Mikroorganizmy lub drobnoustroje:
1. Mikrobiologia zajmuje się zagadnieniami związanymi z mikroorganizmami,
o Prokariotyczne bakterie, archeany
czyli archeanami, bakteriami, wirusami, grzybami oraz niektórymi
o Eukariotyczne pierwotniaki, grzyby, glony
organizmami z królestwa Protista.
o Nieożywione cząstki biologiczne wirusy
2. Mikrobiologia ogólna zajmuje się charakterystyką ogólnych, najbardziej
podstawowych pojęć z dziedziny mikro. Zagadnienia:
Fizjologia
Eucaryora
Anatomia
Rozmnażanie
Środowisko życia drobnoustrojów
Wpływ drobnoustrojów na ich środowisko życia i inne organizmy
Rośliny
3. Systematyka drobnoustrojów:
Domena
Grzyby Zwierzęta
Królestwo (typ)
Dział (klasa)
Rząd
Mikroorganizmy Organizmy żywe
Rodzina
Rodzaj
Gatunek
Szczep (kultura (linia) wyprowadzona z 1 komórki macierzystej)
Archeony Bakterie
Zajmuje się również aktualizowaniem powyższych danych o osiągnięcia
najnowszych badań syst. Szczegółowych badań mikroorganizmów
poszczególnych gatunków.
Procaryora
Kiedyś królestwo zwierząt i roślin. Do roślin zaliczano grzyby i bakterie.
Eukarionty rozdzielono między rośliny i zwierzęta na podstawie cech budowy.
Wirusy
Aktualnie
Nadkrólestwo: Eucaryota
o pierwotniaki
o Grzyby
4. Procaryota:
o Rośliny
o Brak wyodrębnionego jądra otoczonego błoną jądrową
o Zwierzęta
o DNA występuje w cytoplazmie koliście zamknięta cząsteczka
Jedno królestwo bakterii w nadkrólestwie Procaryota
o Cytoplazmie komórce może występować 1 lub więcej małych kolistych cząsteczek
DNA plazmidów (mogą być tracone, niosą informację o odporności na czynniki
Odkrycie archeanów i badania nad eukariotami spowodowały zmiany w
fizyczne, chemiczne itd.) inf. O systemie enzymów różnych
systematyce.
o Brak wydzielonych organelli błonowych
o Rybosomy 70 S
Współcześnie najpopularniejszy system : 3 domeny:
o bakterie właściwe
5. Eucaryota:
o archeany
o Wyodrębnione jądro, otoczone błoną jądrową, zawiera większą część genomu
o Eukarionty, wydziela się w nich królestwa:
o DNA w postaci chromosomów połączony z zasadowymi białkami (histony)
o Rośliny
o Chromosomy replikowane w mitozie
o Grzyby
o Plazmidy tylko u niektórych organizmów
o Zwierzęta
o Wydzielone organelli błonowe
o Protisty
o Mitochondria i chloroplasty (charakterystyczne tylko dla roślin) zawierają cześć
autonomicznie replikującego się genomu w formie koliście zamkniętych cząsteczek
Nadal popularny system:
DNA
o Bakterie
o Rybosomy 80S
o Protisty
o Rośliny
o Grzyby
o Zwierzęta
6. Organizm żywy, Cechy:
o Zdolność do replikacji materiału genetycznego (rozmnażanie) Związki węgla często spotykane w meteorytach, HCN, czy formaldehyd mogą stanowić
o Zdolność do przetwarzania energii i materii (metabolizm) do 30 % ich masy.
o Jedność strukturalna wszystkich organizmów, które zbudowane są z
kwasów nukleinowych i białek Więc obfitość związków węgla możemy zawdzięczać importowi z kosmosu
o Zdolność odbierania i reagowania na bodzce środowiska
7. Wszystko zaczęło się od wielkiego BUM ! Od powstania polimerów, czy nawet fragmentów błon fosfolipidowych do organizmu
żywego jest jeszcze przepaść.
Wiek Ziemi 4,5 mld lat
Życie pojawiło się 3-3,85 mld lat temu Przyjmuje się, ze zanim powstał pierwszy funkcjonujący organizm, probiotyczna
ewolucja musiała przebiegać wzdłuż 3 szlaków:
o Enzymatycznego (rozwój białek, zwłaszcza metaloproteidów i ich udział w
katalizowaniu reakcji)
8. Teorie biogenezy: o Metabolicznego (rozwój błon lipidowych, struktury komórkowej, fosforyzacji)
Najpopularniejsze: o Genetycznego (powstanie kwasów nukleinowych, rozwój zdolności do
o Oparina istnienie atmosfery redukującej i zupy pierwotnej replikacji i dziedziczenia)
9. Praorganizm:
Szlak metaboliczny -
struktura
hv
Atmosfera ziemska
(charakter redukujący)
Zupa pierwotna i aminokwasy,
cukry, peptydy i inne
Szlak enzymatyczny
polimeryzacja
i kataliza
Błona fosfolipidowa z
Szlak genetyczny i
wbudowanymi
KOACERWATY
replikacja
białkami
10. Początek życia musiał polegać na sprzężeniu abiotycznych reakcji: replikacji RNA,
tworzenia fosfolipidowych struktur micelarnych lub koacerwatów oraz reakcji
biochemicznych.
Powstały w ten sposób Praorganizm przypominał nieco dzisiejsze bakterie. Był
o Preferowana obecnie teoria atmosfery obojętnej i aktywnej
heterotrofem, beztlenowcem, utleniania substratów organicznych dokonywał dzięki
gliny
donorom elektronów związki siarki lub organiczne.
Współczesne hipotezy odrzucają teorię Oparina, podtrzymują jednak:
11. Pierwszym fotosyntetyzującym organizmem były prawdopodobnie sinice żyjące
Życie powstało w drodze przemian chemicznych ze związków
masowo w płytkich wodach w postaci mat które nasycając się wytrąconymi z wody
nieorganicznych
węglanami i okruchami skał krzemionkowych utworzyły charakterystyczne struktury
zwane stromatolitami. Ich kopalne szczątki znajdowane są w wielu miejscach w
Podważono teorie Oparina, bo okazało się, że atmosfera pierwotna wcale
prekambryjskich osadach.
nie miała charakteru redukującego.
Tlen jest toksyczny dla wielu organizmów beztlenowych, nawet w małych
stężeniach. Uwolnienie tlenu do atmosfery było zatem pierwszym masowym 16. Kompletna cząstka wirusowa wirion składa się z:
zatruciem atmosfery w skali globalnej. Rdzenia zbudowanego z kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) i
Wiele bakterii beztlenowych współczesnych ma szlaki metaboliczne stabilizujących go białek
wykorzystujące wolny tlen (co odziedziczyły po przodkach) adaptację do Białkowego płaszcza - kapsydu, składającego się z podjednostek
unieszkodliwiania toksycznego tlenu w środowisku. kapsomerów. Chroni on genom w czasie, gdy pozostaje on na zewnątrz
komórki gospodarza. Kapsyd może wykazywać symetrię helikalną (spiralne
Zdobycz ewolucyjna, jaką okazał się dostarczający energii metabolizm schody) lub kubiczną (kulistą). Rdzeń okryty kapsydem to nukleokapsyd.
tlenowy, była prawdopodobnie rozwinięciem tego mechanizmu Niektóre wirusy są dodatkowo otoczone osłoną białkowo fosfolipidową
detoksykacji. będącą fragmentem błony komórkowej gospodarza. W takiej podwójnej
Ponad 3 mld lat życie rozwijało się tylko w wodzie. Masowa inwazja na ląd białkowo lipidowej warstwie umieszczone są glikolizowane białka
miała miejsce dopiero w ordowiku. Początkowo problemem było zabójcze dla glikoproteiny kodowane przez wirusa, które pośredniczą w wiązaniu wirusów
organizmów promieniowanie UV. na powierzchni komórki gospodarza. Wirusy takie nazywamy osłonowymi, a
pozbawione osłony bezosłonowymi lub nagimi.
