1 

Stanisław BłaŜejak (18 h)  
prof. dr hab. Wanda Duszkiewicz – Reinhard (12 h) - Mikrobiologia Ŝywności 
 

Wykład 1 

 

Drobnoustroje niechorobotwórcze

 – saprofityczne, mogą wpływać na „psucie” się Ŝywności w potocznym rozumieniu tego słowa 

Drobnoustroje patogenne

 – nie muszą wpływać na „psucie” 

 
HACAP – analiza zagroŜeń i kontrola punktów krytycznych, bezpieczeństwo Ŝywności 
 

Mikrobiologia

 – nauka o organizmach niewidocznych gołym okiem. Podstawową jednostką miary jest 1 mikrometr. 

(gr. micros – mały, bios – Ŝycie, logos – nauka) 
 
Mikrobiologia to obszerna nauka. Występuje we wszystkich sferach działalności człowieka. Łączy się z nią biotechnologia, czyli 
wykorzystywanie mikroorganizmów i ich metabolitów do otrzymywania róŜnych produktów. 
 
Zastosowania mikrobiologii: 

 

Farmacja 

 

Produkcja Ŝywności – piwo, wino, sery Ŝółte i pleśniowe, ocet 

 

Utylizacja odpadów – drobnoustroje wytwarzają enzymy rozkładające 

 

Oczyszczanie ścieków 

 

Genetyka 

 

Produkcja surowców Ŝywności – organizmy transgeniczne 

 
Mikrobiologia ogólna – nauka o budowie, czynnościach Ŝyciowych i znaczeniu drobnoustrojów: morfologia, fizjologia, warunki 
wzrostu i rozwoju, przemiany wywołane drobnoustrojami oraz zaleŜności między drobnoustrojami i między drobnoustrojami a 
ś

rodowiskiem. 

Mikrobiologia szczegółowa – nauka o poszczególnych grupach drobnoustrojów: 

 

Bakteriologia 

 

Mykologia 

 

Protozoologia (pierwotniaki) 

 

Algologia 

 

Wirusologia 

 
Dodatkowo: 

 

Immunologia – nauka o odporności organizmu na substancje obce, które powodują powstanie przeciwciał (reakcja 
immunologiczna) 

Clostridium tetani – laseczki tęŜca 
 

Podział ze względu na środowisko drobnoustrojów: 

 

Mikrobiologia gleby (obieg materii) 

 

Mikrobiologia wody 

 

Mikrobiologia sanitarna (środowisko Ŝycia człowieka) 

 

Mikrobiologia lekarska i weterynaryjna 

 

Mikrobiologia techniczna – biotechnologia – wykorzystanie w procesach technologicznych; farmacja, przemysł mleczarski, 
przemysł gorzelniczy 

 
Bakterie probiotyczne – muszą spełniać szereg warunków: (patrz dalej) 

 

Odporne na niskie pH, kwasy Ŝółciowe (holowy i deoksyholowy) 

 

Mają zdolność do adhezji i osiedlania się w jelicie grubym 

 

Muszą wytwarzać substancje niszczące bakterie chorobotwórcze (bakteriocyny) 

 
Prebiotyki – wpływają korzystnie na rozwój probiotyków 
 

prebiotyk + probiotyk = symbiotyk

 

 

ale NIE prebiotyk=symbiotyk-probiotyk ☺

☺

☺

☺ 

 
Do probiotyków naleŜą: 

 

Bifidobacterium bifidum 

 

Lactobacillus casei – laseczka bakterii mlekowych 

 

Lactobacillus acidofilus 

 

I inne. 

 
Niektóre drobnoustroje mogą wytwarzać cenne substancje takie jak: 

 

Antybiotyki, witaminy (beta-karoten) 

 

Ryboflawina (np. droŜdŜe) 

 

B12 (np. bakterie propionowe) 

 

2 

 

Kwas foliowy (np. saccharomyces cerevisiae) 

 

A nawet mogą być źródłem białka (znakomitym źródłem są droŜdŜe, a co najwaŜniejsze, są bezpieczne!) 

