada białko poza komórką - proteolity.

Dalszy proces rozkładu białka to amonifikacja.

AMONIFIKACJA - rozkład aminokwasów do amoniaku z jego wydzieleniem, pogłębiony proces gnicia.

Rozkładające mocznik:

• Bacillus subtilis

• Bacillus cereus

• Micrococcus ureae

• Bacillus pasteuri

• Sarcina ureae

• Sarcina hansenii

• Eubacterium ureolyticum

• Eubacterium coli

Kw. ၢ - indolooczowy - heteroauksyna (jeżeli bakterie w glebie przeprowadzają ten rozkład to rośliny lepiej rosną).

Chemoautotrofy - z utleniania związków chemicznych czerpią energię.

NITRYFIKACJA

1. NH₄⁺ +
   O₂ → 2H⁺ + H₂O + NO₂ + 66kcal (270.6kJ)

Nitrosomonas europea

Nitrococcus sp (amerykański) 1 CO₂ - 35NH₃

2. NO₂^- +
   O₂ → NO₃^- + 17.5 kcal (71.7kJ)

Nitrobacter Winogradski

Nitrobacter Agilis 1 CO₂ - 135NH₃

DENITRYFIKACJA - przebiega zależnie od warunków, w jakich znajduje się gleba.

NH₂OH → NH₃ amonifikacja azotowa

NO₃^- → NO₂^- → NO

N₂O → N₂ denitryfikacja (tu zachodzi strata azotu)

NO₃^- → NO₂^- :

• Escherichia coli

• Bacillus subtilis

• Bacillus mycoides

• Aerobacter aerogenes

• Proteus vulgaris

• Vibro cholerae

NO₃^- → NH₂ :

• Neurospora crossa

NO₃^- → N₂ :

• Bacterium denitrificans

• Pseudomonas fluorescens

• Pseudomonas stutzere

• Thiobacillus denitrificans

• Vibro denitrificans

TYP MYCOTA, FUNGI (GRZYBY)

KLASY:

1. Chytrydiomycetes - strączkowce

2. Oomycetes - lęgniowce

3. Zygomycetes - sprzężaki

4. Hyphochytriomycetes - strzępkowce

5. Trichomycetes - włosowce

6. Ascomycetes - workowce

7. Basidiomycetes - podstawczaki

8. Deuteromycetes lub Fungi imperfelti - grzyby niedoskonale

TYP MYXOMYCOTA (śluzowce)

Nie maja chlorofilu, nie maja barwników do syntetyzowania związków organicznych i wiązania węgla w powietrzu, heterotrofy żyjące z rozkładu podłoża organicznego.

RÓŻNICE W BUDOWIE PROCARYOTA i EUCARYOTA

	PROCARYOTA (bakterie, sinice)	EUCARYOTA (grzyby, rośliny)
Typowa ၪ komórki	1	10 (u roślin 100)
Błona jądrowa	-	Dwuwarstwowa
Liczba chromosomów	1	>1
Reticulum enoloplazm	-	Występuje
Mitochondria	-	Występuje
Chloroplasty	-	Mogą występować
Wodniczki	Rzadko	Powszechnie
mureina	Występuje	rzadko

Jednokomórkowe grzyby to zawsze grzyby wodne lub drożdże.

GRZYBNIA (MYCELIUM) - splot nitek grzyba.

Istotną sprawą jest budowa ściany komórkowej, na podstawie której można odróżnić np. pleśnie od drożdży.

Budowa ściany komórkowej:

• Drożdży:

• Warstwa zewnętrzna - mannan + białko

• Warstwa środkowa - glukan

• Warstwa wewnętrzna - białka

• Pleśni:

- chityna, celuloza, glukon lub celuloza, glukan.

Ściany komórki grzybów są czasami pokryte śluzem powstałym z cukrów.

Ściana komórkowa drożdży łatwo ulega zszuszeniu.

Pleśnie - ścian komórkowa trudna do strawienia i dlatego trudno stosować białko pleśniowe jako pożywienie.

• PROTOPLAST - to zawartość pozostała po odjęciu ściany kom., to cytoplazma i jądro komórki

• BŁONA CYTOPLAZMATYCZNA (MEMBRANA) - reguluje dostęp środków odżywczych do wewnątrz i wydziela metabolity na zewnątrz.

• Wodniczki - substancja zapasowa, produkt przemiany

• Retikulum endoplazmatyczne - ścianki wewnątrzkomórkowe dzielące komórkę na przedziały gdzie zachodzą różne przemiany metaboliczne.