12. Molekularna miara stopnia pokrewieństwa i różnorodności.
17. Wirusy są obdarzone wysoką swoistością w stosunku do:
W określaniu pokrewieństwa organizmów i prawdziwych linii filogenetycznych Gospodarza (swoistość gatunkowa)
wykorzystuje się rRNA, którego sekwencje są wysoce konserwatywne. Tkanki (swoistość tkankowa)
Komórki (swoistość komórkowa)
Na podstawie tego stwierdzono, że istnieją 3 domeny organizmów:
o 2 prokariotyczne 18. Klasyfikacja wirusów:
o 1 eukariotyczna Roślinne nazewnictwo zwiane z gospodarzem i efektem wywoływanym, np.
wirus mozaiki tytoniowej
Jeśli 2 obszary sekwencji DNA zawierają jakieś obszary podobne, to można je Zwierzęce nazewnictwo ogranicza się do podania nazwy rodziny, nazwy te
ułożyć równolegle w szeregu i zidentyfikować obszary różniące się sekwencją. pochodzą od objawów chorobowych, rozmiarów lub rodzaju kwasów
nukleinowych lub od mechanizmu replikacji tych kwasów (np. retrowirusy)
Informacja o stopniu pokrewieństwa zawarta jest w obszarze z różnicami Bakteryjne (bakteriofagi) nazywane od organizmu gospodarza, w którym po
sekwencji, a obszary konserwatywne są potrzebne do takiego ułożenia raz pierwszy zostały odkryte i otrzymały ponadto określoną literę i numer
porównywanych sekwencji, aby były porównywalne ze sobą te same zmienne identyfikacyjny.
obszary.
19. Wirusy roślinne wnikają do gospodarza poprzez uszkodzone powłoki, objawem
Okazało się, ze archeany są bliżej spokrewnione z eukariotami niż z bakteriami zakażenia są plamy nekrotyczne.
13. Wirusy są bezwzględnymi wewnątrzkomórkowymi pasożytami roślin, zwierząt Zakażenie następuje w wyniku:
i mikroorganizmów (bakteriofagi), bakteriofagi o wymiarach 20 200 nm. Są Bezpośredniego kontaktu z miejscem zranienia rośliny
to cząstki pozbawione budowy komórkowej i własnego metabolizmu, których Za pomocą wektorów (owadów, pasożytów roślinnych)
reprodukcja uzależniona jest od metabolizmu komórek gospodarza.
Wirusy obdarzone są wysoką swoistością w stosunku do gospodarza, a Wirusy przenoszone przez owady dzielimy na:
wewnątrz niego wykazują też swoistość tkankową i komórkową. Perystentne
Nieprzewlekłe
14. Gospodarzami wirusów są:
Rośliny Wirus mozaiki tytoniu ma symetrię helikalną.
Zwierzęta
Mikroorganizmy 20. Wirusy zwierzęce:
Materiałem genetycznym może być zazwyczaj dwuniciowe DNA, lub RNA jednoniciowy
15. Cechy: lub dwuniciowy.
Zawierają tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego RNA lub
DNA, kwasy te mogą występować w formie jednoniciowej (ss) lub Wirusy zwierzęce wywołują wiele chorób ludzi i zwierząt m.in. ospa prawdziwa,
dwuniciowej (ds), liniowej lub segmentowanej. wietrzna, Odra, wścieklizna
Kwas nukleinowy jest niezbędny, choć nie niewystarczający do
jego namnażania (reprodukcji) Zakażenie może być wynikiem:
Ich reprodukcja możliwa jest tylko w komórkach gospodarza, gdzie Bezpośredniego kontaktu
odbywa się Replikacja kwasu nukleinowego i synteza białkowego Pośrednictwa np. owadów
płaszcza (kapsydu). Proces ten zazwyczaj prowadzi do Lizy (śmierci)
komórki.
Właściwe wniknięcie do komórek gospodarza jest jednak zawsze wynikiem 26. Główka zbudowana jest z kapsomerów i zawiera DNA
fagocytozy lub pinocytozy.
27. Ogonek składa się z co najmniej 3 części:
Np. pryszczyca, wścieklizna, nosówka, cholera świń, trzęsawka owiec, choroba Wydrążonego rdzenia
woreczkowa pszczół i coś jedwabników. Kurczliwej pochewki otaczającej rdzeń
Płytki podstawowej (umieszczonej na zewn. Końcu pochewki) zaopatrzonej w
Wirusy ludzkie: szponiaste włókna i haczyki adsorpcyjne, swoiste wobec gospodarza.
ż Ospa wietrzna
ż Półpasiec Wiele bakteriofagów ma mniej skomplikowaną budowę.
ż Opryszczka Np. kształt kosaedralny, nitkowaty, złożony
ż Odra
ż Różyczka
ż Grypa
ż Świnka
ż Żółtaczka
ż Odkleszczowe wirusowe zapalenie mózgu
ż Gorączka krwiotwórcza 9wirus Ebola)
ż AIDS (restrowirus)
Mozaika tytoniowa, HIV, grypa RNAwirusy
21. Wirus grypy pofragmentowany RNA, helikalny, osłonięty (białkowa i
lipidowa osłonka)
22. Wielościenne wirusy bez osłonki najczęściej spotykana forma
28. Specyficzność infekcji fagowej wynika z obecności na powierzchni bakterii
wielościenna to ikosaedr. Zbudowany jest z 20 równobocznych trójkątów i 12
(gospodarza) specyficznych receptorów dla tego właśnie faga.
wierzchołków.
Genom fagowy po wniknięciu do komórki kieruje syntezą składników nowych cząstek
23. Wielościenne wirusy z osłonkami (162 kapsomery) okryte osłonką
fagowych, wykorzystując biosyntetyczny aparat gospodarza.
formy ikosaedralne. Osłonka pochodzi z wewnętrznej błony jądrowej
gospodarza.
Nowe cząstki fagowe po złożeniu uwalniają się z komórki cykl lityczny.
29. Fagi:
Np. wirus ospy wietrznej, półpaśca
I. Namnażania się fagów wirulentnych cykl lityczny:
Fagowy DNA zamiast cytozyny zawiera 5-hydroksymetylocytozynę i dzięki
24. Wirusy grupy ospy największe spośród zwierzęcych wirusów patogennych,
temu synteza fagowego DNA może być łatwo śledzona.
zawierają DNA, białko i lipidy.
Bakteriofagi i inne wirusy są nieruchliwe. Do przyłączenia fagowej cząstki do
Np. wirus ospy prawdziwej, krowianki
komórki bakterii (adsorpcja) dochodzi przez przypadek. Po zakończeniu syntez
i procesu dojrzewania fagów, następuje Liza komórki gospodarza, a nowe fagi
25. Wirusy bakteryjne (bakteriofagi) - różnią się budową od wirusów
są uwolnione od środowiska i infekują dalej.
roślinnych i zwierzęcych. Jako materiał genetyczny zawierają DNA lub RNA,
które mogą być w formie ss lub ds., liniowej lub kolistej. Materiał genetyczny
Etapy infekcji:
otoczony jest chroniącym go białkowym kapsydem, który ponadto współdziała
a) Adsorpcja infekcja komórki gospodarza, oparta na zjawisku swoistości
w infekcji nowego gospodarza i może zawierać oprócz materiału genetycznego
adsorpcji (musi być poprzedzona związaniem faga z powierzchnią
dodatkowe enzymy.
komórki). Specyficzne receptory ściany komórkowej bakterii mogą mieć
charakter białkowy (komponenty warstwy lipoproteinowej),
Rozmiary: od 25 nm. do 110x85 nm. (wymiar główki). Najlepiej przebadanym
polisacharydowi (polisacharydowi warstwie lipopolisacharydowej), mogą
bakteriofagiem jest kolifag, czyli bakteriofagi tzw. serii T pochodzący z
być na powierzchni cały czas lub powstać tylko w pewnych warunkach.
Eserichia coli
Najbardziej prawdopodobna przyczyna oporności na fagi brak
Kolifag T2 składa się z:
receptorów
Wielościennej główki (dł. Ok. 100nm.)
