Mikrobiologia opracowanie

1. Nitryfkacja.

Nitryfikacja jest to część cyklu azotowego, w której amoniak zostaje utleniony do azotanów. Etap I

przeprowadzany jest przez bakterie takie jak Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolbus

(chemolitoautotroficzne aeroby), polega na utlenianiu amoniaku do azotanu (III) z udziałem

monooksydazy amonowej (procesowi towarzyszy wiązanie dwutlenku węgla i zysk energetyczny).

2 NH

+ 3 O

→ 2 HNO

+ 2 H

O + ciepło

Etap II przeprowadzany jest przez bakterie Nitrobacter, Nitrococcus, Nitrospira, polega na dalszym

utlenieniu azotanu (III) do azotanu (V), również połączonym z wiązaniem dwutlenku węgla i zyskiem

energetyczym.

2 HNO

+ O

→ 2HNO

+ ciepło

Bakterie I i II etapu w przyrodzie zazwyczaj występują razem (m.in. dlatego, że Nitrobacter nie

tolerują wysokiego stężenia amoniaku), dlatego końcowym etapem procesu nitryfikacji są azotany

(V). Nitryfikacja przyczynia się do zakwaszenia gleby, ale także do zwiększenia stężenia azotanów,

które są łatwiej przyswajane przez rośliny niż amoniak.

Nitryfikację potrafią przeprowadzać także niektóre Archaea.

2. Cykl azotowy.

Cykl azotowy to inaczej obieg azotu w środowisku. Azot atmosferyczny wiązany jest przez bakterie

brodawkowe (np. Rhizobium) lub żyjące swobodnie w glebie (np. Azotobacter), a także przez niektóre

sinice (np. Anabaena). Wolny azot z udziałem enzymu nitrogenazy przetwarzany jest na amoniak lub

glutaminę. Większość bakterii azotowych jest anaerobami, ponieważ nitrogenaza jest wrażliwa na

działanie tlenu (choć niektóre, np. Azotobacter, tolerują tlen).

Następnym etapem jest nitryfikacja wydzielonego do gleby amoniaku do azotanów (V).

Azotany (III i V) jak i amoniak (pochodzące zarówno z wiązania azotu przez bakterie, jak i z procesów

gnilnych czy z deszczu) wchłaniane są przez rośliny. Wtórnie wygenerowany amoniak (wydalany przez

zwierzęta czy też przetworzony przez destruentów - grzyby i bakterie) ulega ponownie nitryfikacji.

Azotany przetwarzane są na dwa sposoby: szlakiem denitryfikacji lub amonifikacji.

Denitryfikacja (dysymilacja): azotany (V) -> azotany (III) -> tlenek azotu -> podtlenek azotu -> gazowy

azot; co daje sumarycznie: 2NO

+ 10e

+ 12H

→ N

+ 6H

O. Denitryfikacja jest jedną z postaci

oddychania beztlenowego, wykorzystywaną np. przez Bacillus denitrificans, ale przy braku lepszych

akceptorów elektronów także przez np. niektóre Pseudomonas fluorescens (który jest aerobem).

Amonifikacja (asymilacja): azotany (V) -> azotany (III) -> tlenek azotu -> hydroksyloamina (NH2OH) ->

amoniak.

Innym procesem jest beztlenowe utlenianie amoniaku, zgodnie z równaniem: NH

+ NO

→ N

O. Denitryfikacja oraz beztlenowe utlenianie amoniaku zamykają cykl azotowy.

3. Cykl fosforowy.

Rośliny i większość bakterii potrafią pobierać tylko nieorganiczny fosfor (głównie w postaci

ortofosforanów). Za przekształcenie fosforu organicznego z powrotem do nieorganicznego

odpowiadają liczne gatunki bakterie (a także grzyby), przede wszystkim chodzi tu o fosfor z kości,

sierści itp. (który nie może być odzyskany przez zwierzęta). Ważnym wyróżnikiem cyklu fosforowego

jest to, że nie występuje w nim faza gazowa.

4. Cykl siarki.

Najważniejszymi etapami obiegu siarki są:

- Desulfuryzacja dysymilacyjna (przeprowadzana przez beztlenowe bakterie desulfuryzacyjne np.

Desulfovibrio, podczas rozkładu materii organicznej): siarczany (VI) -> siarkowodór/siarczki. Oprócz

siarczanów (VI), bakterie te mogą wykorzystywać także siarczany (IV) albo tiosiarczany, a nawet

wolną siarkę. Związki te używane są jako akceptory elektronów.

- Desulfuryzacja asymilacyjna (przeprowadzana przez rośliny i bakterie): siarczany (VI) -> związki

organiczne (redukcja do tioli).

- Sulfuryzacja (stopniowe utlenianie siarki przez fotolitoautotroficzne siarkowe bakterie purpurowe i

zielone): siarkowodór -> siarka -> tiosiarczany -> siarczany (VI).

Bakterie purpurowe siarkowe (np. Chromatium, Ectothiorhodospira): fotolitoautotrofy,

wykorzystujące siarkowodór jako donora elektronów w procesie fotosyntezy (dlatego wytwarzają

siarkę, a nie tlen). Posiadają bakteriochlorofil, wiążą dwutlenek węgla, kolor zawdzięczają

karotenoidom.

Bakterie zielone siarkowe (np. Chlorobium): różnią się głównie barwnikami fotosyntetycznymi (mogą

występować na większych głębokościach).

„Bezbarwne” bakterie siarkowe (np. Thiobacillus): chemolitoautotrofy, aeroby, wykorzystują

utlenianie siarki jako źródło energii, produktem końcowym ich metabolizmu może być np. kwas

siarkowy (VI).

W obiegu siarki uczestniczą także Archaea.

5. Udział mikroorganizmów w obiegu węgla.

Tlenowe heterotrofy utleniają organiczne związki węgla do dwutlenku węgla.

Dwutlenek węgla wiązany jest przez bakterie autotroficzne: sinice, bakterie purpurowe i zielone

siarkowe (oraz inne utleniające siarkę), wodorowe, nitryfikujące, utleniające żelazo. Ponadto,

należące do Archaea bezwzględnie beztlenowe metanogeny utleniają wodór, mrówczan, metanol

albo octan tworząc metan, czasami wykorzystują również dwutlenek węgla jako akceptor

elektronów.

6. Bakterie wodorowe.

Chemolitoautotrofy, tlenowce, utleniają wodór do wody. Np. Aquifex, Hydrogenobacter.

7. Bakterie żelazowe.

Chemolitoautotrofy, utleniają rozpuszczalny jon żelaza (II) do nierozpuszczalnego tlenku żelaza (III),

powodując powstanie osadu na powierzchni wody (oraz znaczne pogorszenie jakości takiej wody).

