1.JAKIE DOMENY WYRÓŻNIA SIĘ W OBRĘBIE ORGANIZMÓW ŻYWYCH; PORÓWNAJ JE.
Wyróżniamy 3 domeny: bakterie, archea, eukarya

Dodatkowo: Bakterie rozpoczynają podział komórkowy od zewnątrz komórki, Eukarya od wewnątrz

2. POJĘCIE GATUNKU W MIKROBIOLOGII.

W mikrobiologii stosuje się taksonomię wielofazową w celu określenia gatunku mikroorganizmu, tzn.
taksonomię fenotypową, taksonomię genotypową oraz sekwencjonowanie SSU rRNA (>97%) i hybrydyzację
genomową (>70%). Cechy fenotypowe użyteczne w taksonomii mikroorganizmów to: morfologia,
ruchliwość, wykorzystanie pokarmu i cechy fizjologiczne, pigment, ciałka wtrętowe, warstwy
powierzchniowe, patogenność i wrażliwość na antybiotyki. Molekularna analiza biomolekuł w komórce
obejmuje: hybrydyzację DNA:DNA, rybotypowanie) czy analizę lipidów. W tej chwili wyróżniamy ponad 5200
gatunków prokariontów, a dla zaliczenia mikroorganizmów do tego samego rodzaju stawia się warunek 93-
95% identycznośći SSU rRNA. W nomenklaturze stosujemy system binominalny.
Transfer informacji genetycznej między bakteriami powodujący ciągłą możliwość nabywania nowych cech
sprawia że traktowanie ich jako pojedyncze gatunki jest wątpliwe

.

Gatunek bakterii określa grupę o podobnym fenotypie i wspólnym pochodzeniu i dlatego bliższe jednym
gatunkom bardziej niż innym. ostatnio zdecydowano, że szczepy należą do tego samego gatunku jeżeli
posiadają podobny % moli G+C oraz genomy re asocjują w więcej niż 70%!!!!! %molowy G+C – stosunek moli
G+C do ogółu wszystkich zasad w DNA.

3. HISTORIA MIKROBIOLOGII.

Przed 1650 rokiem – teoria samorództwa.
XVII w. – Robert Hook (odkrył istnienie komórek)

1684 -Anton van Leeuwenhook (odkrycie bakterii za pomocą prymitywnego mikroskopu)

1798 -Edward Jenner (szczepionka przeciwko ospie) 1857 -Louis Pasteur (mikrobiologiczna
fermentacja kwasu mlekowego)
1859 - obalenie teorii samorództwa (Pasetur –Omnis vivum e vivo)
1860 (rola drożdży w fermentacji alkoholowej)
1864 (obalenie teorii samorództwa)
1866 -wyróżnienie królestwaProtista,
udowodnienie przenoszenia chorób przez drobnoustroje (Pasteur
1867-Ferdinand Cohn (Bacillus i proces sporulacji)
1867 -Rober Lister (antyseptyka)

1881 -Robert Koch (czyste kultury bakteryjne)
1882 (bakteryjna przyczyna gruźlicy)
1884 (postulaty Kocha)
1882 -Elie Metchnikoff (fagocytoza)
1884 -Chrystian Gram (barwienie Grama)
1889-Sergiej Winogradzki (pojecie chemolitotrofów)
1890 (autotroficzny wzrost chemolitotrofów)
1889 -Martinus Beijerinck (pojecie wirusów)
1929 odkrycie penicyliny (Fleming)
1932 prototyp mikroskopu elektronowego
1935 krystalizacja wirusów
1946 odkrycie koniugacji
1977 -Carl Woese (odkrycie Archea)
1981 -Stanley Prusiner (charakterystyka prionów)
1988 -Kary Mullis (odkrycie PCR)
1995 -Craig Venter (sekwencje pierwszych genomów bakteryjnych)
2000 -Edward Delong (odkrycie fototropicznych Archea oraz protofotorodopsyny)

4. PRAWA KOCHA.
I.Organizm powodujący chorobę powinien być zawsze obecny u chorych osobników, ale niewykrywalny

u zdrowych

II. Organizm chorobotwórczy musi być uzyskany w postaci czystej kultury z organizmu chorego osobnika.
III.Komórki z czystej kultury powinny wywołać chorobę u zdrowych osobników.
IV. Organizm chorobotwórczy musi być ponownie wyizolowany z doświadczalnie zakażonych osobników
i powinien posiadać te same cechy co organizm wyjściowy.

5. W JAKI SPOSÓB UWIDACZNIAMY BAKTERIE
Do obserwacji bakterii w zwykłym mikroskopie świetlnym konieczne jest uprzednie ich zabarwienie
wyróżniamy barwienie:



·Proste-preparat barwi się za pomocą jednego barwnika i wszystkie bakterie są zabarwione
podobnie.



·Złożone-używa się wielu barwników i bakterie reagują na różne barwniki w inny sposób.

Dodatkowo wyróżniamy


Barwienie pozytywne polega na zabarwieniu w preparacie komórek drobnoustrojów,



barwienie negatywne opiera się na uwidocznieniu otoczenia, nie zaś obiektu. W.

Większość barwników używanych w mikrobiologii to aniliny, pochodne benzenu, w ich cząsteczkach
wyróżniamy grupę chromoforową-barwną i auksochromową zdolną do tworzenia soli z barwionym
substratem, jeżeli chromofor jest jonem dodatnim barwnik nazywamy zasadowym, w barwnikach
kwaśnych chromofor jest jonem ujemnym ,barwniki zasadowe barwią negatywnie naładowane ściany
komórkowe, a barwniki kwaśne dodatnio naładowane składniki komórki, np. białka.
Bardzo często stosowanym barwieniem jest barwienie Grama. Barwienie złożone różnicujące,
pozwala na indentyfikacje i klasyfikacje bakterii -bakterie, które zatrzymują barwnik podstawowy [fiolet
krystaliczny] to bakterie Gram dodatnie. Bakterie Gram ujemne ulegają odbarwieniu i po zabarwieniu
przyjmują barwę barwnika kontrastowego.
Przed rozpoczęciem barwienia należy przygotować preparat rozprowadzenie zawiesiny bakterii na
szkiełku podstawowym), i utrwalić za pomocą czynników fizycznych. lub chemicznych . Utrwalenie
zabija mikroorganizmy ułatwiając wnikanie barwnika do komórki, powoduje też denaturację enzymów
bakteryjnych zapobiegając autolizie i zwiększa przyczepność komórek do szkiełka podstawowego.
Obserwacja bakterii bez uprzedniego barwienia jest możliwa za pomocą mikroskopu ciemnego pola,

Bakterie

Archea

Eucariota

Cecha

-

+

Otoczka jądrowa

-

+

Plastydy

+

-

-

Ściana peptydoglikanowa

Wiąz. estrowe

Wiąz. eterowe

Błony lipidowe

70S

80S

Rybosomy

-

+

Obecność intronów

-

+

Mitochondria

Rzadko

Częste

Rozmnażanie płciowe

6. JAK OKREŚLIĆ SKŁAD KOMÓRKI I JEJ FRAKCJI
1. liza interesującego nas rodzaju komórek,
 metodami chemicznymi (poprzez enzymy, detergenty)
 fizycznymi ultradźwięki-sonifikację),
2.frakcjonwanie składników komórkowych
Wirowanie różnicujące: 15,000 *g 10 min , sprawdzenie czystości, usuniecie supernatanut , wirowanie
ponownie 100,000 * g, jeżeli czysty analiza biochemiczna;
pierwsze opadająściany komórkowe, flagelle i błony, a w następnej kolejności rybosomy i błony
Wirowanie w gradiencie cukru: określone części komórki rozdzielone ze względu na odpowiadający im
gradient cukru.
3.analiza biochemiczna składu.

7. BUDOWA RYBOSOMÓW
Wszystkie rybosomy składają się z dwóch podjednostek zbudowanych z białka i RNA

EUCARYOTA rybosomy 80s

mała podjednostka + duża

40s:33 białka+1rRNA 60s :49białek ,2 rRNA

połączone tylko podczas translacji

P

ROCARYOTA 70s

mała podjednostka + duża

30s -21 białek 1 RNA 50 s : 34 białka,2RNA

Rybosomy bakteryjne przypominają trochę rybosomy chloroplastowe i mitochondrialne bo one również
składają się z dużej i małej podjednostki, tworzącej razem cząsteczkę 55S. Fakt ten wspiera teorię
endosymbiotyczną opisującą pochodzenie mitochondriów i chloroplastów.

8. WAKUOLE GAZOWE
Składa się ona z kilku lub wielu pęcherzyków gazowych o kształcie
wrzecionowatym/cylindrycznym; ich ściany mają grubość 2nm, brak u nich typowej
budowy błonowej bo składają się z czystych białek o układzie listkowym,
powierzchnia hydrofobowa tych białek skierowana jest do wnętrza pęcherzyka a
hydrofilowa na zewnątrz; w komórce pęcherzyki gazowe ułożone są równolegle
względem siebie; w mikroskopie wyglądają one jak puste przestrzenie silnie
skupiające światło.
Występują one u wielu bakterii wodnych, szczególnie u fototrofów ale również u
tych nie zawierających barwnika, u haloibakterii (a także u sinic ,batekterii zieloych
,protobakterii). Umożliwiają one komórką zmianę gęstości i unoszenie się w
wodzie. Dzięki wakuolom gazowym niektóre bakterie nie posiadające rzęsek (czyli
nie mają zdolności aktywnego poruszania się) mogą pozostać w określonej
warstwie wody gdzie mają optymalne dla siebie warunki

9.STRUKTURY ZEWNĄTRZKOMÓRKOWE BAKTERII

Otoczki (kapsuły)

– chroni przed przyczepianiem się wirusa,

opóźnia wyschnięcie, jest czynnikiem wirulencji, umożliwia
przyczep bakterii do podłoża.

Błon

a – wiązania estrowe ,hopanoid (char. Dla cyjanobakterii

Śluz

– polisacharydy, w których skład wchodzi arabinoza,

glukoza, mannoza, ksyloza, kwas glukuronowy.
U wielu bakterii występuje warstwa "powierzchniowa" (S-layer),
złożona z sztywno i ciasno ułożonych cząsteczek białka,
przykrywających od zewnątrz komórkę chroni bakterie przed
czynnikami chemicznymi i fizycznymi, warstwa ta może
decydować o zjadliwościniektórych bakterii, lub zawierać enzymy,
pełniące rozmaite funkcje

Fimbrie i rzę

ski –organelle motoryczne ,wyst, u jednokomórkowców oraz u małych wielokomórkowców.

Mają podobną budowę - składają się z cienkiego, cylindrycznego trzonka pokrytego wypustką błony
komórkowej. Rdzeń trzonka stanowi wiązka złożona z rozmieszczonych koliście dziewięciu par mikrotubul,

które otaczają dwie mikrotubule znajdujące
się w środku. Takie ułożenie określa się jako
układ 9+2 Jest on charakterystyczny dla
rzęsek i fimbrii wszystkich komórek
eukariotycznych. U podstawy każdej fimbrii
i rzęski znajduje się ciało podstawowe,
składa się ono z zestawu dziewięciu trójek
(trypletów) mikrotubul, rozmieszczonych
cylindrycznie\


Rzęski są krótkie i liczne. narząd ruchu
,działają na tej samej zasadzie co śmigło
,wykorzystywane

w

tzw

'zjawisku

chemotaksji' czyli ruchu w kierunku
substancji pożądanej (atraktanta) lub
niekorzystnej (repelenta)

Fimbrie są na ogół długie w porównaniu z wielkością komórki i występują zazwyczaj pojedynczo.

Ściana komórkowa

zapobiega nadmiernemu wchłanianiu wody i pęcznieniu

ściana komórkowa może być gram dodatnia G- brak wiązania pentaglicynowego,peryplazma pojedyncza
lub gram ujemna łańcuchy z Nac Nam pomiędzy nimi mostki ,wiązanie niszczone przez lizozym ,peryplazma
podwójna

Ciałko podstawowe
9 trójek mikrotubul
rozm cylindrycznie

Trzonek 9+2 par
mikrotubul otacza 2

10. BUDOWA ŚCIANY KOMÓRKOWEJ U BAKTERII Gram dodatnich

Ściana jest zbudowana jest z
wielu warstw. Składa się z
mureiny,

kwasu

N-acetylomuraminowego (NAM)
i

N-acetyloglukozaminego

(NAG).

Bardzo

ważnym

składnikiem ściany są kwasy
tejchojowe – cząsteczki glicerolu
lub rybitolu połączone mostkami
fosfoestrowymi. Ze względuna
duże

ilości

fosforu

zgromadzonego

w

kwasach

tejchojowych,

brak

tego

pierwiastka nie pozwala na
syntezę

tych

związków.

Wytwarzane są wtedy kwasy
tejchuronowe,

złożone

z

utlenionych form cukrów. Występuje tu także charakterystyczne dla bakterii G+ wiązanie pentaglicynowe.
brak zewnętrznej błony komórkowej,


11. BUDOWA ŚCIANY KOMÓRKOWEJ U BAKTERII Gram ujemnych

U bakterii Gram-stwierdzono obecność
jednej, w niektórych miejscach do trzech
warstw. Głównym jej składnikiem jest
mureina. Brak wiązania pentaglicynowego
występującego w ścianach bakterii G+, nie
stwierdza

się

też

obecności

kwasów

tejchojowych. W przypadku bakterii G-ściana
komórkowa jest otoczona dodatkową błoną,
tzw. błoną zewnętrzną (skład: fosfolipidy,
białka, lipopolisacharyd -LPS).

12. CZYM RÓŻNI SIĘ DZIAŁANIE LIZOZYMÓW OD PENICYLINY
Oba mają działanie przeciwbakteryjne skierowane na ścianę komórkową bakterii. Różnica widoczna jest w
mechanizmie działania.

Działanie LIZOZYMU polega na rozrywaniu wiązańβ-1,4-glikozydowych pomiędzy cząsteczkami kwasu N-
acetylomuraminowego i N-glukozaminą. W izotonicznym dla protoplastu roztworze sacharozy nie dochodzi
do lizy komórek. W takich warunkach pod wpływem lizozymu utworzą się kuliste protoplasty wrażliwe na
ciśnienie osmotyczne. W środowisku izotonicznym i hipertonicznym są one stabilne natomiast w
hipotonicznym pękają i pozostają po nich tylko resztki błony cytoplazmatycznej. Protoplasty to tylko takie
komórki które nie zawieraja pozostałości ściany komórkowej a więc kw. Muraminowego ani
kw.diaminopimelinowego
Działanie np. PENICYLINY, zaliczanej do beta-laktamów, polega na blokowaniu aktywności enzymów
bakteryjnych -transpeptydaz (PBP) biorących udział w ostatnim etapie syntezy peptydoglikanu ściany
komórki bakteryjnej. Penicylina powoduje uszkodzenie tylko takich komórek, które są w fazie wzrostu.
Działa głównie na komórki gramdodatnie ale też na niektóre gramujemne. W pożywce hipotonicznej
penicylina powoduje pękanie rosnących komórek, natomiast izotonicznej i hipertonicznej formy cylindryczne
zamieniają się w kuliste, zwane formami L lub sferoplastami. Sferoplasty różnią się od protoplastów tym ze
posiadają resztki ściany komórkowej. Penicylina działa więc na syntezę ściany komórkowej.

13. MAGNETOSOMY
występują u Magnetospirillum które są mikroaerofilami, co oznacza, że potrzebują do życia tlenu, ale w
mniejszym stężeniu, niż to, które panuje w atmosferze i w górnych warstwach zbiornika wodnego
dlatego potrzebują się orientowac gdzie jest góra a gdzie dół ,pomagająim w tym magnetosomy-Są to
przypominające łańcuszki koralików struktury zawierające duże ilości magnetytu (Fe3O4), które
pozwalają określić położenie w ziemskim polu magnetycznym. Dzięki ich odpowiedniemu ułożeniu w
komórce bakterie z półkuli północnej przemieszczają się w kierunku bieguna północnego, a te z półkuli
południowej – południowego, czyli zanurzają się coraz głębiej. *Jeżeli ktoś podstępnie przeniesie mikroby z
półkuli północnej na południe, to nieświadome zmiany bakterie, nadal poruszając się zgodnie ze wskazaniami
kompasu, wypłyną na powierzchnię, gdzie czeka je śmierć (tycia kostuszka z maciupeńką kosą☺).
http://mikroby.blox.pl/html/1310721,262146,21.html?341844
14. METODY BEZPOŚREDNIE I POŚREDNIE OCENY LICZEBNOŚCI BAKTERII

Metody bezpośrednie:

o

Komora Petroff -Haussera: liczy żywe i martwe komórki.

o

Komora Coultera: Metoda impedancyjna komórki w roztworze soli fizjologicznej przepływają
przez aparaturę urządzenia – prąd elektryczny zostaje przerwany przy przejściu bakterii,
mierzony jest puls, apertura wynosi 10-30 µm – płyn musi być mocno rozcieńczony.

