Drobnoustroje nie jest to pojęcie systematyczne, jest to pewna grupa organizmów należących do
różnych jednostek systematycznych. Zaliczamy tu wirusy i bakterie, grzyby, glony
jednokomórkowe, pierwotniaki.
Średnica większości bakterii nie przekracza 1 m = 10 4 mm. Wymiary innych drobnoustrojów
mogą się trochę zmieniać, ale ich wymiary wyrażamy w mikrometrach. Wymiary odnoszące się do
organelli komórkowych wyrażamy w nanometrach. Większość drobnoustrojów to organizmy
mikroskopijnej wielkości.
Cechy charakterystyczne drobnoustrojów:
Duża powierzchnia populacji, fakt ten sprawia, że mają one wielką powierzchnię styku ze
środowiskiem, przez co mogą je one intensywnie zmieniać.
Olbrzymia różnorodność metaboliczna, plastyczny i intensywny metabolizm.
Mogą wytwarzać wszystkie grupy enzymów, przez co mogą przeprowadzić wszystkie
reakcje enzymatyczne, mogą rozkładać wszelkie materiały znajdujące się na kuli ziemskiej.
Mogą oddychać tlenowo lub beztlenowo, spotykane są wszystkie typy odżywiania.
Uczestniczą w krążeniu wszystkich pierwiastków w przyrodzie np.węgla (mogą utleniać
lub redukować związki węgla), azotu, fosforu, siarki.
Olbrzymia zdolność do adaptacji metabolizmu w określonych warunkach środowiskowych.
Są organizmami kosmopolitycznymi, są organizmami występującymi wszędzie, te same
grupy drobnoustrojów można spotkać na różnych szerokościach geograficznych.
Mają olbrzymie znaczenie dla człowieka, występują drobnoustroje dla człowieka korzystne
lub też szkodliwe.
Powodują detoksykacje środowiska naturalnego (bioremediacja)
Wykorzystuje się je do produkcji mikroszczepionek np. w rolnictwie.
Wśród drobnoustrojów wyróżniamy organizmy szkodliwy dla zwierząt, roślin a także dla innych
drobnoustrojów. Mikroorganizmy chorobotwórcze produkują toksyny i inne związki szkodliwe dla
środowiska jak i innych organizmów żywych. Redukują azotany do azotynów (reaktywnych
związków chemicznych). Drobnoustroje są objęte wieloma badaniami naukowymi, gdzie służą jako
modele badawcze. Oprócz tego, że są organizmami kosmopolitycznymi występują także w
ogromnych ilościach, np.w garści ziemi może występować tyle mikrobów co ludzi na Ziemi, na ha
powierzchni znajduje się kilkanaście ton bakterii. 1% objętości przeciętnej gleby stanowią
drobnoustrojów.
MORFOLOGIA BAKTERII
Baterie mogą mieć kształt kulisty lub cylindryczny. Komórka kulista zbliżona kształtem do kuli
1
zwana jest ziarniakiem (coccus). Bakterie rozmnażają się przez podział prosty rozszczepienie na 2
komórki potomne. U niektórych bakterii komórki potomne nie oddzielają się od siebie, tworząc
ugrupowania. W zależności od płaszczyzny podziału mamy:
" Dwoinka diplococcus
" Paciorkowiec strepptococcus
" Czwórniak tetracoccus
" Pakietowiec sarcina
" Gronkowiec staphylococcus
Bakterie cylindryczne mają kształt podobny do cylindra. Mogą występować w postaci
pojedynczych kom. Lub układach komórek. Dzielą się zawsze w jednej płaszczyznie.
Wśród form prostych mamy nieprzetrwalnikujące pałeczki-bacterium i wytwarzające przetrwalniki
laseczki-bacillus. Wśrród form cylindrycznych skręconych mamy: przecinkkowiec vibrio,
śrubowiec-spiryllum, krętek-spirochatea.