Ogonka o podobnej długości
b) Penetracja przeniknięcie materiału genetycznego do wnętrza komórki
gospodarza. Pusty Kapsyd zostaje na zewnątrz. Lizozym związany z
główką fagową powoduje rozpuszczanie peptydoglikanu w Plon faga
miejscu wnikania faga. = liczba fagów uwolnionych z jednej komórki bakterii
c) Replikacja kwasów nukleinowych kwasy nukleinowe po
dostaniu się do wnętrza gospodarza, podlegają transkrypcji i =
translacji (RNA tylko translacji) w celu syntezy białek
enzymatycznych tzw. Białek wczesnych, których rola polega na
udziale w syntezach genów nowych cząstek fagowych. Liczne
fagi blokują syntezę białek gospodarza i degradują jego genom,
wymuszają skierowanie całego potencjału syntetycznego na
produkcję komponentów fagowych. Po krótkim czasie
uruchamiana jest produkcja białek próżnych fagowych białek
strukturalnych, składowych płaszcza i białek potrzebnych do Lizy
komórki i uwolnienia faga.
d) Składanie (dojrzewanie) po wytworzeniu wszystkich
elementów składowych zaczyna się spontaniczne składnie
nowych cząstek fagowych, z jednoczesnym pakowaniem kwasów
nukleinowych.
e) Uwalnianie odbywa się poprzez Lizę ściany komórkowej, stad
cykl określamy jako lityczny, a fagi przeprowadzają go fagami
wirulentnymi (zjadliwymi). Enzymy rozluzniają strukturę ściany
komórkowej fagi uwalniane są.
Niektóre fagi np. nitkowate, uwalniają namnożone cząstki
poprzez ścianę komórkową bez niszczenia komórki. Mogą one
być uwalniane stopniowo przez długi okres czasu, a komórka
gospodarza kontynuuje wzrost, ale w zwolnionym tempie.
Okres latencji od wniknięcia wirusa do uwolnienia, nie wiąże się z liczbą II. Rozwój fagów łagodnych lizogemia
komórek zainfekowanych (cykl związany z uśpieniem wirusa)
Faza eklipsy nie jesteśmy w stanie stwierdzić obecności wirusa
30. Integracja (wstawienie) i dezintegracja (wycięcie) faga Kodowana przez faga replikaza RNA syntetyzuje komplementarną kopię nici dodatniej
RNA nić negatywną, która stanowi matrycę do syntezy nowych gnomów oraz mRNA.
ss RNA fag
33. Genom ssRNA faga koduje 4 białka:
Enzym replikaza
Białko płaszcza
31. W lizogennej komórce profan jest mocno związany z chromosomami Białko dojrzewania
gospodarza i w doświadczeniu genetycznym DNA profana jest przenoszony z Białko lityczne
komórki biorcy wraz z chromosomem
Po wytworzeniu wystarczającej ilości komponentów RNA (genom) jest zwijane i
DNA faga musi być umieszczony w locus na chromosomie gospodarza, opakowywane białkami płaszcza, dołącza się białko dojrzewania. Białka lityczne
między peronem galaktozy, a regionem biotyny. powodują pęknięcie komórki i uwolnienie nowych cząstek faga.
Fagowy DNA jest wstawiony do chromosomu w wyniku trzech 34. Jednoniciowe (ss) DNA fagi:
następujących etapów: Po wniknięciu do komórki ss DNA musi ulec konwersji do ds DNA, jest to warunek
Równoległe ułożenie zajścia replikacji.
Pęknięcie Forma dsDNA jest replikowana dwukierunkowo z wytworzeniem licznych kopii
Ponowne krzyżowanie połączenia potomnych, które działały jako matryce do syntezy mRNA i nowych białek fagowych
oraz nowych cząstek ssDNA poprzez mechanizm toczącego się koła:
Za przebieg tego procesu odpowiedzialna jest integraza lambda.
Informacja zawarta w zintegrowanym DNA fagowym nie ulega ekspresji.
Nowe odcinki ss DNA są odcinane, ligowane z utworzeniem form kolistych pakowanych i
uwalnianych z komórki (albo wskutek lizy, np. fag o\ XI-4.
32. RNA fagi są głównie jednoniciowe (ss) RNA fagi, o cząsteczce liniowej.
RNA ma tu charakter nici dodatniej, która pełni funkcje genomu fagowego, jak
i mRNA. Po wniknięciu do komórki RNA może więc działać tu jako mRNA czyli
matryca dla syntez białek.
Synteza wirusowego DNA jest teraz pod kontrolą komórki, gdy tworzona jest komórka
35. Dwuniciowe ds DNA fagi fagi z serii T , których genomy są dwuniciowe, potomna, w tym czasie reprodukowany jest prowirus, wirusowego tym samym czasie
liniowe cząsteczki DNA replikują się semikonserwatywnie dwukierunkowo z reprodukowany jest prowirus.
jednego punktu startowego replikacji.
Transkrypcja wirusowego mRNA, zachodząca pod kontrolą wirusową (czynniki
regulacyjne w nici DNA), prowadzi do powstania serii cząsteczek mRNA. Kopie RNA
tworzone na matrycy prowirusowego DNA, stanowiące nici potomne RNA, są
upakowywane następnie do kapsydu.
41. Schemat rozwoju wirusa HIV:
Dojrzewanie, składanie i uwalnianie może odbywać się przy udziale białek pomocniczych
nie występujących w dojrzałych formach
36. Replikacja wirusów bezwzględnym warunkiem replikacji wirusa jest jego a) HSV składany jest w jądrze przy udziale białek pomocniczych, a dojrzały kapsyd
wnikniecie do komórki gospodarza wypączkowuje poprzez błonę jądrową, nabywając osłonkę. Wiele wirusów Herpes
Cykl reprodukcyjny : infekuje sąsiednie komórki w procesie zwanym fuzją komórkową błona kom kom
a) Adsorpcję na powierzchni komórki gospodarza, zainfekowanej łączy się z błoną zdrowej kom, umożliwiając przejście wirionów i
b) Wniknięcie do komórki gospodarza, zapoczątkowanie nowego cyklu replikacyjnego.
c) Pozbycie się kapsydu (odsłonięcie), b) Wirus polio składany jest w cytoplazmie, bez udziału białek pomocniczych. Opuszcza
d) Transkrypcję wirusowego kwasu nukleinowego, kom w wyniku jej Lizy.
e) Synteza wirusowych białek, c) HIV składany jest w cytoplazmie, przy udziale precyzyjnego systemu kontrolującego
f) Złożenie wirionu i dojrzewanie, proces składania. Opuszcza kom poprzez wypączkowanie i pobranie fragmentu błony
g) Opuszczenie komórki poprzez wypączkowanie lub poprzez lizę. jako osłonki.
37. Adsorpcja wynik specyficznego oddziaływania wirus-receptor. Genomy dsRNA: retrowirusy, birnowirusy
Obecność receptora determinuje tropizm komórkowy i gatunkowy wirusa.
38. Przenikanie i odsłonięcie
Przenikanie cząstek wirusowych poprzez błonę cytoplazmatyczną na
drodze fuzji osłonki wirusowej błoną i uwolnienie nukleokapsydu do
cytoplazmy komórki (np. wirus HIV i HIV)
Endocytoza wpuklenie błony plazmatycznej otoczenie wirusa Genomy o dodatniej polarności ssRNA
powstaje wakuola przenosząca kapsyd do wnętrza komórki
uwolnienie wirusa z wakuoli.
39. Schematy: sposoby wnikania wirusów
Osłonowych
bezosłonkowych
Transkrypcja i translacja (cykle rozwojowe) Genomy o ujemnej polarności ssRNA
HIV duży dsDNA wirus
Wirus polio ssRNA cały cykl w cytoplazmie, (czyli poza jądrem) do
cząstki wirion zawsze pakowany RNA+
40. HIV ssRNA wirus, należy do retrowirusów, zawierających w dojrzałych Genomy ssRNA, w których dsRNA jest formą pośrednią
cząstkach wirusowych enzym odwrotną transkryptazę, katalizujący syntezę
DNA na nici matrycowej RNA.
W przypadku wirusa HIV dochodzi, więc do wytworzenia na bazie ssRNA
kolistej cząsteczki dsDNA, która w wyniku działania kodowanej przez wirusa
intergazy zostaje wbudowana do DNA gospodarza jako prowirus.
42. W celu otrzymania hodowli wyjściowej wirusa, namnaża się go poprzez d) Droga płciowa droga zakażenia wirusami HIV, HSV, brodawczaków.
zainfekowanie kom w hodowli komórkowej. e) Zakażenie pionowe tzn. od matki do potomstwa poprzez błony płodowe (in
utero), podczas narodzin dziecka lun przez mleko matki (np. HSV, HIV,
Po kilki dniach izoluje się cząstki wirusowe z podłoża lub z kom poprzez ich wirusowe zapalenie typu B)
lizę. Ilość wirusa określa się poprzez ilościowe oznaczenie miana wirusa.