Metody pośrednie:

o

Ważenie po odwirowaniu: określa się suchą masę – suszenie do stałej masy (np. przy ocenie masy
gdy izoluje się enzymy lub lipidy).

o

Filtrowanie i suszenie w temp. 100-105 st C przez 8-12 godzin (złe przy planie badań
biochemicznych).

o

Chemiczna analiza składników komórkowych: na podstawie zawartości azotu (14%) – płukanie i
trawienie komórek w kwasie siarkowym (bo N w NH3+) + indykator i ocena kolorymetryczna.

o

Ogólna zawartość węgla: rozpuszczając próbę w silnie utleniającym odczynniku, jak dwuchromian
potasu w kwasie siarkowym, ilość węgla jest proporcjonalna do ilości zredukowanego
dwuchromianu.

o

Turbidometria: pomiar zmętnienia zawiesiny w turbidostacie –światło jest rozpraszane przez
komórki znajdujące sięw zawiesinie mmierzy się absorbancję któ®a jest proporcjonalnia do masy
komórek (przy mniejszych stężeniach)
Źródło – slajdy z wykładów

Peryplazma
pojedyncza

Peryplazma
podwójna

G+

G -

15. METODA ROZCIEŃCZEŃ – OPISZ

Służy ona do ilościowej analizy mikroorganizmów w pożywkach płynnych. Metoda seryjnych rozcieńczeń
Listera należy do klasycznych technik stosowanych do określania liczby drobnoustrojów oraz do
izolowania czystych hodowli ze środowiska płynnego.

o

kilkukrotne rozcieńczanie zawiesiny w stosunku 1:10 tak aby komórki były w odpowiednim
stężenie nie za dużo – bo nie można policzyć ani nie za mało (~1 komórka/ 1 cm3

)

o

kolejne rozcieńczenia-i posiewy po 1 cm3

do pożywek płynnych co najmniej w dwóch

powtórzeniach.

o

inkubacja,

o

określenie ilości prób pozytywnych (czyli takich gdzie rosną nam drobnoustroje)

o

wyliczenie w oparciu o rachunek prawdopodobieństwa najbardziej prawdopodobną liczbę
drobnoustrojów (NPL) w 1 cm3 badanej próby, podczas tych wyliczeń korzystamy z tablic
McCrady’ego które opisują w sposób statystyczny ilość prób w których drobnoustroje rosną,
rozcieńczenia i ilość powtórzeń.

Dokładność tej metody jest zależna od przygotowania właściwych rozcieńczeń i od ilości prób
wykonywanych w tym samym czasie. Warunkiem koniecznym jest przygotowanie takich rozcieńczeń aby
w ostatnim nie było jużżadnych drobnoustrojów. Metoda ta jest bardzo czasochłonna, wymaga ona dużej
ilości sprzętu oraz czasu – są to powody przez które jest rzadko stosowana.

16. METODA KOMORY PETROFF-HAUSERA

Metoda ta pozwala nam obliczyć
całkowitą liczbę komórek.
Przy użyciu mikroskopu liczymy komórki
k zawieszone w specjalnej komorze, o
znanej objętości
W

komorze

znajdująsie

rynny

a

pośrodku kwadracik z siteczką o
wymiarach 5x5
Ilośc płynu : 0, 02 mm
objętość komory wynosi 5 x 10~ 8
cm3, a zatem liczba komórek tam
znalezionych musi być pomnożona
przez 2 x

10

7

w celu otrzymania liczby

komórek w 1ml.

17. STAŁE KULTURY
Umożliwia utrzymanie stałych warunków – stężenia substratu i innych parametrów hodowli, przez co
komórki są stale w fazie logarytmicznej, stan ten uzyskuje się poprzez ciągłe dodawanie nowego podłoża
do rosnącej populacji z jednoczesnym odprowadzaniem tej samej objętości pożywki
Naczynia hodowlane do kultur stałych

CHEMOSTAT – naczyniepołączone ze zbiornikiem dostarczającym świeże podłoże ze stałą szybkością;

napowietrzanie i mechaniczne mieszanie Czynnikiem podlegającym regulacji w tym układzie jest stężenie
substratu
TURBIDOSTAT – hodowla oparta na utrzymaniu stałej gęstości bakterii, czyli stałego zmętnienia.
Reguluje to dopływ pożywki za pomocą zaworu. Naczynie hodowlane zawiera skadniki odżywcze w
nadmiarze, a bakterie rosną z maksymalną szybkością. Hodowle takie są bardziej skomplikowane i
bardziej wymagające niż w chemostacie.

18. TOKSYCZNOŚĆ TLENU DLA MIKROORGANIZMÓW-z czego wynika, jakie grupy bakterii się
wyróżnia pod tym względem i czym się różnią

Tlen to końcowym akceptorem elektronów w oddychaniu tlenowym i jest niezbędny dla wszystkich
organizmów tlenowych. Jednak jest też on też dla nich toksyczny ponieważ tworzy wolne rodniki wy które
są wysoko reatywne i bardzo łatwo utleniają związki chemiczne zwłaszcza posiadające w cząsteczkach
wiązania podwójne jak: białka, DNA lub nienasycone kwasy tłuszczowe, polisacharydy, lipidy co uszkadza
błony komórkowe,dlatego większość organizmów tlenowych ma enzymy chroniące przed toksycznymi
produktami tlenu (oksydaza,katalaza,dysmutaza).Przyjmuje się, że jedynie te organizmy, które wytwarzają
dysmutazę ponadtlenkową są zdolne do tolerowania tlenu. Enzym ten wykryto u wszystkich (prawie)
dotychczas zbadanych bakterii aerotolerancyjnych. Znane są bakterie i pierwotniaki, które nie tylko potrafią
żyć w atmosferze beztlenowej, lecz wręcz nie tolerują tlenu. Mówimy, że są to bezwzględne beztlenowce,
czyli anaeroby obligatoryjne. Przykładem jest laseczka tężca -Clostridium tetani.. Inną grupą
mikroorganizmów są względne beztlenowce (anaeroby fakultatywne), które mogą się rozwijać zarówno w
obecności tlenu, jak i w atmosferze beztlenowej. Wśród względnych beztlenowców można wyróżnić grupę
mikroaerofili -mikroorganizmów, które czują się lepiej przy obniżonej zawartości tlenu w środowisku. Do tej
grupy należą różnorodne bakterie, między innymi Campylobacter jejuni (główny sprawca biegunek),
Treponema pallidum (krętek blady wywołujący kiłę), a także niektóre grzyby i pierwotniaki. Środowisko
ubogie w tlen jest korzystniejsze dla mikroaerofili, albowiem organizmy te przystosowały się do życia w
takich właśnie warunkach. Organizmy aerobowe -w tym człowiek -przystosowały się w toku milionów lat
ewolucyjnej przeszłości do życia w atmosferze zawierającej 1/5 tlenu i wcale nie czują się lepiej, jeśli
narażone są na tlen w wyższych stężeniach.

19.WZROST BAKTERII W RÓŻNYCH TEMPERATURACH-GRUPY BAKTERII I SIEDLISKA NATURALNE

20.UNIKALNE CECHY BAKTERII I ARCHE

o

Umiejętność asymilacji azotu atmosferycznego

o

Umiejętność syntezy B12

o

Są one zdolne do korzystania energii ze związków nieorganicznych takich jak, NH4 , H2S, H2, Fe2+

o

Mogą fotosyntetyzować bez chlorofilu

o

Zamiast tlenu jako akceptora elektronów wykorzystują związki organiczne takie jak : CO2, NO3-,

o

SO42-

, S, Fe3+

o

Posiadają zdolność do intensywnego wzrostu nawet w warunkach beztlenowych

o

Wykorzystują H2S, H2 lub związki organiczne jako donor elektronów w fotosyntezie

o

Posiadają zdolność wzrostu w temperaturach powyżej 80 st. C

21. PODZIAŁ MIKROORGANIZMÓW ZE WZGLĘDU NA ŹRÓDŁO ENERGII, ELEKTRONÓW I WĘGLA
(OMÓWIĆ Z PRZYKŁADAMI)

Źródło energii
FOTOTROFIA -światło jako źródło energii dla metabolizmu i wzrostu Np. glony, sinice, beztlenowe bakterie
fototroficzne

CHEMOTROFIA -reakcje chemiczne niezależne od światła (przekształcanie związków chemicznych) jako
źródło energii dla metabolizmu Reakcje redoks przeprowadzane na substracie odżywczym lub
zredukowanych związkach nieorganicznych -H2, NH3, NO2-, H2S lub Fe3+

Wszystkie organizmy

niefotosyntetyzujące

Źródłoelektronów

LITOTROFIA -związki nieorganiczne (NH4

+

lub H2, H2S, S, CO2, Fe

2+)

jako donory elektronów

o

Fotolitotrofy -sinice, glony

o

Chemolitotrofy -bakterie azotowe, bakterie utleniające siarkę ORGANOTROFIA -substancje
organiczne jako donory elektronów

o

Zwykle chemotrofy

o

Grzyby, większość Protozoa

Źródło węgla do biosyntezy
AUTOTROFIA -węgiel pozyskiwany z CO2

o

Zazwyczaj litotrofy

o

Glony, sinice, bakterie nitryfikacyjne, bakterie utleniające siarkę

HETEROTROFIA –węgiel pozyskiwany ze związków organicznych

o

Zazwyczaj chemoorganotrofy

o

Grzyby, większość bakterii, Protozoa

22. RÓŻNICE POD WZGLĘDEM WYMAGAŃ CO DO SKŁADU POŻYWKI

Mikroorganizmy do wzrostu wymagają źródła energii, węgla, soli mineralnych; czasem czynników
wzrostowych (witamin, aminokwasów, zasad purynowych i pirymidynowych)
Auksotrofy -organizmy wymagające do wzrostu dodatkowych czynników wzrostowych
Prototrofy -organizmy nie uzależnione od dodatkowych czynników wzrostowych

Podział ze względu na skład

o

Podłoża minimalne -zawierają tylko źródło energii, węgla i sole mineralne oraz czasem
pojedyncze czynniki wzrostowe

o

Podłoża pełne -zawierają wszystkie substancje niezbędne do dobrego wzrostu drobnoustrojów (
dodatkowo występują czynniki wzrostowe)

o

Podłoża wzbogacone -stosuje się do hodowli drobnoustrojów słabo rosnących in
vitro, wymagających dodatkowych substancji odżywczych, takie jak krew, surowica,
płyny wysiękowe, wyciągwątrobowy, mleko, żółtko jaj, sok z pomidorów

Podział ze względu na przeznaczenie i zastosowanie

o

Namnażające, wybiórcze -zawierają dodatkowe substancje chemiczne hamujące wzrost
konkretnej grupy drobnoustrojów

o

Namnażająco-wybiórcze -pozwala na namnożenie jednego typu organizmów i zahamowanie
wzrostu innego

o

Pożywki izolacyjne -podłoża stałe zawierające odpowiedni wskaźnik pozwalający odróżnić od
siebie kolonie bakterii

23. SIDEROFORY
żelazo jest niezbędne do wzrostu bakterii ( wchodzi w skład wielu ważnych dla bakterii układów
enzymatycznych, jest kofaktorem w różnych reakcjach biochemicznych). Ale w warunkach tlenowych przy
pH =7 występuje w formie wodorotlenku żelaza(III)przez co jest dla bakterii nieprzyswajalne. Bakterie aby
sobie z tym radzić wydzielają siderofory- niskocząsteczkowe substancje , rozpuszczalne w wodzie, wiążące
żelazo z bardzo dużą swoistością i powinowactwem. mogą być
fenolowe :
enterobaktyna wytwarzana przez niektóre bakterie jelitowe.
Lub hydroksamantowe :
ferrochromy wytwarzane przez niektóre grzyby do podłoża w postaci wolnej, następnie wiążą się z
żelazem ,taki kompleks jest transportowany do wnętrza komórki. Podobne funkcje pełnią: ferrioksamina (u
promieniowców), mikobaktyna (w prądkach), egzocholina (u bakterii śluzowych).

Drobnoustroje wytwarzają je zazwyczaj wtedy gdy mała dostępność żelaza ogranicza ich wzrost. W obecności
rozpuszczalnych form żelaza są one syntetyzowane w małej ilości i pozostają wewnątrz osłon komórkowych
gdzie uczestniczą w transporcie żelaza do wnętrza komórki. Natomiast organizmy wyższe tworzą białka
wiążące ściłśe żelazo,zanik ze środowiska wolego żelaza sprawia że staje się niedostępne dla drobnoustrojów i
ich wzrost jest zahamowany-jest to naturalny mechanizm obronny przeciwko bakteriom. Związki tego typu są
obecne w białku jaja kurzego(konalbumina), mleku, wydzielinach kanalika łzowego i ślinianek
(laktotransferyna) oraz w surowicy krwi (serotransferyna).

Źródł
o E

źródło C

CO2

→

Obligatoryjne -donory elektronów to H2S, H2O, H2 → Anabaena

virabilis

fo

to

au

to

tr

o

fy

św

ia

tł

o

→

Fotosynteza -jeżeli jest tlen i donor elektronów(H2lub zw.

organiczny) → Zwykle wymagają witaminy B → Rhodomicrobium sp. -
źródło węgla octan

CO2

→

Wykorzystują zredukowane zw.organiczne do asymilacji CO2 i jako

źródła energii → Utleniają H2, NH3, NO2-, H2S, Fe – źródło energii →
Tlenowe -wykorzystują tlen jako akceptor elektronów → Niektóre
beztlenowe Archea -wykorzystują siarkę jako akceptor elektronów →
Thiobacillus perometabolis S -energia, CO2 – źródło C

ch

e

m

o

au

to

t

ro

fy

Z

w

ią

zk

i n

ie

o

rg

→

Pobierają zw. org. jako źródło C i energii; czasem są to różne

substancje np. org redukujące S korzystają z H2 jako źródła energii ale
wymagają zw. org. do biosyntezy → Większość mikroorganizmów →
Micrococcus luteus glukoza – energia, źródło C

24. ORGANIZMY ASYMILUJĄCE AZOT ATMOSFERYCZNY

Prokaryota są jedyną grupą organizmów, które posiadają zdolność wiązania azotu atmosferycznego,
zdolność ta jest dość szeroko rozpowszechniona wśród bakterii wodnych i glebowych, występuje także w
przypadku niektórych Archea.
Wiązanie N2 jest katalizowane przez enzymatyczny kompleks nitrogenezy składający się z nitrogenazy i
reduktazay nitrogenazowej, obie części są białkami żelazowo – siarkowymi znajdującymi się w cytoplazmie;
dodatkowo nitorgenaza zawiera atomy molibdenu. Układ może redukować nie tylko azot atmosferyczny ale też
acetylen, azydek, NO, nitryl, cyjanek. W czasie procesu asymilacji azot atmosferyczny N2 jest redukowany, przez
elektrony przenoszone z takiego źródła jak wodór lub NADPH np. na ferredoksynę a następnie na nitrogenezę,
do NH4+

i włączany do związków węgla. Wymagany duży nakład energii w postaci ATP uzyskany z fermentacji,

oddychania lub fotosyntezy.
Kompleks nitrogenezy jest bardzo wrażliwy na tlen, dlatego też:
Beztlenowce obligatoryjne lub fakultatywne -wiąże azot beztlenowo lub w warunkach małego stężenia
tlenu

Tlenowce – posiadają specjalne mechanizmy chroniące przed szkodliwym działaniem tlenu
o Hydrogenaza
o Leghemoglobinę

•

Cyjanobakterie przeprowadzają ten proces w heterocystach, wyspecjalizowane pod względem

morfologicznym i fizjologicznym komórkach o grubej ścianie, panują w nich warunki beztlenowe

bakterie symbiontyczne

• Rhizobium + rośliny motylkowe Są organizmami wolnożyjącymi w glebie, obligatoryjnymi

tlenowcami; większość jest heterotroficzna, tylko niektóre posiadają zdolność do autotroficznego
wzrostu przy wykorzystaniu wodoru. Wchodzą w symbiozę mutualną z roslinamim motylkowymi,
komórki roślinne dostarczają im kwasów dikarboksylowych a kom bakteryjne wydzielają jony amonowe,

które są następnie wbudowywane do
związków roślinnych.

Tworzenie się brodawki korzeniowej



Bakterie wnikają z gleby do
młodych

włośników

korzeniowych i namnażają
się



Wywołuje to rozrost tkanki
epidermalnej

korzenia

i

powstanie brodawki



Szybko

rosnące

komórki

bakteryjne przekształcają się
w

bakterioidy,

otoczone

błoną perybakterioidalną



Bakterioidy

rozpoczynają

wiązać azot

T

kanka otaczająca bakterioidy zawiera

leghemoglobinę – związek, który
wykazuje wysokie powinowactwo do
tlenu, ułatwia transport tlenu przez
kom roślinne do bakterioidu i chroni

enzymy uczestniczące w wiązaniu azotu przed uszkodzeniem przez tlen


Po śmierci brodawki Ryzobia zostają uwolnione i mogą się namnażać

• Frankia + dwuliścienne rośliny wyższe
Są to endosymbionty, które również wiążą się z powstawaniem brodawek korzeniowych

• Sinice Anabaena azolla + Azolla paprotka Rozwijają się w przestrzeniach tkankowych w

liściach paprotki wodnej

bakterie wolnożyjące

o

Fototroficzne -purpurowe bakterie siarkowe, purpurowe bakterie bezsiarkowe i cyjanobakterie –
Chromatium, Chlorobium, Oscillatoria

o

Heterotroficzne -Klebisella, Azotobacter

o

Obligatoryjne beztlenowce -Clostridium, Bacillus

o

Metanogenne Archea -Mathanosarina, Methanothermus, Methanobacterium, Methanococus

25. TRANSPORT PASYWNY SUBSTANCJI DO WNĘTRZA KOMÓREK

Transport pasywny to taki rodzaj transportu który nie wymaga nakładów energii oraz zachodzi zgodnie z
gradientem stężeń. Wyróżniamy dwa rodzaje transportu pasywnego – dyfuzję prostą oraz dyfuzję
ułatwioną.
Dyfuzja prosta – najprostszy typ transportu; zachodzi zgodnie z gradientem stężeń; z tej formy
transportu korzystają związki takie jak woda, prawdopodobnie niepolarne trucizny, inhibitory i inne
substancje które są obce dla komórki.
Dyfuzja ułatwiona (wspomagana) – nie wymaga ona energii, zachodzi zgodnie z gradientem stężeń, jej
szybkość zależy od stężenia substancji w podłożu i we wnętrzu komórki; wymaga ona użycia nośnika; tą
drogą mogą być przenoszone jony oraz liczne substancje odżywcze

26. TRANSPORT AKTYWNY U BAKTERII

Transport wymagający nakładu
energii
Zachodzi z udziałem błonowych
białek

integralnych

‘pomp’-

sprzęgają

transport

z

uwalnianiem energii
zazw.