8. Genom bakteryjny i zróżnicowania .

Cechy genomu bakteryjnego:
- dwuniciowe DNA,
- geny zorganizowane w operony,
- w większości przypadków zamknięty, kolisty chromosom + plazmidy,
- przewaga sekwencji kodujących, w chromosomie 70-80% sekwencji kodujących, pozostała część
uczestniczy w regulacji ekspresji genów, znikoma część (0,05%) – sekwencje dzielące; stąd im większy
genom, tym więcej genów,
- szczepy jednego gatunku mają zazwyczaj podobny stosunek molowy par G-C do A-T (ale nie działa
to w drugą stronę, tzn. podobny stosunek molowy niekoniecznie świadczy o pokrewieństwie – jest to
pomocne, ale niedecydujące kryterium przy różnicowaniu gatunków bakterii),
- chromosom:

- wielkość 0,6 do 13 mpz,
- chromosom jest upakowany (zmniejszenie nawet 1000x do 2000x), głównie dzięki

superhelikalnemu zwinięciu i dzięki białkom histonopodobnym

- brak histonów (wyjątek: Archaea), u Bacteria występują białka histonopodobne,
- może występować 1 chromosom kolisty (większość bakterii), 2 (np. Rhodobacter,

Leptospira) lub 3 (np. Chlamydia, Rhizobium),

- chromosom może być liniowy (np. Streptomyces, Borrelia),

- bakteria może mieć zarówno chromosom liniowy, jak i kolisty (np. Agrobacterium

tumefaciens)

- zlokalizowany w nukleoidzie,

- plazmidy:

- wielkość 2-1200 kpz,

- autonomiczny replikon,

- przenoszą cechy dodatkowe, jednostkowe, np. oporność na antybiotyki, nie zawierają

genów niezbędnych do życia komórki,

- mogą przyjmować formę liniową lub CCC (kowalencyjnie skręconą),

- ich ekspresja może być kontrolowana przez chromosom (większe plazmidy, wtedy jest ich w

komórce 1-3) lub nie (małe plazmidy, wtedy może ich być kilkaset),

- plazmidy mogą być samoprzekazywalne (warunkują syntezę pili płciowej i mogą być

przekazywane do komórki biorcy), mobilizowane (mogą być przekazane tylko w obecności plazmidu
samoprzekazywalnego) lub nie,

- plazmidy zdolne do integracji z chromosomem to episomy,

- przykłady:

- czynnik płciowy F (niskokopijny),

- plazmidy R (niskokopijny, koduje oporność na antybiotyki),

- plazmidy Col (synteza bakteriocyn – np. kolicyny),

- plazmidy wirulencyjne (enterotoksyny, adhezyny),

- kodujące siderofory,

- metaboliczne (wykorzystanie źródeł węgla i energii, rozkład toksyn),

- plazmid TI (i RI) – u Agrobacterium;

9. Antybiotyki.

Mechanizm

Szczegóły

Nazwa

Grupa

Blokowanie
syntezy ściany
komórkowej

Hamowanie syntezy mostków
peptydowych, indukcja autolizy

Penicylina

Beta-laktamy

Ampicylina
Metycylina
Karbenicylina
Cefalosporyny

Przyłączanie do peptydów D-alanina-D-
alanina

Wankomycyna

Peptydy

Blokowanie transportu prekursorów

Bacytracyna

Hamowanie
syntezy kwasów
nukleinowych

Inhibicja gyrazy bakteryjnej

Ciprofloksacyna

Chinolony

Inhibicja polimerazy RNA zależnej od DNA Rifampicyna

Blokowanie
syntezy białek

Przyłączenie do 30S, błędny odczyt mRNA Streptomycyna

Aminoglikozydy

Gentamycyna

Przyłączenie do 50S, inhibicja tworzenia
wiązań peptydowych

Chloramfenikol

Makrocykliczne

Przyłączenie do 30S, hamuje przyłączenie
aminoacylo-tRNA

Tetracyklina

Tetracykliny

Przyłączenie do 50S, hamuje wydłużanie
polipeptydów

Erytromycyna

Makrolidy

Klindamycyna

Linkozamidy

Przyłączenie do czynnika elongacyjnego
EF

Kw. fuzydowy

Uszkodzenie
błony
komórkowej

Upośledzenie funkcji selektywnej
przepuszczalności dla jonów

Polimyksyny

Peptydy

Antagonizm
metaboliczny

Hamuje syntezę kw. foliowego
(antagonizm PABA)

Sulfonamid

Sulfonamidy

Hamuje syntezę kw. tetrahydrofoliowego

Trymetoprym

Hamuje syntezę kw. dihydrofoliowego

Dapson

Upośledza metabolizm NAD, hamuje
syntezę kw. mykolowego

Izoniazyd

Antybiotyki o szerokim spektrum: ampicylina, chloramfenikol, cefalosporyny, streptomycyna.
Antybiotyki o wąskim spektrum: bacytracyna, erytromycyna (G+ i mykoplazmy), gentamycyna (G-),
penicylina (G+).

10. Fermentacja - typy, przebieg, gatunki.

A) Homomleczanowa – OAE: pirogronian; pirogronian -> mleczan;
Lactobacillus
B) Alkoholowa – OAE: aldehyd octowy; pirogronian -> aldehyd octowy -> etanol;
Drożdże Saccharomyces
C) 2,3-butandiolowa – OAE: acetoina; pirogronian -> acetomleczan -> acetoina -> 2,3-butandiol;
D) Szlak NHP do mleczanu, etanolu i octanu – OAE: pirogronian i aldehyd octowy;
E) Mieszana fermentacja kwaśna – OAE: pirogronian i aldehyd octowy; etanol, octan i mrówczan
(produkt uboczny);
F) Propionianowa – OAE: pirogronian, aceton; liczne produkty – mleczan (z pirogronianu), 2,3-
butandiol (z acetoiny), propionian (poprzez szczawiooctan, fumaran i propionylo-CoA), butanol;
[kwas mlekowy + bakterie → kwas propionowy + kwas octowy + energia],
np. Propionibacterium – produkcja sera;
G) Masłowa – etanol jest substratem, przekształcenie do acetylo-CoA lub pirogronianu, przez kolejne
intermediaty do kw. masłowego; OAE: krotonylo-CoA;
Clostridium
H) Aminokwasów – alanina lub prolina jest donorem elektronów, ulega przekształceniu do octanu po
deaminacji, akceptorem (OAE) jest glicyna, również deaminowana do octanu;

11. Budowa ściany G+/-.

U Bacteria.

Cecha

G+

G-

Błona zewnętrzna

Grubość ściany

20-80 nm

10 nm

Zawartość peptydoglikanu

50-80%

10%

Liczba wiązań poprzecznych w
mureinie

duża

mniejsza

Zawartość lipidów

0-3%

10-30%

Zawartość aminocukrów

10-22%

2-8%

Lipoproteina Browna

Poryny

LPS

Endotoksyna

Kwasy tejchojowe

Sporulacja

+/-

Wrażliwość na lizozym

W. na penicylinę

(-)

Liczba pierścieni kotwiczących

rzęskę
Punkt izoelektryczny

pH 3-4

pH 4-5

Turgor

20-25 atm

3-5 atm

Wrażliwość na detergenty
anionowe

(-)

W. na ultradźwięki

(-)

Kwasooporność

+/-

U Archaea.
G+ : występuje pseudomureina (kilkadziesiąt warstw), wiązania 1,3-Beta, występuje kwas N-
acetylotalosaminuronowy.
G- : brak typowej ściany komórkowej, zamiast niej koliste glikoproteiny o średnicy 40 nm.

12. Skład i funkcje otoczki.

U bakterii.
Skład: głównie woda, ponadto heterosacharydy, kwasy organiczne, glukoza, aminocukry, laktoza,
galaktoza, kwasy uronowe, kwas octowy i pirogronowy, rzadziej polimery aminokwasów.
- Ochrona przed czynnikami środowiska (np. przed wysuszeniem, ochrona mechaniczna).
- Funkcje adhezyjne.
- Chroni przed strawieniem po sfagocytowaniu.

U wirusów.
Skład: fosfolipidy gospodarza inkrustowane własnymi białkami wirusa.
- Umożliwia wnikanie do komórki przez fuzję błon.
- Umożliwia opuszczanie komórki przez pączkowanie.

13. Quorum sensing.

Autoindukcja, wyczucie obecności.