Baktrie cylindryczne mogą tworzyć układy: krotki łańcuszek (diplobacterium, diplobacillus) lub
łańcuszek (streptobacterium, streptobacillus)
CYTOLOGIA BAKTERII
Rzęski
- organelle ruchu
- struktury elastyczne
- kilka lub kilkanaście razy przekraczają długość komórki bakterii
- wytwarzanie rzęsek jest cechą systematyczną
- w starszym wieku bakterie mogą tracić rzęski
- grubość 10-50 nm
- zbudowane są z białka flageliny (budowa zbliżona do miozyny)
- typy komórek bakterii ze względu na typ urzęsienia:
ż monotricha jednorzęse
ż amfitricha dwurzęse
ż cefalotricha czuborzęse
ż lofotricha czuborzęse
ż peritricha - okołorzęse
Fimbrie (pile, włoski)
- nitkowate wyrostki cytoplazmatyczne
- są grubsze (0,5-2 m) i krótsze od rzęsek
- wyróżniamy dwa rodzaje pili
2
pile pospolite ich biosynteza kodowana jest przez nukleoid; odpowiedzialne są za
swoiste przyleganie (adhezje) komórki do środowiska; cechuje je zdolność do zlepiania
czerwonych krwinek (hemoaglutenacja)
pile płciowe kodowane są przez plazmidy; odpowiadają za proces koniugacji bakterii;
występują u wszystkich bakterii
Otoczka
- struktura najczęściej śluzowata
- zdolność do wytwarzania otoczki jest cechą genetyczną (systematyczną)
- bakterie mogą przechodzić w formy bezotoczkowe
- skład otoczki jest złożony: wielocukry, aminokwasy, aminocukry, i wiele innych
- dextran substancja pozyskiwana jako składnik otoczki
- struktura chroniąca bakterie przed szkodliwym wpływem środowiska
- u bakterii chorobotwórczych otoczka chroni je przed fagocytozą
Ściana komórkowa
- struktura sztywna, mocna, nadająca kształt
- decyduje o wyniku barwienia metodą Grama
- Gram+ tworzą trwałe kompleksy jodu (płyn Lugola) z fioletem goryczkowym
(krystalicznym) > barwią się na niebiesko/fioletowo
- Gram odbarwiają się w denaturacie i przyjmują barwę fuksyny -> barwią się na czerwono
- może być zbudowana z różnych substancji; istnieją bakterie których ściana zbudowana jest z
celulozy, przeważnie jednak zbudowana jest głównie z mureiny (wielocukier podobny do
chityny)
- bakterie Gram+ są bardzo odporne na czynniki środowiskowe
- sferoplast komórka pozbawiona ściany komórkowej
- metody usuwania ściany komórkowej:
v Metoda Fleminga do rozpuszczenia ściany komórkowej używa się lizozymu
enzymu izolowanego z bakterii tj. Escherichia coli czy Streptomyces, enzym ten
występuje także w łzach, śluzie jamy nosowej, białku jaja
v Hodowla bakterii na pożywkach z dodatkiem subletalnych dawek penicyliny, która
hamuje biosyntezę ściany komórkowej.
Błona cytoplazmatyczna:
- struktura bardzo elastyczna
- otacza komórkę
- może być widoczna jedynie pod mikroskopem elektronowym
3
- składa się z białek (50-75%) i lipidów
- ma charakter wybiórczy odpowiada za transport substancji z komórki i do komórki
Cytoplazma:
- w niej zawieszone są struktury komórkowe
- składa się głównie z wody
- w niej rozpuszczone są różne związki chemiczne (białka itp.)
- w niej znajduje się DNA bakterii nukleoid lub plazmid
Nukleoid. (genofor)
- funkcje jądra komórkowego
- nazywany często chromosomem bakteryjnym
- zazwyczaj znajduje się 1 chromosom, ale są przypadki że więcej
- zbudowany z kolistej, dwuniciowej nici DNA
- w Escherichia coli ten dwuniciowy DNA składa się z 500 tyś par zasad i ma długość 1,5 mm
- koduje właściwości bakterii
- dodatkowe struktury poza nukleoidowe będące również kolistymi cząsteczkami DNA to
plazmidy
Ziarnistości (rybosomy)
- struktury uniwersalne
- odpowiedzialne za biosyntezę białka w komórce
- u bakterii wiele tysięcy
- oglądane pod mikroskopem elektronowym
- wielkość od 10 do 30 40 nm
- skład: RNA + białko
- różne typy
Mezosomy.