-dbywa

się

wbrew

gradientowi stężeń
Źródłem energii jest hydroliza
ATP dlatego białka biorące udział
w tym procesie traktowane są
jako enzymy o własnościach
ATPazy
U bakterii hydrofobowe białka
tworzące pory połączone są od
strony zewn komórki białkiem
wiążącym substrat ,od strony
cytoplazmy

z

białkiem

przetwornikiem

energii,gdy

substrat wiąże się z białkiem,

które go wiąże następuje hydroliza ATP we wnotrzu kom przez białko przetwarzające energię ,substrat
jest transportowany do środka komórki [źródło :skany]


28. CO TO JEST IZOLAT ASEPTYCZNY I W JAKI SPOSÓB GO UZYSKUJEMY
To izolat, w którym brak jest mikroorganizmów. Metody uzyskiwania izolatu aseptycznego:
Procedury aseptyczne :



sterylizacja medium(autoklawowanie za pomocą temp. i/lub ciśnienia),



posiew(wymaz wykładprezentacja4 slajd29),



zalewanie agarem

sterylizacja podłoża



autoklawowanie temperatura i ciśnienie



metalowe naładki,

27. TRANSLOKACJA GRUPOWA
Typ transportu aktywnego, której cząsteczka wchodząca do komórki ulega modyfikacji np. fosforyzacji
energia do transportu danej czasteczki =en potrzebna do wytworzenia nowych wiązań kowalencyjnych w
transportowanej cząstreczce
Translokacja grupowa dotyczy głównie glukozy, mannozy, fruktozy Jest to system fosfotransferazowy
zależny od fosfoenolopirogronianu(PTS) 4 enzymy. Enzym II transbłonowy kanał, który dodatkowo
katalizuje fosforyzację cukru. PO4(-3) przenoszona przez Enzym I na białko HPr. HPr~Pi reaguje z Enzymem
III(białko peryferyczne) od którego Enzym II odbiera Pi i przenosi na cukier. PTS pełni tez unkcje
regulatorowa. Enzymy II i III są swoiste dla cukrów Enzym I i HPr uczestniczą we wszystkich procesach
translokacji z udziałem PTS.
Str 326,328,329

29. BAKTERIE SYNTROFICZNE
Syntrofia- metabolizm komplementarny -wykorzystywanie produktów
przemiany materii jednych organizmów przez inne.- proces, w którym
dwa lub więcej mikroorganizmy różnych gatunków ściśle ze sobą
współpracują w procesie katabolizmu beztlenowego rozłożyć na
mniejsze cząstki substancje, które nie mogły by być rozłożone przez
jeden mikroorganizm.
np. Bakterie metanogenne wytwarzają metan (podczas beztlenowego
katabolizmu substratów organicznych)
 inne bakterie przekształcają CH4 CO CO2 z udziałem rodników
wodorotlenowyc ^ równocześnie inne bakterie przeprowadzają
fermentację przetwarzają związki org. w octan i CO2 i H2. substraty dla
reakcji które przeprowadzają bakterie metanogenne 

s.

może tez dotyczyć dostarczania. witamin np. wzrost grzyba Mucor i

drożdży Rhodotorula rubra zależy od obecności witaminy B1,grzyb
syntetyzuje tylko cześc pirymidynową a drożdże tylko część tiazolows
,kiedy rosna razem każdy wydziela do podłoża składnik prez siebie
wytworzony i oba zyskuja witaminę

Bakterie syntroficzne rosną w konsorcjach

30. JAK WYIZOLOWAĆ BAKTERIE BEZTLENOWE
Aerotaksja-postacie oddechowe „Beijrincka”-
beztlenowce gromadzą się na środku płytki

o

odseparować pojedyńczą komórkę bakteryjna od reszty kolonii i komórek

o

przenieść ją na podłoże agarowe o T= 45stopni

o

Inkubować bez dostępu tlenu.

o

ostrożne pobrać pojedynczą kolonię, zawiesić jej w odp roztworze

o

wielokrotnie wysiać na podłożu agarozowym

tą metodą można zazwyczaj wyizolować czystą kulturę większości szczepów. Jeżeli podłoże płynne-używa
się metody rozcienczeń Str.242,243

31.CHARAKTERYSTYKA I PRZYGOTOWANIE KOLUMNY WINOGRADSKIEGO. \
Kolumna Winogradzkiego to kolonia różnych typów bakterii, w których produkty przemiany materii jednego
gatunku stają się składnikiem pokarmowym dla innego i odwrotnie co odzwierciedla sytuacje w sadzawce
czy jeziorze umożliwiając jednocześnie łatwą obserwacje
W kolumnie zmienia się gradient siarkowodoru i tlenu co daje warunki do życia dla odmiennych typów
bakterii.
Griadent siarkowodoru wzrasta do góry-najniżej znajdują sie bakterie redukujące siarkę ,u góry gdzie jest
największy dostęp do tlenu znajdując się sinice i wykorzystujące bakteriochlorofil w celu wygenerowania
elektronów do syntezy ATP i używają siarki oraz związków zawierających siarkę, wodoru lub związków
organicznych jako donorów elektronów
Gradient tlenu jest najwyższy u góry kolumny ,żyją tam organizmy aerobowe którym tlen jest niezbędny
bakterie anaerobowe (beztlenowe) nie tolerują tlenu cząsteczkowego w otoczeniu i żyją w najgłębszych
warstwach gleby,pośrodku można znaleźć anaeroby fakultatywne

przebieg doświadczenia

1.Do wiaderka wsypać 5-6 kubków gleby. patyków, liści etc powoli dodawać wody mieszającaż mieszanina
nabierze konsystencji kremu.

2.Dodać kawałki papieru i 2 łyżki sproszkowanej kredy. ,wymieszać
3. Za pomocą lejka napełnić słoik lub butelkę do wysokości ok. 2 cm od dna.
4. ubić mieszaninę i usunąć pęcherze powietrza
5. Napełniać butelkę dalejco jakiś czas ubijając zawartość 6.pozostawiając około 2 cm wolnego miejsca
zamknij szczelnie pojemnik
7. Umieśić kolumne w dobrze oświetlonym miejscu, (nie bezp. na słońcu), w temp.pokojowej
8.Kolumnę obserwuje się w tygodniowych odstępach obserwując i notując pojawianie się barwnych
odcinków.

33. KULTURY WZBOGACONE.
selekcjonują specyficzne organizmy z inkolum
zawiesina cząstek wirusa, komórek bakterii lub zarodników grzyba patogenicznych przygotowana w celu
dokonania sztucznego zakażenia rośliny [inokulacji].
podłoże wzbogacone stosuje się do hodowli drobnoustrojów słabo rosnących in vitro wymagających
dodatkowych substancji odżywczych. Jako czynniki wzbogacające stosuje się krew, surowicę, płyny
wysiękowe, wyciągwątrobowy, mleko, żółtko z jaj, sok pomidorowy.
hodowle wzbogacające stosuje się przy izolacji poszczególnych bakterii. Stosując warunki selekcyjne i
hodowle wzbogacone można wyizolować z małej próbki gleby, mułu czy jakiegokolwiek innego materiału
naturalnego większość znanych mikroorganizmów i otrzymać je w postaci czystej kultury.

Bakterie beztlenowe
-warstwa brunatna

Zielone bakterie
fotosyntetyzujące

purpurowe bakterie

fotosynt.

niesiarkowe bakterie

fotosyntez.

Warstwa tlenowa-
bakterie i algi

32.WZROST ASYNCHRONICZNY I SYNCHRONICZNY KULTUR BAKTERYJNYCH

Wzrost SYNCHRONICZNY
komórki bakteryjne dzielą się w tym samym momencie.
Synchronizacja hodowli pomaga osiągnąć fazową zgodność różnych procesów różnych komórkach.
Można ją osiągnąć przez



zmianę temperatury,



stymulacje światłem,



graniczenie składników odżywczych (odżywczych pożywce),



wyselekcjonowanie komórek o tych samych rozmiarach przez filtrowanie.

Populacja tak potraktowana będzie się dzielić jednocześnie przez kilka podziałów po czym powróci do
podziałów ASYNCHRONICZNYCH. Sposób zwiekszania się liczby komórek zmieni się ze skokowego na ciągły
(podwajający się ,logarytmiczny)
Str. 259. Wykład 3 slajd 60

34. W JAKI SPOSÓB MOŻNA KONSERWOWAĆ ŻYWNOŚĆ

Problemem tym się zajmuje mikrobiologia żywności.
Celem jest
ochrona żywności przed biologiczną degradacją,
zabezpieczenie przed działalnością i namnażaniem się mikroorganizmów.
Sposoby:

 Przechowywanie w niskiej temperaturze,
 wędzenie(zmniejszenie zawartości wody, oraz nasycenie produktów fenolami, krezolami, itp),
 fermentacja mlekowa, alkoholowa.
 Sterylizacja cieplna.
 Przechowywanie w puszkach,( żywność ta zazwyczaj jest autoklawowana. )
 Suszenie (owoców).

 Pasteryzacja temperatur min 60 max 100(mleka, soków),* ale to nie zabija endospor-
 zakwaszenie(kwaśnie soki owocowe są trwałe) endospory nie mogą się rozwijać w niskim pH.
 Napromieniowanie-niewielkie dawki i to zazwyczaj maszyny, pomieszczenia do przetwarzania

żywności. Wirowanie

 Dodanie alkoholu
 Solenie duże ilości soli
 Cukrzenie zwiększenie zawartości cukru nawet do 50%(dżemy, marmolady,syropy)
 Dodanie chemicznych konserwantów np. bezoensan sodu , działanie bakteriostatyczne

[Str.271, 272]

35. STERYLIZACJA ZA POMOCĄ PROMIENIOWANIA

UV λ=260nm.

o

Najczęściej stosowane

o

Niszczy/uszkadza kwasy nukleinowe powodując mutacje.,

o

najsilniej działa na formy wegetatywne bakterie zabija szybko, ale grzyby (i ich zarodniki) wolno.

o

Szkodliwe dla ludzi (zapalenie spojówek)

o

Nie przenika wgłąb płynów i ciał stałych –wyjaławianie powietrza albo powierzchnii przedmiotów

o

Metoda pomocnicza,używana do szybkiego sterylizowania zwłaszcza pomieszczeń.

Promieniowanie X, γ,

o

powoduje wytwarzenie wolnych rodników i rozerwanie nici DNA

o

Nawet bardzo małe ilości promieniowania są skuteczne, ponieważ mikroorganizmy mają
pojedyńczą cząsteczkę DNA, nie mają kopii i zniszczeni jej wywołuje śmierć komórki.

o

Promieniowanie jonizujące jest wykorzystywane najczęściej do sterylizacji żywności ,wyrobów
medycznych jednorazowego użytku , produktów leczniczych ,kosmetyków,materiałów
transplantacyjnych

[Str. 268,269 ,skan]

36. JAK USUNĄĆ WĄGLIKA W LIŚCIE.
.UV przez 2-30 min (w zal. od intensywności lampy i odległości od niej )
Włożenie do torebki a potem umieszczenie w mikrofalówce (30- 50 min) sterylizacja zewn i wewnątrz
Budynki – subst . chemiczne ,ozon [źródło : slajdy]

37. MIC I STANDARDY.
MIC [minimal inhibitory concentration] minimalne stężenie hamujące. Jest to najmniejsze stężenie środka
bakteriobójczego [antybiotyku lub chemioterapeutyku] wyrażone w mg/l hamujące wzrost
drobnoustrojów, odnosi się zazwyczaj do bakterii i grzybów.
Standardy: jeżeli salmonella typhi zostaje zabita przez roztów fenolu 1:50,a nowa substancja zabija jużprzy
stężeniu 1:100 jest 2x bardziej skuteczna
Duzy wpływ czynnika siedliska [temp, światło, tlen].

38. CZYNNIKI STERYLIZACJI I MECHANIZMY DZIAŁANIA.

o

Alkohole- denaturowanie białek, rozpuszczanie membrany lipidowej.

o

Aldehydy-łączenie się z białkami i denaturowanie ich.

o

Halogeny-jodyna utlenia składniki komórki i może jodynować białka,

o

chlor i chlorany utleniają składniki komórki.

o

Metale ciężkie-łączą się z białkami na ogół przez grupy sulfhydrylowe.

o

Fenole-denaturują białka i rozrywają błony.

o

Sole amonowe-rozrywająścianę komórkową i mogą deneturować białka.

39. CO TO SĄ CHEMOTERAPEUTYKI
chemioterapeutyk jest to rodzaj substancji chemicznej stosowany w leczeniu chorób zakaźnych- leki
przeciwdrobnoustrojowe otrzymane na zasadzie całkowitej syntezy chemicznej, nie posiadające swojego
odpowiednika w przyrodzie.
Bezpośrednio działanie wszystkich chemioterapeutyków polega na zwalczaniu rozwoju drobnoustrojów
organizmie. Do tej grupy leków należą min. sulfonamidy przeciwbakteryjne (w przeciwieństwie do
sulfonamidów moczopędnych).
Chemioterapeutyki bywają niekiedy zaliczane do antybiotyków jednak nie jest to prawidłowe, gdyż
antybiotyki w większości powstają na drodze półsyntezy z substratów naturalnych, a jeśli uzyskiwane są w
całości syntetycznie, to ich budowa wywodzi się od związków, które obserwowane są w naturze.
Chemioterapeutyki natomiast nie mają takich odpowiedników.
Obecnie w piśmiennictwie medycznym coraz częściej używana jest ta nieprawidłowa definicja — wynika to z
tego, że anglojęzyczne określenia antibiotic oznaczające antybiotyk i antimicrobial oznaczające każdy lek
przeciwdrobnoustrojowy (czyli antybiotyki i chemioterapeutyki) tłumaczone są przeważnie jako "antybiotyk”
Schleger Str.129,262 Wikipedia

40. Mechanizmy działania antybiotyków
Działanie antybiotyków polega na powodowaniu śmierci komórki bakteryjnej (działanie bakteriobójcze) lub
wpływaniu w taki sposób na jej metabolizm, aby ograniczyć jej możliwości rozmnażania się (działanie
bakteriostatyczne).
Antybiotyki zazwyczaj zakłócają pewne procesy metaboliczne. Głównym ich atutem jest specyficzność
działania. Podstawą terapii antybiotykami jest zasada selektywnej toksyczności Ehrliha, zgodnie z którą,
antybiotykiem jest substancja, która w organizmie, w stężeniu nie wykazującym większej toksyczności dla
ludzi i zwierząt wyższych, powoduje uszkodzenie lub śmierć drobnoustrojów. Można to osiągnąć przez
stosowanie substancji oddziałujących na takie struktury, które są obecne w komórkach drobnoustrojów, a
których nie ma w organizmie człowieka lub występują w nim w innej formie.
Główne mechanizmy działania antybiotyków to:



Zakłócanie syntezy ściany komórkowej bakterii np. penicylina



Upośledzenie przepuszczalności błony komórkowej bakterii. np. Gramicydyna



Zakłócanie syntezy kwasów nukleinowych:

o

hamowanie biosyntezy folianów niezbędnych do syntezy DNA

o

hamowanie na różnych etapach np. Trimetoprim

o

hamowanie działania topoizomeraz np. Ciprofloksacyna



Zakłócanie syntezy białek np. Streptomycyna

[źródło :Wikipedia]

41. OPORNOŚĆ A ODPORNOŚĆ
OPORNOŚĆ — na antybiotyki to cecha części szczepów bakteryjnych, która umożliwia im przeciwstawianie
się wpływowi antybiotyku ,bierna ,zależy głównie od barier fizycznych



pierwotna (naturalna struktura bakterii uniemożliwiająca działanie leku)



nabyta -na skutek nabycia genów oporności od innych bakterii lub spontanicznych mutacji.

Występowanie oporności na dany antybiotyk nie jest jednoznaczne z możliwością przeżycia drobnoustroju
w obecności tego antybiotyku. Oporność może się objawiać również niewielkim wzrostem wytrzymałości
mikroorganizmu, tak, że do jego zabicia wystarczy zwiększenie stężenia leku, a nie będzie konieczna jego
zamiana.

o

mikrobiologiczna — posiadanie jakiegokolwiek mechanizmu przeciwstawiającego się działaniu leku,

który pozwala mikroorganizmowi przeżyć w wyższych stężeniach leku niż w przypadku tych samych

lub pokrewnych mikroorganizmów pozbawionych tego mechanizmu.

o

Oporność farmakologiczna — zdolność mikroorganizmu do przeżycia w stężeniach leku wyższych

niż osiągalne w organizmie pacjenta podczas leczenia. Czasem wyróżnia się kategorię średniej
wrażliwości, czyli zdolności mikroorganizmu do przeżycia w takich stężeniach leku, które są wyższe
niż osiągalne typowo, ale mogą być przekroczone w niektórych przypadkach (np. po podaniu
zwiększonej dawki lub w niektórych miejscach w organizmie, jak np. w układzie moczowym).

o

Oporność kliniczna — brak skuteczności leczniczej danego leku pomimo braku oporności

farmakologicznej (a nawet mikrobiologicznej) u danego mikroorganizmu. Może ona wynikać np. z
osobniczej zdolności pacjenta do rozkładu leku w większym stopniu niż przeciętna w populacji,
stosowania innych leków, które niekorzystnie wpływają na działanie antybiotyku itd.