„Monitorowanie” przez bakterie stopnia zagęszczenia własnej populacji, obserwowana np. u
Streptomyces, Vibrio fischeri. Bakterie te wydzielają małocząsteczkowe przekaźniki (czasami
zamknięte w zewnątrzkomórkowych pęcherzykach z dwuwarstwy lipidowej), które przy pewnym
stężeniu powodują zmianę ekspresji genów. Dzięki quorum sensing np. bioluminescencja zachodzi
tylko przy odpowiednio dużym zagęszczeniu bakterii (w przeciwnym wypadku, lucyferaza
produkowana tylko przez nieliczne bakterie nie dałaby efektu i byłaby marnotrawstwem zasobów).
Inne procesy zachodzące z udziałem quorum sensing:
- ograniczenie podziałów,
- biosynteza antybiotyków,
- synteza czynników wirulencyjnych (Pseudomonas aeruginosa),
- tworzenie biofilmu (Pseudomonas aeruginosa),
- stymulacja sporulacji (Bacillus subtilis),
- koniugacyjny transfer DNA (Agrobacterium tumefaciens),
- produkcja toksyn (S. aureus),

14. Metabolizm związków siarki.

- Utlenianie zredukowanych związków siarki – chemolitoautotrofy – uzyskiwanie energii.
- Fotosynteza z wykorzystaniem siarkowodoru jako donora elektronów, z utlenieniem do siarki i ew.
wyżej, przeprowadzana przez bakterie siarkowe zielone i purpurowe.

- Oddychanie siarczanowe, w którym utlenione związki siarki są ostatecznymi akceptorami
elektronów (zamiast tlenu).

15. Chorobotwórczość gronkowców.

Gronkowce (S. aureus, S. epidermidis, inne koagulazo-ujemne) należą do naturalnej flory

mikrobiologicznej, ale po infekcji (np. przez skaleczenia) i namnożeniu mogą stać się przyczyną

zakażeń. S. aureus statystycznie odpowiada za najwięcej zakażeń u człowieka (zwłaszcza w

szpitalach). Mogą to być zakażenia skórne, szpiku, kości, gardła, wsierdzia, stawów. Gronkowce mogą

też powodować zatrucia pokarmowe.

16. Oportunistyczne patogeny, wymienić.

Oportunistyczne patogeny w normalnych warunkach nie wywołują chorób, do inwazji dochodzi przy

obniżonej odporności, np. po przebytej infekcji wirusowej lub bakteryjnej, przy genetycznych

niedoborach immunologicznych lub przy nowotworach. Przykładowe oportunistyczne patogeny:

Candida albicans (drożdżyce), Streptococcus sp. (np. mitis) (różne zakażenia, dróg oddechowych, ale

też np. osierdzia lub zastawek serca), Staphylococcus spp. (zakażenia), Haemophilus spp., Aerococcus

viridans (zakażenie wsierdzia);

17. Cykle rozwojowe Bdellovibrio i riketsji.

Bdellovibrio.

Swobodnie żyjąca Bdellovibrio przytwierdza się do innej bakterii G(-), np. E. coli i wnika do jej
przestrzeni periplazmatycznej (tracąc rzęskę). Obie komórki razem tworzą strukturę zwaną
bdelloplastem. Bdellovibrio hydrolizuje i wykorzystuje substancje budulcowe zaatakowanej komórki
do wytworzenia własnych komórek potomnych. Gdy komórki potomne zsyntetyzują rzęskę, zachodzi
liza komórki gospodarza i uwalniane są nowe Bdellovibrio (6-8 w przypadku zaatakowania E. coli,
nawet do 80 przy większych ofiarach).

Riketsje.

Riketsja zaraz po fagocytozie opuszcza fagosom i namnaża się w komórce gospodarza, korzystając
bezpośrednio z jego metabolitów (np. NAD, kwasy trikarboksylowe cyklu Krebsa, glutaminian).
Pasożytują wewnętrznie w makrofagach, kom. śródbłonka i erytrocytach.

18. Wymienić choroby ogólnoustrojowe.

Gruźlica – Mycobacterium tuberculosis, zmiany w płucach, węzłach chłonnych, oponach miękkich,

nadnerczach, nerkach, jajowodach, kościach i innych narządach.

Trąd – Mycobacterium leprae, postać skórna lub płucna.

19. Transportery ABC.

Rodzaj transporterów, proteina o dwóch domenach transbłonowych, przyłączająca substrat i

transportująca go z udziałem energii ATP, dotyczy np. arabinozy, maltozy, galaktozy, rybozy,

histydyny, leucyny, kwasu glutaminowego.

20. Scharakteryzuj Archaea.

P. pytanie 23.

21. Jakie obecnie wyróżniamy domeny i na jakiej podstawie?

Archaea, Bacteria, Eukarya
Na podstawie różnic biochemicznych, porównania sekwencji rRNA (a nie na podstawie planu budowy
komórki).

22. Wymień 3 rodzaje taksonomii.

???

Być może chodzi o: klasyfikację (grupowanie w jednostki i ustalenie powiązań), identyfikację

(przynależność gatunku do systemu), nazewnictwo.

Może też chodzić o szkoły taksonomiczne (klasyczną, fenetyczną, filogenetyczną, ewolucyjną itd.).

23. Różnice między komórką eukariotyczną i prokariotyczną (+ Archaea).

Cecha

Bacteria

Archaea

Eukarya

Wydzielone jądro

Mitochondria

Chloroplasty

+/-

Histony

Kwas muraminowy

Wiązanie w lipidach
błon

estrowe, b. rzadko
eterowe

eterowe

estrowe

Tymina w tRNA

urydyna lub
pseudourydyna

Sterole w błonach

- (tylko u Mykoplazm)

Aminokwas
inicjatorowego tRNA

N-formylometionina

metionina

Wakuole gazowe

Rybosomy
cytoplazmatyczne:

- dwuftamina w EF-2

- stała sedymentacji

70S

80S

Podjednostki rRNA

16S, 23S, 5S

18S, 28S, 5,85S, 5S

Polimeraza RNA:

- liczba enzymów

kilka

- podjednostki

8-12

12-14

- wrażliwość na
rifampicynę

- policistronowe mRNA +

- introny w mRNA

niektóre sinice

niekiedy

- splicing mRNA

niektóre sinice

niekiedy

Operony

Hamowanie translacji
przez chloramfenikol

Hamowanie translacji
przez anisomycynę

Chemolitotrofizm

+/-

Metanogeneza

+/-

Wiązanie N2

+/-

Denitryfikacja

+/-

Ruchliwość cytoplazmy -

Lizosomy

Peroksysomy

Ap. Golgiego

+ (czasami
uproszczone)

Mitoza

- (amitoza)

Egzo i endocytoza

24. Charakterystyka i cykl życiowy Mycoplasma.

Mycoplasma – klasa Mollicutes, typ Firmicutes.
G (-), nie mają ściany komórkowej, charakteryzują się niskim procentem par G-C w genomie. Kształt
pleomorficzny, nieurzęsione, posiadają sterole w błonie komórkowej, w części chorobotwórcze lub
oportunistycznie chorobotwórcze, np. Mycoplasma pneumoniae, genitalium. W większości mają
bardzo krótki genom. Wszystkie są pasożytami (wewnątrzkomórkowymi lub zewnątrzkomórkowymi),
mają bardzo ograniczony własny metabolizm, dlatego polegają w dużej mierze na żywicielu.

25. Na czym polega transformacja?

Transformacja to pobranie DNA z otoczenia, DNA może być plazmidowe lub liniowe dwuniciowe.

Transformacja zachodzi łatwiej przy zwiększonej (np. metodami laboratoryjnymi) przepuszczalności

błon/ściany, niezbędny jest również czynnik kompetencji (białko).

