BAKterije 1

download BAKterije 1

of 14

  • date post

    07-Nov-2014
  • Category

    Documents

  • view

    106
  • download

    6

Embed Size (px)

description

Bakteriologija

Transcript of BAKterije 1

BAKTERIOLOGIJABAK / P1

Sustav pet carstava po Whittakeru

Carstvo Prokaryotae Odlike: rasprostranjenost; brzi rast; kratki ivot generacije; biokemijska promjenljivost Struktura: stanina stjenka; citoplazmatska membrana; citoplazmatske uklopine; bievi; dlaice-pile; ahure i sluzni omota Prokarioti: - Prave bakterije (eubakterije) - Primitivnije (arheobakterije; archaeobacteria)

1

Obiljeja prokariotskih stanica Prokarioti od eukariota se razlikuju po: * strukturi stanine stjenke, *membrani i organelama Osnovna obiljej Prokariotskih stanica: - Genetiki materijal (DNA) nije obavijen membranom - nedostaju ostale membranom omeene organele(specif. stanine strukture) - DNA nije povezana s histonima (specif. kromosom. proteinima u eukariota) - stanina stjenka sadri peptidoglikan (polisaharidni kompleks) - razmnoavanje binarnim cjepanjem

Dva osnovna tipa organizacije stanica:(pojanjeno elektronskom mikropskopijom)

- jednostavniji tip: prokarioti prajezgra (bakterije, cijanobakterije) - sloeniji tip: eukarioti prava jezgra (protisti:alge, gljive, protozoe; biljke i ivotinje) Prokarioti: heterogena skupina jednostaninih organizama (ukljuuje: eubakterije ili prave bakterije, arheobakterije). Razlikuju se po: obliku, kemijskom ustrojstvu, zahtjevima za nutrijentima, biokemijskom djelovanju

Struktura tipine prokariotske i eukariotske stanice

2

Bakteriologija Znanost-bavi se proavanjem aktivnosti u kojima sudjeluju bakterije (istraivanje uzronika bolesti, razgradnju oteene ili mrtve organske tvari, probavu u ljudi i ostalih organizama, produkciju kemikalija, hrane i drugih korisnih produkata)

Bakterije Znanost: BakteriologijaMikrobiologija) (znanstvena disciplina:

Meunarodna klasifikacija prokariota (na osnovi morfolokih i fiziolokih znaajki odn. brojnih metabolizamskih razlika): - Bakterije (svi prokarioti koji nisu cijanobakterije) - Cijanobakterije

Cijanobakterije Nazivaju se: plavkastozelene alge ili plavkastozelene bakterije Sadre klorofil i dodatne pigmente Provode fotosintezu (proizvode kisik) Pojedinane stanice; u lancima Obitavalite: voda, tlo, slana jezera, vrui izvori Mogu proizvesti toksike tvari; ne uzrokuju bolesti u ljudi

3

Sustav tri carstva po Carl Woese-u

Arheobakterije Razlika izmeu tipinih bakterija ili cijanobakterija Tri skupine: - metanogeni (proizvode metan; otkrie Woese i sur.1977.-

sugerira postojanje tree evolucijske linije; stvreni u vrijeme formiranja planete Zemlja)

- ekstremni halofili (Mrtvo more, Veliko slano jezero) - termoacidofili (vrela, kisela podruja; t 90C) Obiljeja: promjer oko 1m; nemaju organele omeene membranama; imaju jezgrina tijela (nukleoide); jezgra nije omeena membranom; ribosomi sadre 70 S podjedinica (S /Svedberg/-koeficijent sedimentacije)

Morfoloke i fizioloke karakteristike bakterija Oblik: kugliast (koki); valjkast (tapii); spiralni (spirili); kutijica (arcula,lat. mala kutija); zvjezdica (astra, stella); tapiaste koje nalikuju ornamenturozeti (Rosette); genetiki pleomorfni (nepravilanvie od jednog oblika- Corynebacterium, Rhizobium) Fotosintetike: E od suneva svjetla; ugljik za tvorbu stanine biomase od CO2 (cijanobakterijeraniji naziv: plavo-zelene alge) Druge bakterije: E iz metabolizma anorg. spojevaNH3,So Veliki broj: razgrauju org. spojeve-sloene eere do jednostavnih; izbirljive za nutrijente; rast u specifinom okoliu-ljudski organizam-bolesti

4

Molekulski sastav tipine bakterijske stanice (E. coli)Tip %stanine mase Broj molekula po stanici ______________________________________________ Voda 70 4x1010 Proteini 15 x106 NK DNA 6 1-4 RNA 1 5x105 Ugljikohidrati 3 2x108 Masti 2 2,5x107 Ostale tvari 2 Anorganske Ioni i miner. Tvari 1 2,5x108

Podjela bakterija: * na osnovi reakcija bojenja po Gramu: - gram-pozitivne i - gram-negativne

gram-neosjetljive bakterijene boje se po Gramu (spirohete).

gram-varijabilne bakterijeu razliitim uvjetima rasta mogu biti i gram-pozitivne i gram-negativne. Neke bakterije izgube grampozitivna svojstva u kulturi starijoj od 24 h.

Acidorezistentne bakterijeoko stanice imaju fosfolipidni i votani sloj (Mycobacterium leprae, M. tuberculosis). Omota ne proputa bojila u stanicu; - bojanje vruim bojilom (karbolfuksin) otopi votani sloj. Bojenje stanice; votani sloj se opet skrutne. Boja iz stanica se sad ne moe isprati kiselim alkoholom. Postupak bojanja: otkrio Paul Erlich 1882.,a usavrili ga Ziehl i Neelsen (bojanje po Ziehl-Neelsenu).