[Z wykładów] : z czego wynika opornośćdrobnoustrojów na antybiotyki

o

mikroorganizmy łatwo przystosowują się do środowiska

o

produkują enzymy rozkładające antybiotyki np penicylaza

o

tolerancja

o

brak struktur na które oddziaływują antybiotyki np brak ścainy u Mycoplazma

o

ściana komórkowa lub błona stanowi barierę

o

nabyta oporność -produkcja substancji inaktywującyh antybiotyki

o

stopniowe nagromadzanie mutacji DNA

o

enzymy nie wiażą antybiotyku

o

pozyskiwanie DNA plazmidowego

Odporność:Zdolność organizmu do czynnej i biernej ochrony organizmu przed patogenami.
Bierna, nieswoista część odporności, zwana czasem opornością zależy głównie od budowy i
funkcji barier jak: skóra i błony śluzowe. Dlatego należy pamiętać, że oporność jest aktem
biernym, w który nie jest zaangażowany układ immunologiczny. Termin oporność i odporność
są często ze sobą mylone.

42. DLACZEGO BAKTERIE STAJĄ SIĘ MNIEJ WRAŻLIWE NA ANTYBIOTYKI
Źle dobrana antybiotykoterapia, zbyt częste używanie antybiotyków , złe dawkowanie sprawia, że leki te
źle działają nie wyniszczając patogenu, albo robiąc to niecałkowicie. Organizmy, które przeżywają
wytwarzają własne mechanizmy obronne (min. w skutek mutacji i rekombinacji DNA) Dodatkowo ta zła
antybiotykoterapia osłabia/wyniszcza ludzki organizm dając możliwość do rozwoju pozostałych bakterii.
Dodatkowo w żywności np. mięsie drobiowym są obecne antybiotyki (kury, kurczaki otrzymują dawki
antybiotyków w ziarnach, którymi są karmione w celu ochrony mięsa przed chorobami)

43. TYPY ZWIĄZKÓW BOGATYCH W ENERGIĘ U BAKTERII
ATP, GTP, glukoza,
MATERIAŁY ZAPASOWE (zapasy węgla/energii)
Gromadzone gdy w podłożu sa substancje potrzebne do ich syntezy a jednocześnie wzrost bakterii jest
hamowany lub ograniczony w jakiś sposób, gdy brak jakiegoś składnika pokarmowego, (wyst .w postaci
nieczynnej osmotycznie i nierozpuszczalnej w wodzie )
o

Polisacharydy



skrobia (płyn Lugola zabarwienie granatowe) złożona z amylozy i amylopektyny,



glikogen (brunatne zabarwienie). Zbudowane z reszt α-D-glukozy połączonymi wiązaniami α-
glikozydowymi. Rozgałęzienia (duza ilość) w

pozycji1

,4

o

Tłuszcze obojętne(triglicerydy)-barwienie Sudan III, lub czerń Sudanowi. Postać krople tłuszczu. Źródło

at. C i reszt acylowych potrzebnych do utworzenia acetylo-CoA. Magazynowane głównie w wakuolach
drożdży i innych grzybów.

o

Kwas poli-β-hydroksymasłowy-źródło C i energii w warunkach tlenowych. Bakterie tlenowe gromadzą

go, gdy są pozbawione tlenu i muszą przeprowadzać fermentacje. Beztlenowce i bakterie fototropiczne
też go gromadzą.

o

Polifosforany-kwas fosforowy w postaci ziaren polifosforanów-ziarna wolutyny. Zmagazynowane

fosforany komórki może wykorzystać, gdy nie ma w podłożu, starcza to na kilka podziałów.

o

Siarka-żródlo elektronów dla bakterii fototropicznych, beztlenowych i purpurowych. Bakterie tlenowe
utleniają siarczki do siarczanów,siarka jest wtedy źródłem energii.

[ Str.95-102 ]

44. REAKCJE REDOX (omów podaj przykłady, jak obliczyć zmianę energii swobodnej i co oznacza – i +)
reakcja chemiczna w której dochodzi do redukcji -pozyskiwania elektronów i utleniania (utraty elektronów)
r. redox można rozpisać na pojedyczne akty utlenienia i redukcji które są nazywane procesami
połówkowymi ,(ich bilans elektronowy i masowy musi byc zerowy )albo w postaci reakcji sumarycznej
pierwiastek będący donorem elektronów jest reduktorem ,akceptor to utleniacz
=> Utlenianie uwalnia energię. Konieczna więc jest obecność substancji do redukcji (elektrony nie mogą być
wolne).
b. Przykłady
=> Reakcja sumaryczna: O

z

+

C => C0

2

Reakcja połówkowa redukcji: O

2

+ 4e~ => 2O2 (każdy tlen pozyskał 2 elektrony i został zredukowany do -2

stopnia). Reakcja połówkowa utlenienia: C - 4e~ = C

ł4

=> Inne: 2H

3

+ O

2

=> 2H

2

0, 2S + 3O

2

+ 2H

2

O -=> 2H

2

S04,

c. Obliczanie zmiany energii swobodnej:

=>

Δ

G=-nF

Δ

E

gdzie

Δ

G

-zmiana energii swobodnej, n -liczba elektronów przeniesionych, F -

stała Faradaya (23.1 kcal

-1

mol-

1

),

Δ

E -różnica potencjałów redoks dla dwóch reakcji, =?

Przykład:
H

2

+

1

/

2

O

2

=>H

2

0

AE

0

' = +0\82-(-0,42) = +1.24V (+ oznacza, że swobodna reakcja jest możliwa bez wkładu

energii)
Standardowe potencjały redoks E

0

': O

2

/H

2

O = +0,82; HVH

2

= -0.42.

AGo' = -(2)(23.1)(1.24) = -239 kJ mol'

1

{- oznacza, że duża ilość energii zostaje wyprodukowana

- reakcja egzoergiczna)
Jeżeli ΔG< 0 czyli jest na „—”to znaczy, że reakcja jest termodynamicznie korzystna i może zachodzić

samorzutnie. Jeżeli ΔG> 0 czyli jest na „

+

” to znaczy, że jest niekorzystna i wymaga nakładu energii, żeby

mogła ona zajść. Jeżeli reakcja jest wieloetapowa należy zbilansować termodynamicznie każdyz etapów i z
sumować wartości zmiany entalpii swobodnej ΔG i przeliczyć na 1 mol
[źródło :slajdy]

45. TRANSPORT ELEKTRONÓW I SYNTEZA ATP, GDZIE ZACHODZI U BAKTERII A GDZIE U ROŚLIN I
ZWIERZĄT

a. Transport elektronów i synteza ATP u roślin i zwierząt zachodzi w dwóch rodzajach organelli o budowie
błonowej: mitochondria i chloroplasty.
b. W mitochondriach zachodzi proces oddychania. Są one tworami o zmiennych kształtach, bogatymi w
lipidy. Składają się z dwóch błon — zewnętrznej i silnie pofałdowanej wewnętrznej (fałdy te zwane są
grzebieniami). Błona wewnętrzna zawiera składniki łańcucha przenoszenia elektronów i syntazę ATP.
c. Komórki glonów i roślin zielonych oprócz mitochondriów zawierają chloroplasty. W błonie wewnętrznej
chloroplastów (tylakoidy) występują barwniki f oto syntetyczne i składniki systemu przenoszenia
elektronów związanego z fotosyntezą.

d. W komórce prokariotycznej nie ma organelli podobnych do mitochondriów i chloroplastów. Błona
cytoplazmatyczna wielu bakterii wpukla się do środka cytoplazmy (błona wewnątrzcytoplazmatyczna). U
Prokaryota jest miejscem, w którym powstaje energia w procesie oddychania i fotosyntezy.
[źródło :skan ,schemat – slajdy ]

46. POZYSKIWANIE ENERGII U THIOBACILLUS
FERROXIDANS
Bakterie te czerpią energię potrzebną do wzrostu
i rozmnażania z procesów utleniania jonu
żelazawego i/lub nieorganicznych związków
siarki, w tym minerałów siarczkowych i wykazują
wyjątkową tolerancję na wysokie zakwaszenie.
pH=2,5 (stabilność Fe2+ wymaga niskiego pH ) i
wysokie stężenia jonów metali w środowisku
(wykorzystywane jest do ługowania rud żelaza
w kopalniach )
mała ilosc energii uwalniana'konieczość utleniania
dużych ilości żelaza do wzrostu
Donor elektronów: S(2-), S2O3(2-), S Donor H:
Fe2+, akceptor H : O2, źródło C: CO2.

2++ 3+

4 Fe + 4H + O

2

→ 4Fe + 2H

2

O

47. W JAKI SPOSÓB OCENIAMY ILOŚĆ ATP W GLEBIE I CZEMU TO SŁUŻY

Zredukowana lucyferyna+O2+ATP => utleniona lucyferyna+CO2+ADP+Pi+światło(pomiar fotometrem

Metoda wykorzystywana do oceny zakażenia mikroorganizmami np. gleby.
+ Jest łatwa w użyciu a efekty są dobrze widoczne ( utleniona lucyferyna świeci). ,
- zastosowanie tylko w przypadku niskiego poziomu zaniczyszczeń
ATP obecny w pobranych próbach reaguje z odczynnikiem – lucyferną, w wyniku reakcji emitowane jest światło
w ilości proporcjonalnej do stężenia ATP w próbie. Przy założeniu, że ilość ATP w komórkach jest stała można
wyliczyć ilość żywych komórek w badanym powietrzu.
[http://snack.p.lodz.pl/ferment/down2.pdf ]

48.POSTULATY VAN NIELSA.



w biosferze obecne są mikroorganizmy które mogą wykorzystywać każdy produkt organizmu
żywego jako źródło węgla lub/i energii.



mikroorganizmy są w każdym siedlisku gdzie wystepują produkty żywych organizmów.

np celuloza
-syntetyzowana jest przez rośliny a także niektóre bakterie (np Acetobacter Xylinum Sarcina ventriculi ) ---
-rozkładana przez bakterie i grzyby (myxobacterie Cytophaga ,Sporocytophaga )
-fermentowana beztlenowo w glebie przez Clostridium a także przez beztlenowe bakterie przżuwaczy

49. FOTOSYNTEZA U BAKTERII-
patrz pytanie nr 45
fotosynteza oksygenowa(poza Heliobakteriami gdzie jest anoksygenowa) u Sinic fotosynteza zachodzi tak
samo jak u autotroficznych Eucariota. Wiązanie CO2 szlak rybulozobisfosforanowy (Calvina Bensona) jest
taki

sam

albo

bardzo

podobny

u

roślin

wyższych,

sinic,

prawie

wszystkich

bakterii

chemolitoautotroficznych(za wyjątkiem bakterii metanogennych i acetogennych), orazu prawie wszystkich
bakterii fototropicznych.

50. FOTOSYNTEZA U ARCHAEA
Halofile Halobacterium

sp.-bakterie

purpurowe,

bakteriorodopsyna.

Wykorzystują

E

świetlną.

Są

ekstremohilamihalofilami(bardzo niskie
pH=

duże

stężenie

protonów)

Dodatkowo

u

cześci

Archea(min.

bakterie metanogenne i acetogenne)
autotroficzne wiązanieCO2 nie zachodzi
w cyklu rybulozobisfosoranowym(tak jak
u roślin)tylko za pomocą acetylo-CoA. Donorem H u Archea są często związki nieorganiczne np. H2S, CH4,
NH4, ale też zw. Org. Akceptorami mogą być NO3, CO2, S2O3,S

51. Z CZYM ZWIĄZANE BYŁO POWSTAWANIE WARSTW ŻELAZA UTLENIONEGO W SKAŁACH

Warstwy utlenionego żelaza w skałach powstały w wyniku cyklu życiowego cyjanobakterii, czyli fotosyntezy
przeprowadzanej przez te bakterie. żelazo zostało użyte przez te bakterie jako donor elektronów do
dalszych przemian metabolicznych w celu wytworzenia ATP. Mogły się do tego przyczynić, również inne
bakterie utleniające żelazo potrzebujące go również jako donora elektronów.

52. LOKALIZACJA BARWNIKÓW ZWIĄZANYCH Z FOTOSYNTEZĄ U MIKROORGANIZMÓW

Bakterie fotosyntetyzujące

posiadają różnej wielkości i różnego kształtu struktury błoniaste położone

w cytoplazmie komórki lub związane z plazmolemą. Struktury te, ze względu na zawarte w nich barwniki
asymilacyjne, określa się czasem jako chromatofory (u bakterii purpurowych i siarkowych) ,

bakterie zielone siarkowe

mają chlorosomy -błoniaste struktury uformowane w rurki zawieszone w

cytoplazmie komórki. Chlorofil bakteryjny (bakteriochlorofil a, b, c, d, lub e), specyficzny dla różnych
gatunków bakterii Dodatkowymi barwnikami fotosyntetycznymi u bakterii są karotenoidy np.
chlorobakten, spirylloksantyna.

U

sinic

występują pojedyncze tylakoidy mogące tworzyć najbardziej różnorodne układy. Układ tylakoidów

jest zazwyczaj charakterystyczny dla gatunku. Barwnikami fotosyntetycznymi są: chlorofil a (występujący
również u glonów i roślin wyższych) i b-karoten a ponadto charakterystyczne dla sinic: fikobilina,
fikocyjanina, allofikocyjanina i fikoerytryna. Barwniki fikobilinowe, nadające sinicom zabarwienie, skupione
są w fikobilisomach przytwierdzonych do zewnętrznej powierzchni tylakoidów. Fikobilisomy są to
ziarnistości zbudowane z białek i barwników fikobilinowych.

53. FOTOSYNTEZA U BAKTERII HALOFILNYCH

gatunki należące do bardzo wyspecjalizowanej grupy Halobacterium zamieszkują środowiska wysycone
roztworami różnych soli. Ich błona cytoplazmatyczna jest pokryta ciemnoczerwonymi plamkami
(zajmującymi około 1/2 powierzchni komórki). Ich zabarwienie wynika z obecności bakteriorodopsyny,
która przypomina rodopsynę w komórkach wzrokowych zwierząt. Pigment ten odpowiedzialny jest za
tworzenie gradientu protonów między wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnią błony podczas
naświetlania. Pełni więc funkcję „pompy protonowej napędzanej światłem” tworzącej elektrochemiczny
potencjał błonowy. Powstawaniu potencjału może też towarzyszyć generacja ATP. Błoną ta prowadzi
specyficzny rodzaj fotofosforylacji oraz uzyskanie energii do dalszych procesów biochemicznych.
[Literatura: „Mikrobiologia ogólna” H.G. Schlegel; PWN 2008; str. 487 ]

54. NA CZYM POLEGA PASTERYZACJA, TYNDALIZACJA, STERYLIZACJA, opisz metody i podaj przykłady

Pasteryzacja

to zapoczątkowana przez Ludwika Pasteura technika konserwacji przy pomocy

odpowiednio dobranego podgrzewania produktów spożywczych, tak aby zniszczyć lub zahamować wzrost
drobnoustrojów chorobotwórczych lub enzymów przy jednoczesnym zachowaniu smaku produktów i
uniknięciu obniżenia ich wartości odżywczych. Głównym zadaniem pasteryzacji jest przedłużenie trwałości
produktów poprzez unieszkodliwienie form wegetatywnych mikroorganizmów. Proces ten nie niszczy
jednak form przetrwalnikowych ani większości wirusów. Przykłady zastosowania pasteryzacji: mleko i jego
przetwory ,wino ,piwo ,dżemy i marmolady, soki owocowe i warzywne ,mięso, wędliny
Metody pasteryzacji:
1.Klasyczna metoda - ogrzewanie do temp.j 60°C, < T< 100°C.
2.Ultra high temperature processing (UHT) - 1-2 sek. do temp. ponad 100°C (do 150) i równie błyskawicznym
ochłodzeniu do temperatury pokojowej.
3.Metodą radiacyjna - promieniowanie jonizujące, dezaktywuje się część drobnoustrojów.

Tyndalizacją

metoda konserwacji żywności, która polega na trzykrotnej pasteryzacji przeprowadzanej co

24 godziny.
1’zabija głównie formy wegetatywne, nie jest w stanie zabić niektórych form przetrwanych. Po okresie 24 h
pod wpływem impulsu termicznego z przetrwalników rozwijają się kolejne formy wegetatywne bakterii,
2’ zabicie form z przetrwalników
3’ podobnie,zabicie bakterii które ewentualnie zostały.

Sterylizacja,

wyjaławianie jednostkowy proces technologiczny polegający na zniszczeniu wszystkich,

zarówno wegetatywnych, jak i przetrwalnikowych form mikroorganizmów. Sterylizacji można dokonać
mechanicznie, fizycznie, bądź chemicznie, najczęściej używa się metod fizycznych. Prawidłowo
wysterylizowany materiał jest jałowy nie zawiera żadnych żywych drobnoustrojów (także wirusów) oraz ich
form przetrwalnikowych.
Metody sterylizacji:

 Wyżarzanie ( drobne przedmioty metalowe np. ezy w posiewach)
 Spalanie (niszczenie skażonego materiału; odpady szpitalne )

 Sterylizacja suchym gorącym powietrzem (do metalowych narzędzi)
 Sterylizacja nasyconą parą wodną pod ciśnieniem (roztwory wodne, jak i odzież ochronną,

opatrunki, narzędzia)

 Sterylizacja przez sączenie gdy roztworu nie można wyjałowić termicznie –bo zawiera witaminy

lub preparat biologiczny takżę powietrze (filtrami z włókna szklanego HEPA).

 Sterylizacja promieniowaniem

o

Jonizującym (wyrobów medycznych jednorazowego użytku, produktów leczniczych,)

o

UV (tylko powietrze lub powierzchnię przedmiotów np. laminar)

o

Mikrofalowym

o

Promieniowanie podczerwone (sprzętu medycznego: igły, strzykawki)

o

gazami :tlenkiem etylenu ,formaldehydem , ozonem 8.