46. Skutki zakażenia zależą od:
W przypadku niektórych wirusów np. grypy, namnażania dokonuje się nie w Wieku
hodowlach tkankowych, ale w zarodkach kurzych. Wiriony wprowadza się do odporności
jamy owodni jaja. Wirus adsorbuje się i namnaża w kom epitelialnych, stanu fizjologicznego gospodarza
wyścielających jamę owodni. Wirus jest uwalniany do płynu owodniowego
zbierany po dwóch dniach wzrostu w temp. 370C. W ten sposób otrzymuje się 47. Dla większości zakażeń wirusowych typowa kolejność zdarzeń to:
szczepionki przeciwwirusowe. Zakażenie -> zespół chorobowy -> usunięcie wirusa -> wyzdrowienie.
43. Mianowanie wirusów. Zakażenia wirusowe mogą powodować stan nosicielstwa lub trwałego zakażenia np.
Cyklowi replikacyjnemu wirusa w kom gospodarza towarzyszą zmiany zapalenie wątroby typu B i C, HIV.
biochemiczne i morfologiczne. Zmiany morfologiczne (np. zaokrąglanie kom
lub ich fuzja) określa się mianem efektu cytopatycznego CPE. 48. Wirusy mogą być przyczyną nowotworów, nowotworów ich obecnością w kom mogą
wiązać się takie procesy jak:
Regularne pojawienie się i wykrywanie CPE jest podstawą określania stopnia Integracja materiału genetycznego (onkogeny wirusowe)
infekcyjności, czyli oznaczania liczby jednostek infekcyjnych wirusa w Rearanżacja lub włączenie ekspresji genów kom (onkogeney komórkowe).
jednostce objętości lub inaczej miana infekcyjności wirusa (tzn.
jednostek tworzenia łysinek pfu plague forming units). Za czynnik sprzyjający nowotworom uznaje się: wirusy WZW B, WZW C, VEB, heroes
simplex i wirusy brodawczaków.
Jednostka infekcyjna - najmniejsza liczba wirusów powodująca
powstawianie wykrywalnego efektu biologicznego przy oznaczaniu uch miana. (Brodawczaków określonych sytuacjach wszystkie wirusy mogą powodować infekcje
kończące się zgonem. Wirusy, które wywołują zakażenia zawsze kończące się śmiercią
Oznaczenie liczby łysinek oznacza liczbę jednostek infekcyjnych w danej to wścieklizna, HIV (prowadzący do AIDS) oraz szereg stanów neurologicznych (np.
zawiesinie wirusa. Każda łysinka pochodzi z pojedynczego infekcyjnego podostrz uogólnione zapalenie opon mózgowych).)
wironu.
49. Szczepionki dzieli się na dwa główne typy:
Wartość miana wyraża się jako liczbę jednostek tworzących łysinki na ml (pfu Atenuowane (żywe),
ml-1) i otrzymuje się ze wzoru: Inaktywowane (zabite).
Trwają obecnie badania nad wykorzystaniem białek wirusowych czy też DNA jako zródła
szczepionek.
50. Szczepionki podaje się:
domięśniowo,
śródskórnie,
44. Wiele wirusów ma zdolnośc do aglutynacji krwinek czerwonych podskórnie,
hemoaglutynacji. Nie zaglutynowane erytrocyty tworzą osad na dnie naczynia, donosowo,
zaglutynowane tworzą osad oblepiający ścianki naczynia. doustnie.
45. Wirusy mogą wnikac do gospodarza poprzez: 51. Zalety szczepionek atenuowanych (żywych):
a) Układ oddechowy namnożone w kom nabłonkowych układu a. Wymagają podania małej ilości cząstek wirusowych wywołujących lokalną
oddechowego, opuszczają go podczas kaszlu, kichania itp.. Zaliczane odpowiedz immunologiczną,
są tu również wirusy wnikające drogami oddechowymi, lecz b. Można je podawać naturalnymi drogami wnikania np. polio doustnie,
wywołujące infekcje innych układów (np. ospa wietrzna, różyczka, c. Są zwykle tanie.
Odra).
b) Układ pokarmowy wirusy zakażające jelita, wiriony uwalnianie są 52. Wady szczepionek atenuowanych:
z kałem. a. Możliwość rewersji do typu dzikiego,
c) Skóra wirusy wnikają poprzez uszkodzenie tej powłoki b. Nieefektywność, jeżeli na skutek czynników zewnętrznych (np. nieprawidłowe
(wścieklizna, żółta gorączka, HIV, wirusowe zapalenie wątroby typu B przechowywanie, zakażenia przewodu pokarmowego uniemożliwiające
i C). replikację) wirusy będą niezdolne do replikacji,
c. Przypadkowe zanieczyszczenia.
53. Zalety szczepionek inaktywowanych (martwych): 59. Grzyby (Fungi)
a. Brak możliwości rewersji do typu dzikiego, Eukarionty
b. Możliwości podawania w przypadku niedoboru układu Ściany komórkowe z chityny
odpornościowego. Heterotrofy (saprofity i pasożyty)
Jednokomórkowce drożdże
54. Wady szczepionek inaktywowanych: Wielokomórkowe o wielokomórkowej plesze zbudowanej z
a. Są drogie, wielokomórkowych, rozgałęzionych strzępek plaśnie i grzyby kapeluszowe
b. Nie stymulują powstania miejscowej odporności,
c. Są niebezpieczne na etapie ich produkcji. 60. Pierwotniaki (Protozoa)
Eukarionty
55. Klasyfikacja wirusów w roku 2000 Międzynarodowy Komitet Taksonomii Absorbują Alga trawią materie organiczną (heterotrofy, czasem miksofity)
Wirusów przyjął obecną klasyfikację wirusów. Są osiadłe lub poruszają się dzięki wiciom, rzęskom, nibynóżkom
Cechami, jakie obecnie bierze się pod uwagę w klasyfikacji wirusów są:
morfologia, właściwości fizykochemiczne i fizyczne, genom, organizacja 61. Glony (Algae)
genomu i replikacja, białka, lipidy, węglowodany, właściwości antygenowe, Eukarionty
właściwości biologiczne. W sumie 500 700 cech. Celulozowe ściany komórkowe
Fotoautotrofy (rzadko miksofity)
Rzędy (nazwie łacińskiej przyrostek vivales) grupują rodziny o podobnej Zasiedlają wody Procaryota gleby
charakterystyce, różne od pozostałych rodzin i rzędów. Założeniem jest
grupowanie rodzin o udowodnionym pochodzeniu monofiletycznym.
PROKARYOTA
Rodziny (- viridae) grupują rodzaje wirusów o współdzielonych właściwościach.
Większość rodzin ma specyficzną morfologię, strukturę genomu i strategię
replikacji. Czasami rodziny są dzielone na podrodziny (- virinae), co pozwala 1. Prokaryota reprezentują dwie domeny, Eubacteria i Archaea, które różnią się istotnie
rozróżnić mniejsze grupy rodzajów. budową, składem i zajmowanymi siedliskami.
Rodzaje (- wirus) grupują gatunki o określonych, wspólnych cechach.
Gatunki wyróżnia się na podstawie kryteriów ekologicznych oraz sposobu Archaea (Archaeabacteria, archeony) żyją w ekstremalnych środowiskach.
replikacji. Eubacteria (bakterie) są najbardziej powszechnymi i zróżnicowanymi
organizmami na Ziemi.
56. Nazewnictwo Procaryota klasyfikacja mikroorganizmów:
Systematyka nomenklatury naukowej (podwójne nazewnictwo, 2. Bakterie:
system binominalny) stworzył Karol Lineusz Wszędobylskie, jednokom. lub kolonijne organizmy o budowie prokariotycznej
Każdy organizm posiada podwójną nazwę nazwa rodzajowa (protocyt),
Procaryota epitet określający gatunek Organizmy o najmniejszych wymiarach kom 0,5 5 um, choć istnieją
Nazwy systematyczne pisane są kursywą lub Procaryota gatunki o rozmiarach dochodzących do 0,5 mm,
podkreśleniem Niektóre bakterie (laseczki) są w stanie wytwarzać spory (endospory,
Nazwa rodzajowa pisana z dużej litery, gatunkowa z małej przetrwalniki). Spory umożliwiają bakteriom przetrwanie w niekorzystnych
Na całym świecie (zwłaszcza w języku naukowym)obowiązują nazwy warunkach, warunkach następnie powrót do normalnych funkcji życiowych,
łacińskie, dzięki czemu taksomia jest uniwersalna kiedy warunki zmienią się na sprzyjające.
