(Ćw.5)
ŚCIANA KOMÓRKOWA U BAKTERII:
- sztywna, ale porowata,
- nadaje kształt komórce,
- stanowi warstwę ochronną,
- zbudowana jest głównie z mureiny (zwana także peptydoglikanem),
- peptydoglikan tworzy tzw. warstwę sztywną (jego główne składniki: N-acetyloglukozamina i kwas N-acetylomuraminowy, połączone wiązaniem glikozydowym β 1,4),
- wiązanie poprzeczne – tworzy się w peptydoglikanach ‘A’, między wolną gr.aminową (poz.3) jednego pentapeptydu, a grupą karboksylową D-alaniny w poz.4 drugiego pentapeptydu,
- mostki międzypeptydowe – tworzą się pomiędzy poszczególnymi rodzajami aminokwasów,
- obecność tego typu wiązań warunkuje stopień usieciowania ściany kom.,
- obecność aminokwasów D w peptydoglikanie zapewnia ścianie oporność na enzymy proteolityczne, wytwarzane przez organizmy wyższe (np. LIZOZYM – hydrolizuje wiązania glikozydowe między kw. N-acetylomuraminowym i N-acetyloglukozaminą, do tzw. muropeptydów, co z kolei prowadzi do lizy komórek),
- peptydoglikan chroni komórkę przed skutkami zmian ciśnienia osmotycznego środowiska, czynnikami fizykochemicznymi i urazami mechanicznymi. Może on także wiązać kationy metali ciężkich oraz jonów Mg2+, co stabilizuje strukturę kom.bakteryjnych,
- mureina ma zdolność do aktywności adjuwantowej (zdolność wzmagania odpowiedzi immunologicznej w postaci syntezy przeciwciał odpornościowych, po immunizacji organizmu antygenu).
BUDOWA ŚCIANY KOM. U BAKTERII:
GRAM + | GRAM - |
---|---|
20-30 warstw mureiny, | 1 warstwa mureiny, |
Grubość ściany: 15-50 nm, | Grubość ściany: 2-10 nm, |
Warstwy mureiny mogą zostać zniszczone przez lizozym | Warstwa mureiny odporna na działanie lizozymu |
Liczne białka błonowe, | Mała liczba białek błonowych, |
W skład ściany wchodzą peptydoglikan, wielocukry, kwas teichojowy, kw.lipoteichojowy, kwas teichouronowy, kw.lipoteichouronowy oraz białka. | W skład ściany wchodzą peptydoglikan, antygen 0 i lipoproteiny. |
- kwasy tejchojowe nadają swoistość immunologiczną bakteriom Gram +, aktywują makrofagi; są toksyczne,
- kwasy lipotechoiowe mogą stanowić główny antygen powierzchniowy, biorą udział w wym.jonowej,
- białko A – jest ono związane przez aminokwas końca C z peptydoglikanem,
- białko M – odpowiada za utrzymywanie się bakterii w organizmie zakażonym; chroni także bakterie przed fagocytozą,
- błona zewnętrzna (fosfolipidy, białka, LPS – lipopolisacharyd ( antygen 0; endotoksyna) , antygen wspólny),
- b. zew. stanowi barierę przepuszczalności dla subst.o charakterze hydrofobowym,
- LPS – jego część cukrowa przyczynia się do słabej przepuszczalności błony zew. dla związków chemicznych; zlokalizowany w zewnętrznej warstwie błony zewnętrznej,
a) cz. O-swoista – powtarzające się podjednostki oligosacharydowe, determinujące swoistość antygenową LPS,
b) region Kdo – determinuje swoistość sergologiczną mutantów oraz swoistość wspólną bakterii; stanowi łącznik między cz. Wielocukrową a lipidem A,
c) lipid A – stanowi centrum aktywności LPS.
PRZESTRZEŃ PERYPLAZMATYCZNA:
- obszar między błoną cytoplazmatyczną (między błoną zew. a błoną wew.),
- 3 warstwy peptydoglikanu,
- przestrzenie między peptydoglikanem wypełniają białka i oligosacharydy (postać żelu),
- obecne są w niej również oligosacharydy błonopochodne (zawierają glukozę i glicerolo-1-fosforan),
- stanowi barierę ochronną na wypadek zmian ciśnienia osmotycznego w środowisku wzrostu.
