WYKA
AD 1 4.10.12
T: WST
P DO MIKROBIOLOGII.
BUDOWA KOMÓRKI BAKTERYJNEJ cz.1
PODZIAA
ŚWIATA OŻYWIONEGO :
Domena Królewstwo Przedstawiciele
obszar/super
królewstwo
Animalia ------------- zwierzęta
Plantae ------------- rośliny
Eukariota Fungi ------------- grzyby
Protista -------------- grzyby śluzowe, algi
pierwotniaki
Crenarchaeota organizmy metanogenne
Archea Euryarchaeota halo- i termofilne,
(archeony) siarkozależne
Korarchaeota rozpoznane na podstawie
kopalnych kwasów
nukleinowych
Bacteria Eubacteria
(bakterie)
MIKROBIOLOGIA :
- dział biologii,
- nauka zajmująca się zagadnieniami związanymi z mikroorganizmami (drobnoustrojami).
Do organizmów, którymi zajmuje się mikrobiologia, należą następujące drobnoustroje :
* bakterie
* wirusy
* grzyby
* niektóre organizmy z królestwa Protista.
1
WAŻNIEJSZE DZIAA
Y MIKROBIOLOGII :
1) Mikrobiologia ogólna
zajmuje się charakterystyką ogólnych, podstawowych pojęć z dziedziny mikrobiologii, takich jak :
+ fizjologia
+ morfologia
+ rozmnażanie
+ środowisko życia drobnoustrojów
Bada wpływ drobnoustrojów na środowisko i inne organizmy.
2) Mikrobiologia szczegółowa
zajmuje się systematyką drobnoustrojów. Charakteryzuje poszczególne jednostki taksonomiczne :
- królestwo
- dział
- rząd
- rodzina
- rodzaj
- gatunek
- szczep
Aktualizuje dane o najnowszych osiągnięciach badań systematycznych. Bada mikroorgsnizmy na
poziomie poszczególnych taksonów.
3) Mikrobiologia przemysłowa
związana jest z biotechnologią. Wykrywa, bada i dostosowuje do przemysłowego wykorzystania
właściwości drobnoustrojów. Analizuje możliwości wykorzystania drobnoustrojów do procesów
przemysłowych tj. :
* chemiczny
* farmaceutyczny
* kosmetyczny
* piekarniczy
* browarniczy
* winiarski
* oczyszczanie ścieków
4) Mikrobiologia środowiskowa
bada wpływ drobnoustrojów na ożywione i nieożywione elementy środowiska oraz ich
oddziaływanie na mikroorganizmy. Bada środowiska występowania drobnoustrojów. Analizuje
właściwości drobnoustrojów, umożliwiające im bytowanie w róznych, często niesprzyjających
warunkach. Wykorzystuje drobnoustroje do oczyszczania ścieków, odradzania terenów ubogich
biologicznie.
5) Mikrobiologia lekarska
dział mikrobiologii związany z medycyną. Zajmuje się wpływem mikroorganizmów
chorobotwórczych na organizm człowieka. Zajmuje sie drobnoustrojami współżyjącymi z
orgznizmem człowieka, np.:
^ bakteryjna flora jelitowa
^ mikloflora skóry
^ mikloflora blon śluzowych
Opisuje czynniki etiologiczne chorób, mechanizmy zakażenia, przebieg chorób, sposoby leczenia,
profilaktykę. Dzieli się na :
+ bakteriologię lekarską ---> nauka o bakteriach
+ wirusologię lekarską ----> nauka o wirusach 2
+ mikologię lekarską ---> nauka o grzybach
+ protozoologię lekarską ---> nauka o pasożytach
6) Mikrobiologia weterynaryjna
dział mikrobiologii związany z weterynarią. Zajmuje sie badaniem oddziaływania drobnoustrojów
chorobotwórczych na organizm zwierząt. Opisuje czynniki etiologiczne chorób, mechanizmy
zakażenia, przebieg chorób, sposoby leczenia, profilaktykę.