 
Okresy rozwoju mikrobiologii 

 

Przedpasterowski – nie było mikrobiologii, ludzie nawet jak znali jakieś drobnoustroje to nie byli w stanie wyjaśnić 
procesów z nimi związanych 

 

Popasterowski – dynamiczny rozwój mikrobiologii 

 
Pierwsze zainteresowanie drobnoustrojami: Włoch Girolamo Fracastoro – stwierdził, Ŝe choroby są wywoływane przez organizmy, 
których nie jesteśmy w stanie zaobserwować gołym okiem 
Pierre Antonio Micheli – opisuje grzyby (pleśnie) i wprowadza nazwy (Aspergillus, Mucor) i wprowadza moŜliwość hodowli 
grzybów na dyni w warunkach laboratoryjnych (nie wiedziano dlaczego akurat na dyni dobrze się rozwijają) – dynia bogata w 
węglowodany 
Otto Muller – XVII wiek, przedstawił rysunki przecinkowców, (Vibrio cholerae, Vibrio coma) a takŜe krętków i innych. 
Christian Ehrenberg: Spirillum, Spirochaeta, Bacterium 
Antoni van Leeuwenhook – skonstruował pierwszy mikroskop, wykonał wiele rysunków drobnoustrojów 
Robert Hook – sformułował komórkową budowę organizmów 
Schleiden i Schwan – potwierdzili komórkową budowę organizmów Ŝywych 
 

LUDWIK PASTEUR

 (1822 – 1895) – wykazał, Ŝe procesy fermentacyjne znane od wieków spowodowane są działalnością 

drobnoustrojów (stworzył podstawy tzw. mikrobiologii przemysłowej) 

 

Udowodnił, Ŝe bez droŜdŜy nie ma fermentacji cukrów 

 

Wprowadził proces pasteryzacji wina, niszczenie drobnoustrojów przez obróbkę termiczną 

 

Opracował szczepionki przeciw drobnoustrojom 

 

W 1881 wprowadził szczepionkę przeciwko wąglikowi (

Bacillus anthracis

) 

o

 

Stwierdził, Ŝe drobnoustroje mają swoją optymalną temperaturę dla rozwoju (kury, które mają temperaturę ciała ok. 
43 stopni Celsjusza zanurzał do wody z lodem i obniŜając ją wykazał, Ŝe stały się podatniejsze na wąglika) 

 

1885 – wprowadził szczepionkę przeciwko wściekliźnie – suszył mózgi wściekłych królików osłabiając wirus, a następnie 
podając go w formie szczepionki 

 

Brał udział w wojnie Prusko – Francuskiej – odkrył wówczas gronkowce, paciorkowce, wprowadził dezynfekcję i materiały 
ochronne 

 

Utworzył Instytut Pasteura w ParyŜu 

 
Roux – szczepionka przeciwko gruźlicy 
Yersin – badania nad dŜumą, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis 
 

Robert Koch

 – twórca nowoczesnych technik mikrobiologicznych 

 

Wprowadził podłoŜa stałe (Pasteur wprowadził płynne) 

 

Opracował metody barwienia bakterii 

 

Wykrył prątki gruźlicy (Mycobacterium tuberculosis) – prątki Kocha 

 

Zgromadził wokół siebie wielu naukowców: 

o

 

Laefflera – odkrył maczugowce błonicy 

o

 

Gaffsky’ego – odkrył pałeczkę duru brzusznego 

o

 

Behring – badania nad toksyną błonicy 

o

 

Shiga – badania nad czerwonką 

 
Alexander Fleming – odkrył penicylinę (Penicilium – pleśń) 
Leon Cieńkowski – badania nad Leuconostoc (ziarniaki) 
Ludwik Hirszwald – zakaŜenia jelitowe, (Salmonella hirszfeldi), utworzył PZH 
Rudolf Weigel – wynalazca szczepionki przeciw durowi plamistemu (riketsje) 
 

SYSTEMATYKA I TAKSONOMIA ORGANIZMÓW śYWYCH 

 
Taksonomia – nauka zajmująca się klasyfikacją organizmów Ŝywych, tworzeniem jednostek systematycznych 
Klasyfikacja – porządkowanie w grupy wyŜszego rzędu (na podstawie cech) 
Identyfikacja – stwierdzenie przynaleŜności badanego organizmu do danego taksonu 
Nazewnictwo – nadawanie nazw grupom taksonomicznym 
 
Międzynarodowym językiem jest łacina (np. workowce – nazwa zwyczajowa, Ascomycetes – nazwa łacińska) 
 
Podstawowym taksonem jest gatunek, a w mikrobiologii 

SZCZEP

 – czysta kultura wyizolowanych drobnoustrojów, będąca 

przedstawicielem danego gatunku 
 
Nomenklatura jest binominalna, na zasadzie wprowadzonej przez Linneusza 
 

 