Nazwy mogą być opisowe lub honorować naukowca (odkrywcę,
badacza) 3. Bakterie można pogrupować ze względu na wykorzystywane:
yródło energii: fototrofy, chemotrofy,
Klasyfikacja organizmów: yródło donorów wodoru: litotrofy, organotrofy,
57. Bakterie yródło węgla: autotrofy, heterotrofy.
Peptydoglikanowa ściana kom.
Rozmnażanie przez podział prosty 4. Ponadto bakterie można podzielić na:
Zarówno autotrofy (foto i chemo) jak i heterotrofy Tlenowe (aeroby) i beztlenowe (anaeroby) względne lub bezwzględne. Są
58. Archea również formy tolerujące niskie stężenia tlenu tzw. mikroaerofile.
Brak peptydoglikanów (mureny) pseudomureina W zależności od preferowanej temperatury na psychro- mezo- i termofile
Żyją w środowiskach ekstremalnych W zależności od właściwości biochemicznych możne je przypisać do
Zaliczamu ty: różnych grup fizjologicznych, np. bakterie ligninolityczne, celulolityczne,
I. Metanogeny proteolityczne, amylolityczne i wielu innych.
II. Halofile (słonolubne)
III. Termoacidofile (wysoka temperatura, silne Jeden gatunek bakterii może przynależeć jednocześnie do kilku grup fizjologicznych, co
zakwaszenie) wynika z jego właściwości biochemicznych.
5. Budowa komórki bakteryjnej 10. Profil kolonii bakterii:
6. Kształty komórek: Płaski
koliste (coccus) Lekko wypukły
o coccus pojedyncze kulki (ziarniak) Wypukły lub silnie wypukły
o dipolcoccus dwie kulki (dwoinka) Pępkowaty
o streptococcus (paciorkowiec) Kraterowaty
o paciorkowiectetracoccus (czworniak)
o sarcina (rakietowiec) 11. Na podłożach standardowych i w optymalnych określonych warunkach hodowli komórki,
o rakietowiecstaphylococcus (gronkowiec) kolonie danego gatunku mają zawsze określony kształt, stanowiący cechę
diagnostyczną.
cylindryczne (bacilli) W okresie starzenia się bakterii mogą pojawić się formy inwolucyjne o zmiennych
o coccobacillus kształtach, które powstają wskutek:
o bacillus Zaburzeń w mechanizmie wytwarzania błon podziałowych
o diplobacillus Nagromadzenia się w środowisku metabolitów lub produktów Lizy komórek
o forma palisadowa Niekorzystnych warunków rozwoju i wzrostu np. pH, temperatury, natlenienia,
o strepobacillus deficytu substancji pokarmowych
inne
12. Osłony - wszystkie warstwy na zewnątrz błony cytoplazmatycznej bakterii
7. Układy bakterii kulistych
o Laseczki (bacillus) W skład osłon mogą wchodzić:
o Pałeczki (bacterium) warstwa jonowa
o Nitkowate otoczka, mikrootoczka
o Paciorkowce (vibrio) zaadsorbowana warstwa śluzu
o Prątki (mycobacterium) warstwa cementująca (utrzymująca po podziale dwie komórki razem)
o Kretki ściana komórkowa (oprócz grupy Mycoplasma w wszystkich).
o Śrubowce
o Maczugowce
o Ziarniaki (cocci) 13. Wszystkie polisacharydy umiejscowione na zewnątrz komórki określane są jako
o Dwoinki egzopolisacharydy (glikokaliks).
o Paciorkowce
o Gronkowce Egzopolisacharydy ściśle związane z powierzchnią komórki to otoczki.
o Pakietowe Egzopolisacharydy związane z powierzchnią komórki luzno lub wydzielane
o Czwórniaki bezpośrednio do podłoża to śluzy.
8. Morfologia wzrostu bakteryjnych na podłożu hodowlanym:
o okrągły 14. Otoczka (capsula).
o nieregularny Najbardziej zewnętrzna cześć komórki, mogąca rozmiarami przewyższać rozmiary
o rozgałęziony samej komórki.
o amebowaty Występuje tylko u niektórych gatunków bakterii (determinowane zapisem
o okrągły z wałkiem brzeżnym genetycznym i warunkami środowiskowymi), nie będąc elementem stałym u
o strzępiasty bakterii otoczkowych w pewnych warunkach otoczka może zanikać.
Jest to śluzowata wydzielina komórki o różnej grubości, większości przypadków
9. Brzegi kolonii bakterii: składająca się z polisacharydów, aminocukrów, kwasów organicznych,
gładki polipeptydów, generalnie dzieli się je na wielocukrowe i polipeptydowe.
falisty
ząbkowany
nieregularnych wyżłobieniach 15. Otoczki pełnią ważne funkcje, polegające m.in. na:
nitkowaty Ochronie komórki przed nadmierną utratą wody,
rozgałęziony W warunkach głodowych jest zródłem materiałów zapasowych,
Stanowi barierę przed wnikaniem do wnętrza komórki substancji toksycznych w
tym farmaceutyków,
Otoczki mają właściwości antyfagocytarne, tzn. chronią bakterie przed zabiciem
przez fagocyt, a ponadto opózniają rozpoznanie przez układ odpornościowy.
Ułatwiają adhezję (przyleganie)
16. Śluzy: 22. Różnica w budowie komórek gram (+) i gram (-):
Liczne substancje otoczkowe, wydzielane do środowiska w postaci Gram (-) mają 2 pary pierścieni zewnętrzny rzęsek wewnętrzny
śluzu, który nie jest przyczepiony do powierzchni komórki, a Gram (+) jedna para pierścieni - wewnętrzne
dyfunduje do jej podłoża,
Liczne organizmy w obecności np. sacharozy wytwarzają śluzy 23. Ruch rzęsek bakteryjnych ma charakter obrotowy. Ruch ten napędzany jest przez
obficie, np. Leuconostoc mesenteroides, Streptococcus salivarius, S. pierścienie ciałka podstawowego, a siła pochodzi z PMF (siła promotoryczna
mutans. rozproszenie gradientu protonowego uwalnia energię powodującą rotację rzęski).
(Uczestniczą w tworzeniu płytki nazębne i powstawaniu próchnicy)
17. Pochewki: 24. Chemotaksja ruch organizmu w kierunku (atraktanty) lub od (repelenty) związku
Obecne w niektórych bakterii nitkowatych w postaci rurkowatych chemicznego.
osłonek, zbudowanych z heteropolisacharydu.
Związek między ruchem rzęski, a stężeniem atraktanta lub repelenta w
18. Rzęski i fimbrie składają się z helikalnie ułożonych jednostek białkowych, środowisku dotyczy czynności białek w błonie cytoplazmatycznej, będących
to białko to flagellina. Jednostki białkowe ułożone są w ten sposób, że puste chemoreceptorami, wykazującymi swoistość substratową. W przekazywaniu sygnałów
wnętrze rzęski tworzy kanał na całej długości. chemotaktycznych od chemoreceptora do motoru rzęski uczestniczą białka
chemotaktyczne przyjmujące grupy metylowe (MCP).
Rzęski funkcja lokomotoryczna
Fibrie funkcje adhezyjne, koniugacja, receptory dla fagów 25. Chemotaksja reakcja na związek chemiczny.
19. Rzęski: 26. Aerotaksja reakcja na stężenie tlenu.
Długie, delikatne, nitkowate, cienkie, białkowe wyrostki,
zakotwiczone jednym końcem w komórce, podczas gdy drugi jest 27. Fototaksja reakcja na natężenie światła.
wolny,
Umożliwiają ruch kom., 28. Magnetotaksja reakcja na pole magnetyczne.
