1.OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA MIKROORGANIZMÓW. Mikroorganizmy to: wirusy, archeony, bakterie, grzyby (jednokom. drożdże, strzępkowe to pleśnie), glony jednokom. i kolonijne. Dzielimy na EUKARYA (eukarioty):posiadają jądro, są to grzyby, glony, pierwotniaki; PROKARYA (prokarioty) :bez jądra, genom, genofor, chromosom, luźno zawieszona cząsteczka DNA w cytoplazmie; są to archeony, bakterie (gram+bakterie,proteobakterie,sinice,flarobacterium,thermatoga,aguifex) Wymiary komórek: w 1cm3 mieści się ok 10do12tej kom. nieorganicznych o wym.1mikrom3. Mikroorganizmy eucariota i prokariota maja: mikroskopijne wymiary komórek, ich komórki mogą spełniać wszystkie funkcje życiowe niezależnie od innych komórek, komórki roślin i zwierząt istnieją tylko jako część wielokomórkowego organizmu. Znaczenie w gospodarce człowieka: Rolnictwo- wiązania azotu, obieg pierwiastków, hodowla zwierząt. Żywność- konserwacja żywności, żywność fermentowana, dodatki do żywności. Energia\Środowisko- biogaz, etanol, bioremediacja, odzysk metali. Biotechnologia-genetycznie modyfikowane mikroorganizmy, bioprodukty, leki. 2.RYZYKO MIKROBIOLOGICZNE. Grupa1-mikroorganizmy,które raczej nie wywołują schorzeń u ludzi. Grupa2- mikroorganizmy, które mogą wywoływać schorzenia u ludzi, które mogą stanowić zagrożenie dla otoczenia. Grupa3-mikroorganizmy,które mogą spowodować poważne schorzenia ludzi, mogą Stanowic zagrożenie dla społeczeństwa. Znamy sposoby zapobiegania lub leczenia. Grupa4-mikroorganizmy,które powodują bardzo poważne schorzenia ludzi, mogą stanowić poważne zagrożenie dla środowiska. Nie znamy metod profilaktyki i leczenia. Dla grup ryzyka kryterium jest następujące: -czy organizm jest patogenny dla człowieka -czy organizm może być przeniesiony do środowiska -czy znamy metody profilaktyki i leczenia Systemy bezpieczeństwa: -wiedza i przeszkolenia pracowników -zabezpieczenie techniczne stanowisk pracy i ludzi -dostępność środków zapobiegawczych i sposobu leczenia Bezpieczeństwo w mikrobiologii:1.Stopień patogenności mikroorg. używanych w procesach mikrobiologicznych.2.Efekty toksyczne i uczuleniowe wywołane przez mikroorganizmy 3.Powiekszenie stężenia mikroorganizmów do skali nie występującej w środowisku 4.Produkcja szczepionek bakteryjnych wirusowych dla celów medycyny naturalnej 5.Przenoszenie cech lekoodporności na mikroorganizmy patogenne. 6.Ryzyko związane z konstrukcją i stosowaniem szczepów otrzymanych na drodze inżynierii genetycznej. *Przemysł spożywczy, ochrona środowiska, skażenie mikroorganizmami chorobotwórczymi i toksynotwórczmi: środowiska, surowców. Duże zagrożenie występuje przy oczyszczaniu ścieków(może znajdować się mikroflora patogenna) 3.KLASYFIKACJA DROBNOUSTROJÓW. Jednostka prokariota, eukariota Domena archeony, bakterie, eukarya Dział A1-A2 (A4), B1-B24 (35) Gromada Ascorycota Klasa Methomobacteria, Gammaprotes bacteria, Sacharomycetes Rząd Methomobacteriadles, Enterobacteriales, Rodzina ,Enterobacteriacees, Sacharomycetaes Rodzaj Methomobrevtbacter, Escherichia, Sacharomyces Gatunek M.ruminatum, E.coli, S.Cerevisiae 9.RUCH BAKTERII-TYPY URZĘSIENIA.- rodzaje ruchów: • Bierne Brauna -pozorny ruch wynikający z drgań środowiska (nie bakterii)• Czynne (przy użyciu rzęsek) Są zbudowane z białek- FLAGELINY ułożone są we włókna które mają zdolność do kurczenia się, dzięki czemu kom się porusza. U bakterii może występować 1,2 lub więcej rzęsek. Szybkość poruszania się kom nie zależy od liczby rzęsek. Rzęski są zbudowane z białek, średnica rzęsek 12-20 mikrom, długość może wielokrotnie przewyższać wielkość komórki 5-15mikrom.Liczba rzęsek jest różna. Rzęski mogą być umiejscowione: biegunowo (polarnie)-jedna rzęska (monotrichalne), pęczek rzęs (lofotrichalnie); bocznie (lateralnie); na całej powierzchni komórki (peritrrichalnie) Budowa rzęski bakteryjnej: Ciałko podstawowe-najczęściej składa się z 2 pierścieni, dolne (S,M) zakotwiczone są w membranie cytoplazmatycznej. Zadaniem pierścieni górnych(P,L) jest stabilizacja rzęski. Włókno. Hak. Szybkość poruszania: Bakterie urzęsione do ok. 10-20 mm/min, pokonują więc w ciągu minuty odległość blisko 3000razy większa niż długość ich komórki. 10.PRZETRWALNIKOWANIE BAKTERII, BUDOWA PRZETRWAL-NIKÓW. Formy przetrwane: zarodniki-Promieniowce, cysty (skoncentrowane komórki z grubą otoczką)-Azobacter, endospory (zarodniki wewnątrz komórki macierzystej)-Clostridium i Bacillus. Zdolność tworzenia przetrwalników wykazuje nieliczna grupa bakterii. Należą do nich tlenowe lub względnie beztlenowe. Przetrwalniki bakterii są wysoce odporne na wiele niekorzystnych warunków środowiska: wysuszenie, promieniowanie UV, wysoka temp., dezynfekanty, duże stężenie NaCl, niskie i wysokie pH. Wyróżnia się fazy powstawania przetrwalników: 0-podział materiału genetycznego, 0-I-wnikanie membrany, II-rozdział komórki na dwie części: mniejszą PREDOSPRIUM i większą SPORANGIUM, II-III-komórka dorasta, tworzą się dwie warstwy membrany cytoplazmatycznej, III-mamy membranę cytoplazmatyczną, VI-formowanie osłon przetrwalnika, membrana wewnątrz wytwarza ścianę komórkową zarodnika, a membrana z zewnątrz wytwarza osłonę zewnętrzną białkową oraz strukturę o nazwie KORTEKS (warstwa korowa). schemat KOREKS-zbudowany z kwasu dipikolinowego, który warunkuje ciepło i wilgotność przetrwalnika, odwadnia komórkę i pobiera wodę z zewnątrz, można porównać go do gąbki. Przetrwalniki bakterii mogą mieć średnicę większą od komórki, mogą być dużo mniejsze, mogą mieć różne kształty, mogą zmieniać kształt komórki. ENDOSPORA-może mieć wymiary większe niż komórka-deformuje kształt komórki. Ułożenie przetrwalnika w komórkach (Kształty komórek z wytworzoną endosporą): 1.spora ułożona centralnie niepowodująca rozdęcia komórki (Bacillus megaterium), 2.spora terminalna niepowodująca rozdęcia komórki (Bacillus thuringensis), 3.spora ułożona centralnie powodująca rozdęcie komórki-postać clostridium (Bacillus polymyxa), 21. GLONY, KLASYFIKACJA I OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA. Organizmy eukariotyczne z reguły o zabarwieniu zielonym. Występują tam gdzie jest dostęp do wody. Są to organizmy samożywne. Kształty ich są zróżnicowane, jednokomórkowce lub tworzą kolonie. Wiele glonów jest ruchliwych i są zaopatrzone w wici. Glony mikroskopowe należą do 4 gromad: -Euglenophyta-eugleniny -Pyrrophyta-tobołki -Chrysophyta-złocienice -Chlorophyta-zielenice Eugleniny to glony jednokomórkowe o wydłużonym kształcie i zaopatrzone w 1 lub 2 wici. Maja plamkę oczną- receptor światła, który kieruje je w kierunku światła. Rozmnażają się przez podział podłużny, tworzą cysty umożliwiające przetrwanie w niekorzystnych warunkach. Występują w wodach słodkich, szczególnie o dużej zawartości zw. organicznych. np. Euglena viriclis. Tobołki są najczęściej jednokomórkowe, kuliste, owalne lub wydłużone. Komórki otacza celulozowy pancerzyk. Rozmnażają się przez podział( w linii skośnej), występują głównie w wodach słonych. Proces płciowy występuje tylko u nielicznych gatunków. Komórki potomne otrzymują połowę pancerzyka celulozowego. Złocienice są koloru złocistego, złotobrunatnego, jednokomórkowe, czasem kolonijne. Występują w wodach słodkich i słonych. Klasa Bacillariophyceae (okrzemki) to glony jednokomórkowe o zróżnicowanym kształcie. Ich ściana komórkowa jest zbudowana z pektyn wysycanych krzemionką (tzw. skorupka) Pancerzyki obumierających okrzemek gromadzą się w dennych, tworząc tzw. ziemię okrzemkową. Rozmnażają się przez podział (wegetatywnie)lub płciowo. Są wy-trzymałe na niskie temp. wody (żyją w wodzie pod lodem). Są wskaźnikami czystości wody (rozwijają się głównie w wodach czystych). Wody słone i słodkie, zbiorniki stałe i sezonowe. Zielenice to jednokomórkowce (często kolonijne), wielokomórkowe(często nitkowate). Rozmnażają się wegetatywnie przez podział komórki, formy nitkowate przez fragmentacje nici. Rozmnażają się też na drodze płciowej. Występują w wodach słodkich. -Volvocales ( jednokomórkowce, ruchliwe, żyjące wolno lub w koloniach. Występują w wodach czystych jak i mocno zanieczyszczonych, jak np. kałuże, rowy przydrożne) -Chlorococcales (jednokomórkowce lub kolonijne, nieruchliwe) -Conjugales (jednokomórkowce lub połączone kolonie, najczęściej nitkowate). 22 CHARAKTERYSTYKA MORFO-LOGICZNA GLONÓW. Mają różne zabarwienie- zielone, złociste, brunatne, czerwone, fioletowe, nawet prawie czarne. U glonów autotroficznych występuje chlorofil w postaci karotenu i ksantofili oraz dodatkowe barwniki jak np. fikobiliny. Bywają też glony bezbarwne, które pędzą heterotroficzny tryb życia. Ściana komórkowa występuje w komórkach wszystkich glonów z wyjątkiem euglenie, których protoplast jest okryty stężałą błoną cytoplazmatyczną. Ściana komórkowa najczęściej zbudowana jest z celulozy i osadach zawiera domieszki innych substancji np. węglan wapnia(u niektórych zielenic), krzemionkę( u okrzemek), substancje śluzowaciejące. Jądro występuje w komórkach wszystkich glonów eukariotycznych. Komórki na ogół są jednokomórkowe, chociaż w niektórych grupach( np. u pewnych zielenic)mają one postać komórczaków. Postać wiciowcowa glonów najbardziej prymitywna, to organizm jednokomórkowy, opatrzony wiciami służącymi jako organelle ruchu. W drodze ewolucji wykształciły się postacie kolonijne, złożone z licznych zaopatrzonych wiciami komórek-osobników, a następnie organizmy wielokomórkowe, których poszczególne komórki zaopatrzone są wiciami. Jednokomórkowa postać nieruchliwa, pozbawiona wici to np. chlorella. 