- funkcja mitochondriów
- wpuklenia błon komórkowych znajdujące się wewnątrz komórki
- centra energetyczne
- zawierają enzymy oksydacyjno redukcyjne
Ciałka chromaoforowe:
- u bakterii fotosyntetyzujacych struktura związana z fotosyntezą
- różny kształt
- budowa lamelarna (warstwowa)
- zawierają barwniki asymilacyjne a także białka i lipidy
4
Tylakoidy
- struktury związane z fotosyntezą występujące u cyjanobakterii
Wakuole
- u bakterii wodnych
- wypełnione gazami
- struktury umożliwiające zmianę położenia bakterii w fazie wodnej
Bakterie mogą odkładać związki chemiczne jako materiały zapasowe. Są wytwarzane jeśli w
środowisku znajdą się odpowiednie substraty. W pożywce też znajduje się dużo substancji
zapasowych.
Materiały zapasowe wielocukry (polisacharydy), tłuszcze, polifosforany i siarka.
Polisacharydy zapasowe
Polimery glukozy, rozgałęzione,
Wiązanie 1,4-ą-glikozydowe i 1,4--glikozydowe proste.
Do polisacharydów zaliczamy skrobię i jej pochodne; skrobia barwi się płynem Lugola na
niebiesko.
- Glikogen jest to skrobia zwierzęca; płynem Lugola barwi się na brunatno; jest wytwarzany
przez wąską grupę bakterii Enterobakteriaceae (bakterie jelitowe), bakterie salmonelli,
Escherichia coli. Grzyby, drożdże też syntetyzują.
Związki tłuszczowe
- mogą być gromadzone w postaci kropli lub ziaren tłuszczowych
- krople te mogą być widoczne pod mikroskopem świetlnym
- można wybarwić tłuszcz bakteryjny sudanem
- tłuszcza zapasowe wytwarzają też dożdże
Kwas polibetahydroksymasłowy
- materiał zapasowy
- Azospirillum
- Wykorzystywany do produkcji sztucznych polimerów do produkcji osłonek do kiełbas,
osłonki te są strawialne przez człowieka
- Produkowane z niego są nici chirurgiczne (wchłaniane przez organizm człowieka)
Polifosforany
- Spirillum volutans
- Ziarna wolutyny zmiana zabarwienia pod wpływem błękitu metylowego
- Ziarna wolutyny są metachromatyczne oznacza to zdolność do zmieniania barwy
- Ziarna te składają się z długich łańcuchów polifosforanowych
5
Siarka
- bardzo często odkładana w różnej postaci przez komórkę bakteryjną, np. w postaci siarki
koloidalnej lub krystalicznej
- łatwo można ja wykryć pod mikroskopem świetlnym, gdyż załamuje promienie świetlne
- odkładają ją różne grupy bakterii: bakterie tlenowe, beztlenowe, heterotroficzne,
samożywne
- Begiato - utleniają siarkowodór do siarki pierwiastkowej; są to bakterie tlenowe
- Beztlenowe bakterie fotosyntetyzujace siarka jest donorem wodoru
Wpływ czynników środowiska na drobnoustroje.
Bakterie mają olbrzymią powierzchnię styku ze środowiskiem. Bakterie wpływają na środowisko i
zmieniają je a środowisko wpływa na bakterie.
Czynniki środowiska:
- fizyczne
- chemiczne
- biologiczne
Woda.
