1.Jakie domeny wyróżnia się w obrębie organizmów żywych; porównaj je.

2. Pojęcie gatunku w mikrobiologii.

Zaliczenie jakiegoś mikroorganizmu do konkretnego gatunku opiera się na taksonomii wielofazowej:

- taksonomię fenotypową

-taksonomie genotypową

- sekwencjonowanie SSU rRNA ( ponad 97% zgodności to ten sam gatunek)

-hybrydyzacja genomowa (ponad 70% zgodności to ten sam gatunek)

3. Historia mikrobiologii

Przed 1650 rokiem – teoria samorództwa.

XVII w. – Marcello Malpighi (ojciec biologii mikroskopowej, odkrył działanie

kapilar), Robert Hook (odkrył istnienie komórek)

1684 - Anton van Leeuwenhook (odkrycie bakterii za pomocą prymitywnego

mikroskopu własnej konstrukcji)

1798 - Edward Jenner (szczepionka przeciwko ospie)

1857 - Louis Pasteur (mikrobiologiczna fermentacja kwasu mlekowego)

1860 (rola drożdży w fermentacji alkoholowej)

1864 (obalenie teorii samorództwa)

1867- Ferdinand Cohn (Bacillus i proces sporulacji)

1867 - Rober Lister (antyseptyka)

1881 - Robert Koch (czyste kultury bakteryjne)

1882 (bakteryjna przyczyna gruźlicy)

1884 (postulaty Kocha)

1882 - Elie Metchnikoff (fagocytoza)

1884 - Chrystian Gram (barwienie Grama)

1889- Sergiej Winogradzki (pojecie chemolitotrofów)

1890 (autotroficzny wzrost chemolitotrofów)

1889 - Martinus Beijerinck (pojecie wirusów)

1977 - Carl Woese (odkrycie Archea)

1981 - Stanley Prusiner (charakterystyka prionów)

1988 - Kary Mullis (odkrycie PCR)

1995 - Craig Venter (sekwencje pierwszych genomów bakteryjnych)

2000 - Edward Delong (odkrycie żyjących w wodach fototropicznych Archea

oraz protofotorodopsyny)

4. Prawa Kocha

I.Organizm powodujący chorobę powinien być zawsze obecny u chorych

osobników, ale niewykrywalny u zdrowych.

II. Organizm chorobotwórczy musi być uzyskany w postaci czystej kultury z

organizmu chorego osobnika.

III.Komórki z czystej kultury powinny wywołać chorobę u zdrowych osobników.

IV. Organizm chorobotwórczy musi być ponownie wyizolowany z doświadczalnie

zakażonych osobników i powinien posiadać te same cechy co organizm

wyjściowy.

5. W jaki sposób uwidaczniamy bakterie?

Bakterie mają słabą zdolność do załamywania promieni świetlnych dlatego słabo są widoczne w mikroskopie świetlnym. Ich obserwacja jest możliwa po ich wybarwieniu np. używając barwników zasadowych takich jak fuksyna, safranina, które wybarwiają sciany komórkowe (ujemnie naładowane składniki) czy barwnikami kwasowymi takim jak eozyna barwiące składniki komórki np. białka (ujemnie naładowane składniki) Można zarówno barwić pozytywowo czyli same bakterie bądź negatywowo wybarwiając tło. Moża obserwować bakterie przez tak zwany mikroskop ciemnego pola który nie wymaga bvarwienia preparatu. Innymi sposobami nie wymagającymi barwienia jest obserwacja z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej.

6. Jak określić skład komórki i jej frakcji?

Aby określić skład komórki czy jej frakcji najpierw podajemy komórki lizie używając metod chemicznych (enzymy, detergenty) lub fizycznych (ultradzwieki, sonifikacja). Następnie frakcjonujemy składniki komórkowe np. przez wirowanie różnicujące w gradięcie gęstości czy stężeń lub w gradiencie cukru ( najpierw opadają sciany komórkowe,flagelle i błony komórkowe , następnie rybosomy ). Na koncy wykonujemy analizę biochemiczną.

7. Budowa rybosomów

Każdy rybosom jest zbudowany z dwóch dopasowanych do siebie podjednostek: małej i dużej. Obie podjednostki są zbudowane z białek i rRNA (rybosomowy RNA). Podjednostki rybosomy są ze sobą połączone tylko podczas translacji – po zakończeniu translacji danego łańcucha białkowego podjednostki rozdzielają się, a podczas inicjacji translacji jakieś blisko siebie znajdujące się podjednostki (jedna duŜa i jedna mała) łączą się ze sobą, odtwarzając rybosom. U prokariotów występują rybosomy 70S. Duża podjednostka (50S) zawiera 34 białka i dwie cząsteczki rRNA (5S rRNA i 23S rRNA), a mała podjednostka (30S) zawiera 21 białek i jedną cząsteczkę rRNA. Rybosomy bakteryjne przypominają trochę rybosomy chloroplastowe i mitochondrialne bo one również składają się z duŜej i małej podjednostki, tworzącej razem cząsteczkę 55S. Fakt ten wspiera teorię endosymbiotyczną opisującą pochodzenie mitochondriów i chloroplastów.

8. wakuole gazowe

Składa się ona z kilku lub wielu pęcherzyków gazowych o kształcie wrzecionowatym; ich ściany mają grubość 2nm, brak u nich typowej budowy błonowej bo składają się z czystych białek o układzie listkowym, powierzchnia hydrofobowa tych białek skierowana jest do wnętrza pęcherzyka a hydrofilowa na zewnątrz; w komórce pęcherzyki gazowe ułożone są równolegle względem siebie; w mikroskopie wyglądają one jak puste przestrzenie silnie skupiające światło. Występują one u wielu bakterii wodnych, szczególnie u fototrofów ale również u tych nie zawierających barwnika, u halobakterii. Umożliwiają one komórką zmianę gęstości i unoszenie się w wodzie. Dzięki wakuolom gazowym niektóre bakterie nie posiadające rzęsek (czyli niemają zdolności aktywnego poruszania się) mogą pozostać w określonej warstwie wody gdzie mają optymalne dla siebie warunki.

9. Struktury zewnątrzkomórkowe bakterii

-Otoczki (kapsuły) – chroni przed przyczepianiem się wirusa, opóźnia wyschnięcie, jest czynnikiem wirulencji, umożliwia przyczep bakterii do podłzoa. Np. u Streptococcus pneumoniae.

- śluz – polisacharydy, w których skład wchodzi arabinoza, glukoza, mannoza, ksyloza, kwas glukuronowy. Np. Stigmatella aurantiaca.