RODZAJE MIKROORGANIZMÓW :
Prokaryota Eukaryota
Bakterie Grzyby
Archeony Glony
Sinice Pierwotniaki
ARCHEONY :
zostały rozpoznane w latach 70. XX wieku przez Carla Woese. Były uznawane były za archaiczną,
ewolucyjnie starszą grupę bakterii. Obecnie wiadomo, że mikroorganizmy te ewoluowały
równolegle i są bliższe filogenetycznie organizmom eukariotycznym niż bakteriom.
Archeony są bardzo zróżnicowane pod względem morfologii i fizjologii. Niektóre żyją jako
pojedyncze komórki, inne tworzą nitki lub agregaty (kolonie). Mogą mieć kształt sferyczny,
pałeczkowaty, spiralny lub płatowaty. Średnica waha się 0,1 �m do ponad 15 �m.
Sposoby rozmnażania są również bardzo różnorodne  podział, pączkowanie lub fragmentacja.
Archeony są stosunkowo słabo zbadane. Większość znanych gatunków archeonów żyje w
środowiskach ekstremalnych, takich jak wody gorące, gejzery, kominy hydrotermalnych na dnie
oceanów, wody silnie zakwaszone lub silnie alkaliczne, solanki, stężone roztwory innych
minerałów. Niektórzy przedstawiciele są jednak spotykani w środowiskach zimnych, a kilka
gatunków wykryto także w przewodach pokarmowych zwierząt. Chorobotwórcze archeony nie
zostały dotychczas odkryte. Grupy archeonów, ze względu na środowisko bytowania:
- metanogenne
- halofilne
- termofilne
- kwasolubne
ZASADNICZE RÓŻNICE MI
DZY ARCHEONAMI A BAKTERIAMII :
* odmienna budowa ściany komórkowej (brak mureiny)
*obecność estrów kwasów tłuszczowych przy jednoczesnym braku fosfolipidów w błonie
komórkowej
* estry kwasów tłuszczowych przebiegają zwykle przez obie warstwy błony komórkowej 
to sprawia, że błona jest częściowo jednowarstwowa
* nietypowe procesy metaboliczne
* istotna różnica w organizacji materiału genetycznego; u archeonów DNA jest upakowane
w nić nukleosomow, której rdzeń tworzą białka histonowe. 3
 PORÓWNANIE BUDOWY KOMÓRKI
EUKARIOTYCZNEJ I PROKARIOTYCZNEJ :
Struktura Eukaryota Prokaryota
systematyka rośliny, zwierzęta, grzyby, bakterie, archeony, sinice
pierwotniaki, glony
cytoszkielet mikrotubule, mikrofilamenty brak
ściana komórkowa obecna (wyjątek zwierzęta) obecna
aparat genetyczny jądro komórkowe nukleoid
jąderko obecne brak
organelle energetyczne mitochondria mezosomy
organelle fotosyntetyczne chloroplasty ciałka chromatoforowe
aparat golgiego obecny brak
retikulum endoplazmatyczne obecny brak
rybosomy duże : 80S = 60S + 40S małe : 70S = 50S + 30S
lizosomy obecny brak
otoczki brak obecne
fimbrie brak obecne
przetrwalniki brak obene
Budowa komorki bakteryjnej :
* ściana komórkowa
* błona cytoplazmatyczna
* cytoplazma
* nukleoid
* plazmidy
* rybosomy
* substancjie zapasowe
* rzęski
* fimbrie
* otoczki i śluz
RYBOSOMY:
^ zanurzone w cytoplazmie nukleoproteinowe kompleksy rRNA (70% masy rybosomu) + białka
^ stała sedymentacji rybosomów bakteryjnych  70S *
^ zbudowane są z 2 podjednostek:
- duża: 50S (23 rRNA + 5S rRNA + 31 różnych białek)
- mała: 30S (16S rRNA + 21 różnych białek)
^ ilość w komórce  do kilkudziesięciu tysięcy
^ mogą tworzyć agregaty nazywane polirybosomami
^ centra syntezy białek 4