 Sterylizacja roztworami środków chemicznych

o

aldehydu glut arowego (narzędzi chirurgicznych i endoskopów)

o

kwasu nadoctowego

 Sterylizacja plazmowa

55. PODAJ PRZYKŁADY SUBSTRATÓW I PRODUKTÓW W PROCESIE FERMENTACJI

Literatura: Wykłady z mikrobiologii

56.NA CZYM POLEGAJĄ REAKCJE REDOX I CZEMU SŁUŻĄ
 pyt 44.
Na czym polegają: Utlenieniu zredukowanych związków organicznych lub nieorganicznych (donor
elektronów) przy jednoczesnej redukcji organicznego, bądź nieorganicznego akceptora. Czemu służą: -
uzyskiwaniu ATP przez bakterie -uzyskiwanie elektronów do dalszych reakcji zachodzących w komórkach -
uzyskiwania glukozy w procesie fotosyntezy -uzyskiwanie energii -redukcji szkodliwych związków
metabolicznych

Organizmy

Rodzaj
fermentacji

Substraty

Produkty

Większość grzybów m.in. drożdże

Sarcinia ventriculi

etanol, co2

Zymomonas mobilis

etanol, co2, kwas mlekowy

Heterofermentujące bakterie

mlekowe

fermentacja
alkoholowa

glukoza

etanol, mleczan

Lactobacteriaceae

laktoza

d-glukoza, d-galaktoza

Homofermentujące bakterie

mlekowe

mleczan, czasem: octan, etanol, co2 i
acetoina

-II-

glukoza

mleczan, etanol, co2

-II-

fruktoza

mleczan, octan, co2, mannitol

Leuconostoc mesenteroides;

Lactobacillus casei

fermentacja
mlekowa

ryboza

mleczan, octan

-

Acetylen

Etanol, Octan

Oxalobacter formigenes

-

Szczawian

Mrówczan, CO2

Malomonas rubra

-

Jabłczan

Octan, CO2

Clostridium acetobutylicum

Glukoza,Skrobia
, Dekstryna

Aceton, Butanol, 2-propanol,
Maślan

Clostridium kluyveri

-

Etanol, Octan

Maślan, Kapronian, H2

C. tetanomorphum

aminokwasów

Glutaminian

Maślan, Octan, Amoniak, CO2 i H2

C. sporogenes

par
aminokwasów

Alanina i Glicyna Octan, Amoniak, CO2

C. tyrobutyricum

-

Glicerol i Octan

Maślan, Octan, CO2, H2

C. acidi-urici

specjalnego

szlaku

Kwas moczowy,

Ksantyna

Octan, Mrówczan, CO2, NH3

57.OPISZ REPLIKACJĘ DNA U BAKTERII.
Replikacja-kopiowanie informacji. replikacja bakterii jest semikonserwatywna, podwójna helisa zostaje
rozpleciona i każda nić słuzy jako matryca do syntezy nowej nici. Nowa nić to hybryda [jednan ić już
istniejąca i jedna zsyntetyzowana]. Replikacja u bakterii jest szybka i odbywa się w ciągu całego cyklu
podziałowego. Punkt ORI jest miejscem w genomie bakterii w którym zaczyna się proces replikacji. widełki
replikacjne to miejsce syntezy DNA. Oczko replikacyjne to miejsce tworzenia się widełek replikacyjnych.
Szybkość replikacji u bakterii to 1000 par zasad/ 1 min.

58.NA CZYM POLEGA WIĘKSZA ZDOLNOŚĆ ADAPTACYJNA BAKTERII NIŻ ORGANIZMÓW
EUKARIOTYCZNYCH.
Na więszej mozliwości transferu genów bakteryjnych , 3 sposoby



wertykalny-normalne dziedziczenie chromosomowe



boczny-w obrebie danego gatunku od szczepu do szczepu, dotyczy genów niehomologicznych.



horyzontalny-od rodzaju do rodzaju lub od gatunku do gatunku.

59. OPISZ PROCES REGULACJI NEGATYWNEJ U BAKTERII.
Operon laktozowy [E.coli] jest systemem regulacyjnym stężenie enzymów odpowiedzialnych za rozkład
laktozy.,

o

Na operon laktozowy skłądają się geny struktury lacZ lacY lacA. W kierunku 5' do tych genów
znajduje się sekwencja zwana operatorem. Nachodzi ona kilkoma nukleotydami na sekwencje
promotora, więc jeśli do operatora przyłączy się represor to uniemożliwi transkypcję genów. W
przypadku połączenia się laktozy do białka regulatorowego [represora] nastąpi obniżenie
zdolności represora do wiązania się z operatorem. Zatem represor nie będzie w stanie blokować
sekwencje operatora i w rezultacie umożliwia przyłączenie się polimerazy RNA do promotora i
transkrypcję genów.

o

W warunkach nieobecności laktozy system utrzymuje niskie stężenie enzymów

o

Pojawienie się laktozy w środowisku zmienia strukturę cząsteczki represora umożliwiając tym
samym synteze RNA i szybki wzrost stężenia enzymów.

o

Po wyczerpaniu laktozy nie zmodyfikowane cząsteczki represora znów łączą się z operatorem
przywracając wyjściową sytuacje.

60. TEST FLUKTUACYJNY
The fluctuation test is an assay for the detection of mutation induction in bacteria by chemicals, carried out in
liquid medium, and scored by counting the number out of around 50 tubes or wells that turn yellow. It is
suitable for the Ames Salmonella strains or for Escherichia coli WP2 trp and its derivatives. Calcium precipitated
microsomes, S9 fraction or freshly prepared hepatocytes can be incorporated for metabolic activation. It is
comparable to the Ames test in its ability to detect mutagens and carcinogens and generally shares the
limitations of that test as regards extrapolation to animals and man. Its disadvantages are that it is marginally
slower and slightly more labour intensive than the Ames protocol. For certain applications, however, these
disadvantages may be offset by the advantages of somewhat greater sensitivity, ability to be automated, and
facility for using hepatocytes for metabolic activation. The test is particularly suitable for the testing of aqueous
samples containing low levels of mutagen.

61. TEST AMESA
jest to metoda diagnostyczną, służąca do wykrywania siły mutagenu, czyli odpowiadająca na pytanie, czy
badany czynnik wywołuje mutację.
Przebieg :
-Tworzy się szczep komórek, która już posiada pojedynczą mutację -np. taką, która blokuje produkcję
histydyny -aminokwasu niezbędnego do życia bakterii.

- bakterie poddaje się wpływowi badanego czynnika i wpuszcza do idealnego środowiska, w którym nie
występuje histydyna.
im więcej czynnik wywoła mutacji, tym większa jest szansa, że część z nich zniesie działanie pierwszej
mutacji (przez rewersję lub supresję), i że bakteria będzie mogła znów produkować histydynę.
Po pewnym czasie sprawdza się ilość bakterii (liczbę kolonii), które urosły co określa siłę mutagenu -im
więcej bakterii, tym silniejszy mutagen.
Szczepy bakterii używane do testów to Salmonella typhimurium niosące uniemożliwiające im produkcję
histydyny mutacje różnych typów -zarówno substytucje pojedynczych nukleotydów, jak i mutacje
przesuwające otwartą ramkę odczytu. Ponadto szczepy posiadają dodatkowe mutacje, które zwiększają ich
wrażliwość na czynniki mutagenne, np. mutacje zwiększające przepuszczalność ściany komórkowej czy
zmniejszające zdolność naprawy DNA [Literatura: http://pl.wikipedia.orgwiki/Test_Amesa ]

62. WIRUSY, OPISZ BUDOWĘ
Wirusy (łac. virus -trucizna, jad) -skomplikowane cząsteczki organiczne bez struktury komórkowej,
zbudowane z białek i kwasów nukleinowych.
Zawierają materiał genetyczny w postaci RNA lub DNA, (jedne gatunek albo DNA albo RNA
posiadają na swojej powierzchni białka, które pozwalają zaatakować odpowiednie komórki.
nie posiadają rybosomów.
Pojedyncza jednostkę wirusa to wirion, posiada on

o

Kapsyd - białkowe łańcuchy zwane kapsomerami Tworzące płaszcz białkowy, okrywający

o

kwas nukleinowy: niesie informację genetycznie niezbędną do replikacji oraz kodujący

białka strukturalne (kapsomery) i ewentualnie enzymy (np. odwrotną transkryptazę).

nmogą być otoczone dodatkową osłonką lipidową jeżeli uwalniają się z komórki przez pączkowanie.

Symetria wirionu. Wyróżnia się trzy jej rodzaje:

o

symetrię kubiczną, wirion ma kształt bryły foremnej. Zwykle jest to dwudziestościan foremny
(ikozaedr), stąd inna nazwa tej symetrii -symetria ikozaedralna

o

symetrię helikalną, u wirusów mających śrubowato zawinięty nukleokapsyd

o

symetrię złożoną, opisuje wirusy nie dające się zaliczyć do dwóch poprzednich rodzajów symetrii.

63.NAMNAŻANIE WIRUSÓW NA PRZYKŁADZIE WIRUSA M13

1.M13

wnikia

przez

tzw’sex pilli’

2.DNA zamieniany jest
na dsRF (podwójna nić
replikacyjna)

3.namnażanie nici DNA

4.osłona DNA przez
białka łącznikowe

5.Zastąpienie białek
łącznikowych przez

kapsyd

64. CYKL LITYCZNY A CYKL LIZOGENICZNY

Cykl lizogeniczny
Wirus nie powoduje śmierci komórki lecz ulega
włączeniu w obręb komórkowego DNA,
nazywany jest wtedy profagiem (prowirusem).
DNA wirusa jest przekazywany komórką
potomnym

w

procesach

podziałów

komórkowych. Prowirus, czyli wirus uśpiony w
komórce możeją w pewnych warunkach
zaatakować, np. pod wpływem promieniowania
ultrafioletowego. DNA wirusowe zostaje wtedy
wycięte z genomu gospodarza i wchodzi w cykl
lityczny zakończony rozpadem komórki.


Cykl lityczny
Cykl rozwojowy wirusa doprowadzający do
rozpadu (lizy) atakowanej komórki. Wirus wnika
do

komórki,

zmusza

ją

do

powielenia

wirusowego kwasu nukleinowego i do syntezy
wirusowych

białek.

Powstają

komórkę,

niszczącją.

2

3

4

5.

1.

CYKL
LITYCZNY

CYKL
LIZOGENICZNY

65. REPLIKACJA TYPU TOCZĄCEGO SIĘ KOŁA

proces

replikacji DNA rozpoczynający się w kolistej cząsteczce DNA, podczas którego, w wyniku nacięcia
endonukleolitycznego lub innych procesów, powstaje struktura złożona z jednej kolistej nici DNA (stanowi
ona ciągłą matrycę do syntezy komplementarnej nici, na której mogą powstawać wielokrotne powtórzenia
replikowanej cząsteczki DNA) oraz tzw. ogonek, będący liniową nicią DNA (ale na znacznej długości
tworzącą hybryd z nicią kolistą), "odepchniętą" w wyniku replikacji kolistej nici. Na liniowej matrycy ogonka
może również zachodzić synteza DNA. Formowane w tym procesie struktury przypominają w mikroskopie
elektronowym grecką literę theta. Replikacja typu toczącego się koła występuje często w przypadku
różnych wirusów oraz niektórych plazmidów, a także podczas amplifikacji niektórych genów w komórkach
zwierzęcych. [Literatura: http://www.bioleksykon.info/bio-1014-26.html ]

66. WIRUS HERPES SIMPLEX – PRZEDSTAW SCHEMATYCZNIE

WIRUSY OPRYSZCZKI mają postać białkowych ikozaedrów
(dwudziestościanów foremnych) w swym kształcie zbliżonych do
kuli, wewnątrz których ukryty jest wirusowy DNA. Z zewnątrz
otoczone są charakterystyczną tylko dla wirusów z rodziny
Herpesviridae strukturą określaną jako tegument, wokół której
znajduje się otoczka z błony lipidowo-białkowej, z której wystają
białka

niezbędne

do

tego,

aby

mógł

wniknąć

do

atakowanychkomórek[http://archiwum.wiz.pl/1999/99053700.asp]

o

fuzja z błoną,uwolnienie nukleokapsydu do cytoplazmy ,DNA przechodzi do jądra

o

kolce glokoproteinowe pozostają na powierzchni błony

o

DNA zostaje uwolnione i przetransportowane do jądra

o

wczesna transkrypcja białek transportowanych do cytoplazmy

o

synteza białek w cytoplaźmie

o

replikacja genomu wirusa typu toczacego się koła

o

synteza dalszych białek potrzebnych do spakowania wirusa

o

spakowanie wirusa

o

wytworzenie osłony

o

uwolnienie wirusa

o

brak integracji DNA wirusa z DNA gospodarza

67. RETROWIRUSY

 grupa wirusów należąca do rodziny Retroviridae
charakteryzują się genomem zawartym w RNA, który jest replikowany do DNA w komórkach gospodarza,
dzięki odwrotnej transkryptazie. Następnie DNA wirusowy jest włączany do genomu gospodarza, dzięki
enzymowi wirusowemu zwanym integrazom. Są to wirusy o sferycznej morfologii winionu, gdzie
zewnętrzną strukturą otaczającą jest osłonka lipidowa. Sam nukleokapsyd przyjmuje kształt sferyczny,
pręta lub czopka.
Wirusy z tej grupy różnią się zarówno morfologia jak i biologią, ale są prosto zbudowane.
wywołują wiele chorób jak np. AIDS lub bydlęcą leukemię oraz przyczyniają się do powstawania
nowotworów. Najlepiej poznanym wirusem z tej rodziny jest wirus HIV -atakuje głównie limfocyty T-
pomocnicze. Dotychczas poznano 2 typy wirusa: HIV-1, HIV-2

68. WIRUSY I WIROIDY ROŚLINNE
WIRUSY ROŚLINNE
Materiałem genetycznym większości wirusów roślinnych jest RNA. Przenoszone są one m.in. poprzez
owady; (wystarczy najmniejsze nawet uszkodzenie tkanki, aby wirus wniknął do środka, dlatego do części
zakażeń dochodzi podczas zabiegów ogrodniczych). Wirus roślinny nie musi niszczyć komórki –
rozprzestrzenia się przez plazmodesmy zazwyczaj po krótkotrwałej inkubacji. Wirusem roślinnym najlepiej
poznanym jest wirus mozaiki tytoniu (TMV). Inne przykłady wirusów roślinnych to: wirus persystentny oraz

Po inwazji komórki
bakterii następuje
zamiana w formę kolistą

Replikacja genomu i
wytworzenie struktury Theta

Replikacja ‘toczącego się
koła’ : kulisty DNA +
‘ogonek’

wiruz zarazy ziemniaczanej. Często są też wykorzystywane do zarażania roślin by uzyskać niezwykle
estetyczne i nietypowe kwiaty np. wirus pstrości tulipana.
WIRIOIDY
są najmniejszymi czynnikami chorobotwórczymi roślin. Jest to sam kwas nukleinowy -jednołańcuchowy RNA
złożony z ok 300 zasad tworzących III-rzędową strukturę. Brak otoczki białkowej wynika z możliwości
infekowania komórek roślinnych bez konieczności przenikania przez błonę komórkową. Replikacja RNA
wiroidów przebiega w jądrze komórkowym, a zakażone rośliny wydają nasiona zarażone tymi patogenami.
Są to twory odporne na działanie jakichkolwiek antybiotyków. Powodują one choroby ziemniaków,
cytrusów, ogórków, chmielu, palm kokosowych i innych roślin.
[źródła: http://ebiolog.pl/a-19.html http://www.biolog.pl/article10.html „Mikrobiologia ogólna” H.G. Schlegel;
PWN 2008; str. 197, 172-173 ]

69. SZCZEPY KILLEROWE
Występuje w genomie orzęska Paramecium aurelia, „killer gene”, (gen-zabijacz).
Posiada dwa szczepy : szczep pierwszy wydzielający toksynę, na która był odporny (szczep zabijaczy) i drugi
wrażliwy, która to toksyna powodowała ich śmierć.( toksyny killerowe łączą się ze specyficznymi glukanami
i wytwarzają pory w błonie cytoplazmatycznej)
Zdolność do produkcji toksyny jest kodowana cytoplazmatycznie, a nie przez geny jądrowe.
Cecha „killer” może być przenoszona drogą koniugacji i szczep wrażliwy sam może zostać zabijaczem.
Cecha ta wiąże się z występowaniem czastek „kappa”, które jak udowodniono są enodosymbiontycznymi
bakteriami dającymi usunąć się przez stosowanie antybiotyków.
[Literatura: „Mikrobiologia ogólna” H.G. Schlegel; PWN 2008; str. 649 ]

70.PLAZMIDY



cząsteczka DNA występująca w komórce poza chromosomem i zdolna do autonomicznej
(niezależnej) replikacji.



występują przede wszystkim u prokariotów, ale nieliczne plazmidy występujące u eukariotów.



Zazwyczaj nie niosą genów metabolizmu podstawowego, mogą kodować produkty potrzebne w
specyficznych warunkach, n.p. geny oporności na antybiotyki lub umożliwiające rozkład i
asymilację różnych związków odżywczych oraz geny związ. ze swoim utrzymaniem, replikacją



Zazwyczaj niewielkie, koliście zamknięte cząsteczki DNA ale istnieją też w formie liniowej.



każdy posiada min jedne ori,sekwencje/region w której następuje rozpoczęcie replikacji jego DNA,
(niezależnie od replikacji DNA chromosomowego)



mogą być przekazywane w drodze koniugacji pomiędzy komórkami bakteryjnymi -istotne dla
ewolucji bakterii, umożliwia niezwykle szybką adaptację do zmieniających się warunków
środowiska. Ponieważ większość genów oporności na antybiotyki kodowanych jest na
plazmidach, umożliwia to szybkie rozprzestrzenianie się oporności wśród bakterii
chorobotwórczych co ma negatywne znaczenie dla człowieka



Stanowią dla gospodarza dodatkowe obciążenie metaboliczne, muszą więc posiadać systemy
stabilizujące ich obecność w komórce, inaczej po pewnym czasie zostałyby wyeliminowane z
populacji bakterii. Do czynników utrzymujących plazmidy w komórce należą:1. Wysoka liczba kopii
plazmidu , Systemy miejscowo specyficznej rekombinacji ,3. Systemy partycyjne (aktywnego
rozdziału), Systemy addykcyjne



Plazmidy bakteryjne znalazły zastosowanie w inżynierii genetycznej jako wektory. Obecnie używa
sięplazmidów silnie zmodyfikowanych, często wykazujących jedynie śladowe podobieństwo do
naturalniewystępujących pierwowzorów.