Rodzaj saccharomyces – nazwa rodzajowa 

 

 

Gatunek saccharomyces cerevisiae – nazwa gatunkowa 

Bacillus anthrasis – laseczka wąglika

 

 

3 

 

Klasyfikacja 

 

Filogenetyczna – łączenie organizmów o wspólnych przodkach i przedstawianie świata organizmów w sposób 
uporządkowany, który uwzględnia ich rozwój rodowy 

 

Sztuczna – grupowanie organizmów zgodnie z ich pokrewieństwem według ustalonego klucza 

 

Taksonomia numeryczna (na zasadzie Adamsona) – wszystkie cechy jednakowo waŜne 

 
 
Klasyfikacja sztuczna 

 

1921 – po raz pierwszy przez Bergaya (?) 

Bakterie najłatwiej klasyfikowac w ten sposób 
 
Elementy klasyfikacji bakterii: 

 

Kształt bakterii – (kula, pałeczka, spirala) 

 

Stosunek do tlenu – tlenowce, beztlenowce, względne beztlenowce, mikroaerofile – ok. 5% tlenu 

 

Czy gram dodatnie czy gram ujemne 

 

Przetrwalnikowanie (endospory) – potrzebny proces sterylizacji a nie tylko pasteryzacji, bowiem pasteryzacja niszczy tylko 
formy wegetatywne, ewentualnie przyspiesza kiełkowanie form przetrwalnikowych – patrz ćwiczenia. 

 

Wykład 2 

 

Systematyka Bergaya 

 

Grupa II, G-, tlenowce/mikroaerofile, pałeczki spiralne 

 

Campylobacter (C. jejuni, C. coli)  

o

 

chorobotwórcze 

o

 

Nowe patogeny w Ŝywności – niedawno zwrócono na nie uwagę jako na źródło zakaŜeń pokarmowych 

o

 

Dobrze rosną w wysokich temperaturach (powyŜej 40 stopni) i dlatego dobrym środowiskiem dla nich są organizmy 
ptactwa domowego, które mają taką temperaturę ciała –> zakaŜenia poprzez spoŜycie grilowanego drobiu, który nie 
zdąŜył osiągnąć temperatury zabójczej dla bakterii 

o

 

Giną nawet dopiero pow. 50 stopni 

 

 

 Helicobacter – choroba wrzodowa (H. pylori) 

o

 

NiewraŜliwe na niskie pH – wytwarzają ureazę, która rozkłada mocznik do amoniaku, a ten neutralizuje kwas 
Ŝ

ołądkowy wokół bakterii 

 

Grupa IV, G-, tlenowe, pałeczki, nieprzetrwalnikujące 

 

Acetobacter 

(xylinum, aceti) 

 

Gluconobacter 

(suboxynans) 

 

Gluconacetobacter 

(xylinus, curvum)

 

-Wytwarzają ocet w wyniku procesu potocznie zwanego „fermentacją octową” z etanolu – proces -niecałkowitego utlenienia 
-Wykorzystywane do produkcji kwasu octowego w octowniach 
-Mają zdolność do biosyntezy celulozy 

 

Pseudomonas – mają silne właściwości proteolityczne 

o

 

ZagroŜenie dla mięsa i przetworów 

o

 

Dobrze się czują w niskiej temperaturze, dlatego przechowywanie mięsa w lodówce nie pomaga pozbyć się tej 
bakterii (psychrofilne) 

 

Pseudomonas aeruginosa

 – pałeczka ropy błękitnej – moŜe wywoływać sepsę 

Pseudomonas fluorescens

 – niechorobotwórcza, a zatem saprofityczna bakteria (saprofit – niechorobotwórczy, pasoŜyt – 

chorobotwórczy) 
Obie te bakterie mają zdolność do świecenia pod wpływem UV(aeruginosa na niebiesko, fluorescens na zielono) 
 

Burckholderia cepacia

 – mało wraŜliwa na środki konserwujące, dlatego w kosmetyce stosuje się je do zakaŜania kremów – w ten 

sposób moŜna sprawdzić najniŜszą ilość środków konserwujących, jaka jest konieczna, aby uniemoŜliwić rozwój bakterii 
pseudomonas 
 