Obecność lub brak, ilość oraz rozmieszczenie są cechami
gatunkowymi. 29. Fimbrie (pilusy):
Białkowe wyrostki, krótsze i grubsze niż rzęski, występujące zarówno u
Ruch bez rzęsek występuje u bakterii poruszających się ruchem ślizgowym gatunków urzęsionych, jak i nieurzęsionych,
(bakterie śluzowe, sinice i inne), a także u krętków. Wykazują zdolności adhezyjne w stosunki do różnych powierzchni, np. komórek
mikroorganizmów fimbrie pospolite,
20. Typy urzęsienia: Są receptorami dla niektórych bakteriofagów czy przeciwciał,
Monotrychalny (polarne) U niektórych występują tzw. fimbrie płciowe (pilusy typu F), które uczestniczą
w procesie wymiany materiału genetycznego w procesie koniugacji.
Lofotrychalny pęczek rzęsek na jednym biegunie (polarne)
30. Ściana komórkowa:
Struktura martwa, sztywna otaczająca żywą zawartość komórki, nadając jej
Perytrychalny (urzęsienie perytrychalne) kształt, może być usunięta sztucznie nie powodując śmierci komórki. Twór
pozbawiony ściany komórkowej to sferyczny protoplast,
Całkowicie przepuszczalna dla soli i substancji drobnocząsteczkowych, dzięki
Amfitrychalny pęczki na 2 przeciwległych biegunach 9urzęsienei obecności w niej wielu porów pełni ona rolę mechanicznego sita, które nie
polarne) przepuszcza do wnętrza cząstek o większej masie cząsteczkowej,
Ochrona komórki przed lizą osmotyczną w środowisku o małej sile jonowej,
Ściana komórkowa Eubacteria zbudowana ze specyficznego, występującego
21. Rzęski zbudowane są z trzech części: tylko u Procaryota, związku mukopeptydu (peptydoglikanu, mureny),
a. Włókna - zbudowango z flagelliny, która jest immunogenem zbudowanego z łańcuchów wielocukrowych połączonych poprzecznie
(antygenem H), peptydami,
b. Ciała podstawowego utworzonego przez pary pierścienie pełniących Na podstawie różnic w strukturze ściany komórkowej i wynikających stąd
rolę: różnic efektu barwienia metodą Grama. Bakterie dzieli się na dwie główne
- tulejki, przez którą przechodzi włókno rzęski, grupy b. gram (+) (wybarwiane na fioletowo) i gram (-) (wybarwiane na
- motoru napędzającego ruch obrotowy rzęsek, różowo/czerwono).
c. Haka łączącego obie powyższe części i kotwiczącego rzęskę w błonie i
ścianie komórkowej.
31. Biosynteza ściany komórkowej jest to proces złożony i kilkuetapowy.
Peptydoglikan tworzący bakteryjną ścianę komórkową zbudowany jest z 36. Lipidowa częśc LPS (lipid S, endotoksyna) tworzy wewnętrzną część tej błony, a
długich łańcuchów cukrowych zawierających naprzemiennie MurNAc i GlcNAc. wielocukrowa (rdzeń cukrowy) położona jest na powierzchni komórki.
32. Wieloetapowa synteza, wymaga zaangażowania wielu enzymów i Od rdzenia odchodzi boczny łańcuch z powtarzających się jednostek cukrowych
dwóch przenośników (baktoprenolu i urydynodifosforanu UDP): (antygen O).
Do MurNAc podstawione są boczne łańcuchy pentapeptydowe, które łącząc się LPS odgrywa tę samą rolę podczas infekcji, co LTA u bakterii gramdodatnich. Uwolnienie
ze sobą łączą jednocześnie sąsiednie łańcuchy cukrowe, LPS ze zniszczonych bakterii wywołuje odpowiedz zapalną odpowiedzialną za wiele
UDP syntetyzowane w cytoplazmie przyłącza się do MurNAc, następnie na objawów infekcji.
wewnętrznej powierzchni błony MurNAc pentapeptyd jest prznoszony z UDP
na baktoprenol i do MurNAc pentapeptydu dołącza się tu GlcNAc (w formie 37. Cukrowe łańcuch o swoiste składają się z długich, powtarzających się
UDP- GlcNAc), z wytworzeniem disacharydopentapeptydowej jednostki oligosacharydów, których sekwencja i skład są swoiste dla szczepu. Antygeny O
prekursorowej, umożliwiają, więc identyfikację szczepu metodami immunologicznymi.
Prekursor jest przenoszony przez błonę przez baktoprenol, a następne
dołączany do końca łańcucha cukrowego, po tej operacji cząsteczka 38. Lipid A zwany jest endotoksyną, gdyż jako cześć komórki uwalniany jest tylko podczas
baktoprenolu jest ponownie włączana w nowy cykl. jej lizy, w przeciwieństwie do egzotoksyn białkowych (np. toksyny tężcowej),
Poprzeczne wiązania pomiędzy łańcuchami powstają w procesie uwalnianych przez komórkę bez jej lizy.
transpeptydacji.
Wytworzenie przeciwciał przez gospodarza i ich połączenie z antygenem O czyni
Rosnąca bakteria musi częściowo degradować peptydoglikan, ale tylko w takim bakterie wrażliwymi na fagocytozę. Wielka różnorodność O swoistych polisacharydów
stopniu, by pozwolić na włączenie nowego peptydoglikanu, trawienie to wśród bakterii patogennych (wynik mutacji), daje bakteriom korzyść selekcyjną, gdyż
przeprowadzają enzymy zwane autolizynami. gospodarz nie jest w stanie wytworzyć jednocześnie przeciwciał przeciwko setkom
antygenów O.
33. Ściana bakterii Gram (+):
Wielowarstwowa (ok. 40 warstw) mureina zwana również Lipopolisacharydy nazwano endotoksyną ponieważ jest to część komórki bakteryjnej
peptydoglikanem, ma grubość 20 80 nm, i stanowi 30 70% (endo) uwalniana jedynie podczas lizy komórek, w przeciwieństwie do egzotoksyn
suchej masy ściany komórkowej, toksyn białkowych uwalnianych przez komórkę bez jej lizy. LPS- Y są najbardziej
W peptydoglikan są wplecione, posiadające ładunek, wielocukry efektywnymi endotoksynami bakterii, wywołującymi gorączkę i biegunkę.
kwasy tejchojowe,
W ścianie wielu bakterii gramdododatnich są też cząsteczki kwasów Endotoksyna jest bardzo toksyczna dla ssaków, jej obecność w układzie krwionośnym,
lipotejchojowych LTA, zakotwiczonych częścią lipidową w błonie nawet w niewielkich stężeniach może prowadzić do szoku toksycznego (szok septyczny)
cytoplazmatycznej leżącej pod mureną. Wiele objawów infekcji i śmierci.
wywołanych przez bakterie gramdodatnie jest reakcją organizmu na
LTA. 39. LPS w komórkach bakterii gramujemnych odpowiada za:
Istnienie ładunku ujemnego na powierzchni komórki,
34. Ściana bakterii Gram (-): Utrudnienie dostępu cząsteczek szkodliwych do obszaru peryplazmatycznego i
Składa się z jednowarstwowej, rzadko dwuwarstwowej mureiny wnętrza komórki,
(wobec czego brak mostków międzypeptydowych), stanowiącej mniej Unikanie odpowiedzi immunologicznej gospodarza dzięki dużej zmienności
niż 10% suchej masy ściany komórkowej, strukturalnej O specyficznych łańcuchów.
Murena bakterii Gram (-) nie zawiera kwasów tejchojowych ani
lipotejchojowych, 40. Błona cytoplazmatyczna ma grubość 7,5 10 nm:
Jednowarstwowa mureina (cześć szkieletowa) okryta jest błoną Jest to selektywnie przepuszczalna białkowo lipidowa membrana o strukturze
zewnętrzną (zbudowaną z licznych protein, lipoprotein, trójwarstwowej zbudowana w 50 75 % z białej i 20 35 % z lipidów,
lipopolisacharydów i lipidów), która połączona jest z mureną za Składa się z podwójnej warstwy lipidowej, w której cząsteczki lipidów
pomocą lipoproteiny, której jeden koniec jest kowalencyjnie związany ustawione w dwóch szeregach są zwrócone do sienie lipifilowymi ogonkami ,
z mureną, a druga tkwi w błonie zewnętrznej, podczas gdy hydrofilowe bieguny lipidów główki skierowane są na
W błonie zewnętrznej znajdują się pory utworzone przez białka, zewnątrz,
poryny, które umożliwiają przenikanie składników odżywczych ze W tę podwójną warstwę włączone są białka jedne przenikają przez całą grubość
środowiska do peryplazmy (przestrzeń między błoną zewnętrzną a błony, inne tylko przez cześć (białka integralne) lub są przyłączone do
plazmatyczną). zewnętrznej i wewnętrznej warstwy hydrofilowej (białko powierzchniowe).