Protoplast – komórka, całkowicie pozbawiona ściany komórkowej. Protoplasty przyjmują kształt kulisty (ze względu na brak wzmocnienia). Są bardzo wrażliwe na ciśnienie osmotyczne środowiska. Protoplasty pobierają subst.odżywcze, prowadzą syntezę wewnątrzkom., oddychają, ulegają podziałom, wytwarzają przetrwalniki. Mogą ulegać tzw. fuzji protoplastów (łączenia się, zlewania).
Sferoplast – komórka, zawierająca pewną ilość składników ściany kom.
BŁONA KOMÓRKOWA:
- zbudowana z białek (powierzchniowe, integralne, poprzeczne) i lipidów (kw.tłuszczowe nasycone i nienasycone) ,
- brak cholesterolu,
- wyjątkowa obecność choliny,
- wyróżnia się 2 warstwy w błonie: P – cytoplazmatyczną wew., E – stronę zew.,
- funkcja – transport pierwiastków, subst.odżywczych, produktów metabolizmu,
- wyróżnia się różne rodzaje transportu przez błonę:
a) bierny (dyfuzja prosta),
b) dyfuzja ułatwiona,
c) transport aktywny,
d) system grup translokacyjnych.
OTOCZKI BAKTERYJNE:
- przepuszczalna osłona o różnym składzie chemicznym,
- ŚLUZ POWIERZCHNIOWY nie jest stale związany z kom.; bardzo cienka warstwa, łatwa do usunięcia,
- otoczki są grubsze w porównaniu do warstwy śluzu,
- otoczki dzielimy na:
a) polipeptydowe (białkowe),
b) wielocukrowe,
c) o strukturze złożonej,
- mała zawartość fosforu, azotu i siarczanów w otoczeniu drobnoustrojów przy równoczesnym, wysokim stężeniu węglowodanów sprzyja wytwarzaniu otoczek wielocukrowych,
- otoczki wiążą jony metali ciężkich,
- pełnią rolę receptorów dla fagów,
- otoczki bakterii chorobotwórczych są czynnikiem zjadliwości (chronią przed oddziaływaniem obronnym zakażonego makroorganizmu),
- chronią przed fagocytozą,
- EFEKT MIMIKRY – upodabnianie się budową bakterii do organizmu zakażanego. (np. otoczki zbudowane z kwasu hialuronowego – kwas hialuronowy ma podobną budowę do pośredniego związku, powstającego podczas syntezy heparyny – inhibitora krzepnięcia krwi),
- otoczki zapewniają adhezję komórkom,
- u bakterii chorobotwórczych, będących w koloniach, stwierdzono występowanie jednej wspólnej otoczki,
- wspólna otoczka jest zbudowana z glikokaliksu (zbudowany z fibryli wielocukrowych, które wiążą się z polimerem kw.teichojowego u bakterii Gram+, bądź częścią cukrową cząsteczek LPS bakterii Gram-), który służy wymianie kationów i subst.odżywczych, a także chroni bakterie przed atakiem bakteriofagów i kom.fagocytarnych,
- pochewki – wytwarzane u niektórych bakterii zamiast otoczek; mają kształt rurek, otaczających wydłużone fragmenty komórek.
RZĘSKI:
- odpowiedzialne za ruch w środowisku wilgotnym,
- cylindryczne, nitkowate wypustki (5-50 mikrometrów), zaczepione w błonie cytoplazmatycznej i zbudowane z kurczliwego białka – FLAGELLINY,
- całe białko przybiera lewoskrętną strukturę, której środek jest pusty,
- wyróżnia się różne typy urzęsienia:
- rzęski są immunogenne (antygen H),
- hak – łączy włókno rzęski z ciałem bazalnym (zakrzywiony, struktura helikalna),
- ciałko podstawowe – zależnie od rodzaju bakterii składa się z:
a) u Gram + = 2 pierścienie (jeden związany z błoną cytoplazmatyczną, drugi umiejscowiony w peptydoglikanie),
b) u Gram - = 4 pierścienie, ułożone w 2 dyski,
- ATRAKTANTY – związki chemiczne ‘przyciągające’ bakterie; są wiązane na zew.stronie cytoplazmy przez tzw. białka sensorowe.