• CYTOPLAZMA - roztwory koloidalne zawierające białka. Zależy od wieku komórki. Młode komórki maja przezroczyste cytoplazmy.

• RYBOSOMY - miejsce syntezy białek, powstają enzymy.

• MITOCHONDRIUM - tu następuje uwalnianie energii w wyniku reakcji spalania cukrów. Zbudowane z 80% białka i 20% tłuszczy. Centra energetyczne.

• JĄDRO KOMÓRKOWE - nośnik informacji genetycznych. Może być ich różna ilość. Stanowi do 40% objętości komórki. Wewnątrz jest małe jąderko.

• PORY - przez nie może przemieszczać się cytoplazma.

• SEPTY - ściany poprzeczne.

GRZYBNIA - zbudowana ze strzępek. Rośnie atikalnie (wierzchołkowo), czasem podzielona błonami poprzecznymi (septami), pory (mikropory).

• Wgłębna - wrasta w podłoże. Czerpie z niego składniki odżywcze, rozkłada to podłoże. Niektóre wytwarzają lyzoidy.

• Powietrzna - grzybnia szybko rozprzestrzenia się w powietrzu. Rośnie pod wgłębną, rozmnażanie grzyba, tworzy służące do grzyba na powierzchni.

Twory plekterichyny - zbite komórki grzybni odporniejsze na trudne warunki.

Owocniki to plektenchyna.

Długość grzybni to kilkadziesiąt ၭm, kilkanaście m.

PLEKTENCHYDY - obfite sploty grzybni, odporne na warunki otoczenia (sklerocja), ciała owoconośne.

DIMORFIZM - podwójna forma np. Rhizopus w warunkach beztlenowych tworzy pojedyncze drożdże mucorowe, a w tlenowych tworzy sploty komórek; długie nitki, regularna grzybnia.

ROZMNŻANIE GRZYBÓW

• Rozmnażanie

• Płciowe

• Kopulacja gamet

• Kopulacja gametangiów

• Kopulacja somatyczna

• Bezpłciowe

• Rozszczepianie (schizosaccharomyces)

• Pączkowanie (pseudomycelium) - powstaje pseudogrzybnia gdy komórka się nie odrywa

• Zarodnikowanie

• Artrospory

• Spory członowe

• Oidia (oospora)

• Chlamydospory

• gemmy

• Twory specjalne

• Egzospory (Penicillium, Aspergillus)

• Endospory (Mucor, Rhizopus)

U bakterii powstają 2 nowe komórki. U grzybów jest komórka macierzysta i potomna. (rozmnażanie przez podział).

Mycelium - między komórkami pleśni kontakt prze pory, septy.

Pseudomycelium - w niby grzybni (drożdże) nie ma połączenia między komórkami, są po prostu zszczepione.

Przy rozmnażaniu bezpłciowym powstaje bardzo wiele zarodników. Jeżeli jest mało zarodników to mikroorganizmy są bardziej odporne na wpływ otoczenia.

Drożdże dzikie - szybko zarodnikujące.

Różnice między zarodnikami grzybów i przetrwalnikami bakterii:

• Zarodniki: Ⴓ 1 forma rozmnażania giną w temperaturze < 100ႰC, z jedenj komórki wiele zarodników, z jednego zarodnika wiele komórek.

• Przetrwalniki: zwykle 1 forma przetrwania odporne na temperaturę > 100ႰC, z jednego przetrwalnika powstaje jedna komórka.

Grzyby - rozkładają wszystko, maja rozbudowany układ enzymatyczny i są saprofitami, ale także są pasożytami. W większości są tlenowcami a czasami względne beztlenowce (drożdże) (większość to saprofity)

Z cukrów prostych korzystają prawie wszystkie mikroorganizmy.

Cukry złożone - głównie pleśnie gdyż wytwarzają specjalne enzymy rozkładające polisacharydy.

Ze skrobi podczas fermentacji powstaje etanol.

Grzyby nie zawierają chlorofilu, wybitne heterotrofy, korzystają tylko z organicznych związków C, ale też z organicznych i nieorganicznych związków azotu.

Głównie tlenowce (prawie wszystkie pleśnie).

Mikoryza - symbioza z drzewami.

Pasożyty (pleśnie i drożdże).

Dla drożdży optymalna temperatura to 25ႰC - 28ႰC

Niektóre szczepy - 34ႰC

Maksymalnie około 40ႰC

W przemyśle stosowane są termofilne rosnące w optymalnej temperaturze około 36ႰC, ponieważ szybsze przemiany metaboliczne i mniej zakażeń drobnoustrojami.