- U wielu bakterii wystepuje warstwa "powierzchniowa" (S-layer), złozona z

sztywno i ciasno ułozonych czasteczek białka, przykrywajacych od zewnatrz komórki

-Fimbrie i rzeski – wyrostki białkowe o długosci ok. 1 μm i srednicy 3-5 nm u

wiekszosci bakterii i 100-200 nm u bakterii wodnych – wtedy widoczne pod mikroskopem świetlnym. Wszystkie zbudowane sę z białek zwiniętych spiralnie zostawiając centralny kanał. Niektóre mają zakończenia glikoproteinowe. Rzęski pełnią funkcję ruchową. MoŜe występować jedna lub wiele różnie rozmieszczonych rzęsek, dodatkowo u tego samego organizmu w różnych siedliskach rzęski mogą wykształcać się inaczej, np. w wodzie Vibrio porusza się za pomocą pojedynczej rzęski, a na powierzchni agaru przy pomocy wielu. Aparat wprawiający rzęski w ruch zbudowany jest z 2 par pierścieni (górne i dolne) u bakterii Gram– i jednej pary (dolnej) u bakterii Gram+, wokół pary dolnej znajduje się krąg tworzony przez białko MOT (motoryczne) nadające ruch, przez pierścienie przechodzi rdzeń, który przebija też ścianę komórkową i przymocowany jest do komórki za pomocą haka. Cały ten mechanizm nadaje rzęsce ruch obrotowy. Fimbrie służą zwykle do „kontaktu"- ułatwiają adhezję do innej komórki bakteryjnej, przyczep do podłoża, transport białka poza komórkę, ruch ślizgowy, drgający, skoki. Pilusy to rodzaj fimbrii pełniących ważną role w koniugacji.

-Kolce.- nie

10.Budowa ściany komórkowej u bakterii G+

Sciana komórkowa u bakterii gram + jest jednowarstwowa, zbudowana z peptydoglikanu, mureiny oraz kwasów trejchojowych . występują także charakterystyczne wiążania pentaglicynowe. Pod sciana komórkową znajduje się błona komórkowa.

11. Budowa ściany komórkowej u bakterii G-.

Sciana komórkowa bakterii G- zbudowana jest głownie z mureiny. Brak wiązan pentaglicynowych oraz kwasów trejchojowych. Sciana komórkowa optoczona jest dwoma błonami komórkowymi: zewnętrzną i wewnętrzną.

12. Czym się różni działanie lizozymu od penicyliny?

Zarówno lizozym jak i beta-laktamy (penicylina) mają działanie rzeciwbakteryjne skierowane na scianę komórkową bakterii. Różnica widoczna jest w mechanizmie działania.

Lizozym rozrywa wiązania beta1,4 – glikozydowe pomiędzy cząsteczkami kwasu N acetylomuraminowego i N glukozaminą.

Penicylina blokuje natomiast aktywność enzymów biąrących udział w końcowym etapie syntezy peptydoglikanu sciany komórkowej. Bakterie produkują uszkodzoną sciane u ulegają lizie. Penicylina działa tylko na komórki które są w fazie wzrostu.

13.Magnetosomy

Niektóre bakterie morskie potrzebują do zycia scisle określonej ilości tlenu którego ilość jest zmienna od głębokości np. Magnetospirillum. Posiadaja one magnetosomy – struktury zawierające duże ilości magnetytu Pe3O4 otoczone błoną złożoną z fosfolipidów, białek i glikolipidów przypominające lancuszki koralików. Służa bakteriom występujących w morzach do porusxzania się w polu magnetycznym ziemi.

14, Metody pośrednie i bezpośrednie oceny liczebności bakterii.

Metody bezpośrednie:

Komora Petroff - Haussera: liczy żywe i martwe komórki.

Komora Coultera: komórki w roztworze soli fizjologicznej przepływają przez aparaturę

urządzenia – prąd elektryczny zostaje przerwany przy przejściu bakterii, mierzony jest puls,

apertura wynosi 10-30 μm – płyn musi być mocno rozcieńczony.

Metody pośrednie:

Ważenie po odwirowaniu: określa się suchą masę – suszenie do stałej masy (np. przy ocenie

masy gdy izoluje się enzymy lub lipidy)..

Filtrowanie i suszenie w temp. 100-105oC przez 8-12 godzin (złe przy planie badań

biochemicznych).

Chemiczna analiza składników komórkowych: na podstawie zawartości azotu (14%) – płukanie i

trawienie komórek w kwasie siarkowym (bo N w NH3

+) + indykator i ocena kolorymetryczna.

Ogólna zawartość węgla: rozpuszczając próbę w silnie utleniającym odczynniku, jka

dwuchromian potasu w kwasie siarkowym, ilość węgla jest proporcjonalna do ilości

zredukowanego dwuchromianu.

Turbidometria: pomiar zmętnienia zawiesiny – rozpraszanie światła przez komórki, absorbancja

w określonym zakresie jest proporcjonalna do „mokrej" masy komórek; absorbancja jest log

stosunku światła użytego do przechodzącego (A=log[Io/I]).

15. Metoda rozcięczeń

Służy ona do ilościowej analizy mikroorganizmów w pożywkach płynnych. Metoda seryjnych

rozcieńczeń Listera należy do klasycznych technik stosowanych do określania liczby drobnoustrojów

oraz do izolowania czystych hodowli ze środowiska płynnego. Polega ona na wieloetapowym

rozcieńczaniu badanej zawiesiny, tak aby w 1 cm3 znajdowała się jedna komórka. Podczas kolejnych

rozcieńczeń wykonuje się posiewy po 1 cm3 do pożywek płynnych co najmniej w dwóch powtórzeniach.

Następnie inkubujemy, a potem określamy ilość prób pozytywnych – czyli takich gdzie rosną nam

drobnoustroje. Kolejnym krokiem jest wyliczenie w oparciu o rachunek prawdopodobieństwa

najbardziej prawdopodobną liczbę drobnoustrojów (NPL) w 1 cm3 badanej próby, podczas tych

wyliczeń korzystamy z tablic McCrady’ego które opisują w sposób statystyczny ilość prób w których

drobnoustroje rosną, rozcieńczenia i ilość powtórzeń. Dokładność tej metody jest zależna od

przygotowania właściwych rozcieńczeń i od ilości prób wykonywanych w tym samym czasie.

Warunkiem koniecznym jest przygotowanie takich rozcieńczeń aby w ostatnim nie było już żadnych

drobnoustrojów. Metoda ta jest bardzo czasochłonna, wymaga ona dużej ilości sprzętu oraz czasu – są to

powody przez które jest rzadko stosowana.

16. metoda komory Petroff Hausera

Metoda ta pozwala obliczyć całkowita liczbę komórek . Polega ona na umieszczeniu 0,02 mm szczescienne bakterii zawieszonych w soli fizjologicznej w komorze która posiada charakterystyczne wyżłobienia w postaci 9 duzych kwadratów które dzielą się następnie na 25 mniejszych kwadratów. Następnie pod mikroskopem liczy się bakterie w każdym z dużych kwadratów i wylicza ilość komórek na 1 ml roztworu wyjściowego.

17. stałe kultury

Umożliwia utrzymanie stałych warunków – stężenia substratu i innych parametrów hodowli, przez co

komórki są stale w fazie logarytmicznej, stan ten uzyskuje się poprzez ciągłe dodawanie nowego podłoża

do rosnącej populacji z jednoczesnym odprowadzaniem tej samej objętości pożywki

CHEMOSTAT – naczynie hodowlane połączone ze zbiornikiem dostarczającym świeże podłoże ze

stałą szybkością; napowietrzanie i mechaniczne mieszanie

Czynnikiem podlegającym regulacji w tym układzie jest stężenie substratu

18. Toksyczność tlenu dla mikroorganizmów – z czego to wynika, jakie grupy bakterii się wyróznia pod tym względem i czym się różnią.