Przy transformacji plazmidem, nie integruje się on (w większości przypadków) z chromosomem.

Nieprzydatny plazmid może być utracony po kilku podziałach.

Przy transformacji liniowym DNA, czynnik kompetencji wiąże obie nici na powierzchni, po czym jedna

z nici jest rozkładana przez nukleazę, a druga zostaje przeniesiona przez czynnik kompetencji do

cytozolu. Jeśli przeniesiony fragment wykazuje znaczne podobieństwo do odcinka chromosomu

bakteryjnego, to może nastąpić rekombinacja.

26. Proces transdukcji.

Transdukcja (in. transformacja fagowa) zachodzi z udziałem bakteriofagów, które integrują swój

genom z genomem bakterii (konwersja lizogenna), a następnie niedokładnie wycinają go podczas

przechodzenia w cykl lityczny. W ten sposób fagi mogą przenosić 1% genomu (rekordowo 8%)

bakteryjnego. W naturze proces ten zachodzi bardzo powoli.

27. Wymień główne typy metaboliczne bakterii.

- Fotolitoautotrofy – en. świetlna, węgiel z CO2, H/e ze związków nieorganicznych. Np.

Cyanobacteria, Chlorobium, Chromatium.

- Fotoorganoheterotrofy – en. świetlna, węgiel i H/e ze zw. organicznych. Np. Rhodospirillum.

- Chemolitoautotrofy – en. chemiczna, węgiel z CO2, H/e ze zw. nieorganicznych. Np. Thiobacillus,

Hydrogenobacter, Nitrosomonas.

- Chemoorganoheterotrofy – en. chemiczna, węgiel i H/e ze zw. organicznych. Np. Saccharomyces,

Streptococcus itd.

[+ Miksotrofy – różne źródła, np. Beggiatoa = chemoorganoheterotrof, ale także chemolitoautotrof

(utlenia H2S do S).]

28. Typy oddychania bakterii.

- Oddychanie tlenowe: ostatecznym akceptorem elektronów jest tlen (redukowany do wody).
- Oddychanie siarczanowe (desulfuryzacja): OAE jest siarka na wysokim stopniu utlenienia,
redukowana (ostatecznie) do H2S. Np. Desulfovibrio.
- Oddychanie azotanowe (denitryfikacja): OAE jest azot na wys. stopniu utlenienia, redukowany
ostatecznie do N2. Przeprowadzane przez bakterie denitryfikacyjne, takie jak Paracoccus
denitrificans, ale też np. przez E. coli.

29. Co to jest klon, co to jest szczep?

Szczep jest to grupa komórek pochodzących od pojedynczych komórek.
Klon jest to grupa komórek identycznych lub niemal identycznych (genotypowo).

30. Budowa wirionu.

Wirion ogólnie składa się z materiału genetycznego (RNA lub DNA) i protein tworzących kapsyd,
niektóre mają dodatkowo osłonki z lipidów, protein i glikoprotein. Istnieje 5 klas wirusów różniących
się budową wirionu.
A) o symetrii ikosaedralnej (kubicznej) z osłonką - dwudziestościan, trójkątne ściany;
B) o symetrii ikosaedralnej bez osłonki;
C) helikalne z osłonką;
D) helikalne bez osłonki;
E) złożone – fagi, z ikosaedralną głową, „ogonem” opłaszczonym białkami i wyposażonym we włókna;

31. Tworzenie endospor.

Endospory tworzone są w odpowiedzi na warunki głodu, wewnątrz komórki. Protoplast dzieli się na

dwie nierówne części (ale obie mają ten sam materiał genetyczny), większy protoplast otacza

mniejszy (stąd 2 błony w endosporze), tymczasem w mniejszym odkładają się dodatkowe warstwy

peptydoglikanu, tworząc korteks. W endosporze gromadzą się jony wapnia, następuje odwodnienie

cytoplazmy, znaczne upakowanie chromosomu, synteza kwasu dwupikolinowego, białek

stabilizujących DNA. Na zewnątrz odkłada się płaszcz z hydrofobowych białek oraz dodatkowa błona

lipoproteinowa - egzosporium (tylko u niektórych). Na koniec zachodzi liza komórki i uwolnienie

endospory.

32. Na czym polega lizogeniczność?

Polega na wbudowywaniu się genomu wirusa do genomu gospodarza, co może spowodować liczne
zmiany metaboliczne, ale nie prowadzi bezpośrednio do lizy komórki.

33. Wymień metody identyfikujące bakterie.

Identyfikacja – oznaczenie do gatunku.

- Mikroskopowa ocena preparatu wybarwionego metodą Grama.
- Morfologia i wzrost kolonii na różnych podłożach wybiórczych.
- Analiza właściwości biochemicznych bakterii na podłożach różnicujących.

- Testy immunologiczne (określanie antygenów).
- Typowanie fagowe (z użyciem konkretnych bakteriofagów).
- Metody molekularne (np. sekwencjonowanie markerów genomowych).

34. Antybiotyki.

Antybiotyki – substancje chemiczne wytwarzane przez różne organizmy, działające wybiórczo bójczo

lub statycznie w niskich stężeniach na drobnoustroje.

35. Co to jest plazmid wektorowy i jakie są jego właściwości?

Jest to plazmid używany do transformowania bakterii, zawierający gen markerowy (np. oporność na

tetracyklinę i zdolność wykorzystania laktozy), polilinker (miejsce cięcia restryktazą, rozpoznawane

przez wiele enzymów restrykcyjnych), ponadto powinien mieć silny promotor, powinien być

niskocząsteczkowy i nie powinien być samoprzekazywalny.

36. Zakaźność (infekcyjność) ...? Mechanizmy.

Zakaźność to zdolność do wniknięcia do organizmu, może odbywać się drogą pokarmową,

oddechową, przez skaleczenie, przez wektor (komar, giez, pchła, wsza), drogą płciową.

Mechanizmy umożliwiające wniknięcie do organizmu i kolonizację:
- fimbrie,
- hemaglutyniny,
- lektyny,
- LPS (u G-)
- kwasy tejchojowe (u G+)
- warstwa S
- otoczki, śluzy,
- siły hydrofobowe,
- tworzenie biofilmu;

Mechanizmy umożliwiające inwazję (wnikanie w głąb tkanek, rozprzestrzenianie się, namnażanie na
koszt gospodarza):
- destrukcja tkanek przez produkty wzrostu bakterii, np. wskutek fermentacji czy produkcji kwasów i
gazu,
- wytwarzanie degradujących enzymów, np. lipazy, fosfolipazy, kolagenazy, proteazy, elastazy,
hialuroniazy, fibrynolizyny, NH3, H2O2, streptokinazy, DNAzy,
- unikanie mechanizmów odpornościowych, np. wytwarzanie proteazy IgA, koagulazy (unikanie
fagocytozy), proteiny A (unikanie lizy z udziałem dopełniacza), ucieczka z fagosomu.

37. Drogi przenoszenia chorób epidemiologicznych...? Przykłady bakterii.

Drogą pokarmową (np. Vibrio cholerae, Shigella), oddechową (np. Mycobacterium tuberculosis, M.

leprae), przez wektor (komar, giez, pchła, wsza, kleszcz, np. Borrelia).

38. Na czym polega tworzenie map genetycznych?

Na indukowaniu koniugacji przerywanej i obserwowaniu markerów w komórce biorcy.

