1
Mikrobiologia ogólna - egzamin
1. Życie  to układ samoodtwarzalny, w którym niezbędne są enzymy (kierują metabolizmem) oraz materiał genetyczny (warunkuje potomstwo). Pierwsze bakterie pojawiły się 3 mld lat temu
(beztlenowe).
2. Twórcy mikrobiologii:
Ludwik Pasteur (1822-1895)  fermentacja, podłoża agarowe, sterylizacja, szczepionka przeciw wąglikowi.
Robert Koch (1843-1910)  definicja choroby (z
ródło, droga przenoszenia), gruz
lica, metody barwienia.
Ilja Miecznikow (1845-1916)  wyjaśnił fagocytozę (immunologia).
Leon Cienkowski (1822-1887)  szczepionka przeciw wściekliz
nie (uratował rosyjski sektor cukru).
3. Znaczenie mikrobiologii:
Produkcja żywności (białka, pasze dla świń), witamin (głównie B), wina, piwa, sery.
Rozkład materii organicznej, w tym żywności  w celach zapobiegawczych stosujemy wymienione niżej procesy:
a. Suszenie, wędzenie (usuwanie wody).
b. Kandyzacja konfitur (cukier zwiększa ciśnienie osmotyczne).
c. Kiszenie kapusty:
-wytworzenie środowiska beztlenowego dla bakterii beztlenowych (szatkowanie i ubijanie),
-utlenianie cukrów (głównie celulozy),
-fermentacja (powstaje kwas mlekowy),
-obniżenie pH (zabicie bakterii chorobotwórczych).
d. Peklowanie (wstrzykiwanie azotynów, saletry).
e. Obniżenie temperatury (hamowanie metabolizmu).
f. Sterylizacja (w autoklawie).
Oczyszczanie wody i rozkład detergentów (biodegradacja).
Produkcja antybiotyków, surowic, szczepionek.
4. Procaryota i eucaroyta:
Procaryota Eucaryota
Mezosomy  wpuklenia błony komórkowej Brak
Brak Otoczka jÄ…drowa
Brak Mitochondrium + plastydy
Brak Wodniczki
Ściana komórkowa zbudowana z mureiny, peptydoglikanu Ściana komórkowa zbudowana z celulozy, chityny
Jeden typ rybosomów  70s Dwa typy rybosomów  70s i 80s
Brak ER i aparat Golgiego
Chromosomy bezpośrednio kontaktują się z cytoplazmą Chromosomy są otoczone dwuwarstwową błoną jądrową
Prosta struktura chromosomu (nazywany genoforem) Złożona struktura chromosomu
Brak JÄ…derko
Podział przez amitozę Podział przez mitozę, mejozę
Brak Histony
5. Podział królestwa Procaryota:
" Eubacteria  większa grupa:
a. Zawiera wszystkie bakterie ważne w medycynie.
b. Niewielka grupa żyje w środowiskach ekstremalnych.
c. Niektóre gatunki fotosyntetyzują: sinice, b. purpurowe i zielone.
d. Brak bakterii wytwarzajÄ…cych metan.
" Archebacteria  mniejsza grupa:
a. Dużo przedstawicieli żyje w warunkach ekstremalnych.
b. Należą bakterie wytwarzające metan.
c. W ścianie komórkowej zamiast mureiny występuje pseudomureina.
d. W błonie komórkowej posiadają estry kwasów tłuszczowych zamiast fosfolipidów.
e. Informacja genetyczna podzielona jest intronami, co świadczy o większym pokrewieństwie z Eukaryota.
6. Systematyka Bergey a:
a. Vol I (11 sekcji) - gramujemne bakterie o znaczeniu medycznym i przemysłowym:
" Sekcja 2  Pałeczki gramujemne tlenowe/mikroaerofilne, ruchliwe: Helicobacter pylori.
" Sekcja 4  Gramujemne tlenowe pałeczki i ziarniaki: Pseudomonas, Xantomonas, Zooglea, Azotobacter Rhizobium, Halobacterium, Aetobacter, Flavobacterium.
" Sekcja 5  Pałeczki gramujemne względnie beztlenowe: Escherichia, Schigella, Salmonella, Yersinia, Zymomonas.
" Sekcja 6  Pałeczki gramujemne beztlenowe.
" Sekcja 7  Bakterie dysymilujÄ…ce siarczyny oraz redukujÄ…ce siarkÄ™: Desulfovibrio.
b. Vol II (6 sekcji) - gramdodatnie bakterie o znaczeniu medycznym i przemysłowym:
" Sekcja 12  Ziarniaki gramdodatnie: Staphylococcus, Streptococcus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus.
" Sekcja 13  Pałeczki, laseczki i ziarniaki gramdodatnie wytwarzające przetrwalniki: Bacillus, Clostridium.
" Sekcja 14  Pałeczki nieprzetrwalnikujące, gramdodatnie, regularne: Lactobacillus.
" Sekcja 15  Pałeczki nieprzetrwalnikujące, gramdodatnie, nieregularne: Bifidobacterium, Propionibacterium, Cellulomonas.
c. Vol III (8 sekcji) - pozostałe gramujemne bakterie i archebakterie:
" Sekcja 18  Bakterie fotosyntezy anoksygenowej (beztlenowej): bakterie purpurowe i bakterie zielone.
" Sekcja 19  Bakterie fotosyntezy oksygenowej (tlenowej): grupa Cyanobacteria (sinice).
" Sekcja 20  Tlenowe bakterie hemolitotroficzne: bakterie nitryfikacyjne.
" Sekcja 21  Bakterie tworzÄ…ce wyrostki, wypustki i pÄ…czkujÄ…ce.
" Sekcja 22  Bakterie pochewkowe.
" Sekcja 23  Bakterie niefosfosyntetyzujące, o ruchy ślizgowym, nie wytwarzające ciał owocowych: Cytophaga.
" Sekcja 25  Archebakterie: bakterie metanogenne, halofilne, termo-acidofilne.
d. Vol IV (8 sekcji) - strzępkowe Actinomycetales i pokrewne bakterie:
" Sekcja 26  Nokardie.
" Sekcja 27  Promieniowce tworzÄ…ce sporangia: Actinomyces.
" Sekcja 28  Promieniowce i pokrewne rodzaje.
" Sekcja 29  Streptomycetes i pokrewne rodzaje: Streptomyces.
7. Skład chemiczny bakterii:
Woda (73-86%).
Sucha masa (14-27%):
-węgiel (50-64%),
-azot (7-12%),
-popiół (1-14%).
Białka czyli enzymy, przeciwciała i hormony (42-63%).
Lipidy, brak nienasyconych kwasów tłuszczowych i steroli (10%, ale waha się 3-23%).
Wielocukry, kwas tejchojowy, lipopolisacharydy, peptydoglikan (10%).
RNA (15%), DNA (2%).
Witaminy (nie potrzebują A, C, D)  głównie witaminy z grupy B (składnik FAD, NAD, NADP, enzymów).
8. Zawartość witamin w drobnoustrojach:
Bakterie wykorzystują głównie witaminy grupy B:
2
Nazwa Funkcja Ilość
Tiamina - wit. B1 Stanowi część enzymów dekarboksylujących, bierze udział w utlenianiu pirogronianu i cyklu pentozowym, jest dawcą grup < 132
dwuwęglowych.
Ryboflawina  wit. B2 Składnik enzymów flawinowych  FAD  biorących udział w przenoszeniu elektronów i wodoru w czasie oddychania. < 350
Kwas nikotynowy - niacyna Składnik NAD i NADP, bierze udział w przenoszeniu elektronów i wodoru. < 77
Pirydoksal  wit. B6 Bierze udział w metabolizmie aminokwasów jako część transaminaz, bierze udział w dekarboksylacji i tworzeniu wiązań C-C.
Kwas pantotenowy Wchodzi w skład koenzymu A, który bierze udział w cyklu Krebsa  jest przenośnikiem grup acylowych.
Biotyna Bierze udział w heterotroficznym wiązaniu CO2, reakcji de- i karboksylacji. 0,5-2,3
Kwas foliowy i związki Występuje w enzymach przenoszących grupę formylową i metylową; bierze udział w jej utlenianiu, syntezie puryn, seryny,
pokrewne histydyn.
Cyjanokobalamina  wit. B12 Występuje w enzymach przenoszących grupę metylową oraz redukujących grupę formylową do metylowej, bierze udział w 3,3-5
syntezie tyminy.