Toksyczność tlenu dla mikroorganizmów wynika z różnej wrażliwośći bakterii na wolne rodnki tlenowe zależnej od obecnośći oksydazy, dysmutazy, i katalazy.

1. tlenowce obligatoryjne i fakultatywne (++-)

2. 2. Mikroaerofile (mniejsze stężenie O2 niż u areofili) (+-+)

3. Beztlenowce (---)

Różnią się obecnością Sod katalazy i peroksydazy

19. Wzrost bakterii w różnych temperaturach – grupy bakterii i siedliska naturalne

MOM – zakres temp w którym zyje dany organizm

Psychrofile 0- max 20 C

-wody morskie, polarny lód i woda, chłodnie

Mezofile 20-42 C

Gleba, woda, organizmy zywe

Termofile 42-75 C

Gorące zródła, tereny wulkaniczne, kompost, gleba wystawiona na bezpośrednie działanie słońca, zbuiorniki z podgrzaną wodą

Hipertermofile 80 -100 max 110 C

Wulkany podmorskie

20. Unikalne cechy bakterii i archea

W toku ewolucji te dwie grupy organizmów uzyskały cechy takie jak:

Umiejętność asymilacji azotu atmosferycznego

Umiejętność syntezy B12

Są one zdolne do korzystania energii ze związków nieorganicznych takich jak, NH4

, H2S, H2, Fe2+

Mogą fotosyntetyzować bez chlorofilu

Zamiast tlenu jako akceptora elektronów wykorzystują związki organiczne takie jak

: CO2, NO3-, SO4

2− , S, Fe3+

Posiadają zdolność do intensywnego wzrostu nawet w warunkach beztlenowych

Wykorzystują H2S, H2 lub związki organiczne jako donor elektronów w

fotosyntezie

Posiadają zdolność wzrostu w temperaturach powyżej 80 st. C

21. Podział mikroorganizmów ze względu na zródło energii elektronów i węgla – omów podając przykłady.

Źródło energii

FOTOTROFIA - światło jako źródło energii dla metabolizmu i wzrostu

Np. glony, sinice, beztlenowe bakterie fototroficzne

CHEMOTROFIA - reakcje chemiczne niezalezne od światła (przekształcanie związków

chemicznych) jako źródło energii dla metabolizmu

Reakcje redoks przeprowadzane na substracie odżywczym lub zredukowanych

związkach nieorganicznych - H2, NH3, NO2-, H2S lub Fe3+

Wszystkie organizmy niefotosyntetyzujące

Źródło elektronów

LITOTROFIA - związki nieorganiczne (NH4

+ lub H2, H2S, S, CO2, Fe2+) jako donory

elektronów

Fotolitotrofy - sinice, glony

Chemolitotrofy - bakterie azotowe, bakterie utleniające siarkę

ORGANOTROFIA - substancje organiczne jako donory elektronów

Zwykle chemotrofy

Grzyby, większość Protozoa

Źródło węgla do biosyntezy

AUTOTROFIA - węgiel pozyskiwany z CO2

Zazwyczaj litotrofy

Glony, sinice, bakterie nitryfikacyjne, bakterie utleniające siarkę

HETEROTROFIA - węgiel pozyskiwany ze związków organicznych

Zazwyczaj chemoorganotrofy

Grzyby, większość bakterii, Protozoa

22. Różnice względem wymagań co do składu pożywki:

Mikroorganizmy do wzrostu wymagają żródła energii, węgla, soli mineralnych, niekiedy czynników wzrostowych. (witamin, aminokwasów, zasad purynowych i pirymidowych.)

Auksotrofy – organizmy wymagające do wzrostu dodatkowych czynników wzrostowych.

Prototrofy – organizmy nie wymagających dodatkowych czynników wzrostowych.

23. siederofory

Substancje wydzielane przez niektóre mikroorganizmy, chelatuja jony żelaza Fe3+ (forma nie przysfajalna dla bakterii). Siderofory są wydzielana do podłoża w postaci wolnej, następnie wiązą się z żelazem i ten kompleks jest następnie pobrany do komórki za pomocą transportu aktywnego. Wiele sideroforów należy do grupy peptydów nierybosomalnych.

24. Organizmy asymilujące atmosferyczny azot.

Wiązanie N2 jest katalizowane przez kompleks nitrogenazy (nitrogenaza i reduktaza nitrogenazowa) który redukuje N2 przez elektrony z takiego zródła jak H2 lub NADPH i włączany do związków węgla. Wymagany jest duzy nakład energii w postaci ATP uzyskany z fermentacji, oddychania lub fotosyntezy. Niektó®e cyjanobakterie posiadaja specjalene struktury wiązące azot - heterocysty z gruba scianą zapewniające srodowisko beztlenowe. Jedynie Prokaryota są zdolne do asymilacji wolnego azotu atmosferycznego głownie bakterie wodne i glebowe oraz Archea.

25. Transport pasywny substancji do wnętrza komórek.

Transport passywny nie wymaga nakładu energii oraz zachodzi zgodnie z gradientem stężeń. Wyróżniamy dwa rodzaje transportu pasywnego :

Dyfuzja prosta – najprostszy typ transportu, np. H2O =, niepolarne trucizny, inhibitory.

Dyfuzja wspomagana (ułątwiona) – zależy od stężenia substancji w podłożu i we wnętrzu komórki , wymaga uzycia nośnika w błonie np. jony, substancje odżywcze.

26. Transport aktywny.

Transport ten zachodzi przy udziale energii (np. pochodzącej z hydrolizy ATP), zachodzi wbrew gradientowi stężeń i wymaga do transportu białek błonowych (integralnych, transportowych) np. cukry, aminokwasy, kw. Organiczne, jony nieorganiczne.

Substrat dołącza się do białka wiązącego ( część hydrofobowa białka tworzącego porus) po drugiej stronie błony „białko jako przetwornik energii” dostarcza energii do przenoszenia substratu do komórki.

W transporcie aktywnym czasteczka wchodzaca przez białko transportowe nie ulega modyfikacji.

27. Translokacja grupowa

Jest to forma transportu aktywnego w której cząsteczka wchodząca do komórki ulega modyfikacji np. fosforylacji ( system fosforylacji PTS)

PTS wystepuje głownie u obligatoryjnych lub fakultatywnych beztlenowców. W procesie uczestniczy wiele enzymów.

Transportowane substancje to np. glukoza, mannoza, fruktoza, puryny, pirymidyny, kwasy tłuszczowe.