29.Paciorkowce mlekowe Bakterie mlekowe są wykorzystywane: 1.fermentowane produkty mleczarskie: Lactococcus lactis ssp, lactobacillus, streptococcus, Thermophilus, lenconostoc mesenteroides ssp. Cremoris 2.fermentowane produkty owocowo-warzywne: Lactobacillus- rodzaje, lenconostoc mesenteroides 3.fermentowane mięso i ryby: Lactobacillus-rodzaje, pedicoccus acidilactici 4.sosy sojowe Lactobacillus delbrueckil, pediococcus sp 5.Fermentowane pieczywo Lactobacillus- rodzaje 6.kwas mlekowy Lactobacillus delbrueckil ssp. Delbrueckil 7.preparaty probiotyczne Lactobacillus acidophilus, bifidobacterium sp 8.dekstran: leuconostoc mesenteroides ssp. Dextranicum 9.nizyna Lactococcus lactis ssp. Lactis STREPTOCOCCUS, LACTOCOCCUS, LEUKONOSTOC Występują w dwoinkach, łańcuchach, cukry fermentowane do kwasu mlekowego (fermentacja mlekowa) wykorzystywane w mleczarstwie, w produkcji kiszonek, w produkcji dekstranu i nizyny. 30. BAKTERIE LACTOBACILLUS Są to bakterie fermentacji mlekowej i różnią się: - morfologia: ziarniaki od 1 do 2 um, pałeczki 0,6-1 x 2-6 um - aktywnością kwaszącą od 0.6-3 % kwasu mlekowego(nawet do 6%) - tolerancja na niskie pH - optymalna temp. rozwoju - sposobem metabolizowania cukrów - środowisko bytowania Wspólne cechy: - zdolność do produkcji kwasu mlekowego jako głównego metabolitu - względne beztlenowce - dodatnie barwienie metodą Gramma - brak zdolności ruchu i przetrwalnikowania - duża szybkość wzrostu - wysokie wymagania pokarmowe Występują w różnych środowiskach 1. mleko i przetwory mleczne (Lactococcuc lacti ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp.cremoris, Lenconostoc mesenteroides ssp.cremoris, Lactoibacillus casei, Lactobacillus delbrueclul ssp. bulgoricus, Streptococcus termophilus. 2. rośliny Lactobacillus plantarum, Lactobacillus delbrueckil ssp.delbrueckil, Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum. 3. jelita i błony śluzowe Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Bifiolobacterium bifiolum, Bifiolobacterium infantis, Bifiolobacterium addesentis 4. mezofilne Optymalna temp rozwoju 20-28 C, produkują kwas mlekowy do 1,5% (Lc.lactis, Lb.casei, Lb. Plantorum, Lenconostoc) 5. termofilne Opt. temp rozwoju 40-45 C, produkują kwas mlekowy do 3% (Lb.delbrueckil, S.thermophilus)l 31. PROMIENIOWCE, BUDOWA MORFOLOGICZNA Promieniowce są przeważnie tlenowcami a tylko nieliczne gatunki z grupy Actinomyces i Micromonospora nalezą do beztlenowców. Bakterie te rozmnażają się w przedziale temperatur 15-37, pH optymalne od 5-9, bakterie te barwią się gramdodatnio, a niektóre z nich są kwasoodporne. Ich komórki mają kształty prostych lub zakrzywionych pałeczek, od 1-1,5 mikrometra oraz o długości od 10 -15 mikrometrów niektóre komórki mogą tworzyć rozgałęzienia. Rozmnażanie - tworzą zarodniki (kuliste bądź owalne ) typu konidia - fragmentacja strzępek - ruchliwe zarodniki w sporangiach Zarodniki promieniowców SA formami spoczynkowymi i rozmnażanie ,mogą przetrwać w stanie zasuszonym do kilkunastu lat są wrażliwe na ogrzewanie. Występują w glebie, na ścianach wszędzie tam gdzie środowisko 46. PROCES MIKROBIOLOGICZNEJ DENITRYFIKACJI W GLEBIE. Mikroorganizmy: bakterie z rodz Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus, Spirillum. Proces ten zachodzi w przemyśle spożywczym i solanki. Schemat: 47. CHARAKTERYSTYKA MIKRO-ORGANIZMÓW ZDOLNYCH DO A-SYMILACJI AZOTU ATMOSFERY-CZNEGO. Gleba jest głównym środowiskiem bytowania bakterii wiążących azot atmosferyczny. Wyróżniamy dwie grupy bakterii wiążących azot: bakterie wolno żyjące (np. Azotobacter Ciostridium, sinice) oraz bakterie żyjące w symbiozie z roślinami, najczęściej motylkowymi (np. Rhizobium) Wiązanie azotu jest procesem bardzo energochłonnym. Pomiędzy dwoma atomami azotu w cząsteczce N jest tak silne wiązanie, że redukcja jednej tylko takiej cząsteczki wymaga dostarczenia aż 16 cząsteczek ATP. Energia niezbędna do wiązania azotu pochodzi z procesu oddychania tlenowego (Azotobacter Rhizobium), fermentacji (Ciostridium) lub fotosyntezy (bakterie fotosyntetyzujące w tym sinice, np. Nostoc, oraz bakterie zielone i purpurowe). Heterotrofy wiążące azot atmosferyczny muszą zatem utleniać wielkie ilości związków organicznych, tak więc wydajne wiązanie azotu uzależnione jest dla nich od obfitości organicznego substratu oddechowego. 48. OBIEG SIARKI W PRZYRO-DZIE, UDZIAŁ MIKROORG. Całość w postaci cyklu: 1) Organiczne połączenia siarki(mikroorganizmy, zwierzęta, rośliny) => 2) rozkład => 3) siarczki H2S => 4) utlenianie => 5) S^0 (bakterie siarkowe) => 6) utlenianie => 7) siarczany (VI) => 8) asymilacja => 1) organiczne… mamy jeszcze przejście z 7) siarczanów do 3) siarczków(redukcja siarczanów Desulfulykatory) - Desulfulykatory: Desulfovibrio, Desulfomonas, Desulfococcus, Desulfosarana - Bakterie siarkowe: Thiobacillus, Thiobacterium, Thiospira 49. OBIEG FOSFORU W PRZYRO-DZIE: Fosfor wchodzi w skład kwasów nukleinowych, bierze udział w fosforylacji 1) Organiczne połączenia fosforu (mikroorganizmy, zwierzęta, rośliny) => 2) mineralizacja(uprzystępnianie [drobnoustroje, reakcje chemiczne]) => 3) PO4^3- PO4^3- (fosfor nierozpuszczalny) (unieruchamianie - reakcje chemiczne) 4) asymilacja => 1) 61. DROBNOUSTROJE CHOROBO-TWÓRCZE W WODZIE I ŚCIEKACH Epidemie mogą być wywołane przez bakterie i drobnoustroje zawarte w H2O .Wśród bakterii pochodzenia ściekowego wyróżniamy: 1)właściwe bakterie ściekowe żyjące głównie na rozkładających się szczątkach org. pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego: Proteusz vulgaris, Pseudomonas fluorescens, Clostridium sporogenes 2) mikroflora jelitowa człowieka i zwierzat: escherichia coli, i inne z grupy Coli, paciorkowce kałowe, laseczki zgorzeli gazowej - clostridium perfringens oraz niektóre bakteriofagi 3) drobnoustroje chorobotwórcze: pałeczki duru, Salmonella, pałeczki czerwonki- Shigella, przecinkowce cholery- Vibrio cholerae, wirusy jelitowe. 62. MIKROORGANIZMY WSKAŹNI-KOWE STANU SANITARNEGO H2O I ŻYWNOŚCI W celu określenia czystości mikrobiolog. H2O stosowane są bakterie wskaźnikowe stanu sanitarnego: 1) bakterie z grupy Coli (gram -) - zdolne do wzrostu w warunkach tlenowych i beztlenowych, temp. 37˚C, rosną 48 h, fermentują laktozę np. Enterobacter, Klepsiella, Citobacter. Obecność szczepu E. coli informuje o świeżym zanieczyszczeniu H2O. Występowanie pałeczek grupy Coli określa się na podstawie tzw. miana Coli (jest to najmniejsza ilość H2O wyrażona w cm3, w której stwierdza się obecność pałeczek grupy Coli). 2) paciorkowce kałowe - należą do nich Enterococcus feacium i Enterococcus faecalis. W porówn. z bakteriami Coli wykazują się większą odpornością na działanie środków dezynfekujących, wysuszenie oraz działanie podwyższonej temp. Duże ilości występują w ściekach przem. spoż. Obecność informuje o bardzo świeżym zanieczyszczeniu H2O. 3) beztlenowce przetrwalnikujące (Clostridium perfrigens) Ich obecność w H2O świadczy o starym, odległym w czasie zanieczyszczeniu. Mogą przebywać w H2O przez bardzo długi okres nie tracąc zdolności kiełkowania, wykazują dużą odporność na środki stosowane do dezynfekcji H2O. Mogą być b. dobrym wskaźn. Skuteczności procesów utrwalania H2O tj. koagulacja, sedymentacja, filtracja. 63. RÓŻNICOWANIE DIAGNOSTY-CZNE BAKTERII Z GRUPY COLI Bakterie z grupy Coli (gram -), bakterie wskaźnikowe stanu sanitarnego, zdolne do wzrostu w warunkach tlenowych i beztlenowych, temp. 37˚C, rosną 48 h, fermentują laktozę z wydzieleniem gazu (pożywka BLB - pojawienie się gazu w rurce Durhama) np. Enterobacter, Klepsiella, Citobacter, Escherichia. Bakterie grupy Coli w wodzie oznacza się metodą filtracji membranowej (FM) na pożywce Endo, w 37˚C przez 24h. Obecność szczepu E. coli informuje o świeżym zanieczyszczeniu H2O. Występowanie pałeczek grupy Coli określa się na podstawie tzw. miana Coli (jest to najmniejsza ilość H2O wyrażona w cm3, w której stwierdza się obecność pałeczek grupy Coli). 64.RÓŻNICE METABOLICZNE BAKTE- RII E.COLI I E.AEROGENES: W celu ustalenia różnic metaboli- cznych wykonujemy testy biochemi- czne : - test I- zdolność wytwarzania indolu w wodzie peptonowej z dodatkiem tryptofanu przez E. coli. - test MR- właściwości kwasotwórcze na pożywce Clarka związane ze spad- kiem pH poniżej 5 przejawiane przez bakterie E. coli. - test VP- obecność acetoiny na pożywce Clarka. Acetoina znajduje się tam gdzie bakterie E. aerogenes - test C- na pożywce Simmonsa Bakterie E. aerogenes wykorzystują cytrynian jako jedyne źródło węgla. 66. ZATRUCI POKARMOWE. Zatrucie pokarmowe-ostra choroba żołądkowo-jelitowa wywołana spoży- ciem pokarmów zawierających okre- ślone zarazki lub ich toksyny. Obraz choroby jest bardzo różny od krótko- trwałych bólach brzucha, przez wy- mioty i biegunkę, do ciężkich zabu- rzeń ogólnoustrojowych, nawet gro- źnych dla życia.