Kwas lipoinowy Bierze udziaÅ‚ w aktywnej dekarboksylacji ²-ketokwasów i przenoszeniu grup acylowych.
Kwas paraaminobenzoesowy - Jest prekursorem kwasu foliowego.
PABA
Koenzym M Redukuje CO2 do metanu.
Ilość witamin podana jest w mikrogramach na 1 gram suchej masy bakterii.
9. Barwienie złożone metodą Gramma:
Najpierw nakładamy na preparat fiolet krystaliczny na 2 minuty, po czym spłukujemy go wodą. Następnie nakładamy płyn Lugola. Fiolet oraz płyn lugola wnikają w ściane bakterii G+ oraz G-
. Następnie płuczemy preparat w alkoholu z acetonem przez około 30 sekund, co powoduje wypłukanie barwników z cienkiej ściany bakterii gramujemnych. Następnie nakładamy na płytkę
fuksynę zasadową na 30 sekund, która barwi bakterie G- na różowo, nie zmieniając przy tym granatowego zabarwienia bakterii G+.
10. Morfologia bakterii:
+ziarniaki (Micrococcus flavus)
+paciorkowce (Strepthococcus)
+gronkowce (Staphylococcus)
+pakietowce (Sarcina lutea)
+laseczki (Lactobacillus, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Cellulomonas)
-pałeczki (Escherichia, Salmonella, Shigella, Serratia, Thiobacillus, Proteus, Klebsiella, Pseudomonas)
-śrubowce (Spirillum volutans)
-przecinkowce (Vibrio cholerae)
11. Struktury komórkowe bakterii:
Flagella (wić)  zbudowane głównie z filamentów tubulinowych, zakotwiczonych w mechanizmie biochemicznym w błonie komórkowej.
Pili (wypustki cytoplazmatyczne)  funkcja adhezyjna (czepna do pyłków), koniugacyjna (do łączenia dwóch haploidów i wymiany fragmentu genomu).
Otoczka śluzowa  funkcja ochronna przed fagocytozą, suszą i wydalonymi, toksycznymi, metabolitami.
Ściana komórkowa:
Gram+: Gram :
-wąska przestrzeń peryplazmatyczna, -duża przestrzeń peryplazmatyczna,
-duża ilość mureiny (kilkanaście warstw), -mała ilość mureiny (1-2 warstwy),
-kwas tejchojowy, lipotejchojowy, -brak,
-brak, -błona zewnętrzna (lipopolisacharydy),
-protoplast podatny na działanie lizozymu, -sferoplast niepodatyny na działanie lizozymu i czynnika chelatującego
-PI na powierzchni 2-3 pH, -PI na powierzchni  wyższy,
-wrażliwe na barwniki anilinowe -mało wrażliwe,
-wrażliwe na penicylinę, -mało wrażliwe,
-wrażliwe na detergenty, -mało wrażliwe,
Bakterie mogą żyć bez ściany komórkowej (w środowisku izotonicznym).
Protoplastyzacja  niszczenie ściany komórkowej przez penicylinę (funkcje zapobiegawczą pełni penicylinaza).
Błona cytoplazmatyczna  odpowiada głównie za selektywne przepuszczanie substancji niezbędnych w procesie oddychania oraz odżywiania; z racji braku wakuol magazynujących substancje
odżywcze specjalne białka wychwytują substancje odżywcze na bieżąco.
Cytoplazma  zbudowana z wody, soli mineralnych, aminokwasów i witamin  substancja koloidalna, nieruchoma.
Genofor (chromosom) nie posiada otoczki jądrowej, jąderka i histonów  jak w przypadku komórek eukariotycznych. Rdzeń białkowy przytwierdza od 40 do 40 domen  superskręconych pętli
DNA, z których każda składa się z około 100 kb. Pętle te mogą się rozkręcać lub kondensować przy udziale odpowiednich białek, co umożliwia lub uniemożliwia ekspresje genomu.
Plazmid (podrzędny DNA komórki):
-zbudowany z DNA, uzupełnia funkcje jądra,
-pełni funkcje kodujące (odporność na antybiotyki; coraz częściej można usłyszeć, że plazmidy kodują białka metabolizmu podstawowego),
-pełni funkcje koniugacyjne (wymieniany pomiędzy komórkami w celu zwiększenia różnorodności genetycznej).
Rybosomy (bardzo dużo - 5000  50000 w komórce):
-zbudowane z RNA (70%) i białek zasadowych (30%),
-ich funkcja jest synteza białek,
-mogą tworzyć polisomy  zgrupowania kilku rybosomów przeprowadzających proces translacji na jednej nici mRNA).
Mezosomy (wpuklenie błony cytoplazmatycznej):
-spełnia funkcje w procesie oddychania (transport elektronów i protonów) oraz syntezie lipidów,
-zbudowane z białek i lipidów,
-przenoszenie endospor,
-występują głównie u bakterii gramdodatnich (brak u niektórych gramujemnych).
Rapidosomy (250 µm)  defektywne bakteriofagi.
Aparat fotosyntetyczny:
-zbudowane z tylakoidów (lamelarne, tabularne, pęcherzykowate) lub mezosomów,
-zawiera bakteriochlorofil, chlorofil a i/lub fikobiliny.
Wakuole gazowe - występują u bakterii fototropicznych, służą do utrzymywania bakterii na powierzchni wody, np. Clostridum, Halobacterium.
Endospory (ich tworzenie jest uwarunkowane genetycznie  występuje tylko u Clostridum i Bacillus):
3
a. Budowa:
-zagęszczona cytoplazma,
-błona cytoplazmatyczna,
-ściana komórkowa komórki wegetatywnej,
-kora (cortex),
-wewnętrzna osłona spory,
-zewnętrzna osłona spory,
-egzosporium.
b. Skład chemiczny w porównaniu do komórki wegetatywnej:
-mniej cukrów (jedynie kwas dipikolinowy, ze względu na jego ciepłostabilność),
-więcej białek, aminokwasów ( głównie cysteiny), Ca2+, DPA, PHB,
-niski pobór O2.
Jeśli nie ma zagrożenia ze strony niesprzyjających warunków środowiska, wtedy następuje powrót do formy wegetatywnej, sporulacja (nawet w ciągu godziny).
12. Rozkład białek:
Na zewnątrz enzymami proteolitycznymi do oligopeptydów oraz peptydazami do aminokwasów, po czym aminokwasy są przyswajane na drodze transportu aktywnego.
Wewnątrz następuje deaminacji, dekarboksylacja lub bezpośrednie wykorzystanie do biosyntezy.
13. Transport pokarmu i metabolitów:
Na drodze dyfuzji, osmozy, pod wpływem zmiany składu chemicznego otoczenia, co wywołuje zmianę ciśnienia osmotycznego:
-duże ciśnienie wewnątrz komórki (dopływ substancji z otoczenia do wewnątrz)  pęcznienie,
-małe ciśnienie wewnątrz komórki (odpływ substancji na zewnątrz)  kurczenie.
Rozpuszczanie w lipidach błony komórkowej (głównie witaminy A, D, E, K).
Wybiórcze pobieranie jonów wywołane potencjałem elektrycznym bez nakładu energii.
Fagocytoza  pobieranie substancji stałych otoczonych fragmentami błony komórkowej.
Pinocytoza  pochłanianie cieczy otoczonej fragmentami błony komórkowej.
Aktywnie przy pomocy białek zwanych permeazami  transporterem jest walinomycyna, z wykorzystaniem ATP.
Aktywnie przez związki chelatujące  kleszczowe wiązanie jonów przez siderochromy (enterocholina u E. coli), z wykorzystanie ATP.
14. Rozmnażanie bakterii (rozmnażają się tylko bezpłciowo):
Fragmentacja nitek lub wypustek cytoplazmatycznych  proces przypominajÄ…cy pÄ…czkowanie,
Podział komórki na drodze amitozy (średni czas podziału waha się u konkretnych gatunków od 15 do 30 minut  w idealnych warunkach środowiskowych):
-Streptococcus pyogenes (32)
-Staphylococcus aureus (27-30)
-Pseudomonas aeruginosa (34)
-Escherichia coli (16,5-17)
-Salmonella typhi (23,5)
-Bacillus mycoides (28)
W przypadku skrajnych warunków środowiska, nieodpowiednich, następuje tworzenie przetrwalników, jednak nie służą one do rozmnażania ale do umożliwienia przeżycia.
15. Replikacja DNA (średni czas replikacji to około 40 minut)  proces semikonserwatywny, w którym podwójna nić DNA ulega powieleniu:
Inicjacja - miejsce ori C (u procaryota) lub ore (u eucaryota) na czÄ…steczce DNA; procaryota posiadajÄ… 1 miejsce ori C.