35. Błona zewnętrzna składa się z: 41. Funkcje błony:
Wewnętrznej warstwy błony zewnętrznej zbudowanej z fosfolipidów, Jako struktura półprzepuszczalna stanowi barierę osmotyczną komórki i
Zewnętrznej warstwy błony zewnętrznej zbudowanej z kontroluje wnikanie i usuwanie różnych substancji,
lipopolisacharydu LPS.
Uczestniczy w pobieraniu związków chemicznych niezbędnych do cytoplazmatycznej, oddzielone pęcherzyki to chromatofory, jeżeli układają się
życia i rozwoju komórki (bierna dyfuzja lub transport aktywny z w stosy to określamy je jako stosy tylakoidalne.
udziałem energii i białkowych układów transportujących permaeaz,
swoistych dla różnych substratów),
Uczestniczy w wydalaniu zbędnych produktów metabolizmu, 45. Nukleoid:
Prawidłowo funkcjonująca błona cytoplazmatyczna jest warunkiem Obszar komórki prokariotycznej będący odpowiednikiem jądra komórkowego u
utrzymania równowagi układu, Eucaryota,
Jest miejscem lokalizacji enzymów i przenośników elektronów W przeciwieństwie do jądra komórek eukariotycznych nukleiod nie jest
czynnych w ostatnich fazach utleniania biologicznego, biorących oddzielony od cytoplazmy otoczką jądrową,
udział w transporcie elektronów i fosforylacji oksydatywnej, a więc w Nukleoid zawiera genofor (chromosm bakteryjny najczęściej 1rzadzeij 2), czyli
tworzeniu i magazynowaniu energii, pojedynczą, kolistą, zamkniętą cząsteczkę dwuniciowego DNA o długości do
Błona cytoplazmatyczna uczestniczy w różnych procesach 200 nm (0,6 13 mln pz),
biosyntetycznych, np. synteza komponentów ściany komórkowej i Cząsteczka DNA zawiera geny ułożone w zespoły, które regulują określone
otoczek, szlaki metaboliczne (np. operon laktozowy, tryptofanowy), konkretną
Uczestniczy w wydzielaniu egzoenzymów, właściwość organizmu lub proces komórkowy.
Stanowi centrum replikacji DNA (miejsce startu i zakończenia)
W błonie zakotwiczone są rzęski. Bakteryjne DNA może mieć również postać pozachromosomalnych odcinków
plazmidów, które replikują się autonomicznie dzięki własnym miejscom inicjacji
replikacji (origin replikacji). Plazmidy są dwuniciowymi, koliście zamkniętymi
42. Cytoplazma wielofazowy układ koloidalny o skomplikowanej budowie cząsteczkami DNA, chociaż znane są również plazmidy liniowe. W komórkach
chemicznej i złożonych funkcjach biochemicznych, wypełniający wnętrze izolowanych ze środowisk naturalnych liczba kopii plazmidów jest niewielka i wynosi od
komórki. Odczyn zbliżony do obojętnego. Obojętnego systemie tym woja jest 1 do 10.
fazą rozpraszającą (ok. 80%) rozpuszczone są w niej:
Związki organiczne drobno i wielkocząsteczkowe (białka, enzymy, Plazmidy kodują niektóre, nie należące do metabolizmu głównego, cechy organizmu, np.
aminokwasy, węglowodany, tłuszcze, witaminy, koenzymy), odporność na antybiotyki, synteza bakteriocyn, wykorzystywanie nietypowych
Sole (sole mineralne sodu, potasu, azotu, fosforu, siarki, żelaza i substratów, itp..
magnezu).
Jest to środowisko dla zdecydowanej większości reakcji biochemicznych. Nukleoid wraz z plazmidami zawiera pełną informację genetyczną komórki.
43. W cytoplazmie występują struktury submikroskopowe takie jak: 46. Plazmidy jak i inne fragmenty DNA mogą być przekazywane innym bakteriom
Nukleoid, gatunkowym, a nawet rodzajom bakterii w procesie tzw. Horyzontalnego transferu
Pozachromosomalne czynniki dziedziczności plazmidy, genów, który zachodzi w naturze stosunkowo często.
Rybosomy,
Mezosomy, Ponieważ przenoszenie DNA zachodzi między różnymi gatunkami i rodzajami bakterii,
Ciałka chromatoforowe, pozwala to na wypróbowanie ogromnej ilości cech i zatrzymania tyko tych korzystnych
A oprócz tego substancje zapasowe (ziarnistości, wtręty, kryształki, dla siebie.
kropelki).
47. Wyróżnia się 3 rodzaje horyzontalnego transferu genów:
44. Błony wewnątrzplazmatyczne i lamelle lamelle niektórych bakterii ż Transformacja pobieranie wolnego DNA ze środowiska
błona biologiczna tworzy inwigilacje (wpuklenia) i fałdy, mogą mieć one ż Transolukcja przekazywanie DNA za pośrednictwem fagów
postać: ż Koniugacja bezpośrednie przekazywanie DNA z komórki do komórki
Pofałdowanych wpukleń tzw. mezosomów, w których być może
zlokalizowane są enzymy oddechowe, a ponadto zapoczątkowana 48. Rybosomy u Procaryota są mniejsze niż u Eucaryota (80S), mają niższą masę czast. i
zostaje replikacja DNA, przeważa jednak pogląd, że są to artefakty stałą sedymentacji Sredberga wynoszącą 70S. Zbudowane są z 2 podjednostek
powstające podczas preparatyki, większej 50S i mniejszej 30S. Każda podjednostka zbudowana jest z białek i rRNA.
U bakterii nitryfikacyjnych (Nitrobacter, Nitrosomonas i
Nitrosococcus), występują pakiety lamelli, utworzone z równolegle Podjednostka 50S Podjednostka 30S
ułożonych pęcherzyków, z których niektóre połączone są błoną
23 S rRNA 16 S rRNA
cytoplazmatyczną,
5 S rRNA 21 specyficznych białek
U fototropicznych bakterii purpurowych występują systemy błon o
32 specyficzne białka
charakterze rurkowatym, blaszkowatym, pęcherzykowatym, które są
nośnikami barwników fotosyntetycznych (bakteriochlorofile,
Podjednostki rybosomów występują w cytoplazmie oddzielnie, łączą się ze sobą tylko po
karotenoidy) oraz systemy transportu elektronów i układu
połączeniu z mRNA, w czasie biosyntezy białek, tworząc wówczas polirybosomy
fosforylacyjnego. System ten powstaje poprzez wpuklenie błony
(polisom) skupienia wielu rybosomów osadzonych na nici mRNA.
Różnice między rybosomami Procariota i Eucaryota mają ogromne znaczenie Endospory nie służą do rozmnażania, a jedynie przetrwania niekorzystnych warunków,
terapeutyczne w leczeniu infekcji, gdyż niektóre antybiotyki hamują wybiórczo każda komórka może wytwarzać w swym wnętrzu tylko 1 przetrwalnik.
syntezę białek na rybosomach 70 S nie wpływając na biosyntezy zachodzące
na rybosomach 80S. Endospory są dobrze widoczne w obrazie mikroskopowym, ponieważ silnie załamuje
światło, co wynika ze skondensowania w ich wnętrzu dużej ilości białek i prawie całej
49. Substancje zapasowe: suchej zawartości komórki macierzystej.
W określonych warunkach środowiska liczne mikroorganizmy odkładają
wewnątrz komórki substancje zapasowe w postaci: Zdolność wytwarzania endospor jest cechą nielicznych bakterii.
ż Wielocukrów Wszystkie bakterie przetrwalnikujące są cylindrycznymi bakteriami Gram +, większość
ż Tłuszczy do bakterie ruchliwe o urzęsieniu pozytrichialnym (?)