ż Bez wody nie ma życia; stanowi czynnik chemiczny i fizyczny
ż Optymalny wzrost bakterii przy 60% pojemności wody
ż Bakterie mogą być wrażliwe lub odporne na zmiany ilości wody
ż Bacillus odporne na wysychanie (przetrwalnikowe)
ż Gram + są bardziej odporne na wysychanie niż Gram - , ponieważ mają grubszą ścianę
komórkową
ż Aktywność wodna gleby wyrażana przez stosunek prężności pary wodnej nad roztworem do
prężności pary nad wodą destylowaną mierzona od zera do jedności
ż Różne drobnoustroje różnie reagują na zmiany zawartości wody
ż NaCl, cukry proste (glukoza, sacharoza), glikoza wpływają na aktywność wodną (na
zmniejszenie lub podnoszenie)
Drobnoustroje odporne na wysychanie środowiska kserofile.
Liofilizacja proces polegający na utracie (na pozbywaniu się) wody; do utrwalenia bakterii,
przechowywania.
Temperatura (czynnik fizyczny) życie od 0C do 100C (powyżej 100C denaturacja)
Punkty kardynalne stosunek drobnoustrojów do temperatury
- temperatura minimalna
- maksymalna
6
- optymalna
Temperatura minimalna:
- temperatura poniżej której drobnoustroje nie funkcjonują
- różne dla różnych grup dropnoustrojów
- ok. +5C
Podział drobnoustrojów ze względu na punkty kardynalne:
Psychrofile:
ż bakterie rosnących w niskich temperaturach
ż drobnoustroje zimnolubne
ż kriofilne
ż temperatura minimalna waha się w okolicy 5C
ż temperatura optymalna w granicach 10-15C
ż temperatura maksymalna w granicach 20C
ż posiadają w cytoplazmie białka funkcjonujące w niskich temperaturach
Mezofile:
ż funkcjonują w granicach temperatur 20-40,45C
ż drobnoustroje chorobotwórcze
ż temperatura optymalna ok.37C
ż nie stanowią jednolitej grupy drobnoustrojów (grzyby, promieniowce, bakterie)
Termofile:
ż temperatura optymalna w granicy 50-55C
ż rosną w granicy temperatur 30-70,80C
ż budowa przystosowana do wysokich temperatur
ż supertermofile mogą funkcjonować w temp.powyżej 100C (archea)
Ciśnienie osmotyczne
- większość drobnoustrojów hoduje się w ciśnieniu zbliżonym do ciśnienia sóli fizjologicznej
roztwór soli NaCl 0,81%
- u większości bakterii stężenie soli na zewnątrz jest mniejsze niż wewnątrz komórki
- drobnoustroje halofilne rosną przy dużej zawartości soli w podłożu
- drobnoustroje osmofilne rosną przy dużej zawartości cukrów w środowisku
Ciśnienie mechaniczne
- bakterie odporne na ciśnienie mechaniczne (bakterie przetrwalnikowe)
- niektóre bakterie mogą wytrzymać ciśnienie 5000 atmosfer
7
- bardzo odporne na ciśnienie mechaniczne są endospory (przetrwalniki wewnętrzne)
- wysokie ciśnienie mechaniczne wykorzystywane jest w mikrobiologii i biochemii do
pozyskiwania treści bakterii
Ciśnienie hydrostatyczne
- wysokie ciśnienie hydrostatyczne występuje w głębinach mórz i oceanów (11km)
- wyróżniamy tu drobnoustroje które rosną w podwyższonych ciśnieniach hydrostatycznych
(barofile), barofile rzekome przy różnych ciśnieniach.
Wpływ promieniowania elektromagnetycznego na drobnoustroje.
- gamma, UV, X, kosmiczne, IR, mikrofale, fale radiowe
Promieniowanie elektromagnetyczne wpływa istotnie na komórkę. Drobnoustroje pochłaniają
promieniowanie. Energia promieniowania powoduje wzbudzenie w komórce związków
chemicznych (białek i kwasów nukleinowych). Energia promieniowania przemieszcza elektrony na
wyższy poziom energetyczny. Energia promieniowania jest przekształcana w energię kinetyczną.