28. Izolat aseptyczny – co to jest i jak się go uzyskuje?

Izolat aseptyczny to izolat w którym brak mikroorganizmów . Uzyskujemy go poprzez:

- sterylizacje medium (autoklawowanie – ciśnienie, temperatura)

-posiew (np. z gleby)(kolejne posiewy wyrosłych z pojedynczych kolonii)

- zalanie agarem

29. Bakterie syntroficzne

Baktere zyjące w konsorcjach wykorzystujące produkty przemiany materii innych organizmów np. bakterie metanogenne produkujące CH4 który jest następnie przekształcony przez inne bakterie do CO2 (CH4 CO CO2)

30. Jak wyizolować bakterie beztlenowe?

Izolacja z płynnego podłoża poprzez metodę rozcieńczeń. W przypadku stałego podłoża bakterie beztlenowe gromadzą się na środku płytki

1. Odseperowanie pojedynczej kolonii.

2. Przeniesienie na podłoże agarowe o temo. 45 stopni

3. Inkubować bez dostępu tlenu.

4. Pobranie pojedynczych kolonii.

5. Zawieszenie w odpowiednim roztworze.

6. Wielokrotne wysianie izolacja czystej kultury

31.Kolumna Winogradzkiego – charakterystyka i przygotowanie:

W. tlenowa

W o ograniczonym dostępie tlenu

w. beztlenowa

1. zielone bakterie fotosyntetyzujące

2. purpurowe bakterie fotosyntetyzujące

3. Nisierakowe bakterie fotosyntetyzujące

4 Glony i cyjanobakterie

Przygotowanie:

¼ mułu z węglanem wapnia, siarczanem wapnia + skrobia i celuloza

Reszta muł + woda

1. Do wiaderka wsypać 5-6 kubków gleby. Usunąć z niej patyki liscie, kamienie.

2. Dolewaj wody aż glba będzie miała konsystęcje kremu.

3. Dodaj kwałki potraganej drobno gazety i 2 łużki sproszkowanej kredy i wymieszaj.

4. Nanies glebę do słoika przez lejek zostawiająć 2 cm od góry. Lekko ubij aby zlikwidować pęcherze powietrza.

5. Umieść słoik w dobrze oświtlonym miejscu ale nie bezpośrednio na słońcu.

6. Obserwuj kolumnę raz w tygodniu,.

W kolumnie widoczne są strefy zasiedlone przez organizmy o zróżnicowanej tolerancji na obecność siarki i siarkowodoru.

32. Wzrost asynchroniczny i synchroniczny

Wzrost synchroniczny kultur bakteryjnych to taki w którym bakterie dzielą się w tym samym momencie. Efekt ten można uzyskać dzięki zmianie temperatury, stymulację światłem, ograniczenie składników odżywczych w pożywce) populacja po takim trakowaniu będzie się dzielić jednocześnie przez kilka podziało a potem wróci do asynchronicznych podziałow. Synchronizacja hodowli pomaga osiągnąć fazową zgodność różnych procesów. (a)

Wzrost asynchroniczny występuje gdy poszczególne kolonie w danej hodowli dzielą się w różnym czasie. (b)

33. Kultury wzbogacone

Stosowane do selekcji organizmów i innokolumn. Np. innokolumn glebowych zawierających od 10 do 7 - 10 do 9 mikroorganizmów na gram gleby posiewamy na pożywce z odpowiednio dobranymi substancjami wzbogacającymi to podłoże i dzięki temu możemy uzyskać interesujące nas kolonie.

34. W jaki sposób można konserwować żywność.

- przechowywanie w niskiej temperaturze

- wędzenie ( zmniejszenie ilości wody)

- solenie

- sterylizowanie cieplne

- przechowywanie w puszkach

-suszenie

-zakwaszanie

- napromieniowywanie ( głownie maszyny i pomieszczenie do przetwarzania żywności)

- filtracja

- zwiększenie zawartości cukrów nawet do 50%

- fermentacja mlkowa, alkoholowa

- pasteryzacja

- nasycenie produktów fenolami, krezolami , aldehydami, kwasami octowym czy mrówkowym.

35. Sterylizacja za pomocą napromieniowywania

- Uv niszczy DNA w komórkach

- promieniowanie jonizujące – bezpośrednie i pośrednie – działa na wszystkie komórki – gamma penetruje głęboko zapakowae obiekty, X alfa i beta, cząsteczki, neutrony

1. wytworzenie wolnych wysoce aktywnych rodników

2. rozerwanie nici DNA

36. Jak usunąć wąglika w liście?

- UV – 2-30 min (zależy od intesywności lamy i odległości od niej)

- umieszczenie listu w mikrofalówce na 30-50 min.

37. MIC i standardy.

Minimalne stężenie hamujące czyi najmniejsze stężenie danej substancji hamującej wzrost drobnoustroju (najczęscie bakterii i grzybów) wyrażone w mg/l

Standardy : Fenol-Salmonella typhi zostaje zabita przez roztwór fenolu 1:50.

Duży wpływ czynnika siedliska np. temperatura, światło, tlen

G+ bardziej wrażliwe niż G-

38. Czynniki sterylizacji i mechanizmy działania:

- Alkohole – denaturacja białek, rozpuszczenie membrany lipidowej

-aldehydy – łączenie się z białkami i denaturowanie ich

- halogeny – jodyna utlenia składniki komórki i może jodować białka, chlor i chlorany utleniają składniki komórki

- metale ciężkie – łączą się z białkami i na ogół przez grupy sulfhydrylowe

-Fenole – denaturują białka i rozrywają błony

- sole amonowe – rozrywają scianę komórkową i mogą denaturować białka

39. co to są chemoterapeutyki?

Substancje chemiczne stosowane w leczeniu chrób zakażnych, hamujące rozwój drobnoustrojów, zaburzając ich metabolizm. Sa to substancje otrzymane na zasadzie całkowitej syntezy chemicznej, nie posiadające swojego odpowiednika w przyrodzie, w przeciwieństwie do antybiotyków które w większości powstają na drodze półsyntezy z substratów naturalnych, a jeśli uzyskane są syntetycznie to ich budowa wywodzi się od związku który naturalnie instnieje w naturze.

Przykład salwarsan, sulfamidy.

40 mechanizm działania antybiotyków:

-aminoglikozydy – wiąze podjednostkę 30S rybosomu hamuje syntezę białka

- beta laktamy – hamują syntezę sciany komórkowej

- glikopeptydy – hamują syntezę sciany komórkowej

-chinoliny – blokują syntezę DNA

- nitroimizadole – rozrywa nic DNA , hamuje DNAzę I

= sulfonamidy – hamueje syntezę kwasu dihydrofoliowego poprzez inaktywację enzymu który go syntetyzuje

=tetracykliny – wiąze podjednostkę 30S rybosomu, hamuje syntezę białka

= makrolidy – hamuje podjednostkę 50S , unieczynnia tRNA

= linkozaminy – blokuje podjednostke 50s , blokuje miejsce akceptorowe w DNA

-bakteriobójcze

-bakteriostatyczne

41. Odporność a Oporność

Oporność- właściwość mikroorganizmów do przeciwstawienia się działaniu szkodliwych dla nich substancji. Może być ona pierwotna ( nauralna struktura bakterii uniemożliwia działanie antybiotyku) lub nabyta (np. na drodze mutacji)

Odporność – zdolność organizmu do czynnej i biernej ochrony organizmu przed patogenami. Bierna zależy gownie od budowy skóry i błon śluzowych organizmu, aktywna warunkuje natomiast aktywność układu immunologicznego np. produkcja przeciwciał.

