Mikrobiologia jako nauka ….

Mkrobiologia to nauka o drobnoustrojach (bakterie,wirusy,parazyty)
mikros-mały , bios –życie , logos- nauka

Podziała mikrobiologii :
-ogólna
-przemysłowa
-rolnicza

-lekarska

-sanitarna

-weterynaryjna

Historia mikrobiologii:

-konstrukcja mikroskopu powiększającego ok. 300x
- Najstarsze dokumenty rzeczowe istnienia drobnoustrojów ( Angielskie tworzywo królewskie – 1667-1683)

L. Paster – twórca mikrobiologii przemysłowej (pasteryzacja) , odkrywca szczepionki przeciwko wściekliźnie („ojciec wakcynacji”), jako pierwszy opracował podłoża płynne, badał fermentację winną <3 , badał jak można zapobiec psuciu się żywności. Badał laseczki wąglika , badał drobnoustroje … wywołujące cholerę kurzą, zauważył , że im dłużej się drobnoustroje pasteryzuje tym mniej patogenne się stają dla organizmu.

Robert Koch – odkrywca m.in. bakterii wywołujących cholerę i gruźlicę ( laureat nagrody nobla w 1905r za badania nad gruźlicą). Udoskonalił metody hodowli drobnoustrojów zapoczątkowane przez Pastera. Zaczął badać drobnoustroje znajdujące się w odchodach chorych na zapalenie płuc i jako pierwsza osoba zobaczył prątki gruźlicy w mikroskopie.

Twórcy wirusologii : D.Iwanowski i M.Beijerinck (wirus mozaiki tytoniowej)
O.Bujwid – twórca bakteriologii polskiej. Pionier higieny i profilaktyki leczenia. Zajmował się wytwórczością szczepionek leczniczych (pionierskie szczepienia przeciwko wściekliźnie)
Ludwik Hirszfield – odkrywca pałeczki paratyfusu C. Pionier w dziedzinie badania grupy krwi. Twórca polskiej szkoły immunologii.
L.Weigl- Wynalazca szczepionki przeciwko durowi plamistemu. Prekursor zastosowania owadów ( głownie wszy odzieżowej ) jako zwierzęcia laboratoryjnego do hodowli zarazka tyfusu.

Klasyfikacja bakterii

Od najmniejszych jednostek:
szczep->gatunki(species) -> rodziny (końcówka –ceae) -> rzędy -> klasy -> typy (phylum)-> domeny (archaea i bacteria)

Zobrazowanie: Szczep to każde z nas, gatunek na przykładzie naszych grup ćwiczeniowych, rodzina – dietetyka 1 rok

Nazwa gatunkowa najszęsciej składa się z 2 cz.

nazwy gatunkowej (np. staphylococcus)

epitety gatunkowego (aureus)

W obrębie gatunków czasami można wyróżnić podgatunki (np. Lactococcus , lactis subsp lactis)

Klasyfikacja grzybów chorobotwórczych

Zależności między stadium doskonałym grzybów, tzn. wykazującym rozmnażanie na drodze płciowej – telomorfy.
ze stadium niedoskonałym rozmnażającym się na drodze bezpłciowej –anamorfy

Badanie podobieństwa genetycznego.

Nie powiązanie z żadnym typem, podtypy złączone kiedyś w typ –> zygomycota ( sprzężniaki)

Podkrólestwo DIKARYA: ascomycota (workowce) , basidiomycota (podstawczaki)

Typ Zygomycota

Pleśniaki , pleśnie lub grzyby pleśniowe (moulds)
Grzybnia zbudowana z niepodzielnego mycelium
Rozmnażanie : płciowe – zygospory , bezpłciowe – spory w sporangium lub sporangiole.

Typ Ascomycota

Grzybnia jednokomórkowe lub rozgałęzione (workowce)
grzybnia z podzielnych strzępek
rozmnażanie: płciowe – askospory, bezpłciowe – przez konidia na konidioforach

Tyb Basidiomycota

Grzyby jednokomórkowe lub rozgałęzione (podstawczaki)
Grzybnia zawiera przegrody połączone i niepołączone
rozmnażanie : płciowe – basidia, bezpłciowe – przez konidia

Co nam daje obecna klasyfikacja ?
brak ponowneo nadawania nazwy dla tego samego grzyba w zależności od formy płciowej czy bezpłciowej

Pierwszeństwo dla nazwy stadium doskonałego

Klasyfikacja wirusów

www.ncbi.nlm.nih.gov/ICTVdb/ <- trzeba sprawdzać aktualną , wszystko się zmienia - ale faza.