39. Napisz schemat budowy ściany komórkowej u G(+).

P. wyżej.

40. Budowa rzęsek bakteryjnych. Ich sposób ułożenia.

Rzęska bakteryjna składa się z filamentu, haka, elementem transbłonowym są pierścienie (1 lub 2

pary u G-). G+ mają tylko pierścienie M i S (odpowiadają za obrót rzęski), G- mają dodatkowo

pierścienie P i L w błonie zewnętrznej (mocujące). Filament składa się z 11 obwodowych włókienek z

globulek flageliny, jest pusty w środku (kanał do transportu flageliny do wydłużania na końcu

terminalnym).

Możliwe sposoby ułożenia: monotrichalnie (biegunowo, lub rzadziej lateralnie) lub politrichalnie:

lophotrichalnie, amfitrichalnie lub peritrichalnie.

41. Mechanizmy oporności na chemioterapeutyki.

Sulfonamidy -> ominięcie zablokowanego szlaku metabolicznego (szlaku syntezy kwasu foliowego).

42. Co to są probiotyki?

Podawane doustnie żywe, wyselekcjonowane drobnoustroje, których celem jest działanie korzystne
dla zdrowie, mające potencjał do odtworzenia naturalnej równowagi fizjologicznej i powrotu
organizmu gospodarza do zdrowia i normalnego odżywiania.

43. Na czym polega wiązanie azotu cząsteczkowego i jakie bakterie?

Azotobacter, Rhizobium – wiązanie azotu gazowego i przekształcanie go z udziałem nitrogenazy w

amoniak (i glutaminę).

44. Toksyny A-B, co to jest i wymień.

Egzotoksyny te składają się z dwóch części. Jedna z nich (zazwyczaj B) przyłącza się do receptora

komórkowego, druga odpowiedzialna jest za efekt biologiczny. Czasami do cytoplazmy

transportowana jest tylko jedna część, albo obie, ale jedna z nich na drodze egzocytozy jest

wydzielana z komórki. Część A (czynna biologicznie) posiada sekwencje terminalne, które kierują ją

do lokalizacji docelowej. Przykładem może być toksyna maczugowca błonicy Corynebacterium

diphtheriae, wydzielana tylko przez maczugowce, które wcześniej zostały zainfekowane przez

bakteriofaga B.

45. Narysuj schemat fotosyntezy bakterii zielonych siarkowych.

Ha. Ha. Ha.

Wybity elektron trafia z fotoukładu (jest tylko 1, z bakteriochlorofilem A) na centrum żelazowo-

siarkowe, dalej na ferredoksynę, FMN (mononukleotyd flawinowy) i ostatecznie na NAD+ (f.

niecykliczna). Donorem elektronów jest siarkowodór, ew. siarka (czasami też wodór lub tiosiarczan).

W fosforylacji cyklicznej zachodzi transport protonów przez błonę z udziałem kompleksu

cytochromowego bc i wytworzenie siły niezbędnej do syntezy ATP.

46. Co to jest wirulencja, jakie są jej mechanizmy?

Wirulencja (zjadliwość) – miara zdolności drobnoustroju do wywołania choroby, zależy od jej

zdolności do adhezji (np. wytwarzanie fimbrii, otoczek), kolonizacji (np. lokalne obniżanie kwasowości

w żołądku przez Helicobacter pylori), wnikania w głąb tkanek, unikania mechanizmów

immunologicznych (np. wytwarzanie substancji wiążących przeciwciała, proteazy immunoglobulin) i

od toksyczności.

47. Na czym polega denitryfikacja?

P. wyżej.

48. Na czym polega nitryfikacja?

P. wyżej.

49. Fermentacja alkoholowa - schemat i co to jest?

P. wyżej.

50. Obieg azotu.

P. wyżej.

51. Typy organizmów pod względem temperatury.

Nazwa

Wzrost (w st.
Celsjusza)

Optimum (w st.
Celsjusza)

Max. temp.

Przykład

Psychrofile

Bacillus psychrophilus

Psychrotrofy (NIE
psychotropy)

0-7

20-30

Listeria
monocytogens

Mezofile

20-45

E. coli

Termofile

55-65

(Geo)bacillus
stearothermophilus,
Thermus aquaticus

Hipertermofile, in.
ekstremalne termofile

80-113

Sulfobus, Pyrococcus

52. Fermentacja mlekowa - typy.

Homomleczanowa – 1 glukoza do 2 kwasów mlekowych, z wykorzystaniem szlaku EMP. Np.

Lactobacillus delbrueckii.

Heteromleczanowa – 1 glukoza do 1 kwasu mlekowego, 1 etanolu i 1 kwasu octowego, z

wykorzystaniem szlaków EMP i HMP. Np. Lactobacillus brevis.

53. Co to jest Phyllum?

Typ. Wyróżniamy następujące typy bakterii:

- Aquificae: pierwotne, większość to bakterie wodorowe, termofile, chemolitoautotrofy;

- Deinococcus-Thermus: G+, odporne na promieniowanie UV (karotenoidy, unikatowe lipidy,

efektywna naprawa DNA, 2 chromosomy i megaplazmid zdolne do rozpadu i rearanżacji po 12-24h),

mezofilne tlenowce;

- Thermotogae: G-, beztlenowe termofile, posiadają wiązania eterowe w lipidach (podobnie jak

Archaea), prowadzą fermentacje;

- Chloroflexi: tzw. bakterie zielone bezsiarkowe, G-, nietypowy peptydoglikan, brak LPS, Chloroflexus -

fotolitoautotrofy (anoksygeniczne), mają zdolność ruchu;

- Chlorobi: tzw. bakterie zielone siarkowe, G-, utleniają siarkę, fotolitoautotrofy (anoksygeniczne),

asymilacja CO2 na drodze odwrotnego cyklu Krebsa;

- Cyanobacteria: sinice, prowadzą fotosyntezę oksygenową, mają 2 fotosystemy, cykl Calvina-
Bessona, 5 sekcji:

- sinice jednokomórkowe (pałeczki lub ziarniaki), nieurzęsione, rozmnażające się przez

podział równomierny lub pączkowanie,

- jednokomórkowe tworzące kilkukomórkowe agregaty, dzielą się na b. małe, liczne komórki,

zwane beocytami, uwalniane po rozerwaniu ściany komórkowej,

- nitkowate, nierozgałęzione, bez zróżnicowania komórek (tylko wegetatywne),

- nitkowate, nierozgałęzione, wytwarzające heterocysty (wiązanie N2) i niekiedy akinety

(przetrwalniki),

- nitkowate, rozgałęzione, wytw. heterocysty i akinety,

- Proteobacteria: G-, zróżnicowany metabolizm, na podstawie różnic w 16 rRNA wyróżniono 5 klas:

- Alpha: oligotrofy, np. purpurowe bezsiarkowe (Rhodospirillum), metylotrofy

(wykorzystujące metan, Methylobacterium), chemolitotrofy (Nitrobacter), wiążące azot (Rhizobium),
chorobotwórcze (Rickettsia, Brucella), stylikowe (Caulobacter – mają coś przypominającego
przemianę pokoleń, ale to nie jest przemiana pokoleń!), specyficznie pączkujące (Hyphomicrobium);

- Beta: oligotroficzne, mogą wykorzystywać H (Alcaligenes), N (Nitrosomonas), CH4

(Methylobacillus), lotne kwasy tłuszczowe;

- Gamma: głównie chemoorganotrofy, względnie beztlenowe i fermentujące, szlaki EMP i

HMP, np. Enterobacteriaceae, Vibrionaceae, inne fotosyntetyzują (Chromatium – purpurowa
siarkowa) lub utleniają siarkę (Beggiatoa), także metylotrofy (Methylococcus),

- Delta: zróżnicowane, np. drapieżne Bdellovibrio, Myxococcales (w war. głodu tworzą ciałka

owocowe, 100.000 komórek, niektóre przekształcone w myksospory, zdolne do przeżycia w
niekorzystnych warunkach), także bakterie desulfuryzujące np. Desulfovibrio;