42. Dlaczego bakterie stają się mniej wrażliwe na antybiotyki? (oporność)

Zle dobrana antybiotykoterapia, zbyt czeste stosowanie antybiotyków, złe dawkowanie leku lub złe używanie tego samego antybiotyku sprawia ze leki nie działają na patogen lub niszcza go niecałkowicie co sprawia ze traci onn wrażliwość. Dodatkowo antybiotyki osłabiają organizm dzięki czemu patogeny mogą zaatakować z wieksza siłą.

43. Typy związków bogatych w energie u bakterii

1. wysokoenergetyczne związki fosforowe Atp, Gtp,

2 zmagazynowanie elektronów związane z wyspecjalizowanym systemem przenośników

3. cukry (glukoza, skrobia)

4. tłuszcze (triglicerydy)

44. Rakcje redox ( omów i podaj przykłady, jak obliczyć zmiane energii swobodnej, i co oznacza + i -.

Reakcje redox składają się z dwóch reakcji połówkowych, utleniania- zwrot elektronów, redukcji – pozyskanie elektronów

2H2 (0) + O2 (0) 2H20 (I , -II )

2s (0) + 3O2 (0) + 2H20 (I, -II) 2H2SO4 (I, VI, -II)

Delta G = -nF delta E0

N – liczba przeniesionych elektronó

F – stała Faradaya 23,1 kcal/Vmol

Delta E0 = róznica potencjałów redox dla dwóch reakcji

„-„ – reakcja egzogenna i zachodzi samorzutnie

„+” – reakcja endogenna , wymagane dostarczenie energii aby reakcja mogła zajść

45. Transport elektronów isynteza ATP , gdzie zachodzi u bakterii a gdzie u roślin i zwierząt:

- bakterie – w błonie komórkowej ( u bakterii G- jest to błona wewnetrzna)

- rośliny – w chloroplastach - błona tylakoidów, PSII

- zwierzęta – w mitochondriach - wewnetrzna błona grzebieni podczas oddychania tlenowego.

46. Pozyskiwanie energii u Thiobacillus Ferroxidans

Zdolnosć pozyskiwania energii na drodze utleniania jonów żelaza Fe2+

Donor elektornów S2- , S2O3(2-) , S , Donor H: Fe 2+, Akceptor H : O2, zródło C : CO2

47. w jaki sposób oceniamy ilość ATP w glebie i czemu to służy ?

Ilość ATP w glebie oceniamy przeprowadzając reakcje :

Zredukowana lucyferyna +ATP +o2 uutleniona lucyferyna +CO2 +ADP +Pi +światło

Po czym robimy pomiar fotometrem.

Im więcej ATP w glebie tym więcej bakterii i więcej światła.

Metoda ta jest użyteczna do oceny ilości mikroorganizmów w glebie.

48. Postulaty van Nielsa:

1. w biosferze obecne są mikroorganizmy które mogą wykorzystać każdy produk zywego organizmy jako zródło wegla i lub energii.

2. mikroorganizmy sa obecne w każdym srodowisku gdzie wystepuja produkty zywych organizmów.

49 fotosynteza u bakterii

Fotosynteza oksygenowa u bakterii zachodzi tak samo jak u roślin. Natomiast fotosynteza anoksygenowa hdzie dnorem elektornów jest H2S tlen nie jest produktem fotosyntezy.

Struktura zbierajaca swiatło to chlorosom u sinic np. zawierajaca barwniki karetenoidy i bakteriochlorofile . chlorosom jest połączony z błoną komórkową w której tkwią centra reakcyjne oraz bakteriochlorofil a.

50. fotosynteza u Archea

Zachodzi podobnie jak u innych mikroorganizmów . u części archea autotroficzne wiązanie CO2 nie zachodzi w cyklu rybulazobisfosforanowym tylko za pomocą acetylo- CoA

Donorem H sa np. H2S,CH4,NH4

Akceptorem H sa NO3,CO2,S2C3,S

51. z czym związane było powstanie warst zelaza utlenionego w skałach?

Warstwy utlenionego w skałach zelaza powstały w w yniku cyklu życiowego cyjanobakterii czyli prowadzonej przez nie fotosyntezy. Zelazo sotało uzyte przez te bakterie jako donor elektronów do dalszych przemian metabolicznych w celu wytworzenia ATP, mogły się do tego przyczynić również inne bakterie utleniające zelazo.

52. Lokazlizacja barwników związanych z fotosyntezą u mikroorganizmów

Barwniki mogą być zlokalizowane w chromoforach związanych z plazmollemą (różne kształty , struktury błoniaste) lub chlorosomach zawieszonych w cytoplazmie ( błoniaste rurki). U sinic wystepuja natomiast pojedyncze tylakoidy w których zawarte są barwniki,.

53. fotosynteza u bakterii halofilnych,

U bakterii tych występuje tzw błona purpurowa zawierajaca plamki bakteriorodopsyny która opowiedzialna jest za tworzenie gradientu potencjałów, pełni więc funkcję pompy protonowej napędzanej światłem tworzącej elektrochemiczny potencjiał błonowy . powstanie potencjału może tez towarzyszyć generacja ATP. Błona ta prowadzi specyficzny rodzaj fosforylacji oraz uzyskanie energii do dalszych procesów biochemicznych.`

54. Na czym polega pasteryzacja, tyndalizacja, sterylizacja. Opisz metody i podaj przykłady.

Pasteryzacja – technika konserwowania zywności przy pomocy odpowiednio dobranego podgrzewania produktów, tak aby zniszczyć lub zahamować wzrost drobnoustrojów. chorobotwórczych z jednoczesnym zachowanie pierwotnych wartości produktów.

Motoda:

1.ogrzanie do 60Cale nie więcej niż 100 C

2. UTH – błyskawiczne 1-2 sekundowe podgrzanie do temp 100 C i równie błyskawicznym ochłodzeniu do temp pokojowej. Cały proces 4-5 s.

3. metoda radiacyjna promieniowanie jonizujące.

Np. mleko i jego przetwory, wino, piwo, dzemy, marmolady, soki owocowe i warzywne, mięso, wędliny

Tyndalizacja – trzykrotna pasteryzacja przeprowadzona co 24 h. kolejne pasteryzacje mają na celu zabicie form któ®e rozwinęły się z form przetrwalnikowych. Np. j.w.

Sterylizacja- Niszczenie wszystkich, zarówno wegetatywnych jak i przetrwalnikowych form drobnoustrojów także wirusów czego można dokonać mechanicznie, fizycznie, chemicznie

Metoda:

Wyzarzenie, spalanie, sterylizacja suchym gorącym powietrzem lub nasycona parą wodną pod ciśnieniem, saczenie, promieniowanie jonizujące UV mikrofalowe podczerwone, gazami lub srodkami chemicznymi.

Np. przedmioty metalowe, odpady szpitalne, skarzone materiały, roztwory wodne, odziez, opatrunki, produkty lecznicze, kosmetyki, powietrze, powierzchnie przedmiotów, sprzet medyczny)

55. Na czym polegają reakcje redox i czemu służą

Na czym polegają:

Utlenieniu zredukowanych związków organicznych lub nieorganicznych (donor elektronów) przy jednoczesnej redukcji organicznego, bądź nieorganicznego akceptora.