Pseudomonas malei

 – bakteria nosacizny 

 
Rhisobium – biorą udział w obiegu azotu w przyrodzie poprzez symbiozę z roślinami motylkowymi i symbiotyczne wiązanie azotu 
 

Sinorhisobium 

Acinetobacter 
Alcaligenes 

 

 

- w wodzie 

Flavobacterium 
Xantomonas (camprestis) – bosynteza ksantanu – biopolimeru zbudowanego z ksylazy. Ostatnio pojawiają się zakaŜenia szpitalne 

 

4 

Legionella – nowe patogeny Ŝywności (pneumofila – powoduje zapalenie płuc). Nazwa pochodzi od tego, Ŝe na zjeździe weteranów 
60 osób zmarło od zakaŜenia tą bakterią. 
 

Występuje w basenach i dawno nieuŜywanych natryskach, instalacjach 

 

Grupa V, G-, względnie beztlenowe pałeczki nieprzetrwalnikujące 

 

Enterobacteriaceae:

 - zarówno saprofityczne jak i pasoŜytnicze: 

-Escherichia 
-Citrobacter 
-Enterobacter  - pałeczki z grupy Coli 
-Klebsiella 
 

Citrobacter freundii 
Enterobacter cloacae 
Clebsiella pneumoniae

 

 

Pałeczki z grupy Coli

 

 – w przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt występują popularnie  

– Są to bakterie wskaźnikowe mówiące o stanie zanieczyszczeń produktów fekaliami  
– Na ogół niechorobotwórcze (przy osłabieniu organizmu człowieka antybiotykami mogą być) 

 
-Salmonella – dur (typhi, enterica, bongori, choleresuis) 
-Schigella – czerwonka 
-Serratia (marcescens) – pałeczka cudowna (bacterium prodigiosum) – wytwarza krwistoczerwoną prodigiozynę – silne właściwości 
amylolityczne (hydroliza skrobi) – hostie mogły zawierać te bakterie, które rozkładając skrobię uzyskiwały glukozę do rozwoju, a 
następnie wytwarzały krwistoczerwoną prodigiozynę, co było uznawane jako cud… a  

– moŜe powodować wrzody wątroby 

 
Proteus (vulgaris) – rozkład białka, następnie aminokwasów do amoniaku itp.  

– chorobotwórcze 

 
Hafnia 
Ervinia – bakterie rozkładające pektyny (carotovora) 
Francisiella 
Yersinia (enterocolytica, pestis – dŜuma) – psychrofilne ( występują w owocach morza, które zamieszkują zimne wody. Są to nowe 
patogeny Ŝywności 
Aeromonas 
Arisona – w proszku jajecznym do produkcji lodów – zatem są one źródłem zakaŜeń 

Vibrionaceae: 

Plesiomonas – podobna do czerwonki 
Vibrio (fischelli – świecące ryby, cholerae) 
 

Grupa XVII G+, ziarniaki (cocci), nieprzetrwalnikujące, względne beztlenowce 
 

 

Lactococcus (lactis, cremoris, biacetilactis)– mlekowe – w postaci łańcuszków – paciorkowce. Dawniej były nazywane 
streptokokami mlekowymi, obecnie ta nazwa nie jest stosowana (wyj. streptococcus thermofilus) 

o

 

Heterofermentatywne – wytwarzają oprócz kwasu octowego kwas mlekowy, CO2 i inne 

o

 

Homofermentatywne – wytwarzają tylko kwas mlekowy 

 

Enterococcus – paciorkowce kałowe, np. E. faecalis, bovis – u bydła, durans 

 

Ropotwórcze – angina, streptococcus pyogenes 

 

Zieleniejące – streptococcus salivarius, mutans 

 

Leuconostoc – najczęściej diplokoki (mesenteroides, dextranicus – wytwarza dextran – zamiennik plazmy krwi 

o

 

UniemoŜliwia rozwój gnilnych bakterii 

 

Pediococcus (tetracocci – czwórniaki) – pseudomlekowe 

o

 

Wytwarza kwas mlekowy z innych kwasów, np. jabłkowego, a nie z glukozy 

 

Sarcina (sześcianka) 

 

Staphylococcus – gronkowce (aureus, - powodują intoksykację, zatrucia; epidermilis – saprofityczne) 

 

Streptococcus (zieleniejące, ropotwórcze) 

 

G+, laseczki, przetrwalnikujące, tlenowe lub beztlenowe 

o

 