- Epsilon: małe, chorobotwórcze, np. Campylobacter, Helicobacter;

- Firmicutes: bakterie G+ (z wyjątkiem mykoplazm) o niskiej zawartości par G-C, 3 klasy:

- Mollicutes: mykoplazmy, bez ściany komórkowej, sterole w błonie, bardzo mały genom;

- Clostridia: przeważnie beztlenowe, wiele tworzy spory;

- Bacilli: tlenowe i względnie beztlenowe, wiele tworzy spory, oprócz Bacillus obejmuje także

Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Staphylococcus;

- Actinobacteria: duże zróżnicowanie morfologiczne, G+ o dużej zawartości par G-C, np. Actinomyces,

Streptomyces, Arthrobacter, Corynebacterium (maczugowce), Micrococcus (pakietowce),

Mycobacterium (np. prątek gruźlicy);

- Chlamydiae: G- ziarniaki, nie mają peptydoglikanu i nie wytwarzają ATP, pasożyty

wewnątrzkomórkowe z cyklem rozwojowym i 2 postaciami: ciałka elementarne EB wnikają do

komórek na drodze fagocytozy przekształcając pęcherzyk fagocytarny (nie dochodzi do fuzji z

lizosomem), przekształcają się w ciałka retikularne RB, namnażają w tej postaci, przekształcają z

powrotem w EB i uwalniają się w wyniku egzocytozy bądź lizy komórki;

- Spirochaetes: helikalnie skręcone, urzęsione G-, mają specjalną błonę zewn., tworzącą

protoplazmatyczny cylinder, w nim znajdują się dodatkowe rzęski – fibrylle, np. Borrelia, Spirillum;

- Bacteroides: G- o różnych kształtach, mogą stanowić nawet 30% bakterii kałowych, fermentujące,

np. Bacteroides, Flavobacterium, Cytophaga (zdolne do rozkładu celulozy!);

54. Typy plazmidów.

P. pytanie „Genom bakteryjny”.

55. Schemat ściany bakterii G(-).

P. wyżej.

56. Narysuj krzywą wzrostu bakterii i opisz fazy.

Faza I: lag, przystosowanie do warunków, przestawienie szlaków metabolicznych;
Faza II: wzrost logarytmiczny, głównie produkcja metabolitów pierwotnych, niezbędnych do wzrostu i
podziałów;
Faza III: stacjonarna, metabolity wtórne;
Faza IV: na obrazku przesadzona, faza zamierania (tylko czasami jest tak drastyczna);

57. Ostateczne akceptory elektronów.

- Tlen: u większości (redukcja do wody),
- Siarka/azot na wysokim stopniu utlenienia (redukcja przez bakterie
desulfuryzacyjne/denitryfikacyjne),
W fermentacjach:
- Homomleczanowa: pirogronian (redukcja do kwasu mlekowego),
- Alkoholowa: aldehyd octowy (redukcja do etanolu),
- 2,3-butandiolowa: acetoina (redukcja do 2,3-butandiol),
W heterofermentacjach ponadto OAE może być aceton, różne bulionylo-CoA, aldehydy inne niż
octowy.

58. Oddychanie siarczanowe.

P. wyżej.

59. Opisać Chlamydie + cykl życiowy.

P. wyżej.

60. Budowa i funkcje chromosomu bakteryjnego.

P. wyżej.

61. Podział bakterii ze względu na zapotrzebowanie O2.

Typ

Opis

Przykłady

Bezwzględne tlenowce

Wymagają tlenu do wzrostu

Micrococcus luteus,
Pseudomonas,

Względne beztlenowce

Nie wymagają tlenu, ale lepiej
rosną w jego obecności

Escherichia, Saccharomyces
cerevisiae,

Beztlenowce aerotolerancyjne

Rosną dobrze w warunkach
beztlenowych, ale tolerują też
obecność tlenu

Streptococcus pyogenes,

Bezwzględne beztlenowce

Giną w obecności tlenu

Clostridium, Methanobacterium

Mikroaerofile

Wymagają tlenu w stężeniach
2-10%, giną w wyższych

Campylobacter, Helicobacter,

62. Oczyszczanie gazów odlotowych.

LOL.
Wykorzystuje się do tego Pseudomonas, Micrococcus, Corynebacterium, Hyphomicrobium,
Rhodococcus (do odsiarczania), Xanthobacter, Arthrobacter, Methylosinus, Methylomonas
(wykorzystuje metan), Thiobacillus (utlenia siarkę);

63. Bioremediacja, na czym polega?

Nie chce mi się pisać, generalnie jest to oczyszczanie przez mikroorganizmu na

biofiltrach/biopłuczkach lub bezpośrednio w środowisku.

64. Co to jest samooczyszczanie i jakie procesy tu zachodzą?

Proces naturalnego, samoistnego obniżania poziomu zanieczyszczeń. Najważniejsze jest tu:
- Rozcieńczanie (wody spływającej do morza),
- Mineralizacja,
- Adsorpcja powierzchniowa (np. ropy), lub przeciwnie – sedymentacja,
- Biodegradacja przez różne (mikro)organizmy, zależna m.in. od dostępności tlenu, warunków do
życia, szybkości przepływu wody itd.;

65. Archea i Bacteria - podobieństwa i różnice.

P. wyżej.

66. Co to jest wyczucie obecności (quorum sensing).

P. wyżej.

67. Cykl życiowy Bdellovibrio.

P. wyżej.

68. Co to jest inwazyjność?

Zdolność unikania systemów odpornościowych i namnażania się w organizmie gospodarza na jego

koszt.

69. Coś o chorobach... chyba ogólnoustrojowych (?)

Jestem skłonny uwierzyć, że pytanie naprawdę tak brzmiało w oryginale.

70. Oportunistyczne patogeny (wymienić gatunki + wywoływane choroby).

P. wyżej.

71. Naturalna flora człowieka.

Miejsce

Ważne

Dla tytanów nauki

Skóra

S. epidermidis, aureus
Diphtheroides
Bacillus
Candida (albicans)
Streptococcus

Propionibacterium acnes
Moraxella
prątki niechorobotwórcze
(Mycobacterium)

Nos / gardło

gronkowce koagulazo-ujemne
(również S. aureus)
paciorkowce zieleniejące
Aerococcus viridans,
Haemophilus, S. pneumoniae, S.
aureus

w gardle: Veillonella,
Porphyromonas, Candida

Ucho

gronkowce koagulazo-ujemne,
Diphtheroides

Pseudomonas, czasem
Enterobacteriaceae

Oko, spojówka

gronkowce koagulazo-ujemne,

Haemophilus, S. aureus,
Streptococcus

Żołądek

Lactobacillus,
Peptostreptococcum

Streptococcus, Staphylococcus

Jelito cienkie

Lactobacillus, Bacteroides,
Clostridium, Enterococcus,
Enterobacteriaceae

Jelito grube

E. coli, Klebsiella, Lactobacillus,
Enterococcus, Pseudomonas,
Clostridium, Bifidobacterium,
Bacteroides

Fusobacterium,
Peptostreptococcus, Proteus,
Acinetobacter, Staphylococcus,
Actinomyces

Pochwa

Lactobacillus, Clostridium,
Candida, Gardnerella vaginalis,
Bacteroides

Peptostreptococcus,
Diphtheroides, Streptococcus

72. Plazmidy, wirusy

???
Mogło być pytanie „plazmidy a wirusy” albo coś takiego, wtedy chodziłoby o kosmidy. Są to plazmidy
z dołączonym fragmentem cos z bakteriofaga lambda, mają formę kolistą i replikują się jak plazmidy,
ale mogą zostać upakowane do bakteriofaga i używane w transdukcji. Są tworem sztucznym.
Umożliwiają klonowanie długich fragmentów DNA.