Czemu służą:

- uzyskiwaniu ATP przez bakterie

- uzyskiwanie elektronów do dalszych reakcji zachodzących w komórkach

- uzyskiwania glukozy w procesie fotosyntezy

- uzyskiwanie energii

- redukcji szkodliwych związków metabolicznych

56. Podaj przykłady substratów i produktów w procesie fermentacji

57. Opisz replikację DNA u bakterii.

Replikacja-kopiowanie informacji.

replikacja bakterii jest semikonserwatywna, podwójna helisa zostaje rozpleciona i każda nić słuzy jako matryca do syntezy nowej nici. Nowa nić to hybryda [jednan nić już istniejąca i jedna zsyntetyzowana]. Replikacja u bakterii jest szybka i odbywa się w ciągu całego cyklu podziałowego. Punkt ORI jest miejscem w genomie bakterii w którym zaczyna się proces replikacji. widełki replikacjne to miejsce syntezy DNA. Oczko replikacyjne to miejsce tworzenia się widełek replikacyjnych. Szybkość replikacji u bakterii to 1000 par zasad na minutę.

58. Na czym polega większa zdolność adaptacyjna bakterii niż organizmów eukariotycznych.

Większa zdolnośc adaptacyjna u bakterii polega na możliwości transferu genó bakteryjnych

- pionowa miedzy osobnikami tego samego gatunku

- pozioma miedzy osobnikami innego gatunku

- normalne dziedziczenie hromosomowe

Transfer może zachodzić dzięki koniugacji, transdukcji i tranformacji.

59. Opisz proces regulacji negatywnej u bakterii.

Proces regulujący/ warunkujący inicjacje transkrypcji tryptofan laktoza.

Operon laktozowy [E.coli] jest systemem regulacyjnym stężenie enzymów odpowiedzialnych za rozkład laktozy. W warunkach nieobecności laktozy system utrzymuje niskie stężenie enzymów natomiast w przypadku obecności laktozy warunkuje szybki wzrost stężenia tych enzymów. Na operon laktozowy skłądają się geny struktury lacZ lacY lacA. W kierunku 5' do tych genów znajduje się sekwencja zwana operatorem. Nachodzi ona kilkoma nukleotydami na sekwencje promotora, więc jeśli do operatora przyłączy się rep resor to uniemożliwi transkypcję genów. W przypadku połączenia się laktozy do białka regulatorowego [represora] nastąpi obniżenie zdolności represora do wiązania się z operatorem. Zatem represor nie będzie w stanie blokować sekwencje operatora i w rezultacie umożliwia przyłączenie się polimerazy RNA do promotora i transkrypcję genów. Pojawienie się laktozy w środowisku zmienia strukturę cząsteczki represora umożliwiając tym samym synteze RNA. Po wyczerpaniu laktozy nie zmodyfikowane

cząsteczki represora znów łączą się z operatorem przywracając wyjściową sytuacje.

60. Test fluktuacyjny.

- pojawienie się mutantów E.coli opornych na faga T1

- jeżeli pojawia się w odpowiedzi na kontakt z fagiem to fluktuacyjne liczby opornych kolonii z każdej hodowli będą niewielkie.

- jeżeli pojawiają się spontanicznie to liczba opornych kolonii umiera zaleznie od tego kiedy w hodowli pojawił się mutant

- założenie – w nieobecności mutacja jest obojętne/neutralna

61. Test Amesa

Test Amesa

jest to metoda diagnostyczną, służąca do wykrywania siły mutagenu, czyli odpowiadająca na pytanie, czy badany czynnik wywołuje mutację. Test ten został stworzony w latach 70. XX wieku przez amerykańskiego biologa Bruce'a Amesa.

Przebieg testu:

Tworzy się szczep komórek, która juŜ posiada pojedynczą mutację - np. taką, która blokuje produkcję histydyny - aminokwasu niezbędnego do życia bakterii. Takie bakterie poddaje się wpływowi badanego czynnika i wpuszcza do idealnego środowiska, w którym nie występuje histydyna. Im więcej czynnik wywoła mutacji, tym większa jest szansa, że część z nich zniesie działanie pierwszej mutacji (przez rewersję lub supresję), i ze bakteria będzie mogła znów produkować histydynę. Po pewnym czasie sprawdza się ilość bakterii (liczbę kolonii), które urosły. Ta ilość określa siłę mutagenu - im więcej bakterii, tym silniejszy mutagen. Szczepy bakterii używane do testów to Salmonella typhimurium niosące uniemożliwiające im produkcję histydyny mutacje różnych typów - zarówno substytucje pojedynczych nukleotydów, jak i mutacje przesuwające otwartą ramkę odczytu. Ponadto szczepy posiadają dodatkowe mutacje, które zwiększają ich wrażliwość na czynniki mutagenne, np. mutacje zwiększające przepuszczalność ściany komórkowej czy zmniejszające zdolność naprawy DNA.

62. Wirusy, opisz budowę.

Skomplikowane cząsteczki organiczne nie posiadające struktury komórkowej, zbudowane z białek i kwasów nukleinowych. Zawierają materiał genetyczny w postaci RNA lub DNA, wykazują jednak zarówno cechy komórkowych organizmów żywych, jak i materii nieożywionej. Wirusy namnażają się przez infekowanie żywych komórek. Do namnażania wykorzystują aparat kopiujący zawarty w komórkach. Szereg wirusów jest chorobotwórczy dla człowieka i zwierząt, są one często przyczyną groźnych chorób. Wirusy mają małe rozmiary. Dany gatunek wirusa zawiera tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego (DNA lub RNA), chociaż w trakcie rozwoju wewnątrz komórki dochodzi zwykle do syntezy drugiego rodzaju kwasu. Ze względu na pasożytnictwo komórkowe wirusy posiadają na swojej powierzchni białka, które pozwalają zaatakować odpowiednie komórki. Wirusy nie posiadają rybosomów. Poza komórką nie wykazują żadnego metabolizmu (wyjątek - niektóre wirusy Archaea), nie są zdolne do wzrostu ani rozmnażania się. Można je krystalizować. Zagadnienia dotyczące budowy wirusów dotyczą właściwie tylko stadium zdolnego do zakazenia komórki gospodarza. Pojedynczą jednostkę wirusa nazywamy wirionem. Każdy wirion wykazuje obecność określonych elementów, a są nimi kapsyd i kwas nukleinowy:

kapsyd, czyli płaszcz białkowy, okrywający kwas nukleinowy, zbudowany z białkowych łańcuchów zwanych kapsomerami

kwas nukleinowy, niosący informację genetycznie niezbędną do replikacji oraz kodujący białka strukturalne (kapsomery) i ewentualnie enzymy (np. odwrotną transkryptazę). Kwas nukleinowy wraz z kapsydem nazywamy nukleokapsydem Oprócz tego, niektóre wirusy mogą być otoczone dodatkową osłonką lipidową. Dotyczy to tych serotypów, które uwalniają się z komórki przez pączkowanie. PoniewaŜ błona jest im zwykle potrzebna do kolejnej infekcji, takie wiriony są wrażliwe na niszczący ją atak dopełniacza.