Kwasowość środowiska - 2.8 - 8 pH, pH opt 5.5 - 6

Min pH = 2.5

Drożdże rosną > 2,5pH, giną poniżej około 2,2. wytrzymują do 8. w zależności od pH wytwarzają gliceryny (pH>7) lub wytwarzają etanol (pH kwaśne).

Drożdże są wzglednymi beztlenowcami.

Stosunek do tlenu - obecność tlenu w podłożu - w warunkach beztlenowych powstaje etanol.

Stosunek do źródeł węgla - wykorzystują mono- i disacharydy. Cecha diagnostyczna nie wykorzystują poli - związków np. skrobi, celulozy.

Stosunek do N₂ - by mógł budować białka. Mogą przyswajać azot nieorganiczny (azotyny, azotany) - zdolność przyswajania różnych form.

Substancje wzrostowe - witaminy z grupy B. Niektóre same syntetyzują np. witamina D.

Beztlenowa fermentacja:

Warunki tlenowe: wzrost biomasy i minimalne wytwarzanie alkoholu. Część drożdży to wybitne tlenowce (kożuchujące). Nie fermentują cukrów tylko spalają cukry do CO₂ i H₂O, wytwarzają dużą ilość biomasy.

Zdolność rozkładu cukrów jest cechą diagnostyczną, można określić ich umiejscowienie w systematyce.

Drożdże wykorzystują we wszystkich organizmach azot aminokwasowy. Nie rozkładają białek. Wykorzystują azot amonowy (nieorganiczny) wbudowany do ich białek. Przyswajanie różnych form N to także cecha diagnostyczna.

Drożdże są źródłem witamin gdyż gromadzą je w komórkach. Są podłożem mikrobiologicznym. Wytwarzają witaminy z grupy D.

Praktyczny podział drożdży:

• Pożyteczne

• Fermentacja

• Gorzelnictwo

• Winiarstwo

• Piwowarstwo

• Piekarstwo

• Oddychanie tlenowe

• Biomasa drożdży piekarskich

• Biomasa drożdży paszowych

• Wzbogacanie żywności

• Drożdże spożywcze

• Witaminy D

• ၢ - karoten

• laktaza laktoza

• inwertaza

• tłuszcz

• białko

• Szkodliwe

• zmętnienie (piwo, wino)

• zmiana smaku (soki, kompot)

• zmiana zapachu

Drożdże nie mają właściwości trujących.!!!

Drożdże należą do grupy GRAS - ogólnie uznane za bezpieczne.

Drożdże:

• szlachetne - hodowane przez człowieka, ich cechy są chronione.

Drożdże górnej (gorzelnictwo) i dolnej (piwowarstwo) fermentacji. Drożdże ten nie powinny rozkładać wytworzonego alkoholu, trudno zarodnikują.

- saccharomyces cerevisiae

-saccharomyces carsbergensis - fermentują rafinozę, szybko fermentują cukry, nie powinny rozkładać wytworzonego alkoholu.

• dzikie

- słabo lub nie fermentują cukrów. Rozkładają alkohol do CO₂ i H₂O, rozkład kwasów organicznych (np. kwasu mlekowego - psucie kiszonek). Wykorzystują substancje nie wykorzystywane przez drożdże szlachetne. Łatwo szybko zarodnikują, dużo zarodników.

Pyliste - kom. otoczone warstewką śluzu (zawierają proteazy, które rozpuszczają ten śluz). Małe trudno sedymentuja, utrzymują się w zawiesinie.

Kłaczkujące - nie oddzielają się od kom. Powstaje Pseudomycelium (pseudogrzybnia) - nie występują septy, komórki są oddzielne sklejone przez otoczkę śluzowa. W grzybni występują septy, a w nich pory.

Drożdże wytwarzają śluz. Jeżeli rozkładają śluz każda komórka osobno, nie zlepiają się i nie opadają na dno.

Skład chemiczny drożdży:

• H₂O 75%

• s.m. 25%

• białko 50%

• glikogen 30% - skrobia zwierzęca

• tłuszcz 2 -3%

• hemiceluloza 8 - 9%

• popiół 10% w tym:

• P₂O₅ 52%

• K₂O 35%

• MgO 0.4%

• CaO 1.5%

Witaminy w drożdżach (mg / 100g)'

	PIWOWARSKIE	PIEKARSKIE
B1	24	3,5
B2 RYBOFLAMINA	1,5	2,5 - 3,8
B6	3,0 - 7,5	-
B12	-	-
Niacyna	10 - 100
Kw foliowy	5

Żeby drożdże stanowiły źródło witamin trzeba je wrzucając je do gorącego mleka lub podgotować, gdyż wychwytują witaminy z przewodu pokarmowego.