71. SYSTEMY MIEJSCOWO SPECYFICZNEJ REKOMBINACJI
Gdy w komórce znajduje się więcej niż jedna kopia plazmidu, spontanicznie zachodzi ich łączenie się
poprzez sekwencje homologiczne, co powoduje powstawanie dimerów i oligomerów.Przy podziale
komórki oligomery tworzą razem jedną cząsteczkę, która zostaje przekazana jednej z komórek potomnych.
Zachodzi niebezpieczeństwo, że wszystkie plazmidy połączone w jedną cząsteczkę zostaną przekazane
tylko jednej komórce, a druga komórka będzie pozbawiona plazmidu co powodowałoby po pewnym czasie
zwiększenie się w populacji liczby bakterii nie posiadających plazmidu.
Aby temu zapobiec, na plazmidzie mogą znajdować się geny systemu miejscowo specyficznej
rekombinacji. Zawierają one specjalne sekwencje res oraz kodują białko resolwazę (rekombinazę).
Resolwaza działa na sekwencje res i w drodze rekombinacji homologicznej powoduje rozdzielenie
multimeru na pojedyncze plazmidy. nie zapobiega ponownemu tworzeniu multimerów, rozdziela już
istniejące

71.W JAKI SPOSÓB MOŻNA UDOWODNIĆ TRANSFER MATERIAŁU GENETYCZNEGO U BAKTERII.
Eksperyment Griffitha - zmiana bezotoczkowego awirulentnego szczepu R Streptococcus pneumoniae w
szczep S posiadający osłonkę (wirulentny)

wynik : odzyskanie typu S
typ R przetransformowany
na typ S

Wstrzyknął on myszą małą ilość niezjadliwych komórek R wraz z zabitymi termicznie komórkami S. Komórki R
pochodziły od innego szczepu S (SII) którego osłonka łatwo dała się odrózic metodami serologicznymi od
osłonki termicznie zabitego szczepu S (SIII). PO pewnym czasie można było izolować z myszy zjadlwe ziarniaki
mające otoczkę typu SIII.Wydawało się wiec,ze zabite komórki SIII przekazały ceche warunkującą tworzenie się
otoczek do komórek R, które z koleji mogły przekazać ją potomstwu. Transformacja dostarczyłą niezbitego w
tamtych czsasch dowodu wskazującego na izolacje genetycznej informacji w DNA a ni w białkach.
Wyekstrachowane białka wraz z DNA z wirulentnego szczepu bakterii S rozdzielono na 2 próbyi. Jedną z nich
potraktowano enzymem niszczącym DNA ( zostały tylko białka typu S)-Próba I. Drugą potraktowano
proteinazami i RNAzami (zostaje tylko DNA)-próba II. Kazda z prób została dodana do typu R. Okazało się z w
próbie I obecny jest tylko typ R. Natomiast w próbie II obecnesą typyR i S. Z tego wynika ze tylko próba
zawierająca DNAz typu Ś podlega transformacji do typu R


72.RÓŻNORODNOŚĆ I WYSTĘPOWANIE ARCHEA
 METANOGENNE

prawie wszystkie kształty -ziarniaki Methanococus vannielli pałeczki Methanobacterium formicicum
kótkie pałeczki Methano brevibacter, ruminantium ,śrubowce ,pakiety ziarniaków ,formy niktowate
gatunki mezofilne i termofilne
można wśród nich wyróżnic sześć rodzin ,liczna znanych gatunków wciąż rośnie
występowanie : tundra, obszary bagienne,dno jezior ,bagna ,żwacz porzeżuwaczy

 HALOFILNE

Halobacterium ,Haloferax ,Halococcus występują mikroorg. ektremalnie halofilne ,Są tlenowcami
heteroftrofami ,można je znaleźć w salinach (gdzie odparuwują sie wodę morską w celu odzyskania
soli) nadająim czerowny kolor (haloruberyna) optymalny wzrost w obeności 3,5 - 5 M NaCl,specyficzne
wykorzystanie enrgii świetlnej

 TERMO KWASOLUBNE

niejednorodna grupa ; autotrofy i heterotrofy ,skrajnie kwasolubne i neutrofilne ,tlenowce i
beztlenowce
Sulfolobus acidocaldarius żyje w gorących źródłach ,utlenia siarkę do siarczanów
Thermoplasma acidophilus rośnie optymalnie w temp 59st C pH 1-2 ,żyje na samorozgrzewających sie
hałdach węgla a także w gorących źródłach
gatunki beztlenowe : Thermoproteales izolowane z gorących źródeł i wylkanów dna morskiego ,są
ekstremalnymi termofilami otpimum 85-105st metabolizm to oddychanie siarkowe -utleniają wodór
redukują siarkę do siarkowodoru ,są w nich zarówno autro jak i heterotrofy

73. BAKTERIE PURPUROWE I ICH RÓŻNORODNOŚĆ

Bakterie purpurowe to bakterie prowadzące fotosyntezę anoksygenową (bez uwalniania tlenu). Wszystkich
przedstawicieli tych bakterii cechuje takie same umiejscowienie aparatu fotosyntetycznego na błonach
wewnątrzkomórkowych (tylakoidach), które są wpukleniami błony cytoplazmatycznej. Z nielicznymi
wyjątkami, wszystkie bakterie z tej grupy zawierają bakteriochlorofil a (Bchl a) i wszystkie wiążą CO2 w cyklu
rybulozobifosforanowym, wykorzystując związki organiczne jako donory wodoru, i zazwyczaj jako źródło
węgla. Bakterie purpurowe możemy podzielić na dwie rodziny, różniące się sposobem wykorzystywania
siarki jako donora wodoru:
 PURPUROWE BAKTERIE SIARKOWE (CHROMATIACEAE) Są łatwo rozpoznawalne dzięki obecności

globul siarki silnie odbijających światło. Typową cechą tej grupy jest odkładanie siarki podczas
utleniania siarkowodoru. Wszyscy przedstawiciele zawierają w swoich komórkach pęcherzykowate
tylakoidy, który wypełniają prawie całą komórkę, ale zdarzają się wyjątki z tabularnymi tylakoidami.
Grupa jest bardzo zróżnicowana. Mamy tu doczynienia z olbrzymami wśród bakterii np. Thiospirillum

jenense. Liczne rodzaje morfologiczne: krótkie pałeczki, przecinkowce, ruchliwe lub nieruchliwe,
kuliste komórki, elipsoidalne. Występują u niektórych przedstawicieli tej grupy takie organella jak:
wakuole gazowe. Prowadzi się również badania na tych bakteriach dotyczące: ruchów wici i reakcji
chemotaktycznej.

 PURPUROWE BAKTERIE BEZSIARKOWE (RHODOSPIRILLACEAE) Bakterie te są podatne na działanie

siarkowodoru, który hamuje ich rozwój, choć występują tacy przedstawiciele tej rodziny, którzy
tolerują go , a nawet wykorzystują jako donor wodoru. Bakterie te posiadają wszystkie znane
struktury tylakoidalne. Dzielimy te rodzinę na pięć rodzajów ze względu na kształt komórek: spiralne,
pałeczkowate, zakrzywione pałeczki i kulisto podobne.
[Literatura: „Mikrobiologia ogólna” H.G. Schlegel; PWN 2008; str. 457-462 ]

74. GRUPA VIBRIO (WYSTEPOWANNIE I RÓŻNORODNOŚĆ)
Vibrio to rodzaj gram-ujemnych bakterii o charakterystycznym przecinkowatym kształcie.

o

Można je spotkać w słonej wodzie mórz i oceanów.

o

To rodzaj względnych tlenowców

o

Nie wytwarzają przetrwalników.

o

Wszyscy przedstawiciele tego rodzaju to ruchliwe bakterie z polarną rzeską zaopatrzoną w
pochewkę.

o

Wiele gatunków z rodzaju Vibrio to bardzo ważne patogeny człowieka ,większość chorób
wywoływanych przez te bakterie przypomina grypę żołądkową, jednakże mogą one zakażać
również inne organy prowadząc do sepsy.

o

Zazwyczaj wektorami tych bakterii są liczne morskie zwierzęta np. kraby, a spożycie
niedogotowanego ich mięsa może skończyć się śmiercią. Najbardziej znanym przedstawicielem
tej grupy jest Vibrio cholerae, która wywołuje cholerę ostra i zaraźliwa choroba przewodu
pokarmowego.

o

bardzo różnorodna grupa, występują też gatunki żyjące w symbiozie ze zwierzętami morskimi
takimi jak: meduzy, ryby czy mątwy.

o

Są odpowiedzialne również za luminescencję mechanizm quorum sensing (ograniczenie wzrostu
koloni przez wytworzenie związków chemicznych informujących o zagęszczeniu koloni).

Literatura: en.wikipedia.org/wiki/Vibrio prezentacja z mikrobiologi z wirusologia

75. OBJAWY WYSTĘPOWANIA, RÓŻNORODNOŚĆ I ROLA BAKTERII Z GRUPY PSEUDOMONAS

o

To rodzaj zaliczany do rodziny Pseudomonadaceae gdzie spotkamy

o

gram ujemne,

o

biegunowo urzęsione,

o

proste lub lekko wygięte pałeczki,

o

nie tworzą spor i

o

rosną tlenowo.

o

Energię uzyskują z oddychania tlenowego, ( niektórych gatunków również beztlenowego
(denitryfikacja – oddychanie azotanowe), ale nigdy w wyniku fermentacji.

o

Są one chemoorganotrofami (korzystają z energii 1-węglowych związków organicznych), a
niektóre względnie chemolitotrofami (organizmy, dla których źródłem energii są utleniane
substraty nieorganiczne). Może on wykorzystywać bardzo różne substraty organiczne, między
innymi związki heterocykliczne i aromatyczne, które nie są rozkładane przez inne bakterie.
Niektóre gatunki z tego rodzaju utleniają cukry niecałkowicie i wydzielają do środowiska
kwasowe pochodne cukrów (kwas glukonowy, kwas 2-ketaglukonowy).

o

Mają małe wymagania środowiskowe, spotkamy je wszędzie: w glebie, wodzie, ściekach i w
powietrzu. Zwykle zasiedlają jako pierwsze nowe miejsca, jeżeli zawierają one sole mineralne i
kwasy organiczne lub cukry. Często można je rozpoznać po tworzeniu barwników

rozpuszczalnych w wodzie np. błękitno-zielonej piocyjaniny i żółtozielonych pigmentów
fosforyzujących.

o

Niektóre z nich są sideroforami (związek chemiczny chelatujący jony żelaza; wydzielane do
środowiska wiąże jony Fe3+

w kompleksy, które następnie mogą być pobrane do organizmu za

pomocą mechanizmów transportu aktywnego).

o

Jest to rodzaj bardzo zróżnicowany począwszy od nieszkodliwych bakterii glebowych do bakterii
patogennych zarówno roślin (np. P. syringa), jak zwierząt w tym człowieka (np. P. aeruginosa –
pałeczka ropy błękitnej – najbardziej znany przedstawiciel swojego rodzaju – może wywoływać
np. zapalenie ucha środkowego, czy zakażenia przyranne charakteryzujące się zielononiebieską
ropą).

o

Rola bakterii z grupy Pseudomonas:

o

są licznymi patogenami roślin i zwierząt

o

są organizmami pionierskimi w niezamieszkałych jeszcze rejonach

o

wydzielają związki pozwalające na wiązanie przez nie jonów żelaza (III)

o

są organizmami odpowiedzialnymi za obieg żelaza w przyrodzie

[Literatura: „Mikrobiologia ogólna” H.G. Schlegel; PWN 2008; str. 136-137 76. ]



76.BAKTERIE ASYMILIUJĄCE AZOT ATMOSFERYCZNY (RÓŻNORODNOŚĆ, WYSTĘPOWANIE I ROLA)
Bakterie azotowe -zdolne do przyswajania przy użyciu enzymu nitrogenazy azotu cząsteczkowego
N2występującego w atmosferze – diazotrofii
przedstawiciele :Anabaena. Anabaenopsis. Chloroglea, Calothrix. Cylindrospermum , Geeocapsa
Mastigocladus laminosus. Tolypothrix, Trichodesmium. Westiellopsis. ,prawdpop niekórzy przedstawicie
Oscicillatories
mogą żyć

o

wolno np. Arthrobacter, Azotobacter, Azospirillum, Beijerinckia i Pseudomonas

o

w symbiozie

o

z grzybami,i roślinami -różne formy i stopnie wspózależności Frankia

o

np w ryzosferze -na powierzchniii korzeni , przestworach międzykomórkowych
cyanobakterie z rodzaju Nostoc lub Anabaena

o

zasiedlają tkanki gospodarza npbezjobjawowo ,lub wywołują powstanie specjalnych
narośli :



BAKTERIE BRODAWKOWE



znajdująsię w brodawkach korzeniowych roślin motylkowych



kompleks enzymatyczny nitrogenaza (odpowiedzialny za przekształcenie
azotu cząsteczkowego do jonów amonowych )może działać tylko w
środowisku beztlenowym-->działanie w brodawkach możliwe po obniżeniu
stężenia tlenu -->odpowiada za to znajdująca się tam leghemoglobina-
hemoproteina wiążąca tlen



przedstawiciele : Rhizobium , Bradyrhizobium

o

częsc diazotroficznych sinic tworzy porosity

o

o

wiele odmian nitrogenazy jest unieczynnianych przez tlen

o

d. często są anaerobami -obligatoryjnymi lub fakultatywnymi

o

niektóre zdolne do diazotrofii przy niskim stężeniu tlenu Azospirillum

o

kolonijne sinice np anabeny 'podział obowiązków':

o

niektóre komórki wyspecjalizowane do fotosyntezy z wytwarzaniem dużej ilości tlenu

o

inne tworzą nieprzepuszczlane dla tlenu otoczoki -heterocysty,co umozliwia im
diazotrofię

o

Azotobacter : wytwarzanie mechanizmów chroniących nitrogenazę przed ekspozycją
na tlen

o

wiążanie azotu odgrywa role w biogeochemicznym cyklu azotu

o

dzięki nim azot w postaci przyswajalnej przez inne organizmy,

o

pierwszymi beneficjentami są symbionty roślinne w dalszej kolejności zwierzęta które je
zjadają,tez ludzie wykorzystujący szczątki roślin jako zielony nawóz

o

odzięki symbiozie z diazotrfami rośliny mogą żyć w środowiskach ubogich w tlen ,być pionierami
bądź też odnieść przewagękonkurencyjną

o

na lądzie większość azotu przyswajana prz bakterie symbiontyczne ,w wodach - przez
symbiotyczne i wolno zyjące sinice zwł Trichodesmium

SCHEMATYCZNY OBIEG AZOTU W PRZYRODZIE:

[źródło :skany]

77. AGROBACTERIUM (WYSTĘPOWANIE I ZNACZENIE)
Bakteria glebowa Agrobacterium tumefaciens powoduje powstawanie guzów we wszystkich badanych
pod tym względem roślinach dwuliściennych i w niektórych jednoliściennych. Za tworzenie się guzów
odpowiedzialny jest plazmid Ti (ang. tumor inducing). Fragment tego plazmidu przenoszony jest do
komórki roślinnej i stabilnie integruje w genom. Zawarte w tym fragmencie geny ulegają ekspresji w
komórce roślinnej. Integrujący fragment nazwano T-DNA (transferred DNA). Analiza genetyczna wykazała,
że dwa regiony plazmidu Ti są niezbędne do powstania guza: T-DNA i region vir (virulence). Mutacje we
fragmencie T-DNA zmieniają morfologię guza, natomiast mutacje w regionie vir zaburzają jego powstanie.
T-DNA zawiera geny które są związane z produkcją fitohormonów (auksyn, cytokinin, kwasu
indolilooctowego). Nadprodukcja tych hormonów podwyższa tempo podziału komórki, zapobiega
różnicowaniu i w rezultacie powoduje powstanie guza. Inne geny T-DNA odpowiedzialne są za syntezę

aminokwasów i pochodnych cukrowych zwanych opinami, oraz za ich wydzielanie z komórki roślinnej.
Opiny zawarte w guzie tkanki roślinnej mogą służyć jako Yródło węgla i azotu dla Agrobacterium.
Wykazano, że obszar T-DNA zawiera sekwencje niezbędne do przeniesienia go do komórki roślinnej.
Niezbędny do przeniesienia T-DNA jest region vir, który jest aktywny nawet gdy znajduje się w innym
replikonie. Wiadomo, że powtórzenia sekwencji o długości 25 bp tworzące granice T-DNA są niezbędne, ale i
wystarczające aby region ten stabilnie integrował w genom roślinny. DNA zawarty między granicznymi
sekwencjami przenoszony jest do komórki roślinnej z pomocą białek kodowanych przez geny znajdujące się
w regionie vir, a następnie integruje w genom roślinny. Odkrycie mechanizmu tego zjawiska umożliwiło
skonstruowanie wektorów używanych obecnie do transformacji komórek roślinnych z wykorzystaniem
Agrobacterium.