1) działanie światła widzialnego
- działa bardzo słabo na drobnoustroje fotosyntetyzujące
- komórka może być uczulona na światło
- błękit metylowy i barwniki karotenoidowe powodują zjawisko fotosyntetyzacji (ogólnie
związki oksydacyjno-redukcyjne)
2) działanie UV i promieniowania jonizującego
- działają intensywnie
- UV może zabijać bakterie (lampy kwarcowe, rtęciowe)
- Powodują mutacje (wykorzystywane w genetyce)
Fale dzwiękowe
- fale powyżej 20 Hz bardzo silnie działają na drobnoustroje
- szczególnie wrażliwe są drobnoustroje młodych kolonii
Ultradzwięki:
Zjawisko kawitacji rozrywanie komórek od wewnątrz wskutek wytworzenia się w niej
pęcherzyków gazu
Służą do pozyskiwania treści komórkowej
Sanikatory aparaty służące do rozrywania komórek ultradzwiękami
Napięcie powierzchniowe siła utrzymująca określoną objętość cieczy na określonej powierzchni.
Zmiana napięcia powierzchniowego wpływa na drobnoustroje. Możemy je regulować dodając do
8
pożywki odpowiednie związki chemiczne. Do związków obniżających napięcie powierzchniowe
zaliczamy:
- alkohol etylowy
- glicerol
- żółć
- związki powierzchniowo czynne (detergenty, mydła)
Do związków zwiększających napięcie powierzchniowe zaliczamy:
- chlorek wapnia
- węgiel drzewny
Potencjał oksydacyjno redukcyjny Eh [V]
- jest to zdolność układu do oddawania lub przyjmowania elektronów
- przy dużym stężeniu tlenu Eh jest duży; przy obniżonym dostępie tlenu spada
- zależy od pH
- potencjał podłoża o pH = 7 waha się w granicach od +0,2 do +0,4
- podczas wzrostu drobnoustrojów Eh spada, ponieważ drobnoustroje pobierają tlen
- z punktu widzenia Eh wyróżniamy 3 grupy mikroorganizmów:
ż drobnoustroje tlenowe (Eh: 0,2 0,4)
ż beztlenowe względne mikroaerofile (Eh: obniża wartość)
ż beztlenowce bezwzględne anaeroby
pH.
- jeden z podstawowych czynników wpływających ba rozwój drobnoustrojów
- wszystkie drobnoustroje preferują pH obojętne (pH = 6,5 7,5), przy czym grzyby są
tolerancyjne dla niskich pH i ogólnie bardziej tolerancyjne od bakterii.
- Podział drobnoustrojów:
Neutrofilne preferują pH obojętne
Alkalofilne preferują pH zasadowe (należą tutaj bakterie nitryfikacyjne które preferują
środowiska silnie alkaliczne)
Acidofilne preferują pH kwaśne (Tiobacillus bakteria siarkowa; lubi środowisko
silnie kwaśne, pH ok. 2)
Barwniki.
Bardzo istotny wpływ na mikroorganizmy mają niektóre barwniki, np. barwniki oksydacyjno
redukcyjne. Do takich zaliczamy: zieleń brylantową, zieleń malachitową, fiolet krystaliczny
(gencjana). Inne barwniki to barwniki akrynylowe powodują mutację, jest to np. akryflawina.
Kationy i aniony.
9
- kationy i aniony stanowią zródło pokarmu
- w pewnych stężeniach pewne kationy i aniony wpływają hamująco na wzrost
- metale o niskich masach atomowych (Na, K) są mniej toksyczne od metali ciężkich (Hg,
Cd, Pb)
- metale dwuwartościowe są mniej toksyczne niż jednowartościowe (??)
- metale ciężkie bardzo toksyczne, oligodynamiczne działają w bardzo wysokich
rozcieńczeniach a więc w bardzo niskich stężeniach; w stężeniach podprogowych działają
stymulująco
- metale ciężkie wykorzystywane były kiedyś w chemioterapii
Dezynfekcja sterylizacja powietrzna, chemiczna; polega na zabijaniu drobnoustrojów przy
pomocy związków chemicznych.