W przemyśle korzystne jest aby otrzymać z wysokiego stężenia cukru wysokie stężenie alkoholu w stosunkowo krótkim czasie.

Drożdże gorzelnicze - 2-3 dni, około 11% alkoholu.

Drożdże winiarskie - z wysokiego stężenia cukru wysokie stężenie alkoholu do 18-20% alkoholu. Drożdże winiarskie powinny być odporne na SO₂, który wpływa niekorzystnie na smak.

Garbniki - winogrona dają dobre wina ale garbniki hamują rozwój drożdży. Łatwo osiadają na dnie.

Drożdże:

• Winiarskie (Sacchyromyces cerevisiae) - wyizolowane z winogron - charakteryzują się zawartością barwników, odporne na stosunkowo wysokie stężenie SO_2, odporne na wysokie stężenie cukru; osmofilność - miody pitne.

• Piwowarskie (Sacchyromyces carlsbergensis) - dolnej fermentacji, łączą się i osiadają na dnie, piwo łatwo się klaruje, zawartość alkoholu w piwie około 4-5%, muszą być odporne na garbniki chmielu nadające piwu właściwy smak.

• Piekarskie - musza szybko fermentować, żeby ciasto szybko rosło, duża trwałość. Duża siła podnoszenia ciasta, podobne do gorzelniczych.

• Pastewne (paszowe)- TORULOPSIS UTILIS, MONILIA MURMANICA - wykorzystują cukry niewykorzystywane przez Sacchyromyces, zawierają dużo białka, nie zamieniają cukrów na alkohol - brak właściwości fermentacyjnych.

• Wytwarzające tłuszcze - ENDOMYCES VERNALIS, RHODOTORULA GRACILIS, THORULOPSIS LIPOFERA - ok. 60% wyselekcjonowanego tłuszczu.

• Wytwarzające witaminy -

• ASHBYA GOSSYPII, EREMOTHECIUM ASHBYII, CANDIDA GUILLIERMONDI, CANDIDA FLAVERI - B₂

• SACHAROMYCES CEREVISIAE - D

• RHODOTORULA - ၢ - karoten

Niektóre drożdże wrażliwe na brak witamin.

• Chorobotwórcze -

• CANDIDA ALBICANS - powoduje grzybice, u niemowląt pleśniawki

• CANDIDA TROPICALIS

• CANDIDA PSEUDOTROPICALIS

• CRYPTOCOCCUS NEOFORMANS - powoduje zapalenie opon mózgowych i grzybicze zapalenie płuc

• Na grzyby nie działają antybiotyki

Szczególne cechy pleśni:

• Szczególna budowa ściany komórkowej z chityny

• Bardzo bogaty kompleks enzymatyczny, rozkładają wiele substancji nierozkładalnych dla innych;

• Tlenowość (wyjątki np. Mucor)

• Odporność na szeroki zakres pH (2 - 1,1)

• Mezofile - ale w niskich temperaturach tez powoli rosną

• Osmofilne - lubią wysokie stężenie cukrów.

Znaczenie pleśni pożyteczne:

• Zdolność do wytwarzania antybiotyków

• Zdolność do wytwarzania enzymów potrzebnych w wielu technologiach (amylazy, proteazy, celulazy) i kwasów organicznych

• Dojrzewanie serów

• Produkcja tłuszczu

• Oznaczanie zawartości witamin gdyż niektóre są wrażliwe na ich niedobór.

• Stosowane do produkcji tłuszczów

Znaczenie szkodliwe pleśni:

• Psucie się surowców i produktów, wytwarzanie enzymów które rozkładają np. mięso;

• Wytwarzają mikotoksyny - (prawie wszystkie pleśnie) w niewielkich ilościach w zależności od podłoża i warunków. Odkładają się w tkankach nerek, wątroby, mają właściwości kancerogenne (wywoływanie nowotworów właściwych) , nie niszczy ich temperatura. Należy zachować higienę produkcji aby nie dopuścić do pleśnienia, stwarzać warunki beztlenowe.

Zahamowanie wzrostu pleśni:

• Zachować czystość i higienę produkcji

• Warunki beztlenowe

• Pasteryzacja

• Wysuszenie wody poniżej 15%

• Dodanie soli kwasu propionowego lub kwasu propionowego

BAKTERIE I WIRUSY

Jednokomórkowe rozmnażają się przez podział prosty.