73. Co to jest szczep i gatunek.

Szczep – grupa komórek pochodzących od jednej komórki.

Gatunek – podstawowa jednostka taksonomii, grupa szczepów powiązanych genomowo (min. 70%

podobieństwa DNA określonego metodą hybrydyzacji DNA:DNA i 97% podobieństwa sekwencji 16S

rRNA), duże podobieństwo w zakresie wielu niezależnych cech.

74. Rzęski.

P. wyżej.

75. Mechanizmy oporności na antybiotyki.

- Inaktywacja antybiotyku (beta-laktamów, chloramfenikolu, aminoglikozydów) poprzez metylację,
acylację, fosforylację lub po prostu pocięcie na kawałki.
- Zahamowanie transportu przez błonę (penicylina).
- Wypompowanie z komórki (tetracykliny, chloramfenikol).
- Modyfikacja miejsca docelowego antybiotyku, np. mutacja powodująca drobną zmianę struktury
polimerazy RNA (rifampicyna), rybosomu lub gyrazy (chinolony).
- Omijanie zablokowanych szlaków metabolicznych (np. szlaku przemian kwasu foliowego –
sulfonamidy).

Przyczyny wzrostu oporności:
- Nieuzasadnione stosowanie leków.
- Zbyt szybkie odstawienie leków (przed całkowitym wyleczeniem).
- Zbyt łatwy dostęp do antybiotyków.
- Używanie preparatów i antybiotyków jako dodatków do żywności, pasz, kosmetyków, czy np. pasty
do zębów (triclosan).

Szczepy oporne:
- MRSA – Staphylococcus aureus – krzyżowa oporność na penicyliny, cefalosporyny, monobaktamy,
karbapenemy, często (90% przypadków) również na makrolidy, tetracykliny i linkozamidy.
- VRSA – S. aureus – oporność na wankomycynę, w połączeniu z MRSA bardzo groźne.

- VRE – Enterococcus sp. – oporność na wankomycynę (także inne glikopeptydy).
- ESBL – pałeczki G(-) wytwarzające beta-laktamazy o poszerzonym zakresie substratowym, oporność
na penicyliny, monobaktamy, cefalosporyny I, II i III generacji.

76. Biofilm.

Osiadła społeczność komórek, związana z powierzchnią, otoczona polisacharydowym matriks (często

zawierającą inkluzje pochodzenia zewnętrznego, np. kryształki minerałów, drobinki gliny). Bakterie

żyjące w głębi biofilmu mają mniejszy kontakt ze środowiskiem, dlatego trudniej je zniszczyć np.

antybiotykami. Biofilmy tworzy np. S. salivarius. 3 typy:

A) Płaskie, dwuwymiarowe, homogenne, przestrzenie wypełnione płynem, połączone siecią kanałów.

B) Piętrowe struktury, kolumny otoczone fazą ciekłą. „Model heterogennej mozaiki”.

C) „Model grzyba”: występuje krótki trzon (łodyżka) wspierający większą część górną, liczne kanały z

płynem.

77. Mechanizm działania antybiotyku.

P. wyżej.

78. Budowa i funkcje rzęski, pili, fimbri.

Rzęska – p. wyżej.

Pila – z podjednostek pyliny (białko+glukoza+2xPO4). Kanalik o średnicy 2,5nm, służy do transferu

informacji genetycznej.

Fimbria – cienkie nici, 2-10 nm średnicy, z podjednostek fimbryliny, funkcja adhezyjna.

79. Składniki niezbędne do wzrostu bakterii.

- Źródło C i energii (i elektronów).
- Makroelementy: O, H, N, S, P, K, Ca, Mg, Fe.
- Mikroelementy: Mn, Zn, Co, Mo, Ni, Cu.
- Inne, specyficzne związki, np. Na w wys. stężeniu dla halofili.
- Czynniki wzrostowe, takie jak:

- aminokwasy,

- puryny i pirymidyny,

- witaminy, np. biotyna, B12, kwas foliowy – różnie dla różnych bakterii.

80. Fermentacje (rodzaje, produkty i zastosowanie dla człowieka).

Rodzaje i produkty – p. wyżej.

Zastosowania:
- alhoholowa – wiadomo,

- 2,3-butandiolowa – do kosmetyków,
- mlekowa – w serowarstwie, do kwaszenia ogórków i kapusty, do produkcji zakwasu chlebowego, do
salami,
- masłowa – do lnu i konopii,
- propionowa – w serowarstwie,

81. Rozmnażanie i budowa wirusów.

Budowa – p. wyżej.

„Rozmnażanie” wirusów:
A) Rozpoznanie receptora (lipoproteinowego lub mukoproteinowego) na powierzchni.
B) Penetracja (endocytoza, fuzja błon lub wstrzyknięcie). Kapsyd może pozostać na zewnątrz
(wstrzyknięcie), powędrować do jądra lub zostać w cytoplazmie.
C) Uwolnienie genomu.
D) Synteza wczesnego mRNA (białka niestrukturalne, np. polimerazy wirusowe).
E) Replikacja genomu.
F) Synteza późnego mRNA (białka strukturalne).
G) Ewentualne modyfikacje posttranslacyjne.
H) Składanie i dojrzewanie kapsydów.
I) Egzocytoza, liza lub pączkowanie.

Sposoby replikacji zależą od typu posiadanego kwasu nukleinowego.

ssRNA (+), np. pikornawirusy : bezpośrednie przepisanie RNA na białko, lub synteza drugiej nici do

formy +/- (replikaza wirusowa) i następnie rozszczepienie (+ trafia do wirionu).

dsRNA (+/-), np. reowirusy : synteza nici + przez polimerazę (transkryptazę) RNA RNA-zależną,

tworzenie białek na matrycy mRNA (+), odbudowanie przez replikazę nici (-) i pakowanie do kapsydu

formy ds.

ssRNA (-) : transkryptaza tworzy komplementarną nić (+), matrycę dla białek, a replikaza przepisuje

na dsRNA, po czym odtwarza nici (-) pakowane do kapsydów.

dsDNA, np. adenowirusy : wykorzystują polimerazy gospodarza do transkrypcji DNA oraz do jego

replikacji. Niektóre wytwarzają własną polimerazę.

2x ssRNA (+), retrowirusy np. HIV : odwrotna transkryptaza tworzy hybrydę +RNA/-DNA (cDNA), a

następnie dsDNA, które integruje się z genomem gospodarza (ekspresja przy udziale mechanizmów

gospodarza).

82. Cechy bakterii warunkujące chorobotwórczość (5 chorób???).

- Zdolność do wniknięcia do organizmu (infekcyjność).
- Zdolność do adhezji i kolonizacji organizmu.
- Zdolność do unikania mechanizmów odpornościowych, uszkadzania tkanek, namnażania w
organizmie, rozprzestrzeniania i wykorzystywania metabolitów żywiciela.
- Toksyczność.

83. Udział bakterii w obiegu siarki w przyrodzie.

P. wyżej.

84. Otoczki i śluzy - skład i funkcje.

P. wyżej.

85. Rodzaje fermentacji i opisać fermentację alkoholową.

P. wyżej.

86. Co to jest gatunek bakteryjny, definicja szczepu.

P. wyżej.

87. Co to są plazmidy, jakie są ich właściwości i rodzaje.

P. wyżej.

88. Jakie funkcje pełni bakteryjna błona.

Jest selektywną barierą (mechaniczną i fizjologiczną), reguluje transport substancji odżywczych i

innych metabolitów, stanowi lokalizację niektórych szlaków metabolicznych (oddychanie,

fotosynteza), odbiera sygnały ze środowiska.