Z dezynfekcja wiążą się pojęcia:
Semityzacja mycie np. stołów, łóżek przy pomocy związków chemicznych (w szpitalach,
laboratoriach); prowadzi do obniżenia liczebności drobnoustrojów
Aseptyka czynności umożliwiające jałowe przygotowanie leków lub produktów medycznych;
warunki w których nie ma żywych drobnoustrojów
Antyseptyka postępowanie prowadzące do usuwania drobnoustrojów ze skóry, błon śluzowych i
uszkodzonych tkanek; stosuje się bardzo łagodne związki chemiczne, które nie są toksyczne dla
tkanek skóry człowieka.
Efektywność działania środków dezynfekcyjnych zależy od:
- związku chemicznego (struktury chemicznej tego związku)
- stopnia rozpuszczalności w wodzie
- napięcia powierzchniowego środowiska
- stopnia zanieczyszczenia drobnoustrojami tego środowiska
Ocena laboratoryjna aktywności środków dezynfekcyjnych odbywa się przy pomocy
standaryzowanych metod testowych. Metody te muszą być jednolite tak, aby w różnych
pracowniach metody te były porównywalne.
W Polsce do oceny efektywności środków dezynfekcyjnych stosuje się metody opracowane przez
PZH (Państwowy Zakład Higieny) zalecane jako normy przez Ministerstwo Zdrowia.
Często w praktyce mikrobiologicznej określa się siłę działania środków dezynfekcyjnych. W tym
celu określa się 2 wartości:
1. najmniejsze tężenie bakteriobójcze (MBC)
2. najmniejsze stężenie bakteriostatyczne (MIC)
10
Środki dezynfekcyjne muszą spełniać określone wymagania:
v środek dezynfekcyjny powinien działać w stosunkowo niskim stężeniu, w krótkim czasie i
w temperaturze otoczenia
v środek dezynfekcyjny powinien być skuteczny skuteczność zależy od wielu czynników
v środki dezynfekcyjne nie powinny wpływać ujemnie na żywność (nie powinny pogarszać jej
jakości i trwałości)
v w użytkowych stężeniach nie powinny niszczyć dezynfekowanych maszyn i urządzeń
v substancje chemiczne wykorzystywane do dezynfekcji nie mogą stanowić zagrożenia dla
człowieka czy zwierząt w trakcie i po dezynfekcji
v środki dezynfekcyjne powinny być łatwo spłukiwane wodą
v środki dezynfekcyjne powinny charakteryzować się brakiem nieprzyjemnego zapachu
v najlepsze środki dezynfekcyjne to takie, które charakteryzują się szerokim spektrum na
drobnoustroje
v środki dezynfekcyjne powinny być stosunkowo tanie
W praktyce stosuje się bardzo różne środki dezynfekcyjne:
1. Kwasy i zasady działanie ich na drobnoustroje wiąże się z aktywnością jonów
wodorowych lub wodorotlenowych. Kwasy wywierają najsilniejszy wpływ na drobnoustroje
niż zasady. Kwasy i zasady działają nie tylko na formy wegetatywne, ale też na
przetrwalniki.
10% roztwory zasad (sodowej i potasowej) stosowane są do dezynfekcji magazynów żywności lub
pomieszczeń gospodarskich
20% zawiesina CaCO2 (mleko wapienne) jest stosowane do dezynfekcji pomieszczeń, ubikacji,
śmietników, wagonów do transportu zwierząt.
Kwasy mineralne są bardziej skuteczne niż kwasy organiczne (kwas nadoctowy). Kwasami
mineralnymi przeprowadza się dezynfekcję dojarek.
2. Środki utleniające związki chloru
W praktyce stosuje się chlor jako gaz, chloraminy organiczne i podchloryny.
Bardzo silnym środkiem utleniającym jest ozon (dezynfekcja wody).
Woda utleniona, nadmanganian potasu.
3. Alkohole aktywność bakteriobójcza alkoholi wzrasta wraz ze wzrostem ilości atomów
węgla.