- REPLENTY – związki chemiczne ‘odpychające’ bakterie.
FIMBRIE:
- białkowe, nitkowate ‘wyrostki’ bakterii,
- sztywniejsze od rzęsek,
- wyróżnia się 2 grupy fimbrii:
a) pospolite – ich synteza jest determinowana przez nukleoid bakteryjny; odpowiedzialne za swoiste przyleganie bakterii do środowiska; charakteryzują się zdolnością do zlepiania krwinek (zjawisko hemaglutynacji),
b) płciowe – kodowane przez plazmidy; warunkują proces koniugacji u bakterii.
PILE (PILUSY) - rodzaj fimbrii, specyficznych, pustych w środku "włosków" komórkowych, pełniących ważną rolę w procesie koniugacji. Podczas tego procesu pile łączą komórki o odmiennym typie płciowym. Przez ich puste wnętrza materiał genetyczny w postaci plazmidów przechodzi z jednej komórki do drugiej. Pile zbudowane są z białka PILINY. Przez pile mogą wnikać bakteriofagi.
METRIAŁY ZAPASOWE:
Kwas poli-β-hydroksymasłowy | Zużywany w warunkach głodowych; wykrywany Sudanem III, |
---|---|
polifosforany | Wykorzystywane do syntezy ATP, barwiące się błękitem toluidyny lub metylenowym na czerwono, |
wielocukry | Barwione płynem Lugola – ziarna skrobii, glikogen, granuloza. |
Siarka elementarna | Odkładane u bakterii siarkowych; wewnątrz komórki. |
NUKLEOID (GENOFOR, CHROMOSOM BAKTERYJNY):
- kolista cząsteczka dwuniciowego DNA,
- może występować w postaci:
a) zrelaksowanej,
b) koliście zamkniętej,
c) ujemnie skręconej,
d) superspirali (superheliks),
- największą rolę w upakowaniu mat.genetycznego odgrywa superskręcanie,
- topoizomerazy – enzymy, zapewniające zmianę superskręcenia DNA,
- w DNA obecne są białka histonopodobne, np. Hu, H-NS, FIS i IHF, które wywierają wpływ na organizację domen chromosomu bakterii.
PLAZMIDY - koliście zamknięte cząsteczki DNA, samoreplikujące się i determinujące m.in. oporność bakterii na antybiotyki (plazmidy R), warunkujące syntezę niektórych metabolitów (plazmidy M), plazmidy płciowe – odpowiedzialne za konigację (plazmidy F).
RÓŻNICE MIĘDZY NUKLEOIDEM A JĄDREM EUKARIOTYCZNUM:
EUCARYOTA | PROCARYOTA |
---|---|
- wyodrębnione pod względem morfologicznym, oddzielone od cytoplazmy otoczką złożoną z 2 błon, | - kolista cząsteczka dwuniciowego DNA, występująca w różnych postaciach (wyżej), |
- w skład wchodzi chromatyna, jąderko, macierz (matrix), sok jądrowy (kariolimfa), | - obecne DNA, brak jąderka, macierzy i soku jądrowego, |
- kondensacja chromatyny odbywa się w obecności białek histonowych, | - upakowanie i skręcenie: 1000x, obecne są białka histonopodobne, |
- podczas replikacji obecne polimerazy DNA, | - podczas replikacji obecne topoizomerazy, |
RYBOSOMY:
- nieco mniejsze niż u Eucaryota,
- niższa masa cząsteczkowa, stała sedymentacji,
- rybosomy składają się z 2 podjednostek:
a) 30S – 1 cząsteczka rRNA i 21 białek S - Small,
b) 50S – 2 cząsteczki rRNA i 34 białka L – Large,
- zawierają około 60% RNA i 40% białek zasadowych,
- tworzy za pomocą wiązań wodorowych rozbudowaną superstrukturę, zawierającą 4 domeny dwuniciowe, połączone odcinkami jednoniciowymi,
- polirybosomy – skupienia rybosomów, wykazujące właściwości immunogenne.