Elongacja  na nici wiodącej polimeryzacja przebiega w sposób ciągły, na opóz
nionej  fragmentarycznie (powstajÄ… fragmenty Okazaki):
-topoizomerazy DNA  rozcinanie nici DNA (typ I  jednej, typ II  dwóch);
-helikazy - rozrywanie wiązań wodorowych, rozkręcanie helisy i umożliwienie rozpoczęcia procesu;
-białka wiążące ssDNA - SSB (procaryota), zapobieganie skręcaniu się nici DNA;
-prymaza - synteza starterów (krótkich cząsteczek RNA, które zapewniają wolną gr. -OH polimerazom);
-polimerazy DNA  synteza DNA.
Terminacja  koniec replikacji następuje w momencie, gdy zostanie zreplikowany cały genom.
16. Ekspresja genów:
Replikacja - podwojenie materiału genetycznego (w jądrze komórkowym lub cytoplazmie u procaryota).
Transkrypcja - przepisywanie informacji genetycznej z DNA na RNA (w jądrze komórkowym lub cytoplazmie u procaryota), po czym może nastąpić (u archebacteria i eucaryota) obróbka
potranskrypcyjna  składanie genów (wycinanie intronów, scalanie egzonów).
Translacja  biosynteza białka (w cytoplazmie, przy udziale rybosomów):
a. Inicjacja:
-połączenie podjednostki małej z dużą,
-do mRNA przyłącza się aminokwas startowy (metionina).
b. Elongacja:
-aminokwas startowy opuszcza rybosom,
-do mRNA zostają przyłączone kolejne aminokwasy.
c. Terminacja:
-po trafieniu na kodon  stop ,
-białko odłącza się od mRNA i zaczyna pełnić przypisaną funkcję.
17. Nukleoid - nić DNA. Nukleotydy - estry nukleozydów i kwasu fosforowego. Nukleozyd - poÅ‚Ä…czenia zasady azotowej z rybozÄ… lub deoksyrybozÄ… poprzez wiÄ…zanie N-²-glikozydowe.
18. Wzrost na podłożach stałych (hodowla płytkowa):
Opis powinien zawierać przejrzystość, średnicę, barwę oraz:
Kształt  kropkowy, okrągły, włóknisty, nieregularny, korzeniowy, wrzecionowaty,
Profil  płaski, uniesiony, wypukły, poduszkowaty, guzowaty,
Brzeg  pełny, pofalowany, płatkowy, ząbkowaty, włóknisty, kręty.
Wyróżniamy trzy typy wzrostu: S  gładki, R  szorstki i M  śluzowaty.
19. Wzrost na podłożach płynnych:
Dyfuzyjny (całkowite zmętnienie)  świadczy o tym, że bakterie są względnymi beztlenowcami.
4
Agregacyjny (zmętnienie na dnie)  charakterystyczny dla bezwzględnych beztlenowców.
Kożuszkowy (na powierzchni)  charakterystyczny dla bezwzględnych tlenowców.
20. Oddychanie  proces kataboliczny  egzoenergetyczny; polegający na oderwaniu i przenoszenia elektronów oraz protonów, w wyniku czego dochodzi do utlenienia i redukcji - zostaje
uwolniona energia (w procesach tych uczestniczą dehydrogenazy i oksydazy). Wyróżniamy następujące etapy oddychania tlenowego:
Glikoliza (cytoplazma) - rozkład glukozy do pirogronianu, z zyskiem 2 ATP, uwalnia się wodór (zarówno w warunkach tlenowych jak i beztlenowych).
Tworzenie acetylo-CoA (matriks mitochondrium lub macierz mezosomowa) - pirogronian ulega degradacji i Å‚Ä…czy siÄ™ z koenzymem A, w wyniku czego powstaje acetylo-CoA i uwalnia siÄ™
wodór oraz CO2.
Cykl kwasu cytrynowego (matriks mitochondrium lub macierz mezosomowa)  ciąg reakcji, w których grupa acetylowa z acetylo-CoA jest degradowana do CO2; uwalnia się wodór związany
w postaci NADH2 i FADH2 oraz GTP.
A
ańcuch oddechowy  (błona mitochondriów lub mezosomów) wodór (i jego elektrony) są przenoszone wzdłuż łańcucha (FAD, NAD, cytochromy, ubichinon); po każdym przejściu wyzwala
się energia ATP, końcowym akceptorem wodoru jest tlen.
21. Oddychanie tlenowe opisany jest powyżej, w jego procesie z jednej cząsteczki glukozy są uwalniane 32 cząsteczki ATP.
Bacillus, Penicillium.
22. Oddychanie względnie beztlenowe  bakterie oddychające w ten sposób w większości oddychają tlenowo, jednak z tą różnicą, że przy braku tlenu mogą one przechodzić na oddychanie
beztlenowe.
Pseudomonas, Escherichia, Salmonella, Shigella, Staphylococcus, Strepthococcus.
23. Oddychanie beztlenowe:
Oksydoredukcyjne (fermentacyjne)  ostatecznym akceptorem jest związek organiczny, występuje krótki łańcuch oddechowy (tylko FAD i NAD, ubichinon), mało energii (1-3 ATP / 1 cz.
glukozy):
a. Mlekowa:
-homofermentacja (powstaje tylko kwas mlekowy), np. Streptococcus lactis, Lactobacillus lactis.
-heterofermentacja (powstaje bezużyteczna kwasów i wodoru), np. Lactobacillus brevis, E. coli.
b. Alkoholowa (S. cerevisiae).
c. Masłowa (Clostridum butulicum):
-oprócz kwasu masłowego powstaje dużo CO2 i wodoru.
d. Propionowa (Clostridum propionicum):
-oprócz kw. propionowego powstaje dużo CO2; wykorzystywany do produkcji produkcja serów z dziurami.
e. Acetonowobutanolowa (Clostridium):
-wykorzystywana podczas II WŚ do produkcji acetonu (materiał wybuchowy); wykorzystywana do produkcji butanol (produkcja przy produkcji kauczuku),
-występują w przewodzie pokarmowy (podnoszą pH, stabilizują funkcjonalność enzymów).
Redukcyjne  występuje, gdy brak jest związków organicznych, akceptorem jest związek nieorganiczny; występuje długi łańcuch oddechowy (układ cytochromów), dużo energii (jednak mniej
niż u tlenowców):
a. Azotanowe (denitryfikacja): azotany azotyny, ditlenek azotu, azot;
-bakterie tlenowe i mikroaerofile: Thiobacillus denitrificans, Paracoccus denitrificans,
b. Siarczanowe (desulfurykacja): siarczany siarkowodór, siarka;
-bakterie beztlenowe: Desulfococcus, Desulfovibrio, Desuflobacillus,
c. Siarkowe: siarka kopalna siarkowodór;
-bakterie mikroaerofile lub beztlenowce: Pyrodictium, Desulfuromonas,
d. Węglanowe: węglany, CO2 kwas octowy lub aceton;
-Acetobacterium, Clostridum aceticum,
e. Metanogenne: węglany, CO2 (z fermentacji związków organicznych) metan;
-Methanobacterium,
f. Żelazowe: Fe3+ Fe2+;
-Alteromonas.
g. Manganowe: Mn4+ Mn2+.
Endogenne (wykorzystywanie substancje budulcowe własnego organizmu do produkcji energii i ochrona genoforu w warunkach ekstremalnych).
24. Podział organizmów ze względu na sposoby odżywiania:
Autotrofy (fotosynteza, utlenianie związków organicznych)
Heterotrofy (chemosynteza, utlenienie związków nieorganicznych):
-prototrofy (utleniajÄ… jeden zwiÄ…zek),
-auksotrofy (utleniają więcej niż jeden związek).
Oligotrofy (odżywianie się śladowymi ilościami pokarmu, np. wodą).
25. Energia:
Fizyczna (słoneczna)  organizmy ją wykorzystujące to fototrofy,
Chemiczna  organizmy ją wykorzystujące możemy podzielić na:
-chemoorganotrofy  gdy z
ródło energii pochodzi z rozkładu związków organicznych,
-chemilitotrofy  gdy z
ródło energii pochodzi z rozkłądu związków nieorganicznych.
26. Fotosynteza anoksygeniczna  proces anaboliczny, endoenergetyczny; w wyniku którego, przy pomocy energii i odpowiednich struktur komórkowych powstają związki organiczne;
beztlenowa, nie powstaje tlen.