Alkohol etylowy i propylowy (propylowy najsilniejsze działanie, stosowany do dezynfekcji w
stężeniach od 40-80%; najsłabiej działa metanol; alkohol etylowy najsilniej działa w stężeniu 70%)
4. Aldehydy
11
- aldehyd mrówkowy szerokostosowany (w pomieszczeniach)
- aldehyd glutanowy wchodzi w skład wielu preparatów stosowanych do dezynfekcji
Aldehyd mrówkowy wchodzi w skład formaliny. Formalina zawiera 37% aldehydu mrówkowego i
od 10 do 15% aldehydu metylowego. Do odkażania przygotowuje się wodny lub alkoholowy
roztwór formaliny w stężeniu od 3 do 20%.
Aldehyd glutanowy działa na bakterie Gram i Gram + .
Septofar w sklepie
5. Fenol i jego pochodne
W praktyce fenolu już się praktycznie nie używa.
Septyl, lizol w sklepie
6. Związki powierzchniowoczynne
Czwartorzędowe związki amoniowe ulegają w wodzie łatwiej dysocjacji, obniżają napięcie
powierzchniowe i wykazują bardzo silna aktywność odkażającą; działają pobudzająco na inne
środki dezynfekcyjne.
- sterinol w aptekach
- zanosept
7. Jodofory grupa związków dezynfekcyjnych koloidalne roztwory jodu w związkach
powierzchniowoczynnych lub polimerach, spełniające rolę nośników. Aktywność jodoforów
polega na utlenianiu.
- jodoseptyl
- inkodyna
- jodyna
8. Chloroheksydyny dezynfekcja ogólna
Działają na bakterie Gram i Gram +. W praktyce używa się 20% wodny roztówr dwuglukomianu
chloroheksydyny.
Disteryl sterinol + dwuglukomian chloroheksydyny
9. Sole metali ciężkich
Metale ciężkie działają hamująco na wzrost drobnoustrojów, są bakteriobójcze.
Rtęć, kadm, srebro, złoto, ołów.
Najczęściej stosowane są sole rtęci i sole srebra.
Metale ciężkie
GENETYKA BAKTERII
Genetyka nauka o dziedziczeniu; dotyczy zmienności u organizmów żywych.
yródła zmienności:
12
" rekombinacja zwykle u wyżej zorganizowanych; jest rozmnażanie płciowe; u Procaryota nie
ma rozmnażania płciowego, ale są procesy paraseksualne: koniugacja, transformacja,
transdukcja; (transfekcja, seksdukcja)
" mutacje;
Koniugacja odkryta w 1946 roku przez Tatuma i Leuleberga; w procesie tym DNA jest
przekazywany jednokierunkowo przez mostek cytoplazmatyczny (1 komórka to dawca a druga to
biorca). U bakterii są różne typy płciowe: F-, F+ (F płodność, fertylsation), Hfr (High frequancy
of recombination);
" W procesie koniugacji dawca przekazuje biorcy plazmid, chromosom bakteryjny lub jego
fragment.
F- są określane jako komórki biorcy; F+ są określane jako komórki dawcy, mają wbudowany w
plazmid czynnik F, warunkujący zdolność przekazywania materiału.
Częstość koniugacji między F- i F+ jest bardzo rzadka (1/106)
Hfr przekazują często materiał genetyczny (1/103), czynnik F wbudowany w chromosom.
" Połączenia koniugacyjne między:
F- i F+
F- i Hfr
Hfr i Hfr
" Koniugacja występuje w przyrodzie; wykorzystuje się ją w badaniach nad genetyką bakterii,
jako pierwsza stworzyła podstawy genetyki bakterii; stwierdzona 1 raz u E.coli.
" Powstały po koniugacji twór to merozygota (zygota niepełna)
Transformacja zaobserwowana w 1928 roku przez Grifitha w hodowli Diplococcus pneumoniae
(dwoinka zapalenia płuc). Są następujące typy komórek:
typ 1 bezotoczkowy (nie jest chorobotwórcza) czyli chorobotwórcze -
typ 2 otoczkujące chorobotwórcze +
typ 3 otoczkujące, komórki zabite, nie wywołuje choroby
Jeśli zmieszamy typ 1 + typ3 -> choroba + powstają żywe komórki z czynnikiem od typu 3
martwego.
Obecnie jest podstawą inżynierii genetycznej. Przebiega naturalnie w przyrodzie; zmiana genomów
Procaryota.