ż Polifosforanów ż Bezwzględnie i względnie tlenowe z rodzaju Baccillus
ż Siarki ż Beztlenowce z rodzaju Closidrium
Substancje te w komórce mają charakter osmotycznie nieczynnej i są 51. Tworzenie endospor sporulacja
nierozpuszczalne w wodzie. Endospory powstają wewnątrz komórki bakteryjnej. Proces ich wytwarzania wiąże się z
pogorszeniem warunków żywieniowych (wyczerpanie zródła C lub N lub obu
Materiały te są gromadzone w komórce w sytuacji, gdy w podłożu znajdują się jednocześnie, nagromadzenie się metabolitów)
składniki potrzebne do ich syntezy, a jednocześnie wzrost bakterii jest
ograniczony lub zatrzymany wskutek braku jakiegoś składnika pokarmowego Komórka bakteryjna w wyniku zapoczątkowania procesu sporulacji staje się sporangium
lub obecności jakiegoś inhibitora wzrostu. (zarodnia), w którym przetrwalnik, w zależności od gatunku zajmuje pozycję środkową
albo mniej lub bardziej biegunową (cecha taksonomiczna)
W warunkach sprzyjających wzrostowi substancje zapasowe są w razie
potrzeby włączone ponownie w metabolizm komórki. Ponieważ przetrwalniki często są szersze od komórki macierzystej, to przyjmuje ona
kształt maczugi lub wrzeciona.
Polisacharydy: I. Stadium sporulacja zaczyna się replikacją DNA, po czym
ż Glikogen następuje specyficzny & & & & & & & & podział komórki, błona
ż Skrobia cytoplazmatyczna lekko uwypukla się do wnętrza komórki
ż Graktoza ? (substancja podobna do skrobi) tworząc przegrodę, 1 cząsteczka DNA lokalizuje się bliżej
bieguna komórki - genofor prespory, druga cząsteczka DNA
Tłuszcze stanowi genofor sporangium
Wewnątrzkomórkowe substancje tłuszczowe często występują u bakterii i II. Stadium DNA prespory wraz z częścią cytoplazmy zostaje
mają postać ziaren i kropli. Można je wybawić barwnikami lipidowymi oddzielone, a następnie protoplast Endospory jest otaczany 2
błonami cytoplazmatycznymi, które biorą udział w syntezie
Polifosforany ściany przetrwalnika
ż Wolutyna ziarna polifosforanów gromadzone przez liczne gatunki III. Stadium wewnętrzna błona Endospory (błona protoplastu
bakterii, składają się głównie z długołańcuchowych polifosforanów. spory) syntetyzuje na zewnątrz ściany komórkowej
Fosforany magazynowane w te sposób mogą być wykorzystywane w przetrwalnika, a błona zewnętrzna (błona protoplastu komórki
przypadku ich braku w podłożu umożliwiając komórce nawet macierzystej) syntetyzuje do wewnątrz korteks. Zaczynają
kilkukrotne podziały lub wytworzenie przetrwalników. powstawać osłony białkowe wytwarzane przez komórkę
macierzystą.
Siarka Bakterie utleniając siarczki do siarczanów, przejściowo mogą IV. Stadium zakończeniu ulega wytwarzanie korteksu oraz osłon
gromadzić siarkę w postaci kropel silnie załamujących światło. Ilość białkowych. Materiał jądrowy ulega uporządkowaniu w pobliżu
nagromadzonej siarki zależy od stężenia siarkowodoru w środowisku, przy błony przetrwalnika
jego braku nagromadzona siarka ulega utlenieniu do siarczanów. V. Stadium przetrwalnik dojrzewa, osłonki ulegają przemianom,
ż Dla bakterii tlenowych może być zródłem energii które powodują, ze przetrwalnik staje się nieprzepuszczalny i
ż Dla purpurowych bakterii beztlenowych fototroficznych jest ona ciepłooporowy. Ustają przemiany metaboliczne, wejście w stan
donorem elektronów. anabioz, a następnie dochodzi do Lizy komórki macierzystej i
uwolnienia Endospory.
50. Endospory Formy przetrwane o wyjątkowej ciepłooporności, umożliwiające
bakteriom przeżycie warunków, które mogą być zabójcze dla form 52. Budowa przetrwalników:
wegetatywnych. ż Korzeń mocno zagęszczona cytoplazma, otoczona błoną cytoplazmatyczną
protoplast przetrwalnika. Zawiera chromosomy i wszystkie struktury potrzebne
do biosyntezy białek oraz wytwarzania energii w drodze glikolizy.
ż Ściana przetrwalnika najbliższa warstwa na zewnątrz błony Po wykiełkowaniu ściana komórkowa bakterii jest bardzo cienka, a nawet niekompletna,
cytoplazmatycznej. Zbudowana jest z mureny i po wykiełkowaniu co sprzyja np. procesowi transformacji (pobieranie wolnego DNA ze środowiska)
Endospory w komórkę wegetatywną staje się jej ścianą komórkową.
ż Korteks najgrubsza warstwa osłony przetrwalnika, zbudowana z 55. Oporność przetrwalników
mureny o mniejszej liczbie mostków poprzecznych, niż ściana Wysoka temperatura ciepłooporność wynika z małej zawartości wody, jest
komórkowa. Jest bardzo wrażliwa na działanie lizozymu, a jej autoliza proporcjonalne do zawartości w nich kwasu dipokolinowego.
odgrywa rolę przy kiełkowaniu.
ż Płaszcz wewnętrzny i zewnętrzny płaszcz Endospory zbudowany
jest z białka kreatynopodobnego z dużą liczbą mostków
dwusiarczkowych. Jest nieprzepuszczalny zapewniając dużą
odporność na antybiotyki i środki dezynfekujące.
ż Egzosporileum (?) występuje tylko u niektórych gatunków, jest to
błona lipoproteinowa zawierająca niektóre węglowodory.
53. Przetrwalniki
ż Zawierają około 10% więcej miałka i 4-krotnie więcej węglowodanów
aniżeli k. wegetatywne.
ż Charakterystycznym dla endospor związkiem (występującym tylko u
nich) jest kwas dipokolinowy (DPA) Kwas ten wiąże jony Ca2+ w
stosunku 1:1 tworząc dipikolinian wapnia, który może stanowić do
15% spory. Związke ten odgrywa znacząca rolę w powodowaniu
ciepłoopornosci endospor.
Kiełkowanie endospor jest procesem stosunkowo szybkim, cały proces
przemiany w pełnowartościową komórkę wegetatywną zdolną do
rozmnażania trwa godzinę.
Kiełkowanie poprzedzone jest pobieraniem przez nie wody, pęcznieniem,
spora zwiększa swoją objętość i zanika zjawisko silnego załamywania
światła przez sporę. Zachodzą istotne zmiany fizjologiczne i wzrasta
intensywność oddychania i aktywność enzymatyczna, zanika dipikolinian
wapnia.
Podczas kiełkowania spora traci ciepłooporność.
54. Aktywacja kiełkowania
Kiełkowanie spory zależy od cz. Uczynniających, które niszczą płaszcz.
Należą do nich:
ż Ciepło
ż Wzrost kwasowości
ż Związki z wolnymi grupami sulfhydrylowymi, które rozluzniają
struktury białka płaszcza.
Obecność składników pokarmowych powoduje, że po uczynnieniu endospora
zaczyna kiełkować. Obecność alfa-alaniny, adenozyny i innych rozpoznawana
jest przez receptory. Połączenie tych związków z receptorem aktywuje
autokatalizę, która rozkłada korteks, następujje pobieranie wody, uwolnienie
dipikolinianu wapnia, hydroliza licznych składników Endospory.
Kiełkująca komórka wydostaje się z osłon spory bocznie lub biegunowo, drżąc
jej osłony lub rozrywając je.
Komórka wegetatywna rośnie aktywnie, syntetyzuje różne związki, aż w końcu
dzieli się. Okres ten określamy jako wzrost komórki.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
mikrobiologia wykładyMikrobiologia wykładymikrobiologia wykladyMikrobiologia wykłady notatki z UM Łódźmikrobiologia wyklad2mikrobiologia wykladyMikrobiologia wykładyMikrobiologia wszystkie wykładyMIKROBIOLOGIA JAMY USTNEJ, WYKŁAD 3, 28 03 2013MIKROBIOLOGIA JAMY USTNEJ WYKŁAD 1 WYKŁAD 2MIKROBIOLOGIA JAMY USTNEJ, WYKŁAD 7, 23 05 2013więcej podobnych podstron