Synteza białek to proces złożony:
* transkrypcja ---> przepisanie sekwencji nukleotydów z DNA na mRNA
przeniesienie uczynnionych enzymatycznie aminokwasów na cząsteczkę tRNA; tRNA i mRNA
łączą się na powierzchni rybosomu
* translacja ---> odczytanie całej cząsteczki mRNA
MEZOSOMY:
+ koncentrycznie ułożone błony wewnętrzne, utworzone przez wpuklenia błony cytoplazmatycznej
do wnętrza komórki
+ pozostają związane z błoną cytoplazmatyczną
+ pełnią funkcję centrów energetycznych :
- miejsce lokalizacji enzymów oddechowych (cytochromów)
- organelle biorące udział w transporcie elektronów w łańcuchu oddechowym i produkcji ATP
- obszar procesów oksydoredukcyjnych
+ zawierają enzymy biorące udział w syntezie składników ściany komórkowej
+ biorą udział w tworzeniu błon poprzecznych przy podziale komórki
+ biorą udział w równomiernym rozdziale materiału genetycznego;
+ miejsce przyczepienia nukleoidu do błony cytoplazmatycznej
CIAA
KA CHROMATOFOROWE :
- powstają poprzez wpuklenia błony cytoplazmatycznej do wnętrza komórki
- w ich błony białkowo-lipidowe są wbudowane barwniki fotosyntetyczne - chlorofil bakteryjny,
barwniki karotenoidowe
- struktury pęcherzykowate, rurkowate lub zawierające warstwowo ułożony system błon
wewnętrznych
- centra procesów fotosyntezy
- występują tylko u bakterii fotosyntetyzujacych
WTR
TY CIAA
ZAPASOWYCH ----> granule polimerów kwasu B-hydroksymasłowego,
granulozy, glikogenu oraz wolutyny, materiał zapasowy komórki, np.
^ ziarnistości wolutynowe - Corynebacterium diphtheriae
^ siarka koloidalnej - bakterie siarkowe Beggiatoa spp.
^ kryształy białkowe - Bacillus thuringensis (laseczka chorobotwórcza dla owadów)
^ kryształy węglanu wapnia - wodne bakterie Achromatium spp.
NUKLEOID:
Materiał genetyczny  DNA (genofor, chromosom bakteryjny), nie jest wyraz
nie odgraniczony od
cytoplazmy podwójną błoną białkowo-lipidową. Jest złożony z dwóch komplementarnych
łańcuchów polinukleotydowych, zwiniętych w kłębek.
Komórka bakteryjna jest haploidem - jeden chromosom!
Chromosom bakteryjny  podwójna spirala DNA o długości 300-1400 unimetrów, zamknięta w
kolistą pętlę (pozbawiona wolnych końców). DNA nie tworzy regularnych połączeń z białkami.
Nukleoid przyczepiony jest do określonego miejsca -błony cytoplazmatycznej lub ściany
komórkowej - przy którym zaczynają się procesy replikacji DNA.
Podział nukleoidu jest zsynchronizowany z podziałem komórki.
Chromosom bakteryjny zawiera geny strukturalne, determinujące syntezę aminokwasów i geny
regulatorowe, regulujące aktywność genów strukturalnych.
W replikacji chromosomu bakteryjnego uczestniczą:
+ białka inicjujące (gyraza, topoizomeraza, polimeraza)
+ białka replikacji (primery) - wydłużają łańcuchy polinukleotydowe
+ białka swoistości - hamujące replikację.
5
POZACHROMOSOMALNE CZYNNIKI DZIEDZICZENIA :
a) plazmidy
b) transpozony
Plazmidy - koliste cząsteczki DNA, które w cytoplazmie ulegają autonomicznej replikacji.
Transpozony /Tn/ - fragmenty DNA podatne na translokację /przemieszczenia/ z jednego locus w
inne.
6