4,5.ARCHEONY-OGÓLNA CHARAKT. Brak w ścianie komórkowej peptydoglikanu, omienna budowa lipidów błony cytoplazmatycznej (często jednowarstwowa)odmienna budowa genetyczna niż pozostałych domen. Wykorzystują proste związki jako źródło węgla i energii, często autotroficzne(głownie hemolitotroficzne). Fotosyntetyzujace archeony nie zawierają chlorofilu. Są niechorobotwórcze. Morfologia i kształty komórek podobne do bakterii (ziarniaki, pałeczki) nieraz formy nieregularne).Wymiary:0,4-2nm (średnica form kulistych) do kilkudziesięciu mikrometrów długości (formy nitkowate).Domena bardzo zróżnicowana metabolicznie. Tlenowce lub beztlenowce, niektóre termofilne ekstremalnie, halofilnych, haloalkalofilnych produkujących metan. Występują w środowisku wód, gorących źródłach, solfatarach, podwodnych ujściach hydrotermalnych , w bagnach, oczyszczalniach ścieków beztlenowych, w przewodzie pokarmowym zwierząt przeżuwających. Archeony to: bakterie halofilne (do wzrostu wymagają NaCl o stężeniu>10% ): Halococcus - ziarniaki, Halobacterium - pałeczki, Natronobacterium - pałeczki. Występują w silnie zasadowych zbiornikach wodnych (Morze Martwe, Salt Lake City-USA). Występują w solankach, solonych rybach. Bakterie hypertermofilne - temp. opt. wzrostu>80 st C: Pyrococcus (97-100stC), Thermococcus (długie pałeczki). A. metanogenne - produ-kujace metan. Np. Methonotheribacter (krótkie pałeczki), Metancoccus (nieregularne ziarniaki). Występują w osadzie dennym zbiorników wodnych, w bagnach, w przewodzie pokarmowym człowieka i zwierząt, w osadzie czynnym, w procesie beztlenowego oczyszczania ścieków. Metanogeneza: proces biosyntezy metanu, substraty to: CO,CO2,mrówczan,octan,metanol. CO2+4H2CH4+2H2O CH3OH+H2CH4+H2O 6.MORFOLOGIA BAKTERII. Bakterie morfologicznie charakteryzują się trzema kształtami podstawowymi :kulisty-ziarniaki,1-2mikrom. średnica; walcowate-pałeczki 0,5-0,6 mikrom.-1, 1,5 mikrom. szerokość; 2,3-5,6mikrom długość. Mogą tworzyć długie nici; spirale-kształt może być fragmentem spirali lub może mieć jedna formę. Bakterie w warunkach niesprzyjających mogą tworzyć formy atypowe, SA to formy inwokacyjne. Bakterie rozmnażają się przez podział. Formy kuliste mogą dzielić się w rożnych płaszczyznach. Ugrupowania bakterii kulistych: Paciorkowce (Streptococcus); Dwoinki (diplococcus)-1 płaszczyzna; Czwórniak (tetracoccus)-2 płaszczyzny prostopadłe do siebie; Pakietowce (sarcina)-3 płaszczyzny prostopadłe do siebie; Gronkowiec (staphyllococcus) -forma bezładna dzielą się w różnych płaszczyznach. Drzewo genealogiczne głównych działów bakterii w oparciu o sekwencję 16s RNA 9-Procteobacteria, 14-Actinobacteria,10-Cyanobacteria. Dział BX Cyanobacteria (SINICE) Klasa 1 Cyanobacteria, Rodzina 1.1,Rodzaj7-Gleobacter,Rodzaj8- Microcystis,Rodzaj13-Synecllococcus. Rodzina3.1 Rodzaj10-Osilatoria, Rodzaj14-Spirulina. Wymiary komórek: szerokość 0,5-1 mikrom.,długość-1,6mikrom.Bakterie prowadzące fotosyntezę tlenową. Barwniki: chlorofil, fikobiliny (różowe), fikoganiony (niebieskie), fikoerytryny (czerwone). -Nieurzęsione-ruch ślizgowy lub drgający (Oscillatoria-drgalnica) skurcze poprzeczne i podłużne cytoplazmy. -Rozmnażanie: podział poprzeczny lub podłużny komórki, pączkowanie, fragmentacja nici. Niektóre wytwarzają komórki spoczynkowe. Dział proteobacteria: Gramujemne, ruchliwe na ogół. Różny typ metabolizmu, większość gatunków heterotroficznych względnie lub bezwzględnie beztlenowe. Niektóre fototropiczne (bakterie purpurowe). *Alfaproteobakterie: głównie fototropiczne, niektóre symbionty roślin, nieliczne patogeny, endosymbionty ewolucyjne komórek eukariotycznych. 4.spora terminalna powodująca buławkowate rozdęcia komórki (Bacillus moceraus), 5.spora terminalna(kulista) powodująca silne buławkowate rozdęcia komórki -postać prectidium (Bacillus sphericus).(Rysuneczki) Induktorem mechanicznym mogą być wstrząsy, promieniowanie UV. Przetrwalniki aktywne, spoczynkowe lub głęboko uśpione. Schemat kiełkowania przetrwalników: 1-przetrwalnik w stanie spoczynku, 2-przetrwalnik spęczniały, 3,4-otoczka przetrwalnika pęknięta, 5-komórka wegetatywna po pierwszym podziale.(rysuneczki) Biegunowe (np. Bacillus megaterium): Boczne (np. Bacillus cereus): Budowa przetrwalnika: 1. DNA 2. Ściana przetrwalnika 3. Błona cytoplazmatyczna 4.Korteks 5. Osłony przetrwalnika 6. Egzosporium 11.BODOWA MORFOLOGICZNA GRZYBÓW. MUCOR RACEMOSUS RHIZOPUS NIGRICANS PENICILLUM ASPERGILLIUS ALTERNARIA GEOTRICUM CHAETOMIUM RYSUNKI 12.CHARAKTYSTYKA MORFOLOGICZNA DROŻDŻY. Są to grzyby jednokomórkowe o wymiarach od 2-9 µm szerokości i od 3 do kilkunastu µm długości. Podstawowe kształty komórek to kulisty, elipsoidalny, cytrynkowaty, butelkowaty, nitkowaty. Wykazują zmienność morfologiczną, zależnie od wieku i warunków hodowli. Stare hodowle mogą tworzyć pseudogrzybnie (wydłużone, nitkowate, struktury często rozgałęzione, złożone z komórek pączkujących) lub grzybnię właściwą (wzrost wierzchołkowy z przegrodami poprzecznymi). Saccharomyces Candida Schizosaccharomyces rysunki 13.CHARAKTERYSTYKA MORFOLOGICZNA GRZYBÓW STRZĘPKOWYCH. Są to mikroorganizmy tworzące nici komórek o grubości z reguły 5-10 µm i nieograniczonej długości. Tworzą strzępki, które mogą być podzielone poprzecznymi przegrodami na tzw. septy. Z reguły nie są one szczelnie zamknięte i są zaopatrzone w otwór centralny, bądź kilku kilka otworów, dzięki czemu możliwa jest wymiana składników miedzy komórkami. Strzępki wrastające w podłoże (np. z agaru) to grzybnia odżywcza, której zadaniem jest pobieranie składników pokarmowych, rozprowadzanych po całej grzybni. G.s. to organizmy tlenowe, rosną powierzchniowo, optym. temp. 20-35^0C, zakres rozwoju -10-62^0C. Zasiedlają komory chłodnicze. Rosną przy niskiej aktywności wody (>0,6). Szeroki zakres tolerancji pH. Są organizmami chemoorganotroficzne. Związki organiczne są dla nich źródłem węgla i energii. W większości saprofity, niektóre pasożytują na organizmach żywych. Małe wymagania pokarmowe, duża zdolność przygotowania się do warunków środowiskowych, bardzo bogate uzdolnienia enzymatyczne. Występowanie: powietrze (ok.70% mikroflory), gleba (ok.10^5-6/g), pleśniejące surowce i produkty spożywcze, materiały techniczne (krozja biologiczna). Praktycznie występują wszędzie. Z niej wykształciły się formy kolonijne, wśród których najprymitywniejsze mają postać nici. Dalsza ewolucja doprowadziła do powstania różnych wielokomórkowych plech, od stosunkowo prostych do bardzo złożonych jak np. u brunatnic, gdzie spotykamy już nawet załączniki tkanek. 24. SINICE, BUDOWA MORFO-LOGICZNA. - sinice chrookokalne- kom. wyst. poj. lub łączą się w ugrupowania dzięki wydzielaniu śluzu. Rozmnażanie - podział lub pączkowanie - Sinice pleurokapsularne - rozmnażają się przez podziały wielokrotne, a w kom. macierzystej powstaje wiele kom. potomnych - Sinice nitkowate nie tworzące hetero cyst - zbudowane wyłącznie z kom. wegetatywnych - Sinice nitkowate tworzące heterocysty i dzielące się liniowo - Sinice nitkowate tworzące heterocysty i dzielące się w więcej niż jednej płaszczyźnie podziału. 