Niezbędne czynniki:
-CO2 (niezbędny do syntezy asymilatów),
-dawca protonów (związek dostarczający jonów wodorowych, np. H2S),
-obecności światła (450-750nm odpowiedzialne za wybijanie elektronów z fotosystemów i aktywację kaskady enzymów),
-chlorofil (wraz z innymi barwnikami pomocniczymi buduje fotosystemy).
PRZEBIEG:
Rodzaje fosforylacji:
-cykliczna (powstaje tylko energia),
-niecykliczna (powstaje tzw. siła asymilacyjna  ATP i NADPH2 oraz związek uwolniony pod wpływem fotolizy dawcy wodoru, np. siarka).
Cykl Calvina:
-karboksylacja RuBP przy pomocy CO2 w wyniku czego powstaje PGA,
-redukcja PGA, z wykorzystaniem siły asymilacyjnej, do PGAld,
-regeneracja PGAld do RuBP w pięciu etapach przejściowych, z uwolnieniem asymilatów i poborem ATP.
Bakterie fotosyntezujące (tylko beztlenowce lub względne beztlenowce):
a. Beztlenowe (wykorzystują nawet słabe oświetlenie, nie przeprowadzają fotolizy wody, donorem wodoru jest H2S z oddychania redukcyjnego, tj. desulfurikacji oraz wodór z
procesu fermentacji):
-purpurowe bakterie siarkowe (powodują odkładanie siarki wewnątrz komórki bakteryjnej): Chromatium,
-zielone bakterie siarkowe (powodują odkładanie siarki na zewnątrz organizmu): Chlorobium,
-purpurowe bakterie bezsiarkowe (powodują odkładanie siarki na zewnątrz komórek): Rhodospirillum,
-bakterie zielone: Chloroflexus.
b. WyjÄ…tki!
Tlenowe (przeprowadzają fotolizę wody, wiążą azot z pomocą którego tworzą białka, węglowodany):
-sinice (cyjanobakterie)  produkujÄ… cysty, formy przetrwalne oraz toksyny,
-Halobacterium (Archeae)  na błonie cytoplazmatycznej posiadają  purpurowe plamki (bakteriorodopsyna)  przeprowadzają tylko fosforylację cykliczną (wykorzystują ją do produkcji
energii).
27. Chemosynteza jest to występujący tylko u bakterii proces anaboliczny służący do syntezy związków złożonych ze związków złożonych przy udziale energii chemicznej:
Bakterie chemosyntezujÄ…ce:
a. Nitryfikacja:
Nitrosomonas
2NH + 3O2 2HNO2 + 2H2O +158kcal
2
Nitrobacter
2HNO2 + O2 2HNO3 + 36kcal
b. Sulfurykacja:
5
Beygiatoa
2H2S + O2 2H2O + 2S + 65kcal
Thiorix
2S + 3O2 + 2H O 2H SO4 + 284kcal
2 2
c. Utlenianie żelaza:
1
Ferrobacillus
2Fe(HCO3) + + H2O 2Fe(OH ) + 4CO2 + E
2 3
2O2
d. Utlenianie wodoru:
Hydrogenomonas
2H2 + O2 2H2O +114kcal
e. Utlenianie matanu:
Bakterie matanowe
CH4 2O2 CO2 + 2H2O +106kcal
28. Bakterie a grzyby:
Grzyby Bakterie
JÄ…dro Eukariontyczne Genofor prokariotyczny
Cytoplazma Posiadają mitochondria i siateczkę Brak mitochondriów i siateczki śródplazmatycznej
śródplazmatyczną
Błona plazmatyczna Posiadają w składzie sterole Brak steroli
Podstawowy składnik ściany Chityna Peptydoglikan (mureina)
komórkowej
Spory Do rozmnażania bezpłciowego Do przetrwania, nie do reprodukcji
Dymorfizm Tak Nie
Metabolizm Brak bezwzględnych beztlenowców Dużo bezwzględnych beztlenowców
29. Grzyby strzępkowe:
Cechy fizjologiczne:
-optymalne pH 5,5-6,5 (niektóre gatunki mają optimum pH przy 3-11);
-optymalna temperatura 25ÚC / czas inkubacji to 5-7 dni;
-środowisko wilgotne (w suchym powstają formy przetrwalnikowe);
-odżywianie heterotroficzne (glukoza, sole amonowe);
-oddychanie tlenowe (wzrost powierzchniowy);
-bogate kompleksy enzymów rozkładających ligninę, celulozę;
-przeprowadzaja reakcje syntezy czego produktami ubocznymi sÄ… wytwarzajÄ… mykotoksyny lub antybiotyki.
Budowa:
-ściana komórkowa zbudowana z celulozy, glukanu, chityny (brak mureiny),
-budowa komórki charakterystyczna dla każdego eucaryota,
-mogą występować w formie komórczaków.
Rozmnażanie wegetatywne:
Rozszczepianie fragmentów strzępek grzybni:
a. Atrospory (Geotrichum).
Zarodnikowanie:
b. Sporangialne - z grzybni wyrastają sporangiofory, na ich końcach tworzą się sporangia, na których wytwarzają się endospory:
-Mucor (sporangiofory się rozgałęz
niajÄ…),
-Rhizopus (wszystkie sporagiofory wyrastają z jednego miejsca, występują ryzoidy przytwierdzające grzybnię do podłoża).
c. Konidialne:
-Fialokonidia (z grzybni wyrasta konidiofor, który może mieć różną budowę, na jego końcu znajdują się egzospory,
np. Aspergillus, Penicillium);
-Aleurospory: mikrokonidia, makrokonidia (Alternaria, Trichoderma, Fusarium),
-Artrospory (fragmenty strzępek lub pojedynczych komórek).
d. Zarodniki pływkowe  przystosowane do środowiska wodnego, otoczone tylko błoną (brak ściany komórkowej), np. Oomycetes.
e. Przetrwalnikowe, przetrwalniki wytwarzane są w niesprzyjających warunkach środowiskowych:
-Chlamydospory (grzybnia luz
na);
-Sklerocja (grzybnia zbita).
Rozmnażanie generatywne:
a. Plazmogamia (połączenie 2 protoplastów przez włostek lub przez zanikanie ściany poprzecznej).
b. Kariogamia (połączenie 2 zróżnicowanych genetycznie jąder),
c. Mejoza (powstaje jądro o pojedynczej liczbie chromosomów)
Formy rozmnażania płciowego:
a. Gametogamia - proces prowadzÄ…cy do zespolenia gamet haploidalnych, wytworzonych w procesie mejozy,
b. Somatogamia - zrastanie się strzępek haploidalnych. Polega na kopulacji wegetatywnych strzępek różniących się pod względem płciowym. Najpierw następuje plazmogamia,
natomiast Å‚Ä…cznie siÄ™ jÄ…der w diploidalne - kariogamia zachodzi po pewnym czasie.
30. Drożdże:
Cechy fizjologiczne:
-optymalne pH 5-6 (dla niektórych gatunków waha się od 3 do7,5);
-optymalna temperatura 30ÚC (2ÚC-46ÚC) / czas inkubacji 48 h;
-środowisko wilgotne (w suchym powstają formy przetrwalnikowe);
-odżywianie heterotroficzne;
-oddychanie względnie beztlenowe.
Rozmnażanie wegetatywne (determinowane przez kształt):
PÄ…czkowanie:
a. Na całej powierzchni  wielostronne, z każdej strony może powstać pączek, lecz tylko raz, tworząc bliznę pourodzeniową, w efekcie powstają komórki macierzysta i potomna lub
zespoły pączków, które tworzą psuedogrzybnię, która jest pozbawiona sept (Saccharomyces);
b. Jedno lub dwubiegunowe (Kloeckera).
Przez podział  przed podziałem rosną na długość, po czym na środku tworzy się przegroda, zamykająca dośrodkowo światło komórki, następnie komórki się rozdzielają
(Schizosaccharomyces). Przez podział w niekorzystnych warunkach powstają formy przetrwalne.
Przez artrospory  odcinanie fragmentów grzybni, zawierającej septy (Trichosporon);
Przez ballistospory  wyrasta sterigma - pęcherzyk wydzielający płyn, w którym zbiera się komórka potomna, która następnie jest wystrzeliwana (nawet na 1,5 cm).