• morfologia - kształt komórki zależy od temperatury, obecności tlenu, podłoża, składu środowiska. Przy kształcie trzeba podawać warunki, w których występuje.

• Są 4 podstawowe kształty:

• ziarniaki

• pałeczka (cylindryczny)

• skrętniak

• przecinkowce

Bakterie nie maja wykształconego jądra, materiał genetyczny w postaci kwasu nukleinowego zawieszonego w komórce (Procaryota).

Komórka = protoplast + ściana komórkowa.

Na zewnątrz ściany komórkowej bakterii znajdują się otoczki, rzęski i pile - fimbrie.

OTOCZKI - galaretowata masa białkowo- węglowodanowa, czasem jej grubość większa niż sama komórka. Wytwarzanie otoczki uwarunkowane genetycznie, warunki środowiska wpływają czy ta zdolność się ujawnia czy nie. Otoczki mają charakter antygenowy. Chronią komórkę przed wysychaniem. Chronią przed wirusami bakteryjnymi - bakteriofagi. Chronią przed fagocytozą organizmu wyższego. Rola w odżywianiu.

RZĘSKI - występują na zewnątrz komórki, narząd ruchu zbudowany z białka, często dłuższe niż komórka, cieniutkie, zakotwiczone są w błonie cytoplazmatycznej, powstają z uwzględnieniem genetyki. Szybkość poruszania to 50ၭm / s, antygenowe.

FIMBRIE - występują niezależnie od rzęsek, grubsze i krótsze od rzęsek. Charakter antygenowy (komórka łączy się z podłożem).

ŚCIANA KOMÓRKOWA - jej budowa jest wskaźnikiem przynależności do bakterii. 25% komórki to ściana komórkowa. Zbudowana jest z:

PEPTYDOGLIKANU = GLIKOPEPTYD = MUKOPEPTYD = MUROPEPTYD= MUREINA = N - ACETYLOGLUKOZAMINA + KWAS N -ACETYLOMURAMINOWY + D - AMINOKWASY + KWAS MEZO - DWUAMINOPIMELINOWY.

G(+) KWASY TEJCHOJOWE (POLIMERY)

• Fosforan glicerolu (kw. glicerolotejchojowy)

• Fosforan rybitolu (kw. rybitolotejchojowy)

Cechy ściany komórkowej G+:

• Grubsze od G- (G+ - 20nm, G- - 10nm)

• Wrażliwe na lizozym

• Wrażliwe na penicylinę

• Wrażliwe na detergenty

• Mniej wrażliwe na telluryn potasowy, azydek sodowy, octan talu

• Antygenowy charakter

Ściana komórkowa to sito molekularne przy odżywianiu.

Pod ścianą znajduje się błona cytoplazmatyczna (membrana), odpowiedzialna za pobieranie składników pokarmowych i wydzielanie metabolitów.

BŁONA CYTOPLAZMATYCZNA - skład: 70%białka, lipidy (transport do komórki), transport na zasadzie biernej dyfuzji lub przy udziale permeaz (enzymy). Błona inicjuje podział komórki. W niej osadzone są rzęski. Nie ma jądra wyodrębnionego tylko nici DNA zawieszone w cytoplazmie. Zawieszone w cytoplazmie są plazmidy. Gromadzą się substancje zapasowe.

Aparat jądrowy:

Spirala kwasu nukleinowego, długa i cienka.

Rybosomy - miejsce syntezy białka. Różnią się od rybosomów grzybów stałą sedymentacji.

Substancje zapasowe:

• polimer kwasu ၢ - hydroksymasłowego u bakterii tlenowych

• wolutyna

• wielocukry - granuloza barwi się na fioletowo, odpowiednik glikogenu

• tłuszcze

Formy przetrwalne bakterii:

• promieniowce (Actinomycetales) - konidia

• bakterie śluzowe (MYXOBACTERIALES) - mikrocysty

• Azotobacter - cysty

• Bacillaceae - endospory (w żywności)

• Sporosarcina (SARCINA UREAE) - endospory

• Spirillum (niektóre gatunki) - endospory

• Oscillospira guilliermondi - endospory

PRZETRWALNIKI GDY:

• brak pożywienia

• zbyt duże nagromadzenie metabolitów, zatruwających środowisko.

Przejście z komórki wegetatywnej do przetrwalnika - kilka godzin. Sucha masa komórki koncentruje się w jednym miejscu (w ok. 1/10 objętości). Zbita masa otoczona podwójną warstwą błony cytoplazmatycznej.

przetrwalnik - to cecha genetyczna niektórych bakterii.