Bacillus (subtilis, mesentericus, anthracis – wąglik, bezwzględne tlenowce (aeroby) 

o

 

Clostridium – beztlenowce, anaeroby obligatoryjne, (botulinum – jad kiełbasiany; tetani – tęŜec; perfringers) 

o

 

Silne właściwości proteolityczne 

o

 

pH -> 7 

o

 

pH gr. 4,5 – produkty mięsne, warzywno – mięsne, zielony groszek, fasolka szparagowa 

o

 

Sporosarcina – sarcina zdolna do wytwarzania endospor 

 

 

5 

 
G+, nieprzetrwalnikujące pałeczki 

o

 

Lactobacillus – mlekowe pałeczki (homoterentatywne, heterofermentatywne): acidofilus, casei, ramnosus, lactis, delbruecki 

o

 

Listeria – np. Listeria monocytogenes, patogenna 

o

 

DuŜa śmiertelność (około 70%) 

o

 

Ciepłooporna – dobrze czuje się w wysokich temperaturach, ponadto moŜe nawet stosunkowo dobrze rozwijać się 
w temperaturze około 4 stopni Celsjusza – jest zatem mezofilna, ciepłooporna i psychrotroficzna 

o

 

Tworzą ciekawe układy komórek, takie jak kształt litery T, Z, itp. 

 

Warunki probiotyczności: 

o

 

Izolowany z organizmu człowieka 

o

 

Wytwarza kwas mlekowy obniŜający pH i niszczący drobnoustroje chorobotwórcze 

o

 

Przechodzi przez Ŝołądek dalej nienaruszony 

o

 

NiewraŜliwy na sole kwasów Ŝółciowych 

o

 

Musi przejść i zostać w jelicie grubym 

o

 

Musi ulec adhezji do ścian nabłonka 

o

 

Muszą tworzyć kolonie 

o

 

Muszą wytwarzać bakteriocyny działające na G+ bakterie – działanie antybiotyczne 

o

 

Podnosi odporność 

o

 

Zdolność do tworzenia niskowęglowych kwasów 

o

 

Nie posiadają plazmidów odporności na antybiotyki 

 
Plazmidy – dodatkowy materiał genetyczny, który warunkuje: 

 

Zasiedlanie stref o ekstremalnych warunkach 

 

Odporność na antybiotyki – mogą przekazywać plazmidy w procesie koniugacji, przez co często powstają bakterie 
odporne na dany rodzaj antybiotyku 

 

Proces koniugacji 

Wykład 3 

 

G +, nieprzetrwalnikujące, nieregularne pałeczki 

 

Bakterie propionowe, mikroaerofile 

o

 

Występują w Ŝwaczu – jednym z Ŝołądków przeŜuwaczy 

o

 

Odpowiadają za syntezę kwasów tłuszczowych 

o

 

W warunkach beztlenowych tworzą kwas propionowy, następnie propioniany, które hamują rozwój pleśni 

o

 

SłuŜą do produkcji propionianów, wit. B12, kwasu octowego 

o

 

Powodują małe dziury w serze – zachodzi fermentacja propionowo – octowa, powstaje między innymi CO2, 
powstają dziury 

o

 

Odmiany: Propionibacterium schermani (albo shermani), P. petersoni, P. freudenreichi (?) 

o

 

Regulując skład poŜywki moŜemy w pełni wykorzystać potencjał biochemiczny bakterii, np. powodując, Ŝe 
bakterie będą wytwarzać więcej kwasu propionowego, niŜ produkują normalnie itp. 

 

 

Bifidobacterium – probiotyczne, tak jak np. Lactococcus 

o

 

Odmiany: B. bifidum, B. longum, … 

o

 

Mają właściwości probiotyczne 

o

 

Są pierwszymi bakteriami, które zasiedlają nasz układ pokarmowy po narodzeniu – obniŜają pH, tworząc kwas 
mlekowy i octowy w stosunku 2:3 – przeprowadzają fermentację mlekowo – octową 

 

PODZIAŁY NA KRÓLESTWA 

 

Arystoteles – podział na rośliny i zwierzęta 

 

Św. Augustyn – podział zwierząt na: niepotrzebne, poŜyteczne i szkodliwe 

 

Linneusz XVIII wiek – podobny podział do Arystotelesowskiego 

 

Haeckel – podział na 3 królestwa – protista, rośliny i zwierzęta 

o

 