Rozmnażanie generatywne:
-mating - zachodzi pomiędzy haploidami przeciwnych typów koniugacyjnych a (MATa) i ą (MATą), prowadzi do powstania diploida; etapy: spotkanie się, wydzielanie feromonów,
wytworzenie wypustek (shmooing), koniugacja;
-starvation - w niesprzyjających warunkach następuje mejoza, powstaje haploid (tetrametr).
31. Oddziaływanie bakterii na człowieka:
Pozytywne:
-pomoc w trawieniu (rozkład celulozy przez E. coli  celuloza);
-dostarczanie witamin, przyswajalnych białek.
Negatywne:
-powodowanie wielu chorób, w tym sepsy (ogólnego zakażenia całego organizmu poprzez krew),
-wytwarzanie toksyn (egzotoksyny, czyli metabolity oraz endotoksyny, czyli część ściany komórkowej).
Cecha Endotoksyny Egzotoksyny
6
y
ródło bakterie Gram- (Enterobacteriacea) bakterie Gram+ i Gram-
Skład chemiczny lipopolisacharyd białko
Toksyczna czÄ…steczka lipid A domena aktywna
Cząsteczka antygenowa . lipopolisacharyd białko
Wrażliwość na temperaturę stabilna labilna
Swoistość gatunkowa brak tak
Uwalnianie z komórki liza bakterii aktywne
Właściwości oddzielania się od komórki trudno łatwo
bakteryjnej
Właściwości uodparniające słabe silne
Okres inkubacji od kilkunastu minut do kilku godzin od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin
Czas trwania choroby od kilkunastu godzin do od kilku minut do kilkunastu godzin
kilku dni
Działanie chorobotwórcze po podaniu działają z reguły wyjątkowo (toksyna botulinowa) działają po podaniu doustnym
doustnym
Toksyczność stosunkowo mała bardzo duża
Możność odtoksycznienia brak istnieje
aldehydem mrówkowym
32. Minimalna dawka Å›miertelna jest to minimalna dawka danej toksyny potrzebna do wywoÅ‚ania Å›mierci osobnika ludzkiego, podana w µg:
-toksyna botulinowa (0,00012),
-toksyna tężcowa (0,0033),
-jad kobry (0,002),
-strychnina (0,06),
-cyjanek potasowy (1,9),
-toksyna błonicza (2,0).
33. Bakterie wywołujące infekcje i wytwarzające toksyny:
Bakteria Choroba Toksyna, atakowana tkanka
Clostridium botulinum botulizm neurotoksyna
Clostridium perfringens zgorzel gazowa, zatrucie a-toksyna, tkanki Å‚Ä…czne
pokarmowe
Clostridium tetani tężec neurotoksyna
Helicobacter pylori zapalenie żołądka i jelit, wytwarzanie kwasu
zapalenie wÄ…troby
Mycobacterium leprae trąd skóra i inne tkanki
Mycobacterium tuberculosis gruz
lica płuca i inne tkanki
Pseudomonas aeruginosa zakażenia skóry i płuc
Rickettsia prowazekii dur plamisty naczynia włosowate
Salmonella paratyphi dur rzekomy LPS
Shigella dysenteriae czerwonka, biegunki neurotoksyna
Staphylococcus aureus ropnie, zatrucia a-toksyna (enterotoksyna)
pokarmowe
Streptococcus pyogenes szkarlatyna streptolizyny
Yersinia pestis dżuma gruczołowa i płucna toksyna dżumy
34. Mikotoksyny:
Aflatoksyny B1, G1, M1 (Aspergillus flavus, Aspergillus parasiticus)  gromadzą się w wątrobie, nerkach, mięśniach, tkance tłuszczowej (nowotwory),
Ochratoksyny (Aspergillus, Penicillium),
Zearalenon (Fusarium)  bezpłodność u trzody,
Trichoteceny (Fusarium, Myrothecium, Trichoderma, Stachybotrys)  zapalenie skóry, wymioty,
Patulina (Aspergillus, Byssochlamys)  antybiotyczne względem E. coli, Streptococcus aureus oraz Rhizopus; fitotokysczne, hamuje rozwój siewek ogórków, grochu, pomidorów, pszenicy.
35. Dezynfekcja - proces zabicia wszystkich form wegetatywnych mikroorganizmów chorobotwórczych i niechorobotwórczych za pomocą metod fizycznych, chemicznych i mechanicznych.
36. Sterylizacja - proces polegający na zabiciu wszystkich mikroorganizmów - niezależnie od stadium rozwojowego, a więc zarówno form wegetatywnych, jak też form przetrwalnych.
37. Środki antyseptyczne - substancje, które stosuje się miejscowo na tkanki ludzkie, hamują wzrost drobnoustrojów, albo je zabijają, bez uszkadzania tkanek ludzkich, na które je zastosowano.
38. Środki dezynfekcyjne - substancje, które zabijają drobnoustroje (z wyjątkiem spor), stosowane wyłącznie do dezynfekcji przedmiotów.
39. Metody jałowienia
Na sucho:
-wyżarzanie - ezy, igły;
-opalanie  probówki;
-sterylizacja w suszarce - szkło laboratoryjne oraz niektóre związki chemiczne, czynnikiem wyjaławiającym jest suche, gorące powietrze o temperaturze 1600C, przez 2 godziny.
Na mokro:
-sterylizacja w autoklawie  pożywki oraz drobny sprzÄ™t laboratoryjny, czynnikiem wyjaÅ‚awiajÄ…cym jest przegrzana nasycona para wodna pod zwiÄ™kszonym ciÅ›nieniem (1 at., 121°C, przez 20  30
min);
7
-w aparacie Kocha (pasteryzcja)  pożywki, czynnikiem wyjawiającym jest gorąca woda o temperaturze około 850C przez 30 minut,
-w aparacie Kocha (tyndalizacja)  trzykrotna pasteryzacja (w 1000C), I - giną formy wegetatywne, II - giną formy wegetatywne, które rozwinęły się z form przetrwalnych, III - upewnia nas o zabiciu
wszystkich drobnoustrojów;
-UHT - bÅ‚yskawicznym pasteryzacja, 1-2 sekundowym podgrzaniu do temp. ponad 100°C (135-150°C dla mleka) i równie bÅ‚yskawicznym ochÅ‚odzeniu do temperatury pokojowej.
Promieniowanie:
-UV - lampy kwarcowe są wypełnione oparami rtęci, które emitujące w 95% promieniowanie o długości fali 258 nm, tą część widma, która jest najsilniej absorbowane przez kwasy nukleinowe,
stosowane do zabijania mikroorganizmów w powietrzu oraz na odkrytych powierzchniach,
-X - promieniowanie jonizujące zabija mikroorganizmy oraz formy przetrwane (pożywki).
Filtrowanie  pożywki zawierające witaminy, aminokwasy, surowicę; filtrowanie jest prowadzone na zimno, dzięki porom, które są mniejsze od rozmiarów bakterii, odfiltrowane drobnoustroje
osadzają się na filtrze, a uzyskany filtrat jest jałowy.
Wirowanie  pożywki, następuje oddzielanie komórek mikroorganizmów od zawiesiny  służy do otrzymywania superlatantów.
Ultradz
więki  dz
więki w zakresie 20-100 kHz są stosowane do rozbijania komórek bakteryjnych.
40. Środki chemiczne do jałowienia:
Kationowe  czwartorzędowe związki amoniowe.
Anionowe  mydła i kwasy tłuszczowe.
Niejonowe  etanol, fenol.
41. Czynniki wpływające na sterylizację:
Rodzaj i stężenie środka.
Wrażliwość drobnoustrojów.
Temperatura i wilgotność środowiska.
Czas działania środka.
Obecność substancji organicznych w dezynfekowanym otoczeniu.
42. Czas śmierci termicznej  określony czas do zniszczenia drobnoustrojów w danej temperaturze.
43. Temperatura śmierci termicznej  najniższa temperatura, w które giną drobnoustroje w ciągu 10 minut.
44. Czas 10 x krotnej redukcji drobnoustrojów  czas do dziesięciokrotnego zmniejszenia populacji drobnoustrojów.
45. Czynniki środowiskowe wpływające na bakterie (badaniem tej zależności zajmuje się synekologia):
Obecność związków organicznych w glebie.
Wilgotność.
Ciśnienie osmotyczne.
Odpowiednie pH.
Dostępność tlenu wywołuje aerotaksję.
Temperatura.
Toksyczność (obecność substancji powierzchniowo czynnych uszkadzających błonę komórkową - głównie).
Odpowiednie związki chemiczne  wywołują chemotaksje  dążenie do atraktanta lub ucieczka od repelenta. .