KWAS DWUPIKOLINOWY (kwas pirydyno - 2, 6 -dwukarboksylowy)

HOOC COOH (15% s.m. przetrwalnika) - występuje w postaci soli

wapniowej.

N

Żeby przetrwalnik wrócił do formy wegetatywnej potrzebny jest impuls (bodziec cieplny, aminokwas...). przetrwalnik nabiera wody, wydzielają się białka, zniknie kwas dwupikolinowy, normalny metabolizm, komórka traci odporność - ok. 1h proces kierunkowania przetrwalników.

Cechy przetrwalników:

• duża odporność na wysuszanie (do kilkuset lat w formie wysuszonej);

• odporność na temperaturę;

• odporne na UV (trzeba stosować duże dawki i przez długi czas);

• większa odporność na środki dezynfekujące (nawet 70% alkohol nie niszczy przetrwalnika. Dopiero alkohol + jod niszczy przetrwalniki);

• mała aktywność oddechowa;

• wysoki stosunek DNA do RNA;

• wysoki stosunek kwasów nukleinowych do białka;

• duża zawartość kw. dwupikolinowego;

• mniejsza zawartość wody ok. 70% (gdy w komórce powyżej 90%). Dlatego odporniejszy na działanie temperatury, a także z powodu zawartości soli wapniowej kwasu dwupikolinowego, związki wapnia działają ochronnie na białka, w tym enzymy.

RIKETSJE (RICKETTSIALES) - DR. H.T.RICKETTS (1871 - 1910)

RICKETTSIA PROWAZEKI - DUR PLAMISTY (G-, ziarniaki lub krótkie pałeczki, 0,5-1μm, ściana komórkowa z mureiny, rozmnażanie przez podział, bezwzględne pasożyty, czyli występują tylko na żywym gospodarzu, a nie na martwym lub pożywce).

COXIELLA BURNETII - GORĄCZKA Q (QUEENSLAND LUB QUERY) - przenoszona przez mleko.

PROMIENIOWCE - ACTINOMYCETALES

Rodzaje:

MYCOBACTERIUM - prątek, występuje w glebie, wytwarzają konidia

STREPTOMYCES - streptomycyna antybiotyk produkowany przez te bakterie. Rozmnażają się przez fragmentacje plechy na konidia, zapach świeżej gleby, rozkładają celulozy, chemicelulozy i inne trudno rozkładalne.

NOCARDIA - zmiany chorobowe u ludzi i zwierząt.

ACTINOMYCES - u zwierząt i ludzi promienica (chorobowe zmiany skóry), występują w oborniku powodując przemiany obornika, wśród nich termofilne powodujące zagrzewanie się obornika.

Rosną w postaci strzępek (strzępki cienkie i zawierające w ścianie komórkowej mureinę), niektóre maja rzęski, niektóre chemoaututrofy, G(+), niektóre mają zapach świeżej, uprawnej gleby.

SYSTEMATYKA BAKTERII:

-nomenklatura binarna (nazwa rodzajowa i gatunkowa)

ORGANIZM		STOPIEN HOMOLOGII DNA (%)
ESCHERICHIA COLI		100
SALMONELLA TYPHIMURIUM		71
AEROBACTER AEROGENES		51
PROTEUS VULGARIS		13
SERRATIA MARCESCENS		7
PSEUDOMONAS AERUGINOSA		1
BACILLUS SUBTILIS		1
MAŁPA RHESUS		100
CZŁOWIEK		76
SZYMPANS		76
MAŁPA SOWIA		68
MYSZ		27
KURA		11
ŁOŚ		5
ESHERICHIA COLI		0

GRUPY SYSTEMATYCZNE (TAKSONY)

KRÓLESTWO REGNUM

GROMADA DIVISO

KLASA GLASSIS

RZĄD ORDO

RODZINA FAMILIA

RODZAJ GENUS

GATUNEK SPECIES

Systematyka Sztuma pomijała powiązania organizmów ale łączyła gatunki w grupy charakteryzujące się podobnymi cechami.

U organizmów wyższych gatunek tworzą te, które krzyżują się i dają potomstwo płodne.

Linneusz (Carol von Linne) 1735 - nomenklatura binarna.

WIRUSY:

1. wywołują choroby roślin, zwierząt i zmniejsza się podaż surowca dla przemysłu spożywczego lub jego pogorszeniu;

2. niszczenie kultur produkcyjnych np. kultury mleczarskie, np. w winiarstwie;

3. żywność przenosi wirusa ze środowiska na człowieka.