Agrobacterium

tumefaciens

-glebowa

bakteria

Gram-ujemna,

pałeczkowata,

fitopatogeniczna. Wywołuje chorobę roślin zwaną guzowatością korzeni. Ma niezwykle szeroki zakres
patogeniczności -poraża ponad 600 gatunków roślin. Należy do rodziny Rhizobiaceae, a więc jest bliską
krewniaczką bakterii brodawkowych. Zakaża rośliny wnikając do skaleczonych tkanek.
Wywołuje:
1.

ich rozrost w postaci guzowatych narośli (w wyniku uaktywnienia tzw. onkogenów Agrobacterium)

2.

przestawienie ich metabolizmu na produkcję opin -metabolitów nieprzydatnych roślinie, lecz cennych
dla bakterii. Te przemiany zakażonych tkanek są następstwem przekazania im przez bakterię
fragmentu jej DNA -tzw. T-DNA (po wykryciu uszkodzonej rośliny, bakteria wycina T-DNA ze swojego
plazmidu, zwanego plazmidem Ti i -opakowawszy je w odpowiednie białka -przesyła je przez specjalnie
wytworzony tunel do wnętrza komórki roślinnej). Rozwój choroby jest więc następstwem
transformowania tkanek roślinnych przez bakterie.

78. BAKTERIE POCHEWKOWE (WYSTĘPOWANIE I ZNACZENIE).
bakterie nitkowate, bakterie pochewkowate, Chlamydobacteriae, bakterie występujące na podwodnych
ciałach stałych i w wilgotnej glebie; ich komórki, ułożone w szereg, otoczone są łączącą je śluzową
pochewką; rozmnażają się przez podział szczytowych komórek nici na ruchliwe pływki lub nieruchliwe
gonidia. Najlepiej poznaną bakterią nitkowatą jest Sphaerotilus natans. Bakteria ta nazywana jest często
„grzybem ściekowym” rozwija się w zanieczyszczonych płynących wodach, w ściekach z cukrowni, na
tamach i biologicznych złożach zraszanych. Bakterie te w krótkim czasie mogą zaczopować rury, kanały
odpływowe i rowy. Najwięcej problemów robią w oczyszczalniach ścieków, punktacj uzdatniania wody.
Pokrywają zbiorniki kożuchami, czopują rury.

79. KAULOBAKTERIE (WYSTĘPOWANIE I ZNACZENIE).
Rodzaj Proteobacteria; Bakterie Gram-, żyjące w oligotroficznych wodach, odgrywa ważną role w cyklu
węgla. Bakteria jest zróżnicowana morfologicznie. Część przypominająca łodyżkę przytwierdza się do
powierzchni a reszta zdobywa pożywienie. Caulobacter jest heterotroficznym aerobem. Do
prawidłowego rozwoju wymaga odpowiedniego poziomu fosforu. Ma złożony cykl życiowy. Biegunowo
ułożone pałeczki przylegają do pow. Stałych, w tym nawet do innych bakterii, urzęsionym końcem, który
zmienia się następnie w łodyżkę; bakteria dzieli się, a komórka potomna tworzy na wolnym biegunie
nową rzęskę.

80.CYKL ŻYCIOWY BDELLOVIBRIO
Bdellovibrio jest tlenowym mikroorganizmem pasożytującym na innych bakteriach, niewielkie bardzo
ruchliwe komórki. Napotkawszy odpowiednią bakteriężywiciela pasożyt ten przywiera nieorzęsionym
biegunem do jej ściany komórkowej i obraca się wokół swej osi podłużnej, zaatakowana komórka w krótkim
czasie przekształca się w formę kulistą. Bdellovibria penetruje jej ścianę komórkową i dostaje się do
przestrzeni pery plazmatycznej. Komórka wydłuża się i rośnie do momentu wyczerpania związków
pokarmowych żywiciela. Forma cylindryczna dzieli się wielokrotnie, po lizie ściany komórkowej gospodarza
komórki potomne pasożyta zostają uwolnione gotowe do ataku Charakterystyczne dla Bdellovibrio jest to,

że może atakować komórki nierosnące. Uważa się, że pasożytniczy tryb życie Bdellovibria jest
przystosowaniem do środowiska o małym stężeniu substancji odżywczych.

81. BAKTERIE NITRYFIKACYJNE(WYSTĘPOWANIE I ZNACZENIE)
Znajdujące się w glebie sole azotowe, które pobierają rośliny i obracają na budowę cząsteczek białka,
stanowią podstawowy element ciała roślin i zwierząt. Powstają w wyniku utleniania amoniaku i jego
związków przez bakterie nitryfikacyjne na tlenki azotu, które z innymi związkami mineralnymi tworzą znów
azotowe związki glebowe. Nazwa „nitryfikatory” pochodzi od łacińskich słów „nitrum”, czyli soda i „facio”,
czyli czynię. Nitryfikacja jest procesem realizowanym głównie przez bakterie Nitrosomonas i Nitrobacter. Są
to mikroorganizmy, które jako budulec własnego ciała wykorzystują podobnie jak rośliny proste związki
nieorganiczne: wodę i dwutlenek węgla. Niezbędną do życia energię uzyskują natomiast w wyniku
chemicznej reakcji utleniania azotu amonowego do azotynów, a następnie azotynów do azotanów. W
uproszczeniu bakterie Nitrosomonas przeprowadzają reakcję: NH4+ + 1,5 O2 -> NO2-+ 2H+ + H2O + 352 kJ
zaś bakterie Nitrobacter: NO2-+ 0,5 O2 -> NO3-+ 73 kJ W wyniku działalności tych pożytecznych
mikroorganizmów następuje przekształcenie stosunkowo toksycznego azotu amonowego (NH4+ i NH3) w
znacznie mniej szkodliwy azot azotanowy (NO3-). Drugi etap nitryfikacji przeprowadzany przez Nitrobacter
przebiega znacznie szybciej i cały wytworzony azot azotanowy (NO2-) jest praktycznie natychmiast
przetwarzany. Bakterie nitryfikacyjne bytują głównie w glebie, wzbogacającją w azotany, najchętniej
wykorzystywaną przez rośliny formę azotu. Zbyt intensywna nitryfikacja nie jest pożądana, gdyż azotany są
znacznie łatwiej wypłukiwane z gleby niż jony amonowe. Inaczej mówiąc, bakterie nitryfikacyjne utleniają
amoniak wytwarzany podczas procesów gnilnych (w rozkładzie białek). Są bardzo ważnym czynnikiem
obiegu związków azotowych w przyrodzie. Azotany stanowiąźródło pokarmu azotowego dla roślin
wyższych. Azotany mogą być bezpośrednio wykorzystywane jako źródło azotu przez rośliny, mogą
gromadzić się w glebie (np. złoża saletry chilijskiej) lub ulegać rozkładowi przez bakterie denitryfikacyjne.
Przykłady bakterii nitryfikacyjnych: Nitrosomonas europaea, Nitrosomonas groningensis, Nitrosomonas
javenensis, Nitrosomonas monocella. Przebieg procesu nitryfikacji zależy od szeregu parametrów:
Temperatury, dostępności tlenu rozpuszczonego, pH, stężenia substratów i produktów reakcji, a w
mniejszym stopniu koncentracji bakterii nitryfikujących i rodzaju powierzchni, na której się rozwijają,
dostępności światła. -Krytyczne stężenie tlenu, poniżej którego proces nitryfikacji ustaje, wynosi dla
czystych kultur 0,08 mg O2/l. -Nitryfikatory są organizmami mezofilnymi – optimum temperatury dla ich
rozwoju mieści się w granicach 28-360C. -Optimum pH dla procesu nitryfikacji wynosi około 7,6. -Oba
gatunki są czułe na niekorzystne oddziaływanie substratów nie własnych, tj. Nitrosomonas, na obecność
jonów NO-2, a Nitrobacter na jony NH+4.

82.METANOTROFY
Metanotrofy, czyli bakterie wykorzystujące do swego wzrostu i rozwoju metan oraz tlen. Obecność bakterii
metanotroficznych usuwających z powietrza metan stwierdzono w różnych ekosystemach, w miejscach
gdzie metan dyfundujący ze źródła ma możliwość kontaktu z tlenem atmosferycznym. Do środowisk
zasiedlanych przez bakterie metanotroficzne należą zarówno ekosystemy naturalne (torfowiska, gleby
naturalne, środowiska wulkaniczne), jak i antropogeniczne.(składowiska odpadów, miejsca transportu gazu
ziemnego i ropy naftowej, gleby różnych stref klimatycznych, pola ryżowe). Do ostatnio zbadanych
środowisk należą skały przywęglowe, stanowiące materiał odpadowy z kopalni węgla kamiennego. Jak
stwierdzono w czasie badań skały przywęglowe są zasiedlane przez bakterie metanotroficzne wykazujące
znaczną aktywność. Optymistycznie zakłada się iż w przyszłości metanotrofy pomogą obniżyćzredukować
stężenie metanu zarówno w miejscach jego powstawania (kopalnie, składowiska odpadów), jak również
przyczyni się do zmniejszenia efektu cieplarnianego.

83. FIRMICUTES (WYSTĘPOWANIE I ZNACZENIE)
Bakterie jednokomórkowe, Gram +, patogeny roślin i zwierząt, saprobionty. Do Firmicutes należą: -

Lactococcus Streptococcus – jest jedną z przyczyn zapalenia gardła; używane przy produkcji: kiszonki,
jogurtów, serów; produkują energię w wyniku fermentacji cukru, mogążyć w obecności tlenu ale nie
używają go w procesach oddechowych.
S. mutant powoduje próchnicę.
S. fecalis żyje w jelicie i to jest normalne.
S. pyogenes powoduje lizę czerwonych krwinek. -Mycoplasma -Leuconostoc -Lactobacillus -Listeria -
Caryophanon Stphylococcus – występują u ciepłokrwistych zwierząt. Rośnie w warunkach beztlenowych,
produkuje kwas mlekowy.
S. epidermidis normalnie żyje na skórze.
S. aureus żyje w jamie nosowo-gardłowej, ale może czasem tworzyć patogeny: wtedy zakrzepy i zatrucia
piknikowe. -Desulfotomaculum Bacillus – B. subtilis powszechnie w glebie gnicie bulw ziemniaka, chleba. B.
mycoides w glebie. B. anthracis (wąglik) w glebie, powoduje posocznice wąglikową, broń biologiczna.
Heliobacterium

Clostridium – Znajdywane są w glebie, wodnych sedymentach i mule. Można je selektywnie izolować

poddając w 80

o

C przez 10min. Spory kiełkują dopiero po silnym podgrzaniu.

C. perfinges toksyny zatkanie naczyń krwionośnych gangrena.

„Wytłuszczone” to organizmy tworzące endospory -spory lub stadia przetrwalne, pozwalające przetrwać
okresy wysuszenia lub wysokiej temperatury, UV i dezynfekcje (nawet 50 lat)
84. ACTINOBACTERIA (WYSTĘPOWANIE I ZNACZENIE)

Oto krótka charakterystyka:

o

są to organizmy prokariotyczne

o

typ Gram-dodatnich bakterii

o

są bakteriami kwasoodpornymi, względne tlenowce

o

posiadają cylindryczną nieregularną budowę z tendencją do rozgałęziania się co upodabnia je
do grzybów nitkowatych

o

splątki nitek tworzą pseudogrzybnie (pseudomycelium), która może być powierzchniowa,
wgłębna lub powietrzna.

o

Rozmnażają się przez fragmentację grzybni z wytworzeniem zarodników jak i
przez fragmentacje pseudogrzybni

o

zaliczane są tu pospolite bakterie glebowe

o

niektóre wchodzą w symbiozę z roślinami wyższymi

o

niektóre wiążą azot inne są patogenami

o

są ważną częścią warstwy humusu (próchnicy) glebowego

o

występują pospolicie w glebie, kompostach, obornikach

o

rozkładają resztki roślinne i zwierzęce ; polisacharydy, sterydy, celulozę i chitynę -produkują
geosminę która odpowiada za charakterystyczny zapach świeżo zaoranej ziemi -niektóre
wytwarzają antybiotyki np. Streptomyces wytwarza streptomycynę

85.BAKTERIE FOTOSYNTEZUJĄCE

Bakterie dzielą się na heterotrofy (organizmy cudzożywne) czyli saprobionty, symbionty, pasożyty (patrz:
informacje wstępne) oraz autotrofy, które uzyskują niezbędne do życia związki organiczne na drodze
fotosyntezy bądź chemosyntezy. Wyróżnia się pięć grup bakterii fotosyntetyzujących do których należą
zielone i purpurowe bakterie siarkowe, zielone i purpurowe bakterie bezsiarkowe oraz sinice. Istnieje
teoria, że chloroplasty roślin są to uproszczone i przekształcone sinice, które w toku ewolucji związały się
z komórką gospodarza. Sinice posiadają barwniki podobne do roślin czyli zielony chlorofil a (podstawowy-
jest go najwięcej), żółty karoten, niebieski fikocyjan i czerwoną fikoerytrynę. Donorem wodoru u sinic jest
woda, dlatego produktem ubocznym fotosyntezy jest cząsteczkowy tlen.

6CO2 + 6H2O →energia świetlna→ C6H12O6 + 6O2
Jednak fotosynteza bakterii siarkowych znacznie różni się od fotosyntezy roślin i sinic. Purpurowe
i zielone bakterie siarkowe najsilniej absorbująświatło widma podczerwieni, a donorem wodoru są
u nich związki siarki.
6CO2 + 6H2S →energia świetlna→ C6H12O6 + 12S + 6H2O
Fotosyntetyzujące bakterie bezsiarkowe redukują CO2 przez utlenianie znajdujących się w środowisku
alkoholi lub wodoru. -Wyróżnia się bakteriochlorofil a,b,c,d,e. -Zachodzi fosforylacja cykliczna lub inne
procesy syntetyzujące ATP. -Brak reakcji Hilla (fotoliza wody). -śródłem elektronów dla bakteriochlorofilu
jest wodór lub związki siarki. -BAKTERIE ZIELONE-mają bakteriochlorofil c,d i e. Posiadają kompleks P 870
ale pochłaniąją światło 800, 850 i 870nm. -BAKTERIE PURPUROWE-mają bakteriochlorofil a i b który jest
przesłonięty karotenoidami (czerownymi i brązowymi). Wyróżnia się tu 2 rodziny: Chromatiaceae są
wyłącznie beztlenowe a Rhodospirillaceae w warunkach tlenowych przechodzą na heterotrofizm. Bakterie
purpurowe przeprowadzają analogicznie fosforylację jak bakterie zielone (elektron wybity z chlorofilu
przechodzi przez prznośniki m.in. FMN i cytochromy i ładuje 2 cz. ATP).
HALOBACTERIUM śyją w zasolonych zbiornikach wodnych. nie wykorzystują chlorofilu. Mają one
błonę purpurową z bakteriorodopsyny. Jest ona połączona z retinalem. Przy naświetlaniu nstepuje
odszczepienie protonu który wędruje poza komórkę i tworzy się różnica potencjałów. Powrót jonów
przez ATPazę powoduje syntezę ATP.
FAZA CIEMNA --Oprócz RuDP akceptorem CO2jest PEP (fosfoenolopirogronian). PEP
+ CO2 dają-szczawiooctan szczawiooctan + (-NH2)-dają-asparaginian Część
dwutlenku węgla jest wbudowana od razu w aminokwas. --Niektóre bakterie
syntetyzują pirogronian: acetylo-CoA + CO2 dają pirogronian (udział bierze
zredukowana ferredoksyna). --Inne wytwarzają alfa-ketoglutaran bursztynylo-CoA +
CO2 dają-alfa-ketoglutaran

86.PRZYKŁAD SYMBIOZY EUKARIOTYCZNYCH MIKROORGANIZMÓW
Symbioza (symbiosis) współżycie dwóch lub większej liczby gatunków, w których obie strony czerpią
korzyści nie szkodząc drugiej. Przykład symbiozy w świecie eukariontów jest mnóstwo. -bakterie
brodawkowe: bakterie te wiążą azot atmosferyczny, z którego korzysta roślina;od rośliny bakterie
otrzymują cukry, bakterie brodawkowe należą do rodzaju Rhizobium, Azorhizobium, Bradyrhizobium i
Sinorhizobium. -mikoryza też genialny przykład symbiozy eukariontów -bakterie jelitowe u człowieka -
termity i żyjące w ich jelitach wiciowce -Mszyce i bakteria Buchnera aphidicola

87.MIKORYZA – RODZAJE I ZNACZENIE.

Mikoryza jest wzajemnie korzystnym współżyciem roślin i specyficznych grzybów symbiotycznych,
nawiązujących bezpośredni kontakt z korzeniami rośliny – gospodarza.Poza korzeniowa sieć strzępek
grzybowych zwiększa zasięg pobierania i transportu azotu, fosforu i mikroelementów z gleby do korzeni, z
których grzyb w zamian uzyskuje niezbędne asymilaty rośliny (cukry) stanowiące dla niego żródło węgla i
energii.Mikoryza występuje u ponad 90% znanych gatunków roślin -zapewniając im optymalne warunki
wzrostu i rozwoju, zwłaszcza w niekorzystnych warunkach środowiskowych.Mikoryza zwiększa odporność
roślin na nie sprzyjające warunki środowiskowe, np. niewystarczającą dostępność wody i składników
pokarmowych w glebie, niewłaściwy odczyn gleby, zanieczyszczenia metalami ciężkimi, występowanie
patogenów powodujących odglebowe choroby roślin (m.in. fuzariozy, fitoftorozy).Rośliny mikoryzowane
generalnie charakteryzują się większążywotnością i konkurencyjnością czego widocznym efektem jest
często lepszy wzrost, pokrój i adaptacja roślin wysadzanych na nowe, często nie odpowiednio
przygotowane stanowiska.Poszczególne gatunki roślin współżyją z różnymi gatunkami grzybów
mikoryzowych, często należących do różnych taksonów. Z tego względu wyróżnia się kilka podstawowych

typów mikoryz, uwzględniających zarówno morfologię korzeni rośliny mikoryzowej, fizjologię symbiozy jak i
wspomniane zależności gatunkowe.