(Ćw.6)
ENDOSPORY – formy przetrwalne:
- powstają wewnątrz komórek wegetatywnych, proces ich wytwarzania jest reakcją na brak odpowiednich substratów w środowisku (np. źródła C, N, lub obu jednocześnie),
- wytwarzane głównie przez Clostridium i Bacillus,
- endospory w komórce mogą być ułożone:
a) centralnie,
b) biegunowo,
- nie wykazują dostrzegalnego metabolizmu,
- wyjątkowa odporne na wysoką temperaturę (wynika z małej zawartości wody),
- osłony endospor zawierają głównie białko bogate w cysteinę,
- życie w warunkach bez pokarmu,
- życie w nieodpowiednim pH,
- życie przy działaniu UV,
- duża zawartość kwasu dipikolinowego (jego obecność zapewnia ciepłooporność),
- odporne na czynniki chemiczne,
- w sprzyjających warunkach kiełkują,
- w celu zniszczenia endospor stosuje się pracochłonną i kosztowną technikę sterylizacji (wyjaławiania),
- kształt cylindryczny,
- głównie u bakterii Gram +,
- endospory silnie załamują światło (dużo mat.białkowego bardzo skondensowanego).
SPORULACJA – proces wytrwarzania endospor:
- zachodzą zmiany morfologiczne jak i biochemiczne wewnątrz komórki (synteza nowych składników),
1. Błona cytoplazmatyczna lekko wpukla się do wnętrza komórki formując przegrodę. W jej tworzeniu biorą udział mezosomy związane z błoną cytoplazm.,
2. Kosztem materiałów zapasowych gromadzi się substancja białkowa -wytwarzany jest KWAS DIPIKOLINOWY ze związków zapasowych (związek swoisty tylko dla endospor, nie występujący w komórkach wegetatywnych) W czasie jego syntezy wykorzystywane (helatowane) są jony wapnia.
3. Na skutek przewężenia błony cytoplazm. (będącego podziałem NIErównocennym) następuje oddzielenie części protoplastu od komórki macierzystej
- Ten protoplast spory zawiera część materiału genetycznego ( jeden genom),
- Między obu protoplastami nie dochodzi do utworzenia ściany komórkowej (jak dzieje w czasie normalnego podziału komórki ),
4. Protoplast endospory zostaje stopniowo otaczany przez błonę cytoplazmatyczną komórki macierzystej protoplast spory jest już otoczony dwiema błonami cytoplazmatycznymi,
- Błona protoplastu spory syntetyzuje na zewnątrz ścianę komórkową przyszłej kiełkującej komórki, a błona pochodząca z komórki macierzystej syntetyzuje do wewnątrz korteks.
KORTEKS składa się z wielu warstw peptydoglikanu, który różni się, np. od mureiny komórek wegetatywnych stopniem usieciowania. Zewnętrzna osłona spory jest tworzona przez komórkę macierzystą i składa się głównie z polipeptydów. U nielicznych bakterii (np. Bacillus cereus) komórka macierzysta tworzy jeszcze jedną, dodatkową, luźną osłonę polipeptydową — EGZOSPORIUM. Osłony, z powodu wielowarstwowej budowy, mogą stanowić do 50% objętości bądź też suchej masy dojrzałej endospory.
5. Zakończenie formowania korteksu,
6. Osłonki staja się nieprzepuszczalne i ciepłooporne, silnie załamują światło, ustanie metabolizmu,
7. Uwolnienie endospory po autolizie komórki wegetatywnej.
KIEŁKOWANIE (GERMINACJA) ENDOSPOR:
- inicjowane, np. niedoborem węgla, wysoką temperaturą,
- pobieranie wody i pęcznienie endospor,
- zmiany fizjologiczne podczas kiełkowania:
• Wzrasta gwałtownie intensywność oddychania i aktywność enzymatyczna
• Wydzielane są aminokwasy, kwas dipikolinowy i peptydy
- spora traci ciepłooporność (PREGERMINACJA),
- komórka wydostaje się i jest otoczona b. cienką błoną.
Bakterie przetrwalnikujące:
*Bacillus - laseczki tlenowe:
- Bacillus anthracis – laseczka wąglika – broń biologiczna,
- Bacillus cereus – zatrucia pokarmowe,
*Clostridium - beztlenowe.