25. SINICE - ZNACZENIE + zwiększają stęż. tlenu i zmniejszają stęż. CO2 w zbiornikach wodnych + wchodzą w skład osadu czynnego + asymilują azot atmosferyczny - pogarszają jakość wody pitnej - ziemisty zapach, zmiana zabarwienia - niektóre prod. neurotoksyny powodujące zatrucia ludzi i zwierząt - zakwity sinic (lato) stanowią zanieczyszczenia organiczne zbiorników wodnych 26. BAKTERIE Z RODZINY ACETOBACTERIE. Acetobacter, Gluconobacter - tzw. Bakterie octowe. Acetobacer - komórki urzęsione peritrichalne, a z rodzaju Gluconobacter urzęsione polarnie. wybitne tlenowce. Występują pojedynczo lub w parach nieraz w krótkich łańcuszkach. Wymiary pojedynczych komórek 0,9x1-4 mikrometra. BIOTRANSFORMACJA: Bakterie octowe utleniają: - pierwszorzędowe alkohole do kwa-sów CH3-CH2-OH -> CH3-COOH CH3CH2CH2OH -> CH3CH2C00H - drugorzędowe alkohole do ketonów CH3CHOHCH3 -> CH3COCH3 CH2OH-CHOH-CH2OH -> -> CH2OH-CO-CH2OH w starych hodowlach lub szczepy przemysłowe mogą być nieruchliwe. rozwijające w zakresie temperatur 4-40 C. nie są patogenne w stosunku do zwierząt i ludzi. Biotransformacje z udziałem bakterii octowych maja bardzo duże znaczenie biotechnologiczne. Utleniają alkohol etylowy do kwasu octowego. Podobnie jak alkohol etylowy mogą być utleniane inne alkohole-wtedy powstają odpowiednie kwasy (z alkoholi pierwszorzędowych) lub mogą powstawać ketony(z alkoholi drugorzędowych). Przemysłowa produkcja kwasu octowego jest prowadzona przy udziale bakterii Acetobacter (specyficzne szczepy przemysłowe). W metodzie orleańskiej biorą udział rożne gatunki i szczepy bakterii octowych. Utlenianie etanolu. PODZIAL BAKTERII OCTOWYCH: - suboksydanty - nie są zdolne do utleniania kwasu octowego (kwas octowy jest ich końcowym produktem metabolizmu) np. bakterie z rodzaju Gluconobacter - peroksydanty - utleniaja kwas octowy do CO2 i H2O np. bakterie Acetobacter pasteurianus - mezoksydanty - proces utleniania kwasu octowego prowadza powoli np. gatunki Acetobacter aceti, Acetobacter xylinum PRODUKCJA OCTU - metoda powierzchniowa (orleańska)-zafermentowanie wina w beczkach (230 dm3) napełnionych w 1/3 objętości. Odciąganie octu i dolewanie wina w odstępach tygodniowych. Otrzymuje się tzw. Ocet winny(aromatyczny) - metoda ociekowa-unieruchamianie bakterii na porowatym nośniku (pumeks, wióry bukowe, koks, kolby kukurydzy), zacier jest podawany na górną warstwę i ścieka poprzez materiał porowaty. zacier 10-15% etanolu, 1-3% kwasu octowego, stymulatory wzrostu bakterii octowych (ekstrakt drożdżowy, glukoza, sole mineralne azotu i fosforu) Nadtlenowe, w kompoście rozkładającej się, masie roślinnej, wilgotnych stogach siana. Dają charakterystyczny zapach gleby czy stęchlizny. 32. PROMIENIOWCE, ZNACZENIE BIOTECHNOLOGICZNE Wykorzystywane w mleczarstwie w kiszonkach roślinnych w produktach mlekowych. Surowce: sacharoza melas skrobia po scukrzeniu, serwatka. Fermentacja 5-10 dni w temperaturze 45-60 C przy pH 5-6,5 z ciągła neutralizacją . Mleczan wapnia poddaje się hydrolizie H2SO4. Po usunięciu gipsu roztwór kwasu mlekowego zagęszcza się 50-80 % Wykorzystuje się pieczywo fermentowane. 33. CZYNNIKI ŚRODOWISKA WARUNKUJĄCE AKTYWNOŚĆ MIKROORGANIZMOW → temperatura → pH srodowiska → obecność wody → zawartość tlenu → promieniowanie → obecność substancji chemicznych chemicznych (pokarmowych toksycznych) 34. WPŁYW TEMPERATURY NA MIKROORGANIZMY Tmax - Tmin= - 32C Tmax - Topt = -9,4C Topt - Tmin = -23C Minimum - zestalenie membralne, spowolnienie transportu składników pokarmowych (brak wzrostu) Maksimum - denaturacja białek, uszkodzenia cytoplazmy, termiczna liza, śmierć komórek Optimum - maksymalna szybkość reakcji enzymatycznych Psychrofile - najliczniejsza grupa mikroorg w środowisku naturalnym Topt = 15C, Tmax = 20C, Tmin = 0C Bakterie: Pseudomonas, Aeromonas, Micrococcus. Drożdże: Candidia, Picia, Rhodotorula Mezofile - większość drobnoustrojów chorobotwórczych. Topt = 20-37C, Tmax = 35-50C, Tmin = 10-25C. staphycococcus, enterococcus, bacillus, clostridium Termofile - Tmin = 25-45C, Topt = 45-67C, Tmax = 60-90C. Niektóre gatunki bakterii mlekowych, niektóre gatunki Bacillus, bardzo rzadko Clostridium, nieliczne drobnoustroje eukariotyczne Wrażliwość mikroorganizmów na zamrażanie: → drobnoustroje przeżywające mrożenie i rozmrażanie ( przetrwalniki bakteryjne, zarodniki grzybów) → drobnoustroje niewrażliwe na proces zamrożenia, lecz zamierające w czasie przechowywania w stanie zamrożonym (b. Gram +) → drobnoustroje wrażliwe na proces zamrażania i przechowywania w stanie zamrożenia w stopniu zależnym od warunków środowiska (b. Gram -) → drobnoustroje wrażliwe na mrożenie i przechowywanie w stanie zamrożenia, niezależnie od warunków środowiska (glony, pierwotniaki) Przyczyny śmierci mikroorganizmów w niskich temperaturach: → szok osmotyczny → krzepniecie lipidów membran komórkowych → mechaniczne uszkodzenia kryształami lodu 35. WPŁYW pH NA ROZWOJ DROBNOUSTROJOW Optymalne pH dla wzrostu → kwasolubne = acydofile pH=2-5. Liczne drożdże i grzyby strzępkowe (Sachromyces, aspergillus, Penicillium, bakterie octowe) → neutrofile pH = 6,5-7,5. Większość bakterii chorobotwórczych, Pseudomonas, Bacillus, Clostridium → zasadolubne = alkalifile pH=8-11. Bakterie nitryfikacyjne, Bacillus, nieliczne bakterie chorobotwórcze Grzyby strzępkowe tolerują szeroki zakres pH. gatunek→min→opt→max E. coli →4,7→6-7→9 B.subtilis →4,5→6-7,5→8 Lactobacillus casei → 3,3-4,4 → 6-7,5 → 7,2-8.5 Lactobacillus lactis → 3,6-4,4 → 5,5-6,4 → 8-8,5 Saccharomyces cerevisiae → 2,4 → 4-5 → 7,5 50. MIKROFLORA POWIETRZA - Zarodniki grzybów strzępkowych: Penicilium, Aspergillus, Attemaria, Rhizopius, Mucor; - Drożdże: Condida, Rhodotorula; - Bakterie: Micrococcus, laseczki Bacillus; - Bakterie chorobotwórcze: Staphylococcus(gronkowiec złocisty) Pseudomonas(pałeczka ropy błękitnej) 51. CZYNNIKI BIOTYCZNE SPRZY-JAJĄCE PRZEŻYCIU MIKROORGA-NIZMÓW W POWIETRZU - Strefa klimatyczna(strefa tropikalna - bogatsza w mikroorganizmy) - Pora roku(zimą powietrze jest bardziej czyste - niższe temperatury, mniej dogodne warunki do rozwoju) - Okrywa roślinna - Gleba - Opady - Nasłonecznienie 52. WODA JAKO SIEDLISKO BYTOWANIA ORGANIZMÓW: 1) Autochtoniczne - dla których woda jest naturalnym środowiskiem bytowania i rozwoju. Wyróżniamy drobnoustroje autochtoniczne foto- i chemosyntetyzujące tj. bakterie żelaziste, glony i sinice a także bakterie heterotroficzne: Pseudomonas, Spirillum, Vibrio, Micrococcus, Sarcina, często promieniowce. 2) Allochtoniczne - wnoszone do wody z innych środowisk, tj. gleby, powietrza, roślin, zwierząt, ścieków bytowych i przemysłowych. Są to przede wszystkim mikroorganizmy heterotroficzne - saprofity jak i chorobotwórcze o mniejszych wymaganiach pokarmowych. 53. CZYNNIKI WARUNKUJĄCE ROZWÓJ MIKROORGANIZMÓW W ŚRODOWISKU WODNYM: 1) czynniki fizyczne: - Energia świetlna (jeśli jest to są samożywne) - Temperatura - Ruch wody(natlenienie) 2) czynniki chemiczne: - Obecność i stężenie substancji chemicznych (organicznych i mineralnych) stanowiących źródło składników pokarmowych - Zawartość CO2 i O2 - Obecność toksycznych substancji (sole metali ciężkich, połączenia aromatyczne, alkaloidy, pestycydy, środki utleniające) 54. SAMOOCZYSZCZANIE SIĘ WÓD: naturalne zbiorniki wodne maja zdolność do samooczyszczania się, dzięki obecności organizmów heterotroficznych i mikroorganizmów. Niektóre rodzaje bakterii przyczyniają się bezpośrednio do oczyszczania wody z substancji szkodliwych. Inne rozkładają związki organiczne na związki proste. W wodach silnie zanieczyszczonych występuje duża liczba bakterii siarkowych, bakterii chemoorganicznych i grzybów ściekowych: Leptomitus lacteus natomiast w wodach czystych obserwuje się spadek ilości tych drobnoustrojów 55. CHARAKTERYSTYKA STREF SAPROBOWYCH: W zbiornikach wodnych mamy do czynienia z 4 strefami o rożnym stopniu zanieczyszczenia - tzw. strefy saprobowe: 1) polisaprobowa - jest to strefa wody mętnej, barwy brunatnej, czasem o gnilnym, nieprzyjemnym zapach, który może wynikać z dużego stężenia H2S, NH3. W strefie tej zachodzi degradacja zw organicznych do produktów fermentacyjnych. Obecne są również gazowe produkty przemian tj. H2S, NH3, H2, CH4, CO2. Zróżnicowanie gatunkowe tej strefy jest niewielkie prawie wyłącznie są to bakterie heterotroficzne, względnie beztlenowe oraz siarkowe. Liczba bakterii wynosi 10^6 - 10^5/cm^3. w strefie tej nie ma organizmów wyższych, na dnie zbiornika gromadzi się brunatny osad. Bakterie np. Spirillum sp; Sinice - Oscillatoria; Glony - Euglena; Pierwotniaki - Brochonella spiralis; skąposzczety, larwy owadów; 2) α - mezosaprobowa - woda w tej strefie jest brunatna, mętna, może mieć gnilny zapach, ale jest to pierwszy odcinek, rzeki, zbiornika itp. W którym rozpoczyna się tlenowy proces przemian metabolicznych; liczba drobnoustrojów - 10^5 /cm^3. 67. ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ MI- KROBIOLOGICZNYCH W PRZEMY- ŚLE SPOŻYWCZYM: - woda, - powietrze, - gleba, - ścieki 68. DROBNOUSTROJE CHOROBO- TWÓRCZE PRZENOSZONE DROGĄ POKARMOWĄ: Clostridium tetani Salmonella typhi (gorączka tyfusowa) Mycobacterium tuberculosis Candida alabicanas Bakterie Staphylococcus i Pseudomanas 65. MIKROFLORA CZŁOWIEKA a) górnych dróg oddechowych - Mikroflorę rezydentną (stałą) stanowią głównie gronkowce, paciorkowce oraz gramujemne ziarniaki. - Często występują potencjalnie patogenne bakterie - Około 30% ludzi jest nosicielami bakterii Staphylococcus aureus i stanowią zagrożenie w produkcji żywności i w szpitalach (szczególnie na oddziałach noworodków oraz oddziałach chirurgicznych) . b) jamy ustnej Dostępność składników pokarmowych, obojętne pH, wilgotność, łatwość przylegania, sprzyjają intensywnemu rozwojowi mikroorganizmów. Spożywanie pokarmów dodatkowo wprowadza mikroorganizmy oraz związki aktywujące ich rozwój, np. łatwo fermentowane sacharydy. - W ślinie jest około 108 bakterii/cm3, (beztlenowych jak i tlenowych). - W szczelinie dziąsłowej i płynie kieszonkowym może być aż 1012 bakterii/cm3, z 10-100-krotną przewagą bakterii beztlenowych. - Płytka nazębna składa się w 70% z bakterii (ok. 200-300 gatunków) oraz z substancji matrycowej, w której bakterie stanowią ok. 30%. c) żołądka Mikroorganizmy - gramdodatnie ziarniaki np. Lactobacillus. d) jelito cienkie - W dwunastnicy (jeszcze niskie pH i obecność żółci stwarza niekorzystne warunki rozwoju dla bakterii) liczebność mikroorganizmów wynosi ok. 104 komórek/g treści. - Jelito czcze i kręte (pH 6.5-75) - 105-109 komórek/g treści. Mikroflora bardziej zróżnicowana. Dominują bakterie beztlenowe i względnie beztlenowe - Szybki przepływ treści jelita cienkiego utrudnia bakteriom osiedlanie się. - Największe zagęszczenie bakterii jest w okolicach zastawki krętniczo-kątniczej. e) jelito grube - Liczy około 1014 komórek mikroorganizmów i stanowi jeden z najgęstszych i najbogatszych gatunkowo ekosystemów na Ziemi. - Występują przedstawiciele wszystkich trzech domen życia (Archeony, Bakterie, Eukarya). Dominują Bakterie. - W skład wchodzi do 1200 gatunków, przy czym około 400 gatunków występuje u większości ludzi. - Bakterie okrężnicy to 30% jej treści. - Mikroorganizmy występują zarówno w postaci biofilmu na nabłonku jelitowym, jak i w postaci wolnych komórek. - Skład mikroflory zależy od wielu czynników biotycznych i abiotycznych. f) skóry Stała - bakterie (do 180 gatunków) - np. Streptococcus, Pseudomonas, Escherichia, Micrococcus. - drożdże i grzyby strzępkowe - np. Penicillium, Aspergillus, Alternaria Przejściowa (z surowców, powietrza, wody, gleby) niepatogenne gronkowce, Micrococcus, pleśnie

*Betaproteobakterie: tlenowe lub względnie beztlenowe, bardzo zróżnicowane metabolicznie, wiele występuje w środowiskach naturalnych, nieliczne patogenne. *Grammaproteobakterie: większość patogennych, nieliczne występują w środowisku naturalnym wody i ścieków, komórki najczęściej walcowate. *Deltaproteobakterie: większość beztlenowych, występują głownie w środowiskach naturalnych (Woda, gleba). *Epsilonproteobakterie: zakrzywione lub spiralne pałeczki zamieszkują przewód pokarmowy człowieka(symbionty lub patogeny) Dział Firmicutes: gramdodatnie o niskiej zawartości G+C, komórki głównie w kształcie ziarniaków lub form walcowatych. Niektóre tworzą endospory. Występują w środowiskach naturalnych, nieliczne patogeny. Dział Actinobacteria: gramdodatnite o wysokiej zawartości G+C, komórki w większości walcowate, niektóre rozgałęzione, tlenowe, beztlenowe lub względnie beztlenowe. Dział B.12 Proteobacteria, Klasa1 Alphaproteobacteria, *Rząd1 Rhodospirillales, Rodzina2 Acetobacteriaceae, Rodzaj1 Acetobacter, Rodzaj8 Gluconacetobacter, Rodzaj9 Gluconbacter, *Rząd4 Sphinogomonadales, Rodzina1 Sphingomonadeceae, Rodzina12 Zymomonas, Rząd 6 Rhizobiales. Rodzina Acetobacteriaceae: Acetobacter, Gluconobacter - tzw. bakterie octowe. Acetobacter - komórki urzęsione peritrichalne, a z rodzaju Gluconobacter urzęsione polarnie. Wybitne tlenowce. Występują pojedynczo lub w parach nieraz w krótkich łańcuszkach. Wymiary pojedynczych komórek 0,9*1-4 mikrom. 7.BUDOWA KOM.PROKARIOTYCZNEJ. -osłony: zewnętrzna -ściana komórkowa, wewnętrzna błona lub membrana cytoplazmatyczna. -niektóre bakterie mogą wytwarzać na swojej powierzchni otoczki zbudowane z białka, sacharydów. Otoczki stanowią szansę na dłuższe życie w środowisku, umożliwiają przyczepienie się do powierzchni ciała stałego.-Cytoplazma może zawierać substancje zapasowe.-aparat genowy-genofor, rybosomy, mezosomy, rzęski u bakterii które maja zdolność ruchu. Osłony komórkowe stanowią ok. 25% masy suchej komórki. Zbudowane z glikopeptydów. Nazywamy je warstwą sztywna, nadaje kształt komórce (osłonka zewn.).Bakterie podzielono na 2 grupy ze względu na grubość warstwy peptydoglikanu. Gram+ maja gruba warstwe60-80mikrom.;Gram- do kilkunastu mikrom.20 mikrom. Membrana cytoplazmatyczna ma grubość 5-kilkanascie mikrom. Zbudowana jest z białek i fosfolipidów. Mezosomy - biorą udział w tworzeniu osłon podczas przetrwalnikowania bakterii, pełnia funkcje mitochondrium. Materiał genetyczny 0,6*10 do pot.-6 -13*10do pot-16 par zasad. Wewnątrz komórki znajduje się nic DNA. Plazmidy-łańcuchy DNA mogą powielać się niezależnie od chromosomu bakteryjnego. Kodują cechy, są niezbędne do wzrostu komórki. np. oporność na antybiotyki, metale ciężkie, zdolność do fragmentacji niektórych sacharydów, zdolność syntezy bakteriocyn. Ich masa cząsteczkowa od 2 do 1200 tyś. Par zasad. Są to pozachromosomalne cząstki DNA formy kolistej(rzadziej liniowe).Organy ruchu-w miarę upływu czasu bakterie tracą zdolność ruchu. Rzęski są zbudowane z białek, średnica rzęsek 12-20nm,długośc może wielokrotnie przewyższać wielkość komórki 5-15 mikrom. Liczba rzęsek jest różna. 8.RÓŻNICE W BUDOWIE ŚCIANY KOMÓRK. BAKTERII GRAM+ I GRAM- Barwienie Gramma - Żeby dobrze zrozumieć podstawy zjawiska, którego efektem jest zróżnicowane wybarwianie się bakterii. Odtłuszczamy szkiełko podstawowe. roztworów, które powinny równomiernie pokrywać powierzchnię szkiełka. wykonujemy rozmaz bakterii, posługując się ezą i 14.ROZMNAŻANIE WEGETATYWNE GRZYBÓW STRZĘPKOWYCH. Przez podział - fragmentacja grzybni. Wytwarzanie zarodników (spor) wewnątrz (endospory) albo na zewnątrz (egzospory). Spory powstałe w wegetatywnej grzybni: Chlamidospory - fragmenty strzępek grzybni dodatkowo obłonione, artrospory - tworzone z końcowych fragmentów strzępek grzybni, blastospory - tworzone mogą być w wyniku szczytowego lub bocznego pączkowania ???? Spory konidialne (konidia)-tworzone na drodze bezpłciowej (Aspergillus, Penicillum). Sporongiofory -spory umieszczone w sporangium, tworzone w wyniku rozmnażania bezpłciowego u klasy Zygomycetes. Askospory. 15.ROZMNAŻANIE PŁCIOWE GRZYBÓW STRZĘPKOWYCH. Podczas rozmnażania płciowego łączą się dwie komórki zwykle z odrębnych grzybni i tworzy się zygota lub worki. tworzenie zygospor (cykl płciowy u Rhizopus), tworzenie worków (zarodniki workowe u Chaeomium). Zarodniki grzybów maja zdolność kiełkowania w dość szerokim zakresie temp. Są mało wrażliwe na pH (2-10). Opium wzrostu wyst. przy temp. ok.20^0C w lekko kwaśnym pH. Askospory (zarodniki)-tworzone w workach u grzybów rozmnażających się płciowo (Chaetomium). Zygospory-spory tworzone na drodze płciowej u grzybów Zygomycetes. 16.ROZMNAŻANIE DROŻDŻY. Drożdże rozmnażają się wegetatywnie przez pączkowanie, podział(rozszczepianie), lub połączenie obu procesów. Rozmnażanie wegetatywne poprzedzone jest mitotycznym podziałem jądra komórkowego, po którym następuje podział cytoplazmy. W wyniku tego procesu komórka potomna powinna być identyczna jak macierzysta. Pączkowanie jest najbardziej rozpowszechnione wśród drożdży i polega na wytworzeniu pączka na powierzchni komórki, który po osiągnięciu odpowiednich rozmiarów może się od niej oderwać. Na powierzchni obu komórek pozostają ślady po tworzeniu pączka w postaci blizn. Typ pączkowania określa się jako wielobiegunowy, gdy nowe komórki tworzą się na całej powierzchni komórki macierzystej. Gdy pączki tworzą się na jednym biegunie komórki, mówimy o pączkowaniu jednobiegunowym, natomiast gdy powstają na przeciwległych biegunach to pączkowanie jest dwubiegunowe. W miejscu starej blizny komórka nie może wytworzyć nowego pączka, liczba blizn świadczy o wieku komórki i o jej zdolności do reprodukcji. Pojedyncza komórka może przechodzić pączkowanie od 24 do 43 razy. Rozmnażanie przez podział obserwuje się u Endomycetaceae i Schizosaccharomycetaceae, a najpowszechniej występujące drożdże rozszczepkowe należą do rodzaju Schizosaccharomyces. Komórki drożdży rozszczepkowych mają kształt cylindryczny. Przed podziałem obserwuje się rozrost komórki na długość, a po osiągnięciu odpowiedniego