Oparta na :
-wiekości wirusa
- rodzaju kwasu nukleinowego
-symetrii kapsydu
-obecności dodatkowych struktur
-zakresu gospodarza

gatunek->rodzaj->podrodzina -> rodzina -> rząd

Taksonomia wirusów
rząd –virales
rodzina – viridale
podrodzina – virinae
rodzaj- virus
gatunek

na przykładzie opryszczki typu 1
Rodzina hrpesviridae
podrodzina alphanherpesviridae
rodzja simplexivirus
gatunek : human he…….

Budowa komórki bakteryjnej

Stałe elementy komórki bakteryjnej :

-ściana komórkowa

To ogromna makrocząsteczka, peptydoglikan układający się w kształt worka na powierzchni-błona zewnętrzna u bakterii gram ujemnych , to błona okrywająca warstwę mureiny . Zbudowana jest z białek , fosfolipidów i LPS (lipopolisacharyd)

Budowa liposacharydu (LPS)
zbudowany jest z trzech regionów:
-lipidu A
-oligosacharydowego rdzenia , jest czynnikiem odpowiedzialnym za swoistość serologicznych, np. form „szorstkich” baterii
-O-swoistego bocznego łańcucha polisacharydowego , który determinuje właściwości serologiczne (swoistość antygenową) LPS – antygen O

LPS jest endotoksyną

-błona cytoplazmatyczna
to główny bariera osmotyczna , umiejscowiona pomiędzy cytoplazmą a ścianą komórkową

Różnice w ścianie komórkowej pomiędzy bakteriami gram + i gram -:
-grubością ściany mureinowej , barwienie gram dodatnich polega na wybarwieniu heteroplimerów kwasów tejchojowych , tejchuronowych i lipotejchojowych

Bakterie Gram + i Gram – a bakterie kwasooporne (np. prątki)
barwniki anilinowe (?)

-cytoplazma
to półpłynna masa wypełniająca wnętrze komórki. Są w niej zawieszone wszystkie organella komórkowe.

-nukleoid

Prosta budowa, kolisty zamknięty , skręcony , dwuniciowy łańcuch DNA , zwany genoforem (czasami określanej też mianem pojedynczego chromosomu)
nie jest ograniczony i oddzielony od cytoplazmy błona jądrową

-rybosomy
duża podjednstak 50S ( 23 S + 5 S RNA)
mała podjednostak 30S ( 16S RNA)
polisomu
udział w biosyntezie biłek

-mezosom

Występuje w komórkach prokariotycznych w formie wpiklenia błony komórkowej

W nich zachodzą niektóre procesy metaboliczne

Bierze on udział w syntezie ATP ( odpowiednik mitochądrium) i odpowiada za oddychanie komórkowe . Centrum energetyczne komórki. Występuje wyłącznie u bakterii tlenowych (aerobów)

-ciałko chromatoforowe (tylakoid)
błoniaste pęcherzyki lub rurki , często zawierające warstwowo system błon wewnętrznych. Występują u bakterii fotosyntetyzujących.

ZMIENNE elementy komórki bakteryjnej
-otoczka
To zewnętrzna warstwa komórki bakteryjnej. W hodowli in vivo bakterie tracą zdolność jej wytarzania. Zbudowane najczęściej w wielocukrów, ale mogą też być otoczki białkowej

-biofilm

To zorganizowana społeczność komórek bakteryjnych osadzonej w wytowrzonej przez nie macierzy (rodzaj błony biologicznej). Najważneiszy kliniczny rodzaj to te które osadzają się na sztucznych elementach wprowadzonych do ciała ( np. cewnikach).

-rzęski

To nitkowate twory o budowie biłkowej wyrastające z viałka podstawowego wbudowanego w błone cytoplazmatyczną. Stanowią główny narząd ruchu. Obecność ich jest cecha gatunkową. Zawierają antygeny wykorzystywane w klasyfikacji bakterii.

-fimbrie /pilli

Są to cienkie , krótkie wypustki cytoplazmatyczne zbudowane z białek . Dzieli się je na 2 grupy: fimbriw pospolite i fimbrie (lub pile ) płciowe

-przetrwalniki

To spoczynkowe , przetrwalnikowe formy bakterii . Charakteryzujące się znacznym stopniem odwodnienia zawartej w nich cytoplazmy oraz grubymi i wielowarstwowymi osłonami.