Protista – autotrofy/heterotrofy, brak/moŜliwość ruchu: bakterie, pleśnie, droŜdŜe, pierwotniaki 

o

 

Rośliny – autotrofy, brak ruchu 

o

 

Zwierzęta – heterotrofy, moŜliwość ruchu 

Podział Protista: 

 

Procaryota – ściana z mureiny, informacja genetyczna w postaci nukleoidu, nie mają niepotrzebnych 
intronów – nic nie kodujących; ale minusem jest to, Ŝe bakterie są przez to bardziej podatne na róŜnego 
rodzaju mutacje, gdyŜ kaŜdy nukleotyd coś koduje… - u nas duŜe prawdopodobieństwo jest, Ŝe mutacja 
zajdzie w obrębie intronów, co nie wywołuje złych skutków 

 

Eucaryota – droŜdŜe, pleśnie, pierwotniaki, glony – organella takie jak nasze 

 

Wirusy (Virales) – nie są w stanie Ŝyć samodzielnie (pasoŜyty) 

•

 

Brak budowy komórkowej – brak własnych enzymów 

•

 

Mają pewien kształt, materiał genetyczny (ale DNA lub RNA, a nie oba kwasy) 

 

 

6 

 

1969 – Whittaker 

Procaryota 
Protista 
Fungi 

 

  kryterium podziału jest sposób odŜywiania 

Plantae 
Animalia 
 
Procaryota – absorpcja poŜywienia ze środowiska, generalnie brak fotosyntezy, aczkolwiek zdarzają się organizmy 
fotosyntetyzujące, np. sinice 
Protista – eukariotyczne, jednokomórkowe organizmy, odŜywiają się na wszystkie 3 sposoby;  
Fungi – absorpcja, Eukarionty, w procesie płciowym występuje faza dikariotyczna 
Animalia – zachodzą procesy trawienia, Eucaryota 
Plantae – autotrofy 
 
Mikroorganizmy naleŜą do: 
Protista 
Fungi 
Bakterie 
 

 

 Woese – podział na 3 królestwa 

o

 

Archebacteria – bakterie metanowe (CO2 redukują do CH4), halofilne (lubią duŜe stęŜenie soli, występują np. w 
morzu Martwym), thermoacidofilne (lubiące wysoką temperaturę oraz niskie pH – zasiedlają obszary o warunkach 
ekstremalnych) 

o

 

Eubacteria – wszystkie pozostałe bakterie 



 

Archebacteria + Eubacteria = Procaryota 

o

 

Eucaryota – pierwotniaki, algi, grzyby, rośliny, zwierzęta 

 

Filogenetyczny podział Woese’a 



 

Powstał na podstawie róŜnic w sekwencji DNA kodującej podjednostkę 16S rRNA – podjednostka 16S jest 
charakterystyczna dla wszystkich organizmów Ŝywych 



 

Wnioski: 

o

 

Bardziej zróŜnicowany jest świat Procaryota 

o

 

Archebakterie są bliŜej nas niŜ bakterie właściwe – archebakterie mają kwasy nukleinowe związane z białkami, tak 
jak my, a bakterie właściwe nie 

 

SZCZEGÓLNE CECHY DROBNOUSTROJÓW 



 

Małe rozmiary (10 – 50 nm – wirusy, 0,5 – 1 mikrometra – bakterie, 0,1 mm – siarkowe) 

o

 

Największe są wirusy atakujące bakterie – bakteriofagi 



 

Występują w duŜych populacjach 



 

Stosunek powierzchni do objętości około 10^6, podczas gdy dla nas jest to tylko 20 

o

 

Większe tempo metabolizmu, im większy stosunek powierzchni do objętości 

o

 

Większa szybkość rozmnaŜania 

Bakterie – 20 min 
DroŜdŜe – 2-4 h 
Pleśnie – 2-3 doby 



 

RozmnaŜanie w postępie geometrycznym 

 
N=N0*2^n, gdzie n=(t1-t2)/g 
 
n=(logN-logN0)/0,3 
 

WYKŁAD 4  

 

Fazy rozwoju drobnoustrojów w określonym środowisku: 

1.

 

Faza adaptacyjna (lag faza, faza zastoju) – po wprowadzeniu do nowego środowiska (po posianiu na brzeczkę) – następuje 
indukcja odpowiednich enzymów do wykorzystania substancji zawartych w poŜywce. Drobnoustroje muszą się zaadaptować 
do nowego środowiska 

a.