Wyróżnia się kilka podstawowych typów mikoryz:
•

Ektomikoryzy (EM = ecto mycorrhiza) dominują u roślin drzewiastych, dla których partnerami

symbiozy są gatunki grzybów należących do klas workowców (Ascomycetes) i podstawczaków
(Basidiomycetes);
•

Endomikoryzy (AM = arbuscular mycorrhiza lub VAM = vesicular-arbuscular mycorrhiza) dominują

u roślin zielnych, jednak licznie obserwowane są również u drzew; partnerami symbiozy są głównie grzyby
należące do rzędu Glomales;
•

Mikoryzy typu erikoidalnego (ERM = ericoid mycorrhiza) występują u roślin wrzosowatych;

partnerami symbiozy są głównie grzyby należące do Deuteromycetes.
•

Mikoryzy typu arbutoidalnego (ARM = arbutoid mycorrhiza) i Ektendomikoryzy (ECM = ectendo

mycorrhiza)

Szczepionki mikoryzowe zapewniają roślinom
· Lepsze możliwości wzrostu i rozwoju
· Warunki zrównoważonego nawożenia,
· Większą dostępność związków odżywczych (np. fosforu, azotu) z gleby za pośrednictwem
poza korzeniowej sieci strzępek grzybowych,
· Zwiększoną tolerancję na stresy związane z deficytem wody, temperaturą, zbyt kwaśnym lub
zasadowym odczynem podłoża,
· Wzrost bioróżnorodności roślin i środowiska glebowego w odtwarzanych ekosystemach,
· Zwiększoną odporność na choroby wywoływane przez patogeny korzeniowe.

88.SYMBIOZA RIFITA PACHHYPTILA (ROBAK MORSKI)

Liczba symbiotycznych powiązań między mikroorganizmami a zwierzętami jest ogromna. Riftia pachyptila (z

grupy Pogonophora)-gigantyczny wieloszczet, występujący w wielu hydrotermalnych środowiskach. Duży,
osiadły w stanie dorosłym zwierz może mieć nawet 2,5 m wysokości. Całe ciało osłonięte jest rurką
zbudowaną z chityny. Najistotniejsze funkcje spełniają czerwone, pierzaste czułki wystające u szczytu jak
czerwony pióropusz i duży organ specjalny, tzw trofosom, miejsce przeznaczenia dla goszczenia
symbiontów -bakterii chemosyntetyzujących. Jest to organ stanowiący źródło pokarmu, bo sama Riftia nie
pobiera pokarmów, nie trawi i nie wydala. W trofosomie żyją miliony bakterii wykorzystujących
siarkowodór i dwutlenek węgla dostarczany systemem krwionośnym wieloszczeta. Ten pióropusz, to organ
dobrze ukrwiony o dużej powierzchni chłonnej, może być wciągany do wnętrza rurki w przypadku
zagrożenia. Cyrkulacja krwi zapewniona jest przez leżące u szczytu serce i naczynie krwionośne
przebiegające wzdłuż całego trofosomu. Rzecz jednak w tym, że organizm ten musi mieć krew specjalną,
zawierającą nietypową hemoglobinę o złożonej strukturze. Ten rodzaj hemoglobiny nie ulega zatruciu
siarkowodorem, wprost przeciwnie transportuje go do trofosomu, jak również tlen i CO2. Same komórki
Riftii chronione są przed siarkowodorem odpowiednimi enzymami utleniającymi. Mówi się, że mamy tu do
czynienia ze skomplikowaną zależnością symbiotyczną. Można zadać sobie pytanie, czy to jest symbioza, a
może raczej hodowla bakterii z wykorzystywaniem ich metabolitów. Riftia tylko pośredniczy między
środowiskiem zewnętrznym zawierającym wszystkie niezbędne dla bakterii substancje, sama im nic nie daje
poza schronieniem dla bakterii i pośredniczeniu w kontakcie z pożywieniem. Niezwykle interesujący jest też
fakt, że larwalne formy Riftii to wolnopływające, drobne zwierzaczki, odżywiające się jak inne zwierzęta
poprzez otwór pokarmowy i ich system trawienny obsługiwany jest odbytem. 'Ani w głowie' im bakterie.
Dopiero później, w miarę metamorfozy, tracą przewód pokarmowy, osiedlają się i .. zarażają bakteriami,
wcale nie przez połykanie bakterii, ale przez skórę. Dojrzałe osobniki tworzą całe zespoły nadające ton
okołokominowego środowiska.


89. KLEPTOPLASTY ELYSIA
Elysia chlorotica ślimak zdolny do przeprowadzania fotosyntezy. zaobserwowano w jego organizmie
chloroplasty(a właściwie kleptoplasty). zdolność do fotosyntezy E. chlorotica zawdzięcza "kradzieży"
genów występujących normalnie u alg -głównego pokarmu ślimaka. Nie wiadomoe poj dlaczego jest on w
stanie utrzymać je w swoim ciele przez niemal całe życie. Wiadomo bowiem, że własny materiał genetyczny
chloroplastów koduje zaledwie około 10% białek potrzebnych do ich funkcjonowania . Pozostałe geny są
ukryte w DNA jądra komórkowego alg. brakujące geny pochodzą z genomu samego ślimaka. Badacze
zaproponowali dwie hipotezy mogące wyjaśniać tę zagadkę. Pierwsza z nich mówi o przechwyceniu genów
alg razem z pochłanianymi komórkami. Zgodnie z nią, z niewiadomych przyczyn pokaźne fragmenty
materiału genetycznego mogły zostać wbudowane do genomu E. chlorotica. Konkurencyjna teoria mówi o
niezidentyfikowanym wirusie, który mógł przenieść sekwencje DNA z komórek jednego gatunku do
drugiego. Co ciekawe, geny alg znaleziono także w komórkach rozrodczych ślimaka. Oznacza to, że DNA
kodujące "egzotyczne" dla niego białka jest przekazywane kolejnym pokoleniom.
E. chlorotica nie jest pierwszym odkrytym zwierzęciem wykorzystującym zdolność innych organizmów
do fotosyntezy na swoją korzyść. Wyjątkowość odkrycia polega jednak na tym, że w przypadku tego
organizmu dochodzi do wbudowania chloroplastów do własnych komórek i utrzymania ich w tym
miejscu przez niemal cały czas trwania jego życia. Wszelkie inne zwierzęta osiągały ten sam efekt
wyłącznie dzięki pochłanianiu na krótki czas całych komórek roślinnych.

91. ENDOFITY LIŚCIOWE
Myrsinaceae i 30 gat. Z rodz. Ardisia, Amblyanthopsis, Amblyanthus. Specyficzne bakterie żyjące pomiędzy
komórkami liści, nadają liściom faliste obrzeżenie. Bakterie mają wygląd bakterioidów. Przenoszone są w
nasionach (między zarodkiem a endospermą). Bakterie można wyeliminować stosując odpowiednią
temperaturę, ale wtedy brak rozmnażania generatywnego. Bakterie produkują substancje wzrostowe.
Endofity z królestwa grzybów:
1.

Gramineae

2.

Cyperaceae

3.

Neothypodium These endophytes are asexual, seed-borne symbionts of cool-season grasses, and
grow intercellularly throughout the aerial tissues of their hosts, including shoot apical meristems, leaf
sheaths and blades, inflorescences, seeds and embryos

4.

Acremonium

Rośliny, które mają te endofity są odporne na brak wody, trujące dla koni i krów, charakteryzują się większą
biomasą

92.SYMBIONTY TERMITÓW
Jest to przykład na symbiozę obligatoryjną między mikroorganizmami rozkładającymi celulozę a
zwierzętami. Związek termitów z bytującymi w ich jelitach wiciowcami Devescovina bez
wyspecjalizowanych wiciowców wiele gatunków termitów nie jest zdolnych do trawienia drewna, którym
siężywią. Kiedy wiciowce usunie się eksperymentalnie, termity ginąśmiercią głodową. Symbionty te
wykazują tak doskonałą koordynację z biologią swego gospodarza, iż reagują na jego linienie, tworząc cysty.
Umożliwia to ponowną infekcję wiciowcami, kiedy termity pożerają po linieniu nabłonek wyściełający ich
jelita. Dodatkowo w jelitach obecne są bakterie dostarczające azot.

93.SYMBIONTY MSZYC
Mszyce i bakteria Buchnera aphidicola. Mszyce wysysają soki z roślin-cierpią zatem na niedostatek białek i
pewnych witamin, mają za to nadmiar cukrów. Endosymbiotyczne bakterie Buchnera, których nie udało sie
dotąd wyhodowac poza ich owadzim gospodarzem-żyją tylko w specjalnych, poliploidalnych komórkach
gospodarza zwanych bakteriocytami. Tam syntezują tak potrzebne owadom witaminy, aminokwasy i białka.

95.OCZYSZCZALNIE ŚCIEKÓW I ZNACZENIE MIKROORGANIZMÓW.
Oczyszczalnia ścieków-jest to zespół urządzeń do oczyszczania ścieków przemysłowych i komunalnych
przed odprowadzeniem ich do rzeki, jeziora, morza, gruntu. Oczyszczalnie dzieli się na:
•

lokalne (służą do oczyszczanie niewielkich ilości ścieków)

•

centralne (służą do oczyszczania dużych ilości ścieków)

•

grupowe (służą do oczyszczania ścieków zbieranych z określonego regionu)

Metody oczyszczania ścieków

Mechaniczne

To tzw. I stopień oczyszczania. Procesy te mają na celu usunięcie ze ścieków ciał stałych pływających i
grubych zawiesin mineralnych oraz organicznych. Polegają na rozdrabnianiu, cedzeniu, sedymentacji,
flotacji, wypienianiu i odwirowaniu.

Biologiczne Podstawowym celem biologicznego oczyszczania ścieków jest usunięcie ze ścieków
biologicznie rozkładalnych zanieczyszczeń. Do prowadzenia procesów biologicznego rozkładu
zanieczyszczeń organicznych wykorzystuje się populacje mikroorganizmów zawieszone w toni ścieków
(metody osadu czynnego) lub mikroorganizmy tworzące utwierdzoną biomasę (złoża biologiczne).
Zanieczyszczenia organiczne podczas przemian biochemicznych są wykorzystywane przez mikroorganizmy
jako pokarm przyczyniając się do przyrostu biomasy bakteryjnej. Pozostała część rozłożonych
zanieczyszczeń uwalniania jest w warunkach tlenowych jako dwutlenek węgla i woda. W przypadku
procesów beztlenowych produktami gazowymi rozkładu materii organicznej jest dwutlenek węgla oraz
metan.

Nadmiar masy organicznej wytworzonej podczas rozkładu biologicznego zanieczyszczeń
zawartych w ściekach oddzielana jest od strumienia ścieków w osadnikach wtórnych.

W technologii biologicznego oczyszczania ścieków wyróżnia się procesy prowadzone w
warunkach:

•

tlenowych -biologiczne utlenianie, nitryfikacja

•

beztlenowych -denitryfikacja

Chemiczne
To wspomaganie mechanicznego oczyszczania ścieków poprzez działanie koagulantów. Ścieki mieszane są
z roztworem koagulanta, w wyniku czego wytwarzają się kłaczki wodorotlenku glinu lub żelaza, sorbujące
zanieczyszczenia zawarte w ściekach i przyśpieszające proces sedymentacji zawiesin w osadniku. Metody
chemiczne stosuje się do usuwania ze ścieków (głównie przemysłowych) substancji nie ulegających
biologicznemu rozkładowi. Polegają one na koagulacji, sorpcji i chlorowaniu. Chlorowanie ma na celu
unieszkodliwieniu bakterii chorobotwórczych i usunięcie przykrej woni ze ścieków.
Osad czynny -jest żywą zawiesiną bakterii heterotroficznych i pierwotniaków. Jest to
kłaczkowata zawiesina zawierająca mikroorganizmy zdolne do prowadzenia:
utleniania związków organicznych
nitryfikacji
denitryfikacji
lub wykazujących zdolność do nadmiernego kumulowania fosforu. Oczyszczanie ścieków z udziałem osadu
czynnego polega na: •biosorpcji, a następnie: utlenianiu lub redukcji wybranych zanieczyszczeń przez
mikroorganizmy.
Podstawową rolą osadu czynnego w procesie oczyszczania ścieków jest wytwarzanie przez występujące w
nim bakterie bardzo licznych enzymów (dehydrogenazy), które są katalizatorami wszelkich przemian, jakim
podlegają związki chemiczne zawarte w ściekach, dlatego ważna jest wysoka aktywność enzymatyczna
bakterii. Związki toksyczne hamują ich aktywność, ograniczając jednocześnie ich zdolność do oczyszczania
ścieków.
Towarzyszącymi bakteriom mikroorganizmami są pierwotniaki. Wśród nich w osadzie czynnym spotykane
są wiciowce, korzenionóżki oraz orzęski. Ich rola jest drugoplanowa, lecz ważna: -są one wskaźnikiem
jakości oczyszczania ścieków osadem czynnym -pierwotniaki, które odżywiają się komórkami bakteryjnymi,
zmuszają bakterie do namnażania, przez co stają się czynnikiem odmładzającym i uaktywniającym osad
czynny
-w osadniku wtórnym pierwotniaki klarują ścieki, przez pożeranie wolno pływających bakterii
Między populacją wiciowców i orzęsków panuje odwrotna zależność. Duża liczba wiciowców wskazuje na
przeciążenie osadu, natomiast orzęski wskazują na prawidłowe warunki dla osadu czynnego.Pęcznienie
osadu czynnego występuje przy nadmiernym ładunku zanieczyszczeń, na skutek rozwoju i silnej dominacji
bakterii nitkowatych. Spęczniały osad nie miesza się ze ściekami i pływa po powierzchni.

96.TEST NA LICZEBNOŚĆ BAKTERII GRUPY COLI
Ponowne stwierdzenie zdolności wyizolowanego szczepu do fermentacji laktozy z wytworzeniem kwasu i
gazu > wtórna fermentacja laktozy.
obecność bakterii grupy coli Badanie potwierdzające – posiew na Wybarwienie komórek metodą Grama.
podłoże Endo – dokonuje się ze Wykonanie testu na oksydazę cytochromową wszystkich dodatnich i
wątpliwych (niebieskie zabarwienie po dodaniu odczynnika na hodowli badania wstępnego, oksydazę,
świadczy o obecności

97.BIOREMEDIACJA
to proces oczyszczania, w którym wykorzystywane są mikroorganizmy (drożdże, grzyby, bakterie).
Przeprowadzają one rozkład substancji niebezpiecznych do mniej toksycznych lub całkowicie
nietoksycznych. Mikroorganizmy wykorzystują w charakterze substratu pokarmowego związki organiczne
stanowiące zanieczyszczenie środowiska. Po zdegradowaniu zanieczyszczeń populacja mikroorganizmów
jest redukowana. Obumarłe mikroorganizmy lub nieliczne ich populacje pozbawione substratu
pokarmowego nie stanowią zagrożenia dla środowiska.

Mikroorganizmy wykorzystywane w procesie bioremediacji
Proces bioremediacji może być prowadzony w oparciu o mikroflorę autochtoniczną, naturalnie zasiedlającą
skażony grunt lub w oparciu o szczepy pochodzące z innych środowisk bądŹ kolekcji odznaczające się
wysoką aktywnością degradacyjną.
Liczebność w glebie mikroorganizmów degradujących ksenobiotyki można zwiększyć przez jej inokulację.
Pozwala to na znaczne przyspieszenie i zwiększenie skuteczności procesu bioremediacji..

Klasyfikacja metod bioremediacji
Podstawowe metody biologicznego oczyszczania można podzielić w zależności od stopnia natlenienia
środowiska na:v Tlenowe,v Beztlenowo-tlenowe, v Beztlenowe.
Natlenienie środowiska, w którym rozwijają się mikroorganizmy, ma istotne znaczenie dla ich wzrostu i
metabolizmu. źródłem tlenu wykorzystywanego przez mikroorganizmy w procesach oddechowych może
być powietrze atmosferyczne dostające się do gruntu w sposób bierny lub wymuszony. Droga bierna
polega na naturalnej penetracji powietrza do gruntu z atmosfery. Aktywne zwiększenie ilości
dostarczanego tlenu może odbywać się poprzez mechaniczne przemieszanie powierzchniowych warstw
gruntu (bronowanie, oranie itp.), wprowadzanie specjalnych perforowanych lanc wbitych bezpośrednio do
gruntu lub jego napowietrzanie za pomocą pomp i dmuchaw. Ponadto wzbogacanie środowiska w tlen
może odbywać się poprzez zastosowanie nadtlenku wodoru, który rozkłada się w glebie do wody i tlenu.

W warunkach beztlenowych akceptorem elektronów i wodoru oderwanego od substratu organicznego
mogą być związki mineralne takie jak azotany, siarczany czy węglany. W warunkach beztlenowych rozkład
mikrobiologiczny zanieczyszczeń jest wolniejszy a powstające produkty mogą mieć charakter toksyczny.

W niektórych sytuacjach na przykład przy degradacji związków chloroorganicznych stosuje się systemy
mieszane beztlenowo-tlenowe. Pierwszy etap procesu odbywa się w warunkach beztlenowych, gdzie
następuje dechloracja związku, etap drugi tlenowy zapewnia ostateczną degradację związku organicznego.
W zależności od stopnia zanieczyszczenia oraz charakteru rekultywowanego środowiska bioremediacja
może odbywać się metodą in situ lub ex situ.