Natężenie światła powoduje fototaksję  dążenie do światła, np. dzięki wakuolom powietrznym (beztlenowce oraz sinice).
Pole magnetyczne wywołujące magnetaksje.
Promieniowanie wywołujące tigmotaksje  przyczepienie się do kurzu, aby zabezpieczyć się przed promieniowaniem, np. Zooglea.
46. Czynniki hamujące metabolizm mikroorganizmów:
Niedobór związków odżywczych:
-obniżenie rozmnażania z 20 minut do 800 minut,
-często prowadzi do utleniania związków, z których są zbudowane w celu uzyskania energii i ochrony genoforu.
Ciśnienie osmotyczne:
-słone morza, zasolone gleby (przetrwają tylko bakterie Halofilne),
-stosowane w konserwacji powideł, peklowaniu.
Ciśnienie mechaniczne:
-bakterie wytrzymujÄ… do 600 at.,
-endotoksyny wytrzymujÄ… do 12 000 at.,
-enzymy wytrzymujÄ… do 17 000 at.,
-endospory wytrzymujÄ… do 20 000 at.
Ciśnienie hydrostatyczne (przetrwają tylko bakterie Barofilne).
Wysuszenie, utrata wody:
-stosowane podczas wędzenia.
Temperatura:
-psychrofilne (10deg)  Bacillus, Galionella, grzyby pleśniowe,
-mezofilne (36deg)  Escherichia, Pseudomonas, Staphylococcus,
-termofilne (60deg)  Thermoactinomyces vulgaris (zawiera dużo kwasów tłuszczowych).
Wymagania tlenowe:
-tlenowe  Nitrosomonas, Thiobacillus, Nitrobacter,
-beztlenowe  Clostridum,
-względnie beztlenowe  Escherichia, Pseudomonas, Staphylococcus.
pH:
-acidofile  Thiobacillus, Sulfolobus;
-neutrofile  Alcaligenes, Pseudomonas;
-alkalofile  Bacillus.
47. Czynniki denaturujące białko:
Temperatura.
Stężone kwasy i zasady.
Alkohole.
Metale ciężkie i ich sole.
ZwiÄ…zki aromatyczne.
48. Czynniki uszkadzające ścianę komórkową:
Lizozym (usuwa).
Antybiotyki (Penicillium).
Barwnik (fiolet krystaliczny).
Pierwiastki (jony magnezu i wapnia).
49. Czynniki uszkadzające błonę cytoplazmatyczną:
Substancje powierzchniowo czynne:
-anionowe (mydła),
-kationowe (detergenty).
Antybiotyki i ich metabolity.
Rtęć, Kobalt oraz Nikiel.
50. Czynniki uszkadzajÄ…ce DNA:
Antybiotyki (Streptomycyna)  hamujÄ… replikacjÄ™, blokujÄ… rybosomy.
Promieniowanie jonizujÄ…ce oraz UV  powstajÄ… dimery tyminy oraz wolne rodniki.
51. Wpływ bakterii na środowisko:
Podnoszenie temperatury, na przykład podczas kompostowania następuje wzrost temperatury, co jest wywołaneobecnością i działalnością bakterii beztlenowych, co może powodować
samozapłon siana.
SÄ… z
ródłami światła widzialnego (dzięki luminescencji zachodzącej wewnątrz komórek)  Vibrio posiadają lucyferynę (nieszkodliwe).
Obniżenie potencjału redoks.
Wpływa na pH gleby:
-rozkład białka, przemiany azotu  alkalizacja środowiska,
-fermentacja kwasowa, acetonowo-butolowa, utlenienie siarki  obniżenie pH.
8
Biorą udział w procesie tworzenia gleb, skał (głównie warstwy ornej do 40 cm).
Tworzenie humusu.
Powstawanie kopalin, na przykład siarki kopalnej.
y
ródło siarkowodoru (desufurikacja, rozkład białek, siarka pochodzenia wulkanicznego).
Powstawanie saletry azotowej:
-saletra chilijska powstała, wskutek rozkładu białka (guano), następnego utlenienie amoniaku do azotanów.
Pełnią funkcję bioindykatorów.
52. Wzajemne oddziaływanie bakterii:
Antagonistyczne:
a. Bezpośrednie:
-pasożytnictwo (przejściowe  Lactobacillus, względne - E. coli, bezwzględne - dwoinka rzeżączki),
-drapieżnictwo.
b. Pośrednie:
-fizyczne (oddziaływanie poprzez modulacje czynnikami środowiska - pH, tlen, temperatura),
-chemiczne (poprzez wytwarzanie metabolitów, czynników wzrostowych, czynników szkodliwych, np. H2S),
-antybioza (poprzez wytwarzanie antybiotyków), np. Streptomyces hamuje wzrost G+.
Mutualistyczne:
a. Bezpośrednie:
-symbioza, np. Desulfovibrio (dostarcza donor wodoru) i Chromatium (dostarcza akceptor wodoru).
b. Pośrednie:
-synergizm (rozkład związku przez kilka rodzajów bakterii),
-metabioza (następstwo gatunków).
53. Metabioza w butelce mleka:
Streptococcus lactis rozkłada laktozę.
Następuje obniżenie pH.
Aktywacja Lactobacillus lactis produkującego kwas mlekowy - znaczne obniżenie pH.
Kwaśnienie mleka.
Aktywacja dzikich drożdży.
Wzrost pH.
Aktywacja E. coli rozkładającej białka i wydzielającej H2S.
54. Przemiany związków azotowych:
N2 Norg.:
a. Wiązanie symbiotyczne (Rhizobium i rośliny motylkowe)
-mechanizm polega na wniknięciu bakterii do korzenia i przekształcenie się w bakterioidy;
-efektywny, wydajny i tani  w ciÄ…gu 1 roku 100 kg azotu na powierzchni 1 ha.
b. WiÄ…zanie symbiotroficzne (mieszane), np. Clostridium, Rhizobium.
c. Wiązanie asymbiotyczne (niezależnie, co rośnie):
-heterotrofy tlenowe (Azotobacter, Azotomonas), beztlenowe (Clostridium, Desulfovibrio), mikroaerofilne (Arthobacter, Aerobacter, Pseudomonas),
-autotrofy tlenowe (Sinice), beztlenowe (Rodospirillum).
Norg. NH3:
a. Rozkład białek (proteoliza przez proteazy) poprzez polipeptydy (deamonifikacja) do amoniaku, np. Bacillus.
b. Rozkład kwasów nukleinowych (przez rybonukleaze) poprzez zasady azotowe, kwasy organiczne, mocznik, aminokwasy do amoniaku, np. Clostridium, Corynobacterium,
Pseudomonas.
c. Rozkład mocznika (przez ureaze) do dwutlenku węgla i amoniaku, np. Helicobacter pylori, Urobacillus.
NH3 NO2- NO3-:
a. Chemosynteza (nitryfikacja): amoniak do azotanów (Nitrosomas), azotany do azotynów (Nitrobacter).
NO2- N2:
a. Oddychanie redukcyjne (denitryfikacja): azotany do azotu czÄ…steczkowego.
55. Przemiany związków węglowych:
Corg. CO2:
a. Oddychanie zwierząt i roślin.
b. Mineralizacja przez heterotrofy (fermentacja).
c. Spalanie węgla.
CO2 Corg.:
a. Fotosynteza przez rośliny.
b. Chemosynteza oraz fotosynteza przez bakterie (autotrofy).
c. Oddychanie redukcyjne do metanu (metanogenne) lub acetonu (węglanowe).
56. Przemiany tlenu:
Fotosynteza (przeprowadzana przez rośliny, protisty roślinopodobne i sinice) uwalnia tlen związany w związkach nieorganicznych oraz wiąże go w postaci związków organicznych
Oddychanie tlenowe powoduje uwalnianie tlenu związanego w postaci organicznej, w postaci dwutlenku węgla oraz wiązanie tlenu cząsteczkowego w postaci wody.
57. Przemiany siarki:
Sorg. H2S:
a. Mineralizacja (rozkład białek), np. Serratia, Bacillus, Proteus, grzyby.
H2S siarczany:
a. Chemosynteza  sulfurykacja, np. Thiobacillus
Siarczany H2S:
a. Oddychanie redukcyjne  desulfurykacja, np. Bacillus, Desulfovibrio.
H2S S2 siarczany:
a. Utlenianie, np. Chromatium, Thiobacillus.