 

W Ŝywności: drobnoustroje powinny być w lag-fazie, aby nie wzrastała ilość komórek  dbamy o wydłuŜenie lag-
fazy (np. mięso, mleko – schładzamy, aby bakterie nie rozmnaŜały się zanim czegoś z nim nie zrobimy) 

b.

 

Gdy przenosimy na taką samą poŜywkę – krótka lag-faza, poniewaŜ drobnoustroje mają juŜ wykształcone 
odpowiednie enzymy i są zaadaptowane do danego typu środowiska 

c.

 

Liczba komórek moŜe ulec zmniejszeniu. Np. w mleku znajduje się bakteriobójczy dla bakterii G+ lizozym, a takŜe 
immunoglobuliny, które niszczą bakterie mlekowe  liczba komórek spada. Jednak mimo obecności lizozymu 
naleŜy mleko schłodzić, gdyŜ bez tego ilość komórek i tak by wzrosła 

 

7 

2.

 

Faza młodości fizjologicznej znajdująca się pomiędzy fazą spoczynkową a fazą akceleracji – intensywny metabolizm i 
przyrost wielkości komórek, podczas gdy nie zmienia się ilość komórek. Wówczas są najbardziej wraŜliwe na czynniki 
zewnętrzne i najłatwiej je zniszczyć 

3.

 

Faza akceleracji – przyspieszony wzrost liczby komórek 

4.

 

Faza wzrostu logarytmicznego (log-faza) – coraz krótszy czas generacji, wzrost 2^n, maksymalna szybkość wzrostu to 
odwrotność czasu generacji (l. podziałów/czas) 

a.

 

Czas generacji zaleŜy od: 

1.

 

pH 

2.

 

Temperatury 

3.

 

Dostępności tlenu 

4.

 

Zawartości podłoŜa. Im podłoŜe uboŜsze, tym dłuŜszy czas generacji 

5.

 

Faza wzrostu opóźnionego – ilość składników odŜywczych coraz mniejsza, coraz więcej metabolitów, których rzecz jasna 
nie usuwamy 

6.

 

Faza stacjonarna – liczba komórek nie ulega zmianie (tyle samo powstaje, co umiera) 

a.

 

Komórki duŜe, odporne 

b.

 

DuŜo substancji zapasowych 

c.

 

DuŜe wodniczki – stare komórki 

d.

 

Toksyczne oddziaływanie metabolitów na komórki 

e.

 

Lizosomy rozpadają się, enzymy proteolityczne niszczą komórkę 

7.

 

Faza letalna 

 
Najkrótszymi fazami są: faza spoczynkowa (lag-faza), akceleracji, opóźnienia 
 
Po uboju – komórki jeszcze Ŝyją, czerpią energię z fermentacji glikogenu, w którym to procesie następuje obniŜenie pH  bakterie 
nie mogą Ŝyć w takich warunkach 
 
Faza logarytmiczna – szczególnie poŜądana w przemyśle mleczarskim (produkcja zakwasów, mlecznych napojów 
fermentowanych), w przemyśle warzywnym (kiszenie kapusty, ogórków), w droŜdŜownictwie, winiarstwie (droŜdŜe winiarskie mają 
szybciej rozwinąć się niŜ dzikie) 
 
Faza stacjonarna szczególnie poŜądana przy produkcji antybiotyków – najwięcej penicyliny wytwarzane jest w fazie, w której 
przestają rosnąć  faza wzrostu stacjonarnego 
 
DIAUKSJA – wzrost dwufazowy 
Wyobraźmy sobie, Ŝe przenosimy bakterię Escherichia coli do środowiska z zawartą mieszaniną róŜnych substratów. MoŜemy 
obserwować 2 fazy rozwoju. Przykładowo w poŜywce zawarte są glukoza i sorbitol – Escherichia najpierw przystosuje się do 
pobierania energii z glukozy, wytworzy odpowiednie enzymy i przejdzie w log-fazę. Gdy zapas glukozy skończy się, wówczas 
bakteria przystosuje swój układ enzymatyczny do pobierania energii z sorbitolu. Znów przejdzie w fazę wzrostu logarytmicznego. Po 
zuŜyciu sorbitolu nastąpi faza letalna. Proces ten świadczy o „mądrości” drobnoustrojów 
 
Organizmy jednokomórkowe: 