-wtrędy cytoplazmatyczne

To ziarnistości lub kropelki substancji o różnej budowie chemicznej, pełniące funkcje zapasu energii, wykorzystywanej w braku egzogennych jej źródeł. Przykład – ziarnistości metachromatyczne u Corynebacterium

-plazmidy

To autonomiczne DNA o własnym zapisie informacji genetycznej. Nadają one komórce pewne nowe cechy : oporności na antybiotyki , oporności na metale ciężkie , zdolności do wytwarzania bakteriocyn, zdolności do wytwarzania hemilizyn czy koagulazy

-tanspozony

To małe elementy genetyczne mogące zmieniać swoja pozycje w genomie bakteryjnym

-integrony

To elementy genetyczne charakteryzujące się mozliwością włączenia dużej grupy genów

Klasyfikacja grzybów (eukariota)

Mają wyraźnie ukształtowane jądro komórkowe.

Ciało wegetatywne grzybni -> plecha (thallus) = grzybnia = mycelium
kolonia „ciało grzybni”

Zbudowane ze strzępek (nitkowate twory)
-podsatowa jednostak komórkowa:
psełdostrzępek lub lezący luźno komórek wegetatywnych

Charakterystyczną cehcą strzępek jest ich wzrost tylko w strefie wierzchołkowej

-konidia

Kuliste zarodniki, powstające w wierzchołkowych częściach strzępek powietrznych. Organy rozmnażania bezpłciowego. Rozprzestrzenianie grzybów. Wielkość, kształt , sposoby powstawania i formowania – klasyfikacja grzybów

Konidia (plechowe oraz blastospory/ aleurospory/fialospory)
-blastospory (lastokonidia) tylko Cryptococcaceae i Saccharomycataceae
-aleurospory (aleurokonidia) głównie u dermatofitów
-fialosproy (fialokonidia) tylko u Penicillum , Aspergillus

Konidiofory – trzonki konidialne (owocniki) <- 3 ryciny
-zarodnia (owocnia przypomina kształtem …. )

-ściana komórkowa

Zbudowana jest z :
substancji szkieletowych
-błonnika lub chityny
-wielocukrów: mannanu i glukozy (oraz innych)
-lipidów i biłek
% zawartości poszczególnych składników ściany kom. Uzależniony jest od:
-gatunku
-okresy wzrostu rodzaju komórekg rzybów

U wielu grzybów ściana jest wielowarstwowa . poprzecznie ściany strzępek (septy) maja otwory , pory środkowe co umożliwia stały przepływ cytoplazmy między komórkami

-błona cytoplazmatyczna
-cytoplazma
-rybosomy
-aparat Golgiego
-mitochądria
-wakuole
-jądro komórkowe

Porównanie prokariota i eukariota

Prok: brak błony jąderkowej , jąderka. Chromosomy : ppjedyńczy , kolsty … , nie ma mitochadriow, chliorofil +/- , ale nie w chloroplastach, brak : ap. Golgiego , siateczki śródplazmatycznej , lizosomóe , histonów , nykleosomów. Małe rybosomy 70 S , brak steroli w błonie kom i aparatu mitotycznego
Euk. : jest błona jąderkowa , jest jąderko , liczne chromosomy w postaci liniowej, są mitochądria , jeśli chlorofil jest to w chloroplastach, są : ap. Golgiego , siateczki śródplazmatycznej , lizosomóe , histonów , nykleosomów. Duze rybosomy 80S, steroli w błonie kom i aparatu mitotycznego

Wirusy

Zależą całkowicie od żywych komórwk , posiadają RNA lub DNA , są bezwzględnymi pasożytami , nie mają budowy kom.
kwas nukleinowy : liniowy , kulisty , segmentowany. DNA jest zazwyczaj dwuniciowy ( wyjątek : parwowirusy)wy ( wyjątek: retrowirusy)
jednoniciowy RNA może być nicią o ujemnej lub dodatniej polarności
RNA jest zazwyczaj jednonico

Bud.
-kw. Nukleinowy
-kapsyd
-białka matrix i biała związane z kw nukleinowymi
-osłonka
-białka powierzchniowe związane z osłonką