Rozmieszczenie endospor u bakterii:
1 – centralne,
2 – terminalne,
3 – terminalne,
4 – centralne,
5 - terminalne,
6 - lateralne.
INNE FORMY PRZETRWALNIKOWE BAKTERII:
* EGZOSPORY:
- ich istnienie stwierdzono jedynie u bakterii wykorzystującej metan: Methylosinus trichosporium,
- tworzone są w wyniku pączkowania komórki wegetatywnej mają takie same właściwości jak endospory rodzaju Bacillus.
* CYSTY
- grubościenne komórki tworzone przez niektóre rodzaje bakterii,
- powstają, gdy zostaną wyczerpane składniki odżywcze,
- w cystę zostaje przekształcona cała cylindryczna komórka wegetatywna, a nie tylko jej część, jak przy tworzeniu endospor,
- oporne na wysychanie, promieniowanie,
- nie oporne na ciepło, np. Azotobacter,
* MIKROSPORY
- koliste, lub w kształcie krótkich pałeczek,
- powstają przez skrócenie kom. wegetatywnych i otoczenie się grubą błoną,
- pałeczki wegetatywne tworzą się w jednym miejscu tworząc najpierw skupienie, stopniowo budując tzw. ciałko owocowe,
- odporne na wysuszenia, promieniowanie UV,
- u niektórych bakterii mogą być zamknięte w grubych cystach, np. bakterie śluzowe, Myxobacteriales.
* KONIDIA
- nieco odporniejsze od swoich form wegetatywnych,
- znoszą dobrze susze, np. Promieniowce.
PRĄTKI:
- bakterie o tlenowym metabolizmie o kształcie pałeczkowatym (proste lub tylko nieznacznie zakrzywione),
- charakterystyczną cechą jest specyficzna budowa ściany komórkowej -> nawet w ponad 60% zbudowana jest z lipidów, dzięki temu ściana ma charakter hydrofobowy. jest ona nieprzepuszczalna dla barwników zasadowych,
- specyficzna budowa prątków (a właściwie obecność KWASÓW MYKOLINOWYCH i ich podstawienie łańcuchami alifatycznymi) daje im dużą kwasooporność oraz oporność na czynniki takie jak wysuszenie, niskie i wysokie pH, wysoką i niską temperaturę,
- w ścianie komórkowej występują substancje takie jak: lipoarabinomannan, peptydy muramylowe, sulfatydy, czynnik wiązkowy i wiele innych,
- umiejętność do przeżywania wewnątrzkomórkowego.
Ze względów praktycznych prątki dzieli się na:
- prątek gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis) - wywołujące gruźlicę,
- prątek trądu (Mycobacterium leprae) - wywołujące trąd (chorobę Hansena),
- prątki inne niż gruźlicze (MOTT) - w tym: Mycobacterium avium complex (MAC).
* prątki zabarwione kwasem anilinowym nie odbarwiają się gdy potraktuje się je kwasem,
* wynika to z dużej zawartości kwasu MIKOLINOWEGO w ścianie komórkowej - związek ten powoduje, że ściana jest woskowata i silnie hydrofobowa,
* długołańcuchowe podstawniki alifatyczne czynią komórki kwasoopornymi,
* aby ustalić kwasooporność stosuje się barwienie metodą Ziehla-Nielsena:
- rozmaz barwi się na gorąco fuksyną karbolową, następnie płucze, studzi i zabieg powtarza 2x,
- działa alkoholem z dodatkiem HCl,
- płukanie i działanie barwnikiem kontrastowym.
POSTULATY KOCHA (Spełnienie tych postulatów jest dowodem, że konkretny mikroorganizm może powodować określoną chorobę):
1) Drobnoustrój musi być obecny u wszystkich osób mających daną chorobę i powinien mieć związek ze zmianami chorobowymi,
2) Drobnoustrój musi być wyizolowany od chorego osobnika w postaci czystej kultury i namnożony poza organizmem gospodarza,
3) Wprowadzenie czystej kultury drobnoustroju do organizmu zdrowego osobnika z tego samego gatunku musi wywołać chorobę o tych samych objawach,
4) Drobnoustrój należy ponownie wyosobnić w czystej kulturze od eksperymentalnie zakażonego człowieka lub zwierzęcia w celu spełnienia trzeciego postulatu.