5

Bakterija: obavlja sve reakcije metabolizma (kod viih org. nune brojne specijalizirane stanice). Od oko 1500 opisanih vrsta, 100-njak su ljudski patogeni Posjeduju: nukleoid, ribosome, citoplazm. membranu. Imaju staninu stjenku (osigurava stalan oblik) te ahure -kapsule (otpornost; mikroahure, makroahure), citoplazmene uklopine i dodatke na povrini-stanine stjenke (sluzave naslage)

flagele (bievi) -monotrih, amfitrih, peritrih Pili - nalik vlasima, na stanici u veem broju od bieva. Dva tipa: * obini pili omoguuju privrivanje na povrine ukljuujui i povrine stanica-mogu uzrokovati bolest; * drugi tip - seks pili (spajanje bakterijskih stanica prije prelaska DNA iz jedne stanice u drugu

RASPORED BIEVA:

Monotrih

Lofotrih

Amfitrih

Peritrih

6

Elektronska fotomikrografija bakterije Proteus mirabilis (flagele i pili)

Fotomikrografija sparivanja stanica E. coli

Bitne znaajke bakterijske stanine stjenke Osigurava zatitu od osmotskog liziranja stanice Daje vrstou i oblik Zatita od antimikrobnih agenasa (antibiotika) i razarajuih kemijskih agenasa Odreuje reakcije u tijeku bojanja po Gramu Moe uzrokovati odreene toksike simptome (u bolestima izazvanih gram-negativnim bakterijama) Osigurava potreban nosa za pokretanje flagela (biva)

7

Sastav bakterijske stanine stjenke: - peptidoglikan ili murein (daje vrstou): ravni lanci NAG i NAM povezani 1,4glikozidnom vezom - kod veine gram-pozitvnih bakterija: nekoliko slojeva peptidoglikana povezani lancima i poprenim mostovima; sadri teihonsku kiselinu (polimeri glicerolfosfatne i ribitolfosfatne kiselinereguliraju prolaz iona u stanicu) bakterije koje sadre puno tih kiselina mogu podnijeti vee koncentarcije NaCl

Peptidoglikan-murein

Stanina stjenka gram-pozitivne bakterijske stanice

8

Stanina stjenka gram-negativne bakterijske stanice

9

Kod gram-negativnih bakterija: - sadre u maloj koliini peptidoglikan u prostoru izmeu citopl. membrane i vanjske membrane (osjetljive na mehanika oteenja), kovalentno povezan sa lipoproteinima u vanjskoj membrani; sloj peptidoglikana je okruen vanjskom membranom koja sadri lipoproteine, lipopolisaharide (LPS) i fosfolipide - ne sadre teihonsku kiselinu

Membrana kao tekui mozaik Struktura citoplazmene membrane

Citoplazmena membrana prokariota ukljuuje funkcije: - prijenos molekula u stanicu i izvan stanice - izluivanje izvanstaninih enzima - disanje i foztosintezu - razmnoavanje - sintezu stanine stjenke

10

Struktura bia u gram-pozitivne bakterije

Struktura bia u gram-negativne bakterije

Funkcija bia

Rotacija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu-potisak; pokretanje prema naprijed U smjeru kazaljke na satuzaustavljanje; pokretanje prema natrag

11

Self-assembly process of the bacterial flagellum The process goes from the top left to the bottom right corner. Once the FliF ring (in brown) has formed in the cytoplasmic membrane, other protein molecules are selfassembled on this structural base one after another in a welldefined order. All the axial component proteins of the flagellum are synthesized in the cytoplasm and transported by the type III flagellar protein export apparatus through the long narrow central channel to the distal end of growing structure, onto which they self-assemble. The assembly process requires three different types of caps at different stages, and these caps are always attached at the distal end of the growing structure to promote efficient self-assembly of component molecules.

Kriteriji za klasifikaciju bakterija Morfologija /veliina, oblik, ureenje stanice, flagele, pile, endospora, kapsula/ Bojenje /gram-pozitivne, gram-negativne, gramvarijabilne, acidorezistentne, gram-neosjetljive/ Rast /u tekuim i vrstim podlogama, morfologija kolonija, tvorba pigmenata/ Hranjive tvari /autotrofi, heterotrofi, izvor E, izvor C i N Fiziologija /temp., pH, konc. plinova, soli, rezistentnost na antibiotike, osmotolerancija

Biokemija / priroda stanine stjenke, molekula RNA, ribosomi, antigeni, pigmenti; biokemijski testovi Genetika /% DNA baza (omjer G+C), hibridizacija DNA Serologija /aglutinacija na predmetnici, fluorescentna antitijela Tipizacija faga,

12

Biokemijski testovi u identifikaciji i klasifikaciji bakterija Fermentacija eera, Hidroliza kroba, Likvefakcija elatine, Katalaza test, Peroksidaza test, Oksidaza test, Ureaza test, Redukcija nitrata, Produkcija indola, Iskoritavanje citrata, Litmus test, Test na vodikov sulfid, Metilno crvenilo test, Voges-Proskauer test,

Klasifikacija mikroorganizama Sustav klasifikacije: razlike (kod mikroorganizama u staninoj strukturi), slinosti i odnosi meu organizmima Znanost-Taksonomija (ukljuuje davanje imena; identifikacija nepoznatih organizama) Temelji se na kriterijima za identifikaciju (genetike i biokemijske informacije)

S gledita biolokih znanosti: to je ureeni poredak organizama (nomenklatura) sa slinim fiziolokim osobinama ili biokemijskim i genetikim znaajkama unutar skupine Nekoliko pristupa odreivanja stupnja slinosti: prirodni, umjetni. Idealan-Prirodni/Filogenetiki sustav (na osnovi podrijetla organizama). Umjetni sustav: osniva se na jednostavnijijm prepoznat