63. Namnażanie wirusów na przykładzie wirusa M13

Cykl życiowy faga M13

Fag M13 adsorbuje się na szczycie pili F niektórych bakterii i moŜe infekować tylko te bakterie, które posiadają koniunkcyjny plazmid F lub F - podobny. Dla większości fagów nitkowatych infekcja rozpoczyna się przez związanie się białka gpIII na szczycie pilii F. Następnie gpIII reaguje z wewnątrzbłonowym białkiem TolA. Proteina gpIII zawiera sekwencję aminokwasów promujące fuzje

dwóch błon, a takŜe posiada zdolność tworzenia w błonie por o średnicy wystarczającej do przejścia

przez nie DNA. Ostatecznie sekwencja zdarzeń wygląda następująco: fag wiąże się do pilii F, zapoczątkowuje fuzje błon a następnie uŜywa białka gpIII do utworzenia w błonie szczeliny, przez którą wpuszcza swoje DNA do cytoplazmy. DNA, które przedostało się do cytoplazmy jest kolistą, jednoniciową cząsteczką. Jest ono prawie natychmiastowo pokrywane bakteryjnym białkiem tzw. SSB, zabezpieczającym je przed zniszczeniem. Fagowe DNA jest przekształcane w dwuniciową cząsteczkę zaraz po wejściu do komórki bakterii. Synteza komplementarnej nici zachodzi całkowicie z udziałem enzymów gospodarza. Powstająca nić nazywana jest nicią ujemną. Tylko ona moŜe zostać uŜyta jako matryca dla syntezy mRNA, które ostatecznie używane jest jako matryca dla translacji fagowych białek. Białko SSB, które pokrywa nić dodatnia po przedostaniu się fagowego DNA do cytoplazmy bakterii wiąże się do ~60 nukleotydowego odcinka. Obszar ten tworzy strukturę nazywaną " hairpin loop" chroniącą przed degradacja przez nukleazy. "Hairpin loop" rozpoznawana jest przez bakteryjną

polimerazę RNA jako miejsce startowe replikacji.Inicjacja replikacja następuje przez zsyntezowanie krótkiego primera RNA. Następnie primer jest wydłużany przez bakteryjną polimerazę DNA III w celu utworzenia ujemnej nici. Primer RNA jest ostatecznie usuwany przez posiadającą właściwości egzonukleazy bakteryjną polimerazę DNA I, która następnie uzupełnia powstałą przerwę. Następnie bakteryjna ligaza tworzy końcowe wiązania fosfodiestrowe, czego wynikiem jest kowalencyjne zamknięcie dwuniciowego kolistego chromosomu faga. Taka forma kwasu nukleinowego nazywana jest replikacyjną formą DNA (RF). Jest ona replikowana wg kołowego mechanizmu replikacji. Białko kodowane przez gen II fagowego DNA, posiada właściwość, endonukleazy która nacina dodatnią nic RF DNA w specyficznym miejscu w celu zainicjowania replikacji. W przybliżeniu syntezowanych jest ok. 100 nowych kopii RF DNA. Podczas replikacji chromosomu, geny odpowiedzialne za białka kapsydu są transkrybowane i ulegają translacji. Gdy poziom białka gpV osiągnie odpowiedni poziom następuje przełączenie z syntezy RF DNA na syntezowanie dodatniej nici. GpV blokuje syntezę nici ujemnej, przypuszczalnie poprzez przesuniecie SSB na łańcuch dodatni, co zapobiega użyciu nici dodatniej jako matrycy. Dodatnia nić przechodzi w formę kolistą

64. Cykl lityczny a cykl lizygeniczny

Cykl lizogeniczny

Wirus nie powoduje śmierci komórki lecz ulega włączeniu w obręb komórkowego DNA, nazywany jest wtedy profagiem (prowirusem). DNA wirusa jest przekazywany komórką potomnym w procesach podziałów komórkowych. Prowirus, czyli wirus uśpiony w komórce może ją w pewnych warunkach zaatakować, np. pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. DNA wirusowe zostaje wtedy wycięte z genomu gospodarza i wchodzi w cykl lityczny zakończony rozpadem komórki.

Cykl lityczny

Cykl rozwojowy wirusa doprowadzający do rozpadu (lizy) atakowanej komórki. Wirus wnika do komórki, zmusza ją do powielenia wirusowego kwasu nukleinowego i do syntezy wirusowych białek. Powstają potomne cząsteczki wirusa, które opuszczają komórkę, niszcząc ją.

65. Replikacja typu toczącego się koła

Kwas nukleinowy wirusa po inwazji do komórki gospodara przyjmuje formę kolistą. Komplementarna nić zostaje dosyntetyzowana. Jedna z nici zostaje rozwinięta tworząc tzw ogonek , zas kolista nić tworzy matryce do syntezy DNA. W wyniku ciągłej syntezy DNA, materiał genetyczny wirusa może zostać wielokrotnie skopiowany. Na „ogonku” również może zachodzić synteza DNA.

66.Wirus Herpes simplex – przedstaw schematycznie

Wirusy opryszczki pospolitej, HSV (herpes simplex virus, HHV-1 i HHV-2, human herpesvirus - ludzki herpeswirus) otoczkowe DNAwirusy, należące do rodziny herpeswirusów. Otoczka wirusów opryszczki pospolitej jest bardzo obszerna

- kompletny wirion ma średnicę 120 - 200 nm, podczas gdy nagi kapsyd wykazuje średnicę ok. 100 nm. Nukleokapsyd ma symetrię ikosaedralną, kwas nukleinowy to dwuniciowy DNA. Genom tych wirusów koduje ok. 100 polipeptydów, przy czym wiele z nich jest bardzo podobnych u obydwu gatunków, co utrudnia ich rozróżnienie w badaniach laboratoryjnych. Wyróżnia się dwa gatunki wirusów opryszczki pospolitej: HHV-1 (dawniej HSV-1, herpes labialis - opryszczka wargowa) i HHV-2 (dawniej HSV-2, herpes genitalis - opryszczka narządów płciowych). Nazwy te odzwierciedlają tylko najczęstsze miejsca zakażenia. Zdarza się, Ŝe HSV-2 jest przyczyną opryszczki wargowej i vice versa, mimo dość dużego tropizmu poszczególnych typów do różnych tkanek. Naturalnym gospodarzem HSV jest człowiek, ale in vitro mogą się one namnazać również w komórkach innych zwierząt. Źródło zakażenia stanowią wyłącznie ludzie, zarówno z opryszczowymi wykwitami, jak i w stanie bezobjawowego zakażenia. Moze się rozprzestrzeniać poprzez kontakt bezpośredni, może tez przechodzić z matki na płód lub na noworodka (zakazenie okołoporodowe). Największe znaczenie ma pierwsza droga szerzenia: w większości przypadków do zakazenia dochodzi w okresie do 2 lat od chwili narodzin lub w czasie porodu. Wirus opryszczki moze przetrwać w komórkach nerwowych zakazonego organizmu (tzw. latencja wirusów). Aktywacja wirusa moze nastąpić pod wpływem czynników zewnętrznych (stres, przeziębienie, miesiączka, osłabienie organizmu itd.), rzadziej spontanicznie. Wirus jest przyczyną głównie zmian zapalnych na granicy skóry i błony śluzowej (wargi i narządy płciowe), a także rzadziej zapalenia spojówki i rogówki, skóry lub opryszczkowego zapalenia mózgu. Wirusy opryszczki pospolitej mają tez prawdopodobnie związek z rakiem szyjki macicy, ale nie stanowi on bezpośredniego, samodzielnego czynnika etiologicznego (chodzi tutaj głównie o HHV-2). W leczeniu cięzszych zakazeń wirusem opryszczki stosuje się Acyklovir.