(Ćw.7)
WPŁYW CZYNNIKÓW FIZYCZNYCH I CHEMICZNYCH NA DROBNOUSTROJE:
WODA | - drobnoustroje wytrzymałe na wysychanie środowiska – KSEROFILE, - wilgotność poniżej 30% w środowisku hamuje wzrost bakterii (dla grzybów – 15%), - najbardziej wrażliwe na wysuszanie są krętki, zarazki rzeżączki i pałeczki Gram -, - najbardziej oporne na wysuszanie są bakterie z rodzaju: Mycobacterium, wytwarzające ść.kom. z wielu warstw i rodzajów lipidów, - formy kuliste wysychają później niż wydłużone, - przetrwalniki są oporniejsze od form wegetatywnych, - proces wysychania prowadzi do denaturacji białek w cytoplazmie. |
---|
TEMPE- RATURA |
- zakres wzrostu drobnoustrojów – 0-100 stopni C., - 3 temp.kardynalne: a) minimalna – poniżej której drobnoustroje nie rosną, b) optymalna – warunkuje najwyższy przyrost mikroorganizmów w danym środowisku, c) maksymalna – powyżej tej wartości drobnoustroje przestają się dzielić i ustaje ich wzrost, - drobnoustroje dzielone ze względu na temperaturę to: A) psychrofile – drobnoustroje zimnolubne, zdolne do wzrostu w temp. 0 stopni C. Psychrofile bezwzględne – zdolne do wzrostu w temp.nieprzekraczającej +20 stopni C.. Częściej występują wśród bakterii Gram- ( np. Pseudomonas, Artrobacter). Enzymy, a także transport aktywny tych bakterii działają w niskim temp., a ulegają inaktywacji w wysokich. B) mezofile – zdolne do wzrostu w temp.umiarkowanej (20-40 stopni C.). Pośród nich występują gatunki chorobotwórcze i saprofityczne. C) termofile – temp.optymalna do wzrostu – 45-50 stopni C. Dzielone są na grupy: - stenotermofile – rosnące tylko w temp.powyżej 60 stopni C., - euritermofile – wykazujące zdolność wzrostu w temp.60 stopni, lecz także w temp. 30 stopni C. - większość bakterii ciepłolubnych to bakterie Gram+, przede wszystkim przetrwalnikujące, - przykłady: Bacillus, Clostridium, Lactobaciullus, - bakterie termofilne wytrwarzają na pow.kom. tzw.warstwę S, zbudowaną z białek, zawierających przede wszystkim aminokwasy kwaśne i hydrofobowe, nie zawierające aminokwasów siarkowych, - błony kom.termofili zawierają lipidy, o wyższej temp.topnienia, - wysoka temp.inicjuje denaturację białek enzymatycznych i uszkodzenie błony cytoplazmatycznej oraz kw.nukleinowych bakterii, - bardziej wrażliwe na działanie ciepła jest RNA niż DNA, - efekt ochronny względem działania wysokiej temp.wykazują: cukry, tłuszcze, białka, - wrażliwość drobnoustrojów na działanie wysokiej temp. Określają 2 wartości: A) punkt śmierci cieplnej – temperatura zabijająca drobnoustroje w ciągu 10 minut, B) czas śmierci cieplnej – okres niezbędny dla zabicia drobnoustrojów w określonej temp., na pożywce o ustalonym składzie, - bakterie schładzane do temp.0 stopni C. nie giną; zostają jedynie zahamowane podziały kom. |
---|
CIŚNIENIE OSMOTY- CZNE |
- optymalne warunki do rozwoju drobnoustrojów – 0,85% NaCl, - w warunkach hipertonicznych zachodzi zjawisko plazmolizy, w hipotonicznych – plazmoptyzy, - BAKTERIE OSMOFILNE – wykazują zdolność do wzrostu na podłożu zawierającym w dużym stężeniu sacharozę, - halmofile – bakterie rosnące na podłożach zawierających pow.10% NaCl. |
---|
CIŚNIENIE MECHA-NICZNE |
- baterie, zwłaszcza zdolne do przetrwalnikowania są oporne na działanie ciśnienia mechanicznego, - oporne są zarówno bakterie Gram+ jak i Gram-, - podobne właściwości wykazują produkty bakterii – enzymy czy toksyny. |