89. Metabolizm chemolitoautotrofów, na czym polega i przykłady.

Chemolitoautotrofy wykorzystują energię utleniania zredukowanych związków nieorganicznych

(siarki, azotu, wodoru, żelaza, także np. metanu i tlenku węgla) do syntezy ATP i asymilacji węgla (z

CO2). Przykłady: bakterie nitryfikujące Nitrosomonas, Nitrobacter, bakterie utleniające siarkę

Thiobacillus, bakterie utleniające wodór do wody Aquifex, Hydrogenobacter.

90. Budowa wirionu, cykle życiowe różnych wirusów.

P. wyżej.

91. Budowa (schemat + opis) CW Gram(-), 5 przykładów bakterii.

Budowa – p. wyżej.

Przykładowe G(-):
- E. coli,
- Aeromonas hydrophila,
- Klebsiella pneumonia,
- Vibrio cholerae,
- Vibrio comma,

- Neisseria meningitidi,
- Neisseria gonorheae,
- Treponema pallidum,
- Borrelia burgdorferi.

Przykładowe G(+):
- S. aureus,
- Staphylococcus epidermidis,
- Streptococcus pyogenes,
- Micrococcus luteus,
- Bacillus thuringiensis,
- Bacillus anthracis,
- Clostridium tetani,
- Clostridium botulinum.

92. Antybiotyki- działania niepożądane.

Alergiczne – penicylina, ampicylina, streptomycyna, cefalosporyna, nowobiocyna.
Hematotoksyczne (toksyczne dla ukł. krwiotwórczego) – chloramfenikol, nowobiocyna.
Nefrotoksyczne – cefalorydyna, polimyksyna.
Hepatotoksyczne – erytromycyna, tetracyklina.
Neurotoksyczne – streptomycyna, gentamycyna, polimyksyna.
Wszystkie powodują ponadto dysbakteriozy.

93. Wiązanie azotu atmosferycznego przez mikroorganizmy.

P. wyżej.

94. Porównać Archaea i Eukarya.

P. wyżej.

95. Podział drobnoustrojów ze względu na optimum temperaturowe.

P. wyżej.

96. Opisz komórkę drożdży.

- kształt kulisty, elipsoidalny lub wydłużony,
- 1,7 x 1-5 mikrometrów,
- grubość ściany komórkowej 100-200 nm (a więc grubsza niż u bakterii),
- są Gram(+),
- ściana komórkowa stanowi 15-25% suchej masy komórki, składa się głównie z glukanu, mannanu i
fosfomannanu, w warstwie przejściowej między mannanem a glukanem – mannoproteiny,
- przestrzeń periplazmatyczna zawiera syntazy (do syntezy ściany) i egzoenzymy trawienne,
- w błonie posiadają ergosterol (zamiast cholesterolu),
- mają jądro, genom jest mały jak na Eukarya (12 mpz) ale i tak większy niż przeciętnej bakterii. 16
liniowych chromosomów, czas replikacji = 90 minut.

- w chromosomie znajduje się 80-85% DNA, oprócz tego występują także plazmidy (wysokokopijne),
które jednak zazwyczaj nie warunkują dodatkowych cech (a jedynie własne utrzymanie w komórce),
- mitochondria wykształcają się tylko w hodowli tlenowej,
- posiadają cytoszkielet i ER,
- uproszczony aparat Golgiego (diktiosomy), dzięki któremu możliwe są u nich modyfikacje
posttranslacyjne,
- głównie rozmnażają się bezpłciowo przez pączkowanie (pozostaje po nim blizna, dlatego liczba
podziałów jest ograniczona),
- płciowo rozmnażają się z udziałem askospor (tworzą dwa rodzaje komórek, A i alfa).

97. Wskaźniki kałowe.

Bakterie z grupy coli (fermentujące pałeczki G-, niewytwarzające przetrwalników, oksydazoujemne,
względnie beztlenowe, zdolne do rozkładu laktozy z wytworzeniem kwasu lub aldehydu oraz
produktów gazowych): E.coli, Enterobacter, Hafnia, Serratia, Citrobacter, Klebsiella.
Bakterie kałowe (termotolerancyjne) z grupy coli: E. coli, nieliczne gatunki Enterobacter i Citrobacter.

Wskaźnik coli – liczba bakterii z grupy coli w 100 ml płynu.

Miano coli – najmniejsza objętość płynu (w ml), w której można znaleźć 1 żywą komórkę bakterii z

grupy coli. Norma dla wody wodociągowej to >100. Min. wartość wody dopuszczonej do spożycia to

10.

Alternatywnie, wyznacza się wskaźnik i miano coli typu kałowego – ten sam test, ale w podwyższonej

temperaturze (44 st. Celsjusza).

98. Endotoksyna a egzotoksyna.

Cecha

Egzotoksyny

Endotoksyny

Geny

Zlokalizowane w plazmidach
lub profagach

Zazwyczaj są potrzebne do
normalnego wzrostu,
chromosomowe

Stabilność w wysokiej
temperaturze

Toksyczność

Bardzo wysoka (ug/kg masy
ciała)

Mniejsza (mg/kg masy ciała)

Objawy chorobowe

Bardzo specyficzne

Niespecyficzne: gorączka, szok,
koagulacja krwi, krwawienie
jelitowe,

Immunogenność

B. wysoka

Niska

Antytoksyny

zazwyczaj -

Struktura

specyficzne peptydy

zróżnicowana, zazwyczaj
podobne, bez względu na
pochodzenie

Inaktywacja przez formaldehyd

Przykłady

toksyny typu AB
toksyna botulinowa
toksyna wąglika
toksyna tężcowa
toksyna cholery

LPS
kwasy tejchojowe

99. Sepsa (posocznica).

Zespół ogólnoustrojowej reakcji zapalnej na zakażenie, charakteryzuje się temp. ciała powyżej 38 C

lub poniżej 36 C, tachykardia (>90 uderzeń/minutę), częstość oddechu 20/minutę, liczbą leukocytów

>12000 w ml lub <4000 w ml. W przypadku ciężkiej sepsy dochodzi do ogólnej niewydolności

krążenia, upośledzenia perfuzji tkankowej, zaburzeń krzepliwości, rozsianego wykrzepiania naczyń

(czyli mówiąc po polsku obrzęk na całym ciele). Prowadzi do niewydolności wielonarządowej.

Szok septyczny:
Zakażenie (o różnej lokalizacji) --> ukł. odpornościowy nie jest w stanie normalnie zareagować -->
wzrost stężenia bakteryjnych egzotoksyn (TSST-1, toksyna A) i endotoksyn (LPS, kw. tejchojowe) -->
reakcja odpornościowa w całym ustroju --> wysokie stężenie mediatorów (TNF, interleukiny itd.)
uszkadza tkanki:
- Zwolnienie szybkości skurczu i relaksacji serca,
- Rozszerzenie naczyń obwodowych, agregacja leukocytów, zakrzepica,
- Utrata funkcji nerek, mózgu, płuc, wątroby,
--> SZOK --> niedociśnienie oporne na leczenie, niewydolność wielonarządowa --> ZGON.

--> WYLECZENIE

100. Drobnoustroje najczęściej wywołujące sepsę.

Neisseria meningitidi, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae.

W szpitalach sepsę najczęściej zapoczątkowują: Acinetobacter baumanii, Pseudomonas aeruginosa,

E. coli, S. aureus, Streptococcus sp.