67. Retrowirusy

Retrowirusy To grupa wirusów należąca do rodziny Retroviridae charakteryzująca się genomem zawartym w RNA, który jest replikowany do DNA w komórkach gospodarza, dzięki odwrotnej transkryptazie. Następnie DNA wirusowy jest włączany do genomu gospodarza, dzięki enzymowi wirusowemu zwanym integrazom. Są to wirusy o sferycznej morfologii winionu, gdzie zewnętrzną strukturą otaczającą jest osłonka lipidowa. Sam nukleokapsyd przyjmuje kształt sferyczny, pręta lub czopka. Wymiary winionu to około 100 nm , gdzie znajdziemy dwie identyczne nici RNA o długości od 7-10 kb. Trzeba tez zauważyć, że materiał genetyczny wirusa jest zaopatrzony w czapeczkę na konću 5’ i ogon polyadenylowy na końcu 3’. Wirusy z tej grupy różnią się zarówno morfologia jak i biologią, ale są prosto zbudowane. Retrowirusy wywołują wiele chorób jak np. AIDS lub bydlęcą leukemię oraz przyczyniają się do powstawania nowotworów. Najlepiej poznanym wirusem z tej rodziny jest wirus HIV

- atakuje głównie limfocyty T-pomocnicze. Dotychczas poznano 2 typy wirusa: HIV-1, HIV-2.

Schemat budowy wirusa HIV:

a) glikoproteina 120,

b) glikoproteina 41,

c) lipidowa osłonka zewnętrzna,

d) białkowa osłonka rdzenia,

e) proteaza,

f) kapsyd,

g) RNA,

h) odwrotna transkryptaza,

i) integraza

68. Wirusy i wiroidy roślinne

Wirusy roślinne

Materiałem genetycznym większości wirusów roślinnych jest RNA. Przenoszone są one m.in. poprzez owady; wystarczy najmniejsze nawet uszkodzenie tkanki, aby wirus wniknął do środka, dlatego do części zakażeń dochodzi podczas zabiegów ogrodniczych. Wirus roślinny nie musi niszczyć komórki – rozprzestrzenia się przez plazmodesmy zazwyczaj po krótkotrwałej inkubacji. Wirusem roślinnym

najlepiej poznanym jest wirus mozaiki tytoniu (TMV). Inne przykłady wirusów roślinnych to: wirus persystentny oraz wiruz zarazy ziemniaczanej. Często są też wykorzystywane do zarażania roślin by uzyskać niezwykle estetyczne i nietypowe kwiaty np. wirus pstrości tulipana.

Wirioidy

są najmniejszymi czynnikami chorobotwórczymi roślin. Jest to sam kwas nukleinowy – jednołańcuchowy RNA złożony z ok 300 zasad tworzących III-rzędową strukturę. Brak otoczki białkowej wynika z możliwości infekowania komórek roślinnych bez konieczności przenikania przez błonę komórkową. Replikacja RNA wiroidów przebiega w jądrze komórkowym, a zakażone rośliny wydają nasiona zarażone tymi patogenami. Są to twory odporne na działanie jakichkolwiek antybiotyków. Powodują one choroby ziemniaków, cytrusów, ogórków, chmielu, palm kokosowych i innych roślin.

69. Szczepy killerowe

Szczepy killerowe Mowa o nich, gdy mamy do czynienia z mikroorganizmem Paramecium aurelia, w którego genomie wystepuje „killer gene”, zwany po polsku genem-zabijaczem. Wykazano, ze w tym gatunku orzęska mozna wyróznić dwa szczepy: szczep pierwszy wydzielający toksynę, na która był odporny (szczep zabijaczy) i drugi wrazliwy, która to toksyna powodowała ich śmierć. Okazało się równiez, ze zdolność do produkcji toksyny jest kodowana cytoplazmatycznie, a nie przez geny jądrowe. Cecha „killer” może być przenoszona drogą koniugacji i szczep wrazliwy sam moŜe zostać zabijaczem. Cecha ta wiąze się z występowaniem czastek „kappa”, które jak udowodniono są enodosymbiontycznymi bakteriami dającymi usunąć się przez stosowanie antybiotyków.

70. Plazmidy

Cząsteczka DNA występująca w komórce poza chromosomem i zdolna do autonomicznej replikacji. Mogą kodować produkty potrzebne w pewnych specyficznych warunkach np. geny oporności na antybiotyki lub umożliwiające rozkład i asymilację różnych związków odżywczych. Plazmidy mogą być przekazywane miedzy komórkami w drodze koniugacji . (Plazmidy ślepe mogą być przekazywane do bakterii niespokrewnionych) Plazmidy aby się namnozyc korzystają z metabolizmu gospodarza i mogą występować w dużej liczbie w komórce.

71. W jaki sposób można udowodnić transfer materiału genetycznego u

bakterii.

Odkrycie DNA jako nośnika. W 1928 Griffith opisał zmianę bezotoczkowego szczepu R Streptococcus pneumoniae w szczep S posiadający osłonkę. Wstrzyknął on myszą małą ilość niezjadliwych komórek R wraz z zabitymi termicznie komórkami S. Komórki R pochodziły od innego szczepu S (SII) którego osłonka łatwo dała się odrózic metodami serologicznymi od osłonki termicznie zabitego szczepu S (SIII). PO pewnym czasie można było izolować z myszy zjadliwe ziarniaki mające otoczkę typu SIII.Wydawało się wiec,ze zabite komórki SIII przekazały ceche warunkującą tworzenie się otoczek do komórek R, które z koleji mogły przekazać ją potomstwu. Transformacja dostarczyłą niezbitego w tamtych czsasch dowodu wskazującego na izolacje genetycznej informacji w DNA a ni w białkach. Wyekstrachowane białka wraz z DNA z wirulentnego szczepu bakterii S rozdzielono na 2 próby. Jedną z nich potraktowano enzymem niszczącym DNA ( zostały tylko białka typu S)- Próba I. Drugą potraktowano proteinazami i RNAzami (zostaje tylko DNA)- próba II. Kazda z prób została dodana do typu R. Okazało się z w próbie I obecny jest tylko typ R. Natomiast w próbie II obecnesą typy R i S. Z tego wynika ze tylko próba zawierająca DNAz typu Ś podlega transformacji do typu R