4. Bezwzględne pasożyty - nie da się ich wyhodować na sztucznym ani naturalnym podłożu lecz martwym;

5. Zwierzęce, roślinne, bakteryjne, pleśni, drożdży, promieniowców;

6. Nie maja możliwości samodzielnego rozmnażania i odżywiania;

7. Nie mają enzymów;

8. Śladowe ilości enzymów do atakowania żywych organizmów;

9. Informacja genetyczna zawarta w postaci kwasów nukleinowych.

1892 - Iwanowski, Beijerinck - stwierdzili skutki występowania wirusów, chociaż o tym nie wiedzieli.

1898 - Loffler, Frosch

1915 - Twost, D'herelle

Bakteriofagi - „czynnik pożerający bakterie”.

Stanley - wirus w postaci czystej mozaiki tytoniowej, nagroda Nobla.

BUDOWA:

• helikoidalna - budowa skręconej nici kwasu nukleinowego w postaci pałeczki;

• ikozaedralna - wielościan, zbliżony do kuli;

• mieszana - połączenie pałeczki z kulą (większość wirusów bakteryjnych - fagów).

Wielkość:

Niewidoczne w mikroskopie świetlnym, tysięczne, setne części μm.

STRUKTURA:

• genom - jednostka kwasu nukleinowego;

• kapsyd - otoczka białkowa;

• kapsomer

• nukleokapsyd - kwas nukleinowy z otoczką nukleinową;

• peplos - kwas nukleinowy + osłonka (płaszcz);

• peplomery - jednostki składające się na budowę płaszcza. W płaszczu mogą być komórki gospodarza.

Powielanie - wirus wprowadza kwas nukleinowy do komórki gospodarza. Gospodarz produkuje aminokwasy, białka i kwasy nukleinowe według informacji genetycznej wprowadzonej przez wirusa. Podsunięta inna matryca do replikacji.

Namnażanie fagów:

1. adsorpcja - wirus umiejscawia się na powierzchni, wirusy są nieruchliwe. Im większa ruchliwość bakterii tym większe prawdopodobieństwo. Adsorpcja zależy do: pH, temperatury.

2. Replikacja - wirus ma enzymy pozwalające rozluźnić ścianę komórkową, wstrzykuje kwas nukleinowy, reszta zostaje na zewnątrz w postaci . kwas nukleinowy - lizogenizujący. Wraz z rozmnażająca się komórką przechodzi do następnych, gdy pojawią się okoliczności wirus się ujawnia. Powstają nowe fagi wewnątrz komórki i następuje jej śmierć.

Rozwój faga wewnątrz komórki:

1. faza eklipsy (okres rozwoju utajonego) - nie ma objawów, wirus nie jest widoczny, po około 20-22 min cząstki niezdolne do zakażenia. Cytoplazma się zmienia, powstają ziarnistości, komórka traci zdolności rozmnażania.

2. liza - rozpad komórki, wydostaje się około100 nowych fagów. Od zakażenia do lizy około1h, czasem nawet 15min.

Fagi wykazują specyficzność:

Każda bakteria ma swojego wirusa, wirusy są specyficzne nawet do szczepów bakterii.

BAKTERIOFAGI - wirusy bakterii, niszczą komórki przez lizę. Mogą powodować zahamowanie produkcji np. mleczarskiej. Komórka bakteryjna musi się spotkać z bakteriofagiem i zależy to od:

• ruchliwości bakterii

• ilości komórek bakteryjnych

• od temperatury

• od pH

• od obecności kationów, które przyśpieszają absorpcje kom.

Wewnątrz komórki po wniknięciu nici:

• okres utajony

• wbudowywanie DNA do DNA bakteryjnego

• tworzenie fagów

• liza produktów პ od środka rozkładanie ścian komórkowych

• powstałe fagi atakują (po wydobyciu się z komórki bakteryjnej) nowe komórki

okres zakażenia do lizy trwa około 30 minut.

Wirusy roślinne:

• mogą się replikować tylko w komórce roślinnej;

• nie adsorbują się lecz są wprowadzane przez uszkodzenia komórki bądź owady;

• wirus krąży wraz z sokami i zakaża całą roślinę

• mogą powodować zmianę kształtu lub barwy, utratę zdolności wytwarzania chlorofilu.