S2 H2S:
a. Oddychanie redukcyjne, siarkowe, np. Pyrodictium, Desulfuromonas,
Siarczany Sorg.:
a. Asymilacja, np. Escherichia, Neurospora, drożdże.
58. Przemiany fosforu:
Mineralizacja (resztek roślin i zwierząt, próchnicy) powoduje przekształcenie organicznej formy fosforu do łatwo przyswajalnych przez rośliny i bakterie fosforanów.
59. Wpływ roślin na mikroorganizmy
Dodatni:
-dostarczanie pokarmów w postaci wydzielin korzeniowych i obumarłych tkanek,
-produkcja substancji biologicznie czynnych stymulujÄ…cych wzrost,
-wpływ na warunki fizyczne środowiska.
Ujemny:
-produkcja inhibitorów wzrostu,
-konkurencja w pobieraniu składników pokarmowych.
60. Wpływ mikroorganizmów na rośliny:
Dodatni:
-eliminowanie drobnoustrojów chorobotwórczych ze środowiska,
-udostępnianie składników pokarmowych,
-produkcja stymulatorów,
-odtruwanie środowiska.
Ujemny:
-produkcji inhibitorów,
9
-uwstecznianie składników pokarmowych.
61. Ryzosfera  strefa przykorzenna, mająca kilka mm grubości. W niej zachodzi najintensywniejsza symbioza i występują duże ilości mikroorganizmów:
Bakterie: 1 200 mln, w tym 500 mln to amonifikatory (53 mln / 4 mln w zwykłej glebie).
Promieniowce: 46 mln (7 mln w zwykłej glebie).
62. Warstwa orna  jest to warstwa gleby do głębokości około 30-40 cm:
Część stała (50%), w tym:
-związki organiczne (napływające do gleby, np. w postaci humusu),
-zwiÄ…zki mineralne (glinokrzemiany).
Część zmienna (roztwór glebowy, około 15%):
-odpowiedzialny za transport substancji odżywczych,
-wymianÄ™ gazowÄ…,
-regulacja pH oraz ciśnienia osmotycznego,
-rozpuszczanie CO2.
Powietrze (około 35%):
-CO2 (10-20%), O2 (10-15%), H2S, NH3, N2, CH4.
63. Oddziaływanie wody na mikroorganizmy w glebie:
Gleba przesuszona (zawierająca dużo powietrza) powoduje:
a. Rozwój grzybów, drożdży, promieniowcy, bakterii (tlenowych).
b. Mineralizacja (zanik próchnicy, jałowienie).
W celach zapobiegawczych ziemi takiej nie należy spulchniać tylko ubijać!
Gleba podmokła (zawierająca mało powietrza, dużo wody) powoduje:
a. Wzrost bakterii beztlenowych, mikroaerofilnych.
b. Fermentacja (co z kolei powoduje zakwaszanie gleby).
W celach zapobiegawczych ziemi takiej nie należy ubijać tylko spulchniać!
64. Drobnoustroje glebowe:
Grupa funkcjonalna Rodzaje reprezentatywne
Bakterie Promieniowce Grzyby
Rozkładające celulozę Cytophaga Nocardia Chaetomium
Cellulomonas Streptomyces Mycogone
Achromobacter Micromonospora Trichoderma
Rozkładające pektyny Bacillus Streptomyces Fusarium
Clostridium Verticillium
Erwinia
Rozkładające ligniny Polyporus
Trichoderma
Rozkładające chitynę Achromobacter Streptomyces Fusarium
Bacillus Micromonospora Aspergillus
Pseudomonas Nocardia Mucor
Nitryfikatory Nitrosomonas
Nitrobacter
RedukujÄ…ce siarczany Desulfovibrio
Beggiatoa
UtleniajÄ…ce siarkÄ™ Thiobacillus
Chlorobium
65. Systematyka Vinograckiego:
Vinogradzki nadawał bakteriom nazwy rodzajowe związane z morfologią i ekologią, a nazwy gatunkowe związane ze specjalnymi uzdolnieniami konkretnych gatunków. Np.: nazwy powstałe dzięki
przeprowadzanym procesom  Azotobacter, od zabarwienia komórek  Chromobacterium, od używanych składników pokarmowych  Haemophilus jak również od właściwości patogennych 
Pneumococcus.
66. Grupy fizjologiczne bakterii możemy podzielić, ze względu na ich zależności względem następujących składników/procesów:
Odżywianie (autotrofy, heterotrofy, w tym prototrofy i auksotrofy).
Pobierane z
ródło energii (fototrofy, chemotrofy, chemorynatrofy).
Oddychanie (tlenowe, beztlenowe, względnie beztlenowe).
Temperaturofilność (psychrofilne, mezofilne, termofilne).
Wytwarzanie konkretnych enzymów litycznych (Cellulomonas).
67. Metody liczenia mikroorganizmów:
Metoda bezpośrednia (mikroskopowa)  służą do oznaczania sumy żywych i martwych komórek, stosowana do liczenia dużych mikroorganizmów (grzybów). Stosuje się komory Thoma i
Burkera:
-1-3 mld / 1 g gleby (wg Clarka).
Metoda pośrednia (płytkowa) - opiera się na obserwacji wzrostu żywych komórek, określa się liczbę jednostek zdolnych do tworzenia koloni, na selektywnym podłożu, (stosuje się również
metodę 10-krotne rozcieńczenie Kocha):
-5-50 mln / 1 g gleby (wg Clarka).
68. Produkty rozkładu glukozy w procesie oddychania u poszczególnych mikroorganizmów:
Bakterie tlenowe - kwas pirogronowy, mlekowy i octowy oraz aldehyd octowy;
Bakterie beztlenowe - kwasy tłuszczowe, kwas mlekowy, wodór, metan;
Grzyby pleśniowe, tlenowce - kwasy organiczne;
Drożdże, względne beztlenowce - alkohol etylowy.
69. Rozkład celulozy:
Celuloza (przez enzym - celulaza) poprzez celobioze, celotriozÄ™, celotetrozÄ™ (²-glukozydaza) jest rozkÅ‚adana do glukozy.
Następnie glukoza w warunkach tlenowych do CO2, H2O (czasem do kwasów uronowych, hemicelulozy, barwników):
- A. fumigatus, Chaetmium globosum, Fusarium, Cytophaga, Pseudomonas fluorescens, Celumononas fimi,
Następnie glukoza w warunkach beztlenowych do CO2, H2 (czasem do metanu , kwasów organicznych):
-Clostridium thermocellum, Clostridium cellobioparum.
70. Rozkład hemicelulozy:
Hemiceluloza (poprzez pektyny, chityna) do glukanu, np. Bacillus, Propionium bacterium, Penicillium, Mucor
71. Rozkład lipidów:
Lipidy do kwasów tłuszczowych, np. Candida, Penicillium, Mucor, Aspergillus, Pseudomonas.
72. Humifikacja  procesy tworzenia humusu polegające na przekształceniu materii organicznej gleb, rozkładzie pierwotnych związków organicznych (szczątków roślinnych) i wtórnej syntezie:
Substraty:
-celuloza, hemiceluloza, skrobia,
-kwasy organiczne, tłuszcze,
-białka, aminokwasy, amidy,
-lignina,
-zwiÄ…zki azotowe.
73. Humus  amorficzna substancja organiczna, powstała ze szczątek roślin w różnym stadium mikrobiologicznego procesu rozkładu:
Skład:
-tłuszcze i woski (0,5-5%),
-żywice (0,5-3%),
-hemiceluloza (5-13%),
-błonnik (3-5%),
-humus liginiowy (wanilina) (35-50%),
-białka glebowe (30-35%).
10
Rodzaje:
-czarnoziemy, słodkie (zawiera głównie kwasy huminowe),
-bielicowe, kwaśne (zawiera głównie kwasy fulwowe).
74. Mikroflora płodów rolnych i ogrodniczych (epifityczna):
Pożyteczne Szkodliwe Chorobotwórcze dla roślin Chorobotwórcze dla zwierząt
Bakterie ferm. mlekowej: Bakterie rozkładające białka: Bakterie: Bakterie:
Streptococcus Pseudomonas Erwinia Escherichia
Lactobacillus Bacillus Pseudomonas Shigella
Bakterie ferm. octowej: Micrococcus Pleśnie: Salmonella
Acetobacter Bakterie ferm. masłowej: Fusarium Promieniowce:
Drożdże: Clostridium Alternaria Actinomyces
Saccharomyces Pleśnie: Cladosporium
Torula Mucor
Candida Rhizopus
Aspergillus
Penicillium
75. Wpływ wilgotności ziarna na ilość występujących w nim drobnoustrojów (dopuszczalna granica wynosi około 15%):
13% - 2 mln / 1 g ziarna,
17% - 50 mln / 1 g ziarna,
23% - 2900 mln / 1 g ziarna.