rozmiaru na jej środku tworzy się przegroda. Po całkowity wytworzeniu przegrody następuje oddzielenie się komórek. Jedną z form rozmnażania wegetatywnego jest tworzenie jednokomórkowych artrospor, charakterystycznych dla rodzajów: Trichosporon, Dipodascus. Powstają one poprzez rozpad grzybni podzielonej septami na regularne, cylindryczne fragmenty. Drożdże z klasy Basidiomycetes i Ascomycetes charakteryzują się występowaniem rozmnażania generatywnego( płciowo). W takim przypadku w populacji drożdży może występować obok siebie lub kolejno po sobie pokolenie haploidalne lub diploidalne. Proces płciowy u drożdży oparty jest na istnieniu różnych typów koniugacyjnych. Komórki te są zwykle haploidalne i mogą łączyć się ze sobą, tworząc diploidalną zygotę. Diploidalna zygota może rozmnażać się na drodze wegetatywnej, ale również - metoda wgłębna (bezwirowa) w acetotorach - fermentory z napowietrzeniem przez system barboterów. Zacier o podobnym składzie jak w metodzie ociekowej SKLADNIKI W PROCESIE OCTOWANIA - bakterie utleniające kwas octowy (Acetobacter xylinum, Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus) - węgorki (Anguillula aceti) - nicienie (1-2mm)żywią się bakteriami octowymi - muszka octowa (Drosophila aceti)-roznosi zakażenia obcymi bakteriami octowymi czy drożdżami Candida mycoderma 27. CHARAKTERYSTYKA ENTEROBACTERIE Krótkie pałeczki, urzęsione petrichalnie lub nieruchliwe nieprzetrwalnikujace, tlenowe lub względnie beztlenowe. Występują w jelitach ludzi i zwierząt - żyją jako komensale (Escherichia)lub jako pasożyty chorobotwórcze(Salmonella, Shigella). Chorobotwórczość ich wiąże się z rozwojem w organizmie człowieka i wytwarzaniem rożnych toksyn. Cześć z tych bakterii bytuje w środowisku naturalnym wody i gleby (Enterobacter). Bakterie w wyniku fermentacji cukrów wytwarzają kwasy organiczne: octowy, mlekowy, mrówkowy, etanol,CO2 i H2 (fermentacja kwasowa-np. E. coli) lub wytwarzają produkty obojętne (fermentacja butanodiolowa- np. E.aerogenes. E.COLI: mieszkaniec jelita grubego(okrężnicy)występują w ilości: 106-109 komórek/g, optymalna temp. Rozwoju 37 C. bakterie komensualne ale SA tez chorobotwórcze serotypy tych bakterii powodujące zatrucia pokarmowe, czasem o ciężkim przebiegu: enterokrwotoczne - E. coli 0157:M7, enteropatogenne, enterotoksyczne- biegunki podróżne, enteroinwazyjne. Źródła zanieczyszczeń: mielona wołowina, hamburgery, woda, surowe, mleko, soki niepasteryzowane i inne surowce zanieczyszczone fekaliami. Objawy chorobotwórcze występują po 12-72 h. bakterie E. coli używane są jako wskaźnik higieniczny wody (żywności) czyli zanieczyszczenia odchodami. Enterobacter Aerogenes jest bliźniaczym partnerem E. coli i występuje w glebie, na roślinach, w wodzie, nieraz w przewodzie pokarmowym zwierząt ciepłokrwistych. Rożni się niektórymi cechami biochemicznymi od E. coli. E. coli -zanieczyszczenie kałowe <-od człowieka chorego Grupa coli = kał + gleba SALMONELLA Pałeczki tlenowe, względnie beztlenowe, niefermentujące laktozy. Występują w przewodzie pokarmowych zwierząt domowych i dzikich, w drobiu, ptaków i owadów (tzw. Nosicielstwo gryzonii). Rodzaj ten obejmuje ponad 2000 serotypow w tym ok. 100, jest chorobotwórczych dla ludzi- salmonellazy. Najczęstsza przyczyna zatruć jest serotyp: S euteritidis wywołujący 70-90% salmonella oraz S. tryphinerfum (5-15%). Po przebytej chorobie człowiek może być nosicielem. Dawka infekcyjna: od 10 do kwadratu Komorek. Objawy zatrucia: nudności, wymioty, bole głowy i brzucha, mięsni, biegunka. Okres utajnionej choroby 6-8 godzin. Źródło zakażeń: głównie jaja kacze lub kurze (dla człowieka). SHIGELLA Bakterie chorobotwórcze tylko dla ludzi. Powodują czerwonkę -Shigella dyzenterie, Shigella doydll, Shigella sonnei, shigella flexueri. Oraz zatrucia pokarmowe. Podobnie jak salmonella mogą utrzymywać nosicielstwo w przewodzie pokarmowym. przenoszone głównie przez zwierzęta wodne (ryby, kraby),mleko, sałatę, produkty zanieczyszczone fekaliami. PROTEUS Bardzo ruchliwe pałeczki, cześć z nich silnie proteolityczna, końcowe produkty przemysłowe maja intensywny gnilny zapach. Odgrywa role w psuciu się produktów białkowych (mięso, jaja). Mogą być przyczyna samozatruć u człowieka, spowodowanych wyłącznym lub przeważającym spożywaniem pokarmów 36. AKTYWNOŚĆ WODNA ŚRODO-WISKA A MIKROORGANIZMY aktywność wody aw- określa stosunek ciśnienia par danego roztworu do ciśnienia par czystej wody. Aktywność wody 1 mol. Roztwór jakiejkolwiek substancji rozpuszczonej w temperaturze 25C wynosi 0,9823. Oznacza to, ze rozpuszczenie 1 mola substancji w 1 dm3 wody powoduje obniżenie ciśnienia par wody o 1,77% Obniżenie awody można osiągnąć przez: → suszenie → dodatek subst chemicznych (do produktów spożywczych np. soli, cukru) →zageszczanie - liofilizacje Aw poniżej 0,95 jest zabezpieczeniem przed ochrona patogenow. 50-60% sacharozy konserwuje tylko niektóre plesnie i drodze (bo SA osmofilne) Minimalna aktywność wody: → 0,95 większość bakterii, niektóre drożdże → 0,92 glony morskie → 0,9 weget Bacillus, Lactobacillus, niektóre pleśnie → 0,88 większość drożdży → 0,85 gronkowce Staphylococcus aureus → 0,8 większość grzybów strzępkowych → 0,75 bakterie halofilne i glony halofilne → 0,6 kserofilne grzyby strzępkowe Obniżona aw chroni przed śmiercią cieplna, im gęstsza, tym większa ciepłoodporność. 38. CHARAKTERYSTYKA ILOŚCIO-WA I JAKOŚCIOWA GLEBY gleba- niejednorodna, biogeochemiczna, pokrywa powierzchniową warstwę skorupy ziemskiej Składa się z 5 podstawowych elementów: → cząstki mineralne (krzemiany, glinokrzemiany, węglany ~ 50%) → koloidy glebowe (humus)- związki mineralne i organiczne → roztwór glebowy ~ 15%- rozpuszczalne w wodzie substancje mineralne i organiczne → faza gazowa → organizmy żywe- korzenie W glebie występuje ok. 100 gatunków bakterii glebowych, ok. 600 gatunków grzybów. Suma masy drobnoustrojów to do 3 ton na powierzchnie 1ha. Jest kluczowym środowiskiem jeśli chodzi o obieg pierwiastków biogennych (C, N) w przyrodzie 39. GLEBA JAKO ŚRODOWISKO BYTOWANIA MIKROORGANIZMÓw → autochtoniczne- typowe (promieniowce, grzyby, bakterie asymilujące azot atmosferyczny, bakterie nitryfikujące i celulolityczne) → allochtoniczne- dostają się do gleby i innych środowisk (wód, ścieków, odchodów zwierząt i ludzi, nawozów), mogą to być mikroorganizmy patogenne. Czynniki wpływające na rozwój mikroorganizmów w glebie: Struktura, wilgotność, zawartość składników odżywczych, kwasowość, temperatura, strefa geograficzna 40. DZIAŁALNOŚĆ MIKROORGA-NIZMÓW W GLEBIE. Mikroorganizmy gleby: a) autochtoniczne: promieniowce (Streptomyces- wytwarzają geosminę); grzyby (Chaetomium- rozkład błonnika); bakterie asymilujące azot atmosferyczny (Azotobakter- tlenowe, Clostridium- beztlenowe, Rhizobium- symbiotyczne); bakterie nitryfikacyjne (Nitrosomonas, Nitrobacter) i celulolityczne (Cellumonas). 41. OBIEG WĘGLA W PRZYRO-DZIE, UDZIAŁ MIKROORG. Dzięki pojawieniu się organizmów autotroficznych - sinic oraz nielicznych glonów zaczyna być wytwarzany tlen. Charakterystycznymi mikroorganizmami są: bakterie nitkowe, siarkowe, sinice, glony; bakterie - Zooglea ramigera; Sinice - Oscillatoria Penuis; Glony; Grzyby - Leptonitus lacteus; Pierwotniaki; 3) β - mezosaprobowa - woda przyjmuje prawie normalna barwę, może być też intensywnie zielona od rozwijających się organizmów autotroficznych. Zapach wody może być czasami ziemisty. W tej strefie kończą się przemiany związane z degradacją związków organicznych. Przemianie ulegaja utworzone w poprzednich strefach produkty fermentacji. Mogą również zachodzić procesy utleniania zredukowanej siarki. Warunki tlenowe SA dobre, następuje więc duży rozwój organizmów autotroficznych. Ogólna liczba bakterii spada do 10^4. w strefie tej obserwuje się dużą różnorodność gatunkową. Charakterystyczne są duże ilości okrzemek, które są wskaźnikami wód czystych lub procesu samooczyszczania się zbiornika. Mamy tu do czynienia z sinicami, glonami, pierwotniakami, wrotkami, ślimakami, larwami owadów i skorupiakami 4) oligosaprobowa - ostatni odcinek zbiornika wodnego, w którym kończy się wpływ wprowadzonych do niej zanieczyszczeń. Woda w tej strefie jest całkowicie przejrzysta, czysta, prawie bez zapachu. Jest bardzo dobre natlenienie. Mała liczba bakterii organotroficznych 100 - 100 w 1 ml. Występują liczne bakterie chemolitotroficzne i nitryfikacyjne a także żelaziste. Nieliczne są sinice głownie z rodzaju Anabena. W mikroflorze mamy: okrzemki, zielenice, pierwotniaki, larwy owadów, ryby. 56. STREFY SAPROBOWE, ORGANIZMY WSKAŹNIKOWE W zbiornikach wodnych mamy do czynienia z 4 strefami o różnym stopniu zanieczyszczenia - strefy saprobowe: 1) polisaprobowa - H2O mętna, barwy brunatnej, czasem o gnilnym, nieprzyjemnym zapachu, wynikający z dużego stężenia H2S, NH3. Zachodzi tu degradacja zw. org. do produktów fermentacyjnych, obecne są gazowe produkty przemian (H2S,NH3,H,CH4,CO2). Niewielkie zróżnicowanie gatunkowe org. Prawie wyłącznie bakterie heterotroficzne, wzg. beztlenowe, siarkowe. Brak organizmów wyższych. Występują: bakterie np. Spirillum sp; Sinice - Oscillatoria; Glony - Euglena; Pierwotniaki - Brochonella spirali; skąposzczety, larwy owadów. 