Wirusy zwierzęce:

• Tropizm - działanie na różne układy;

• Nerwotropowe - działają na układ nerwowy komórki (wirus wścieklizny);

Dermotropowe - na skórze;

Pantropowe - działają na cały organizm (żółta febra)

Interferencja - komórka zakażona jednym wirusem odporna na zakażenie innym wirusem.

Interferon - substancja wytwarzana przez organizmy cieplostałe, substancja białkowa, zapobiega rozwijaniu się wirusów.

Grupa VI - bakterie spiralne, skręcone, wygięte

Rodzina - SPIRILLACEAE

Rodzaj - SPIRILLUM

- ruchliwe o dość dużej długości, tlenowce bądź aerofile. Występują w wodzie, ściekach, gnojówce świń, dorszach.

Spirillum minor - wywołuje gorączkę szczurzą, przenoszoną przez szczury i dzikie zwierzęta, koty, psy (ukąszenie).

• CAMPYLOBACTER

• Campylobacter jejuni

• Campylobacter coli

Kantylobakterioza - toksyny o charakterze lipidowo - sacharydowym działając jako enterotoksyny (toksyny przewodu pokarmowego) wywołują schorzenia, zapalenie jelita cienkiego. Bakterie te przeżywają w niskich temperaturach 4⁰C dwa tygodnie. Występują w odchodach zwierząt (także ptaków), ściekach.

Dawka infekcyjna - minimalna liczba komórek, która powoduje chorobę.

Rodzaj o niepewnej przynależności: BDELLOVIBRIO

- w kształcie przecinka „bdello” - kijanka. Bardzo ruchliwa, zaliczana do bakterii ze względu na budowę ściany komórkowej (mureina), mniejsze od 1μm, bezwzględne pasożyty bakterii, wnikają do komórki gospodarza, zużywają cytoplazmę i wewnątrz komórki normalnie się rozmnażają, po 5-6 godzinach wytwarzają ok. 6 nowych komórek (wirusów kilkadziesiąt), np. Bdellovibrio, Bacteriororus - działają specyficznie.

Grupa VII

G(-) pałeczki tlenowe i ziarniaki

Rodzina I - PSEUDOMONADACEAE

• Rodzaj I - PSEUDOMONAS

• Rodzaj II - XANTHOMONAS

Rodzina II - AZOTOBACTERIACEAE

• Rodzaj I - AZOTOBACTER

Rodzina III - RHIZOBIACEAE

• Rodzaj I - RHIZOBIUM

Rodzina IV - HALOBACTERIACEAE

• Rodzaj I - HALOBACTERIUM

Rodzaje o niepewnej przynależności:

Rodzaj ALCALIGENES

Rodzaj ACETOBACTER

Rodzina PSEUDOMONADACEAE

Rodzaj PSEUDOMONAS

Gatunki - P. fluorescens - zatrucie pokarmowe

P.aeruginosa - zatrucie pokarmowe

Urzęsione w różny sposób, tworzą katalazę, bezwzględne tlenowce, nie mają zdolności fermentacji, nieprzetrwalnikujące, opt. 20-37⁰C (mezofile), nie rosną >44⁰C, <6-7⁰C. Wśród nich psychrotrofy (bez względu na optymalną temperaturę wzrostu dają powolny wzrost w temperaturze bliskiej 0⁰C, około 4⁰C), są heterotrofami w stosunku do węgla (wykorzystują tylko C organiczny), nie wydzielają gazu, utleniając glukozę rozkładają białka, tłuszcze (silnie gnilne), wytwarzają śluz, przyczyna psucie składanych jaj, drobiu, ryb, śluz + nieprzyjemny zapach, śluz może być barwny, właściwości lipolityczne - zdolność rozkładu tłuszczy, niektóre chorobotwórcze - pałeczka ropy błękitnej, niebezpieczne szczególnie dla oka.

Azotobacter - bakterie utleniające amoniak, hemoautotrofy bo energia z utlenienia związków nieorganicznych.

Rhisiobiaceae - wiążą azot atmosferyczny, w symbiozie z roślinami motylkowymi.

Halobacteriaceae - sololubne, w wodach morskich, przy stężeniach ok. 12% soli kuchennej, urzęsione, ruchliwe, barwniki pomarańczowe w solankach, rybach solonych, nie są szkodliwe.

Rodzaj ALCALIGENES - pałeczki zbliżone , wybitne tlenowce, alkalizują podłoże, na powierzchni drobiu zmrożonego, mleku, jajach, niektóre wywołują nieprzyjemny zapach.

GATUNKI:

• A. VISCOLACTIS - powoduje lepkość mleka.

---