BytujÄ…ce bakterie: Pseudomonas, Lactobacillus, Bacillus, Penicillium, Aspergillus, Mucor, Alternaria, Actinomyces.
Kiszonka: Bakterie fermentacji mlekowej.
Mikroflora siana: Bakterie fermentacji mlekowej., Pseudomonas, Clostridium, Penicillium, Aspergillus, Rhizopus.
Mikroflora roślin okopowych: Bakterie fermentacji mlekowej, octowej. Pseudomonas, Clostridum, Alternaria.
Mikrofolora owoców, warzyw: Bakterie fermentacji octowej. Erwinia, Pseudomonas, Shigella, Salmonella (sałata 3 000 tys.  250 000 tys. w 1 g).
Także mrożonki (Bacillus do -20deg) oraz przyprawy (grzyby).
76. Udział mikroorganizmów w poszczególnych mikroflorach:
Zboża: promieniowce > pleśnie > bakterie > drożdże.
Zielonki i warzywa: bakterie > pleśnie > promieniowce > drożdże.
Owoce: drożdże > pleśnie > promieniowce = bakterie.
Mikroflora mleka: Bakterie fermentacji mlekowej i pseudomlekowej (brak form przetrwalnych):
-Strepthococcus lactis, cremoris,
-Lactobacillus lactis,
-Thermobacterium lactis.
Bakterie alkalizujÄ…ce i gnilne, np. Clostridium, Bacillus.
Bakterie fermentacji masłowej, np. Clostridium.
Bakterie chorobotwórcze, np. Mycobacterium bovis (prątki gruz
licy), E. coli.
77. Zmiany w mikroflorze mleka w czasie przechowywania (w 1 ml):
3 h  195 tys.
24 h  59 000 mln.
48 h  1 023 000 mln
72 h  687 000 mln.
78. Szkodliwe drobnoustroje występujące w kiszonkach:
Grupa drobnoustrojów Właściwości biochemiczne Sposób ochrony
Gnilne
Clostridium Tlenowy i beztlenowy rozkład białka Zakwaszenie przez zabezpieczenie minimum cukrowego:
Fermentacja masłowa. warunki beztlenowe.
Drobnoustroje celulolityczne i Rozkład celulozy i pektyn. Szybkie obniżenie pH poniżej 4,2
pektynolityczne zabezpieczenie minimum cukrowego.
Bakterie rzekomej fermentacji mlekowej Wytwarzanie indolu i acetoiny Ochrona kiszonki przed zanieczyszczeniem glebÄ… i nawozem.
(wskaz
niki złego stanu sanitarnego).
Pleśnie Zachowanie warunków beztlenowych.
Rozkład kwasów i mineralizacja masy roślinnej do H2O i CO2
wytwarzanie substancji toksycznych.
79. Obornik:
Skład (woda 77%, związki organiczne około 20%):
-kał (w ty pierwiastki: azot, wapń, potas, fosfor),
-mocz (w tym: azot, fosfor),
-ściółka.
Mikroflora:
-Streptococcus (45%), E. coli (20%), drożdże, pleśnie, Micrococcus (śladowe ilości).
Mezofauna (na powierzchni 1 m2):
-roztocza (50 000), larwy muchówek (500-1500), chrząszcze i ich larwy (4000), dżdżownice (70).
80. Gnojowica:
Skład: kał,mocz.
Bakterie chorobotwórcze: E. coli, Klebsiella, Bacillus, Proteus, Shigella, Salmonella.
Dopuszczalne miano E. coli wynosi nie mniej niż 0,01.
81. Zanieczyszczenia wód powierzchniowych (związki powodujące: H2O2, Cl2, KCN, fenole, detergenty, siarczany, siarczki):
Ścieki komunalne, przemysłowe.
Wody opadowe
Powietrze (CO, NO, pyły).
ObumierajÄ…ce organizmy.
82. Samooczyszczanie wód:
Mechaniczne:
-cedzenie,
-rozcieńczanie,
-flotacja,
-sedymentacja.
Fizykochemiczne:
-utlenianie,
-redukcja,
-koagulacja (sole glinu i żelaza),
-sorpcja (wprowadzanie węgla aktywnego).
Biologiczne:
-biosorpcja (przyczepianie bakterii),
-mineralizacja (rozkład materii przez bakterie),
-biokumulacja (wprowadzanie metali ciężkich),
-immobilizacja (unieruchomienie, wbudowywanie zanieczyszczeń w bakterie).
83. Fazy oczyszczenia ścieków:
11
Usuwanie zanieczyszczeń stałych (mechanicznie),
Usuwanie zanieczyszczeń rozpuszczonych (biologicznie, chemicznie),
Usuwanie związków biogennych tzn. związków azotu i fosforu (biologicznie, chemicznie),
Usuwanie resztkowych zanieczyszczeń, ten stopień oczyszczania bywa określany mianem odnowy wody, gdyż uzyskana woda może ponownie służyć do zaopatrzenia przemysłu lub ludzi
(fizykochemicznie).
84. Osad czynny (tlenowe):
Mechanizm:
-Ścieki surowe osadnik wstępny komora napowietrzająca osadnik wtórny.
-Osad z bakteriami wędruje do komory regeneracyjnej i powrotem do komory napowietrzające.
Uczestniczące mikroorganizmy (wykorzystują następujące procesy: odżywianie, oddychanie, chemosynteza):
- Pseudomonas, Bacillus, Thiobacillus (wbudowywanie metali ciężkich),
- E. coli, Lactobacillus, Cytophaga,
-Aerobacter, Zooglea, Xanthomonas, Arthrobacter (flotacja, dużo śluzu).
Czynniki wpływające na efektywne oczyszczanie:
-temperatura 10-20deg (właściwa lepkość wody, stężenie tlenu, rozwój bakterii, rozpuszczalność substratów, opadanie),
-pH 6-9,
-oksydoredukcja,
-aeracja (1,8 mg tlenu / 1 g suchej masy / 1 h),
-mieszanie (ujednorodnienie masy, temperatury i pH  rozbijanie kłaczków),
-substancje odżywcze.
Puchnięcie osadu  może zahamować proces.
85. Sposobu najlepszej utylizacji ścieków (jest to problem środowiskowy):
Połączenie oczyszczalni tlenowej z beztlenową (rozkład totalny i dodatkowo biogaz).
Spalanie (dioksyny, metoda stanowi mały problem).
Bioutylizacja (kompostowanie i dodatkowo otrzymanie obornika).
Nawadnianie pól, łąk i lasów (ścieki muszą być mikrobiologicznie czyste).
86. Uzdatnianie wody pitnej - proces polegający na doprowadzeniu zanieczyszczonej wody do stanu czystości wymaganego dla danego zastosowania:
Odżelazienie - zmiękczanie (zmiękczanie jonitowe)
Demineralizacja (np. poprzez destylacjÄ™),
Filtracja (mineralna, węglowa, mechaniczna),
Dezynfekcja (chemiczna, promieniowaniem UV),
Proces odwróconej osmozy (RO).
87. Stawy przetrzymujÄ…ce:
Stawy osadcze - głównie do. oddzielenia materiału sedymentującego od reszty ścieku. Z uwagi na dużą zawartość zanieczyszczeń, w tego typu stawach panują warunki beztlenowe;
Stawy nienapowietrzane (beztlenowe) - podobne do osadczych; napowietrzanie następuje przez powierzchnię. Są to sztuczne bądz
naturalne zbiorniki. Głębokość dochodzi do 3-4 m. Ścieki po
kilku dobach zatrzymywania w takim stawie nie zawierają tlenu. Zatrzymane zostają zawiesiny oraz zapoczątkowana hydroliza wielkocząsteczkowych związków organicznych;
Stawy napowietrzane - są to zbiorniki ze sztucznym napowietrzaniem i wymuszoną cyrkulacją ścieku. Stężenie aktywnego osadu jest znacznie niższe niż w zbiornikach osadu czynnego.
Zwykle po stawie napowietrzanym stosuje się staw osadczy do oddzielenia biomasy mikroorganizmów.
Stawy końcowego oczyszczenia - do końcowego oczyszczania ścieków po złożach zraszanych lub zbiornikach osadu czynnego. Są to zwykle płytkie stawy napowietrzane.