Transdukcja przenoszenie materiału genetycznego między bakteriami przez wirusy bakteriofagi
(wektory).
13
KRAŻENIE AZOTU W PRZYRODZIE
Azot podstawowy pierwiastek biogenny, w przyrodzie występuje w dużych ilościach. Azot
cząsteczkowy jest głównym składnikiem atmosfery(78%). W związkach organicznych dostaje się
do gleby resztkami roślin, obumarłymi ciałami zwierząt i odchodami. yródłem związków
azotowych w glebie są nawozy mineralne.
Etapy krążenia azotu:
Etap1: biologiczne wiązanie azotu cząsteczkowego; wiązanie odbywa się na drodze biologicznej i
na drodze wyładowań atmosferycznych różnymi metodami chemicznymi.
Etap2: rozkład związków organicznych zawierających azot do amoniaku lub jonów amonowych.
Etap3: proces utleniania amoniaku lub jonów amonowych do azotynów i azotanów. Końcowy etap
rozkładu związków organicznych zawierających azot to amonifikacja.
Etap4: redukcja utlenionych połączeń azotu
Etap5: wtórne zbiałczanie.
Azotobakter bakteria tlenowa, gramoujemna, wiąże azot atmosferyczny i wykorzystuje go do
syntezy związków azotanowych, które wzbogacają podłoże. Może żyć i się rozwijać w warunkach
braku azotu związanego, odżywiając się wyłącznie azotem cząsteczkowym. Tworzy duże komórki o
owalnym kształcie, występujące często w postaci dwoinek. Starzejące się komórki tracą rzęski i
otaczają się gruba błoną tworząc cysty. Azotobakter w ciągu raku na powierzchni 1 ha może
zawiązać ok. 10 kg azotu. Azotobakter działa tez fitosanitarnie na środowisko glebowe.
Clostridium pasturianum - bakterie gram dodatnie, beztlenowe pałeczki tworzące przetrwalniki.
Mogą wiązac azot atmosferyczny i redukować siarczany IV. Większość bakteri tego typu to
sporofity które prowadzą procesy fermentacyjne i rozkładają celulozę i pektyny. Niektóre gatunki
mają właściwości chorobotwórcze.
System wiązania azotu cząsteczkowego związany jest z asocjacją. Asocjacja to układ luzny. Jego
bakterie są w środowisku glebowym. Wiążą azot atmosferyczny, za zew wydzielają związki
azotowe które pobiera roślina, a roślina przez korzenie wydziela związki węgla. Układ asocjacyjny
może wiązać od 10 do 200 kg azotu na 1 ha.
WODA GLEBOWA
W glebie mamy 2 strefy: aeracji i saturacji.
yródła wody w glebie: opady atmosferyczne, deszcz, śnieg, szron, grad, rosa, mgła.
Uwilgotnienie gleb w Polsce: ilość wody w glebie zależy od jej właściwości fizycznych.
Stany uwilgotnienia gleby:
" gleby o właściwym uwilgotnieniu
" gleby okresowo nadmiernie uwilgotnione
14
" gleby podmokłe
" gleby trwale podmokłe
" gleby suche
" gleby trwale suche
klasyfikacja wód glebowych:
" woda zawieszana
" błonkowa
" higroskopijna
" grawitacyjna
" kapilarna
Siły wiążące wodę w glebie: sorpcyjne, kapilarne, grawitacyjne.
Jakość wody jej przydatność do określonego wykorzystania np. woda do picia.
15
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
mikrobiologia wykładyMikrobiologia wykładymikrobiologia wykladyMikrobiologia wykłady notatki z UM Łódźmikrobiologia wyklad2Mikrobiologia wykładyMikrobiologia wykładyMikrobiologia wszystkie wykładyMIKROBIOLOGIA JAMY USTNEJ, WYKŁAD 3, 28 03 2013MIKROBIOLOGIA JAMY USTNEJ WYKŁAD 1 WYKŁAD 2MIKROBIOLOGIA JAMY USTNEJ, WYKŁAD 7, 23 05 2013więcej podobnych podstron