2) α - mezosaprobowa -H2O mętna, barwy brunatnej, może mięć gnilny zapach, pierwszy odcinek rzeki rozpoczynający tlenowy proces przemian metabolicz. Wytwarzany jest tlen dzięki obecności org. autotroficznych (sinic i glonów). Charakterystyczne mikroorg.: bakterie nitkowate, siarkowe, sinice, glony. Występują: : bakterie - Zooglea ramigera; Sinice - Oscillatoria Penuis; Glony; Grzyby - Leptonitus lacteus; Pierwotniaki; Skąposzczety, Skorupiaki. 3) β - mezosaprobowa - H2O przyjmuje prawie normalną barwę, może być zielona od org. autotroficzn.(duża ilość), zapach czasami ziemisty. Kończą się przemiany związane z degradacją zw. org. Przemianie ulegają produkty fermentacji. Czasem procesy utl. siarki, różnorodność gatunku: okrzemki (wskaźnik wód czystych, samooczysz.), sinice, glony, pierwotniaki, wrotki, ślimaki, larwy owadów i skorupiaki. 4) oligosaprobowa - ostatni odcinek rzeki, kończy się wpływ wprowadz. zaniemczysz. H2O czysta, przejrzysta bez zapachu, bardzo dobre natlenienie, liczne bakterie chemolitotroficzne i nitryfikacyjne a także żelaziste; larwy owadów, nieliczne sinice gł. Anabena; okrzemki, ryby zielenice, pierwotniaki. 57. OSAD CZYNNY Najczęściej stosowana metoda oczyszczania ścieków. Polega na napowietrzaniu ścieków określonymi drobnoustroj., a na koniec oddzieleniu w odstojnikach. O.CZ to złożony układ mikroflory, żywa, kłaczkowata

płynem fizjologicznym. Przy użyciu specjalnych szczypiec przeciągamy preparat trzykrotnie nad płomieniem, po czym pozostawiamy do całkowitego wyschnięcia. Powoduje to że bakterie bardzo silnie do niego przylegają, co zapobiegnie ich zmyciu z powierzchni szkiełka w trakcie kolejnych manipulacji. Utrwalony preparat zalewamy fioletem krystalicznym na 60 sekund. Fiolet krystaliczny jest barwnikiem, który wybarwia wszystkie komórki, zarówno gramujemne, jak i gramdodatnie, na ciemnoniebieski kolor. Po delikatnym spłukaniu barwnika, preparat należy zalać płynem Lugola na 30 sekund. Płyn Lugola to tzw. bejca, czyli specjalny preparat, mający za zadanie utrwalenie wiązania barwnika. W przypadku fioletu krystalicznego po zastosowaniu płynu Lugola tworzą się kompleksy barwnika, w skład których wchodzi jod. Powoduje to oczywiście, że poszczególne cząsteczki różnych związków chemicznych, wchodzące w skład fioletu krystalicznego, zbijają się w agregaty o stosunkowo dużych wymiarach. Preparat przez 30 sekund odbarwia się w etanolu. Ten etap ma decydujące znaczenie, powoduje on bowiem, że kompleksy barwnika są wypłukiwane z komórek. Jeśli w ścianie komórkowej występują wystarczająco duże pory, barwnik zostaje wypłukany, jednak gdy ściana komórkowa nie jest tak "dziurawa", barwnik pozostaje we wnętrzu komórki. W przypadku komórek gramujemnych, ściana komórkowa złożona jest z jednej warstwy mureiny i barwnik może swobodnie wydostać się z komórki. Jednak w przypadku bakterii gramdodatnich ściana komórkowa ma kilkadziesiąt warstw. Można to wyobrazić sobie jako kilkadziesiąt nałożonych na siebie siatek. Mimo że oka każdej siatki są wystarczająco duże, aby kompleks barwnika mógł wypłynąć z komórki, to po nałożeniu na siebie kilkudziesięciu takich siatek, barwnik nie może już zostać wypłukany. Ponadto etanol powoduje odwodnienie ściany komórkowej, czemu towarzyszy zaciskanie się poszczególnych warstw mureiny i zmniejszanie oczek sieci. Po odbarwieniu preparat jest płukany wodą i dobarwiany jakimś uniwersalnym barwnikiem, np. safraniną lub fuksyną. Safranina i fuksyna mają inną barwę niż fiolet krystaliczny. Ponieważ w wyniku płukania komórki gramujemne stają się bezbarwne, a gramdodatnie są granatowe, dodatkowe barwienie pozwoli na wyraźne zróżnicowanie barwy komórek gramdodatnich i gramujemnych. Powyższy opis tłumaczy, dlaczego kolor komórek gramdodatnich i gramujemnych jest różny w wyniku przeprowadzenia tych samych etapów barwienia - mamy do czynienia z różnicami w budowie ściany komórkowej. Ściana komórkowa bakterii gramdodatnich: Bakterie gramdodatnie mają, jak już wspomniano, wielowarstwową ścianę komórkową. Wszystkich warstw jest zwykle ok. 40 i są one ze sobą połączone poprzecznymi wiązaniami. Grubość takiej ściany komórkowej wynosi 20-80 nm. Mureina stanowi od 40% do nawet 90% suchej masy ściany komórkowej. Jednak oprócz mureiny w ścianie komórkowej bakterii gramdodatnich znajdują się także inne związki chemiczne. Najważniejsze z nich to kwasy tejchojowe. Ściana komórkowa bakterii gramujemnych zbudowana jest z pojedynczej warstwy mureiny, której towarzyszą dodatkowe związki chemiczne. Niezależnie jednak od tych różnic, grubość ściany wynosi 2-10 nm i nie stwierdza się w niej obecności kwasów tejchojowych. Budowa ściany komórkowej bakterii gramujemnych nie jest skomplikowana, gdyż, w odróżnieniu od bakterii gramdodatnich, struktura ta nie kontaktuje się z otoczeniem. Okazuje się bowiem, że w przypadku bakterii gramujemnych ściana komórkowa jest otoczona dodatkową błoną, tzw. błoną zewnętrzną .Zatem praktycznie jedyną funkcją ściany komórek gramujemnych jest zapobieganie cytolizie wywołanej zmianami ciśnienia osmotycznego. może przechodzić sporogenezę. Następuje wówczas podział mejotyczny jadra i wytworzenie 4 haploidalnych spor. Po czym dochodzi do podziału cytoplazmy i utworzenia warstwy ściany komórkowej wokół każdej spory. U drożdży Ascomycetes( workowce) komórka zawierająca spory równocześnie przekształca się w worek. Worki mogą zawierać 1-4 spor. 17.CYKL ROZWOJOWY PRZEMIAN POKOLEŃ) DROŻDŻY SACCHAROMYCES CEREVISIAE. Schemat 18. BUDOWA UKŁADU KONIDIALNEGO PLEŚNI Z RODZAJU ASPERGILLUS I PENICILLIUM. Rodzaj Aspergillus charakteryzuje się główkowatym zakończenie konidioforu, który tworzy się na strzępkach powietrznych. Konidiofor rozszerza się na szczycie, tworząc pęcherzyk o kształcie kulistym. Na całej powierzchni pęcherzyka lub na jego części powstają fialidy lub metule i fialidy w jednym lub kilku rzędach. Fialidy mają kształt butelkowaty, zwężający się na końcu w krótką szyjkę. Pęcherzyk z metulami, fialidami i konidiami tworzy główkę konidialną. 1-konidiofor, 2-pęcherzyk, 3-metule, 4-fialidy, 5-konidia. Rodzaj Penicillium charakteryzuje się tworzeniem pędzelkowatych konidioforów, które powstają przez rozgałęzienie strzępka konidionośnego. Pierwsze gałązki rozwidlają się przechodząc w kolejne lub w metule, których przedłużeniami są fialidy wytwarzające konidia. Liczba rozgałęzień i fiali oraz cechy morfologiczne konidiów są charakterystyczne dla gatunku. 1-konidiofor, 2-gałązki(rami), 3-kolejne gałązki(ramuli), 4-metule, 5-fialidy, 6-konidia. 