---|
CIŚNIENIE HYDRO- STATYCZNE |
- wysokie ciśnienie hydrostatyczne, występujące na dnie oceanów, hamuje zdolność wzrostu drobnoustrojów, - bakterie, tzw. BAROFILE dzielimy na 2 grupy: a) barofile ‘prawdziwe’ – niezdolne do wzrostu w niższym ciśnieniu hydrostatycznym, b) drobnoustroje barotolerancyjne – można je hodować również w warunkach normalnych, - stwierdzono, że struktura membrany komórkowej, procesy transkrypcji i translacji, aktywność enzymów zależą od wysokiego ciśnienia hydrostatycznego. |
---|
ŚWIATŁO WIDZIALNE |
- światło widzialne wywiera jedynie słabe działanie bakteriobójcze, - FOTODYNAMICZNE ZJAWISKO UCZULENIA KOMÓREK – wywoływane przez niektóre związki chem., substancje te w obecności światła, uczulają kom., zwiększając jej wrażliwość na zabójcze działanie części widzialnej widma słonecznego (fotosensytyzacja). Wykazują je barwiniki: a) błękit metylenowy, b) eozyna, c) akrydyna, d) safranina, - HALOFILE – bakterie fotosyntetyzujące, wytwarzają barwniki z grupy karotenoidów, łatwo podlegającym reakcjom REDOX. Ich obecność chroni pozostałe składniki kom., przed nieodwracalną fotooksydacją. |
---|
PROMIENIOWANIE UV I JONIZUJĄCE |
- jego działanie ma charakter mutagenny w przyrodzie wobec drobnoustrojów, - Traktowanie bakterii falą o długości 260 nm powoduje tworzenie dimerów: a) tyminy – DNA staje się niestabilne, co prowadzi do śmierci bakterii, b) cytozyny – efekt mutagenny. |
---|
WPŁYW STĘŻENIA JONÓW WODOROWYCH |
- acydofilne (acydofile, kwasolubne) - charakteryzujące się zdolnością wzrostu w środowisku przy niskiej wartości pH (pH < 4.0), Ich optymalny wzrost obserwuje się w zakresie pH od 2.0 do 5.0. Do typowej mikroflory acydofilnej zaliczamy m.in. bakterie fermentacji mlekowej (do pH =3.5), bakterie octowe, a także termoacydofilne bakterie należące do rodzaju Alicyclobacillus (ich wzrost odnotowano w pasteryzowanych sokach owocowych). Wśród acydofili występują liczne gatunki drożdży i grzybów strzępkowych, np. gatunki należące do rodzajów: Saccharomyces, Aspergillus, Penicillium. - neutrofile (neutrofile, obojętnolubne) – odznaczające się optymalnym wzrostem w środowisku o pH bliskim obojętnemu (pH 6.0-7.5). Większość bakterii należy do tej grupy drobnoustrojów. - alkalifilne (alkalifile, zasadolubne) – mikroorganizmy, których wzrost występuje w środowiskach alkalicznych o pH > 9.0, o optymalnej dla wzrostu wartości pH od 8.0 do 11.0. Do alkalifili zaliczamy m.in. Vibrio cholerae (przecinkowiec cholery), Streptococcus pneumoniae (paciorkowiec zapalenia płuc), bakterie nitryfikacyjne z rodzajów Nitrosomonas i Nitrobacter oraz Enterococcus faecalis, wybrane gatunki Bacillus sp. |
---|
WPŁYW METALI CIĘŻKICH |
- najniższe stężenia jonów metali hamujące wzrost bakterii w zależności do rodzaju bakterii, - B. Mycoides – oporny na kadm, - w zależności od rodzaju szczepu, oporność na metale różni się. |
---|
Osmoprotektanty - białka stresowe osmotyny i dechydryny; enzymy, które proteolityczne usuwające białka, w których zaszły zmiany spowodowane stresem.
Do osmoprotektantów należą:
- cukrowce,
- glicynobetaina,
- prolina,
- poliolen.
Związki te powodują obniżenie potencjału osmotycznego komórki oraz punktu zamarzania wody, chroniąc enzymy przed inaktywacją.