19. ZNACZENIE BIOTECHNOLOGI-CZNE DROŻDŻY. -produkcja chleba -produkcja wina, piwa i innych napo-jów fermentowanych, w tym mlecznych, np. kefiru, kumysu -produkcja SCP i ekstraktów drożdżowych - produkcja etanolu - produkcja witamin - produkcja pigmentów - produkcja kwasów organicznych - produkcja aktywnych fizjologicznie białek ludzkich i zwierzęcych (np. in-suliny, chymozyny) rzez szczepy dro-żdży konstruowane przy pomocy technik rekombinacji DNA In vitro. - biotransformacja różnych zw. che-micznych 20. ZNACZENIE BIOTECHNOLOGI-CZNE GRZYBÓW STRZĘPKOWYCH. - perzem. spoż. - sery pleśniowe (z przerostem i porostem), wędliny (salami), żywność orientalna - biotech. - antybiotyki, preparaty enzymatyczne (amylo-, celulo- proteo- i lipolityczne), kw. organiczne (cytrynowy, glukonowy, mlekowy, winowy, jabłkowy), lipidy, stymulatory rozwoju roślin białkowych. W przewodzie pokarmowym zwiększa się wówczas liczba bakterii proteolitycznych, w tym proteusz, które wytwarzają szkodliwe (kancerogenne) Związki (indol, skutol, merkaptany) YERSINIA Psychotrofy, rosną nawet w temp -1 C, odporne na wzrost stężenia NaCl (do 20 %), rozpowszechnione w przyrodzie(gleba, wody). Yersinia enterocolitica - bakterie chorobotwórcze, mogą być przyczyna ostrych zatruć pokarmowych o przebiegu jak u salmonelloz. Źródło zatruć: przetwory mleczne, owocowo-warzywne w stanie surowym, ryby słodkowodne, kraby, krewetki 28. CHARAKTERYSTYKA BACILLUS I CLOSTRIDIUM BACILLUS Tlenowe lub względnie beztlenowe walcowate, często w łańcuchach tworzących długie nici (stare hodowle). Rożne temperatury wzrostu. Zdolności enzymatyczne, fermentują sacharydy, aktywne proteolitycznie i lipolitycznie. Występują w glebie, wodzie słodkiej i słonej, na roślinach, w psującej się żywności, w przewodzie pokarmowym zwierząt i człowieka, w powietrzu. Niektóre gatunki produkują antybiotyki (bacytracyna, gramicydyna) - Bacillus subtilis (laseczka sienna)-wybitny tlenowiec, występuje na roślinach, zanieczyszczonej żywności, aktywny proteolitycznie. Odmiany stosuje się do otrzymania preparatów proteolitycznych (do produkcji proszków do prania) - Bacillus thuringiensis: produkt endotoksyczny stosowany w ochronie roślin przeciw owadom. - Bacillus cereus- względnie beztlenowe, proteolityczne zdolności. jest przyczyna zatruć pokarmowych (>10 do potęgi 9 - 10 do potęgi 8 komórek/g).po 8-16 godzinach od spożycia zakażonych potraw występuje do kilku godzin bole brzucha, biegunki, osłabienie. Źródła zatruć: sosy waniliowe, budynie, kremy, ziemniaki, zupy, kluski, warzywa, mięso mielone. - Bacillus anthracis -laseczka wąglika niebezpieczne i chorobotwórcze (bron biologiczna) CLOSTRIDIUM Długie laseczki często w łańcuchu przetrwalniki z reguły szersze niż Komorka, co powoduje deformacje komórki (wrzeciono lub buława). Bakterie ściśle beztlenowe, występują w glebie, fermentującej masie roślinnej, kiszonkach(psujących się ) w przewodzie pokarmowym zwierząt, produktach spożywczych o dużej zawartości białka i cukru. Niektóre gatunki glebowe maja zdolność wiązania azotu atmosferycznego (clostridium pasteurianum) ze względu na uzdolnienia enzymatyczne bakterie clostridium dzielimy na: - bakterie sacharolityczne - zdolne do fermentacji rożnych cukrów (słabe uzdolnienia proteolityczne). Występują głownie w środowiskach roślinnych. Produktami przemian są kwasy organiczne - clostridium butyricum, clostridium acetobutyricum, clostridium perfriengeus - wytwarzają dużą ilość gazów H2 i CO2 oraz kwas masłowy, bursztynowy, octowy, mlekowy - bakterie proteolityczne-zdolne do rozkładu białek i fermentacji aminokwasów, niektóre produkują silne toksyny (clostridium difficille, clostridium botulinum). W wyniku tych przemian powstają kwasy, aminy, produkty gazowe, H2S, NH3, nadają produktom odrażający zapach. Mineralizacja związków organicznych: - skrobia: bakterie Bacillus, Pseudomonas, sacharolityczne gatunki Clostridium, Aspergillus Niger - celuloza: bakterie Cytophaga, Cellumonas, Celivibrio, Clostridium, promieniowce, pleśnie Fusarium, Chaetomium, Aspergillus; rozkład błonnika zachodzi szybciej w glebach obojętnych lub lekko kwaśnych niż w silnie zakwaszonych. - hemiceluloza: rozkład jest najczęściej wynikiem współdziałania zespołu wielu drobnoustrojów - lignina: trudno rozkładalne; szczególną rolę spełniają grzyby wyższe (huby)oraz grzyby z rodz. Fusarium, Penicillium, Aspergillus i promieniowce. - pektyna: bakterie beztlenowe z rodz Clostridium - chityna: bakterie Cytophaga, Bacillus, Pseudomonas, promieniowce i grzyby. 42. OBIEG AZOTU W PRZYRODZIE, UDZIAŁ MIKROORGANIZMÓW. Nitryfikacja: NH3 NO2^-: Nitrosomonas NO2 NO3^-: Nitrobacter Denitryfikacja: Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Spirillium, Achromobacter Wiązanie N2: symbiotyczne (Rhizobium,), tlenowe (Azotobacter, Azotomonas, Aeromonas, Pseudomonas), beztlenowe (Clostridium) Proteoliza I amonifikacja: Pseudomonas, Bacillus 43. ASYMILACJA AZOTU ATMOS-FERYCZNEGO PRZEZ MIKROORG. Proces asymilacji jest procesem enzymatycznym; kompleks nitrogenazy: - białko-Fe reduktaza nitrogenaza - białko-Mo-Fe nitrogenaza właściwa Schemat: 44. DROBNOUSTROJE ASYMILU-JĄCE AZOT ATMOSFERYCZNY. a) asymilatory azotu wolnożyjące: - tlenowe: Azotobakter, Azotomonas, Pseudomonas, sinice (Nostoc, Anabana) - beztlenowe: Clostridium pasteurianum, pastinovorum b) zdolne do wiązania azotu wyłącznie w symbiozie z roślinami wyższymi: - z roślinami motylkowymi: Rhizobium phaseoli - z krzewami (oliwki, olcha): promieniowce. 45. PROCESY MOKROBIOLOGI-CZNEJ NITRYFIKACJI W GLEBIE. Proces nitryfikacji pełnej jest zawsze dwuetapowy, prowadzony przez wyspecjalizowane dwie grupy bakterii. I etap- utlenianie NH3 do NO2^- prowadzi grupa Nitroso: NH3 + O2 + 2e^- NH2OH + H2O NH2OH + H2O + 0,5 O2 NO2 + H2O + H^+ II etap- utlenianie NO2do NO3^- prowadzi grupa Nitro: NO2 + 0,5 O2 NO3^- Schemat: zawiesina drobnoustroj. biorąca udział w biolog. oczyszcz. Ścieków ( zespół org. potrafiący wytworzyć biocenozę w środ. o dużej zawart. zw. org.) Biolog. proces oczyszcz. Polega na absorbowaniu zw. org. w postaci rozpuszcz. lub koloidalnej na pow. kłaczków, następuje dzięki aktywności enzym. mikroorg. Związki są utl. aż do całkowitej mineralizacji, następuje przyrostbiomasy osadu. Mikroflora osadu czynnego: bakterie Bacillus, Pseudomonas, Flarobacterium, Acaligenes. 58. UDZIAŁ MIKROORGANIZMÓW W TLENOWYM I BEZTLENOWYM OCZYSZCZANIU ŚCIEKÓW Oczyszczanie może odbywać się na drodze tlenowej i beztlenowej. W warunkach tlen.: głównie bakterie heterotroficzne Bacillus, Pseudomonas, Enterococcus, Alcaligenes, Flavobacterium oraz duża ilość orzęsek. Orzęski zmniejszają ilość biomasy drobnoustrojów. W warunkach beztlen.: I Faza: bakterie beztlenowe (względnie i bezwzględnie) Enterobacter, Alcaligens, Clostridium, Escherichia, Flavobacterium, Micrococus, Streptococcus. II Faza: archeony metanogenne (Methanococcus, Methanobacterium, Methanosarcina). 59. ANALIZA MIKROBIOLOGI-CZNA WODY PITNEJ Obejmuje oznaczenia ogólnej liczby bakterii mezofilnych w 1 cm3 H2O metodą płytkową na agarze odżywczym po inkubacji wysianych prób w 37˚C przez 24h , ogólnej liczby bakterii psychrofilnych metodą płytkową na agarze odżywczym po inkubacji w 22˚C przez 72h, liczby bakterii grupy Coli metodą filtracji membranowej (FM). Pobranie próby H2O: kran umyć tamponem nasączonym denaturatem, odkręcić kran na 10 min. Celem spuszczenia większej ilości H2O, do sterylnego naczynia pobrać H2O. Oznaczenie bakterii psychro- i mezofilnych: wyjąć korek, opalić szyjkę palnikiem (sterylność), pobrać próbę pipetą autom. i przenieść na płytki, dodać płynny agar odżywczy (ok.45˚C), wykonywać ruchy koliste aż do zastygnięcia, inkubować 37˚C przez 24h (b. mezofilne) w 22˚C przez 72h (b. psychrofilne). Oznaczenie bakterii grupy Coli (FM): dolna część aparatu umieścić w kolbie próżniowej podłączonej do pompy próż, wyjałowić pincetę, przenieść jałowy filtr membranowy na płytkę aparatu, umocować lejek na podstawie, wlać H2O do lejka, włączyć pompę i odkręcić kurek, przesączyć próbę i aparat popłukać roztworem soli, jałową pinceta przenieść filtr membranowy na pożywkę Endo i inkubować w 37˚C przez 24h. Wymagania normatywne dla wody wodociągowej: ogólna liczba bakterii mezofilnych/cm3 - 20, psychrofilnych/cm3 - 100, grupy coli/100cm3 - 0. 60. WODA JAKO ŹRÓDŁA ZAGRO-ŻENIA DLA ZDROWIA CZŁOWIEKA Woda jest źródłem dużego zagrożeniem gdyż stanowi środowisko namnażania się org. mezofilnych. Może również zawierać drobnoustroje psychrofilne i chorobotwórcze. Do najsilniej toksycznych związków w H2O zaliczamy: sole metali ciężkich (Cu, Ag, Pb, N), połączenia aromat. (fenole, węglowodory), zw. powierzchniowo-czynne, alkaloidy, pestycydy rolnicze, środki utleniające. Jakość mikrobiologiczna wody wpływa na jakość surowców lub produktów żywnościowych pochodzenia wodnego. Ryby i inne organizmy które skażone mogą wywoływać zatrucie pokarmowe. Ponad to duża ilość wody zużywana jest w przemyśle spożywczym na mycie oraz często może wchodzić w skład końcowy produktu spożywanego przez człowieka.

---