 

Tworzą kolonie, łatwo adaptują się do nowych warunków – odpowiednio skonstruowany układ enzymatyczny – enzymy w 
komórce są zawsze (enzymy konstytucyjne)  

– enzymy indukowane – pojawiają się, gdy w środowisku pojawi się dane źródło węgla. Dzięki temu 

drobnoustrój nie zuŜywa energii na niepotrzebną ekspresję genów potrzebnych do wytworzenia enzymu 

 

Mogą wykorzystywać róŜne źródła węgla, azotu 

 

Mogą przebywać w temperaturze od -273 do ponad 100 st. Celsjusza 

 

Wytwarzanie przetrwalników (bakterie) lub zarodników (grzyby) 

 

Zdolność do mineralizacji substancji organicznych (obieg pierwiastków w przyrodzie, naturalne psucie się Ŝywności) 

 

Łatwość przenoszenia się drobnoustrojów pod wpływem czynników zewnętrznych środowiska 

 

Są świetnym obiektem badań biologicznych (duŜe populacje, krótki czas generacji, główne szlaki metaboliczne takie same 
jak u wyŜszych organizmów eukariotycznych, budowa komórkowa, łatwa moŜliwość obserwacji zmian genetycznych w 
kolejnych pokoleniach 

Budowa komórki: 

1. 

Eukariotyczna

 

Jądro: 

 

Otoczone podwójną otoczką jądrową 

 

W otoczce jądrowej pory, dzięki którym moŜliwy jest transport RNA z jądra do cytoplazmy 

 

Zawarta w nim większość materiału genetycznego (większość, poniewaŜ niekiedy występują plazmidy) 

 

Wnętrze jądra wypełnia kariolimfa 

 

Materiał genetyczny stanowią ściśle upakowane cząsteczki DNA, które w interfazie są w postaci luźnej chromatyny, a 
podczas podziałów upakowują się w chromosomy 

 

Chromatyna z fibrylii 

o

 

Histony tworzą 8-cząsteczkowe jednostki – oktamery, na białka histonowe nawinięta nić DNA, która tworzy 
solenoid 

 

W środku jąderko odpowiedzialne głównie za syntezę rybosomowego RNA (rRNA) 

 

8 

 
Wykład 5 

 
Cytoplazma – roztwór koloidalny białek i składników mineralnych. Zawarta pomiędzy plazmolemmą a tonoplastem (błoną wakuoli). 
Zawieszone są w niej organella i rybosomy 
Rybosomy 80S (Eukariotyczne – podj. 60 i 40 S) 
Błona cytoplazmatyczna – dzięki niej organizmy mają budowę komórkową 

 

Dwuwarstwowa, białkowo – lipidowa 

 

Nie przejdzie przez nią to, co jest rozpuszczalne w wodzie (środkowa część błony składa się z elementów hydrofobowych 
lipidów) 

 

Pobieranie tych związków związane jest z kanałami jonowymi (charakter białkowy) 

 

Dyfuzja – prosta lub ułatwiona. Ta pierwsza zgodnie z gradientem stęŜeń, ten drugi wbrew temu gradientowi 

 
Retikulum endoplazmatyczne – zwłaszcza u eukariotycznych 

 

Szorstkie – synteza białek 

 

Gładkie – synteza lipidów 

 
Lizosomy – trawienie wewnątrzkomórkowe, enzymy trawienne 
Diktiosomy – tworzą AG (Aparat Golgiego) 
Wakuola – typowa dla komórki droŜdŜowej – w okresie wzrostu stacjonarnego jest największa, poniewaŜ jest w niej juŜ duŜo 
substancji przemiany materii, których stęŜenie wewnątrz wakuoli jest wysokie i na zasadzie róŜnicy stęŜeń woda napływa do niej. 
Mitochondria – otoczone podwójną błoną, na zewnątrz gładka, od wewnątrz pofałdowana, tworzy łańcuch oddechowy 

 

W środku występuje matrix 

 

Własna informacja genetyczna i własne rybosomy, takie jak u prokariotów (70S – 30 i 50) 

 

Obecny NAD, FAD itp. 

 
Ściana komórkowa (grzybów – droŜdŜy i pleśni) 
 

DroŜdŜe: 

 

Wielowarstwowa, skomplikowana struktura. Na zewnątrz mannan z białkami (z mannozy) – mannoproteiny, środkowa część 
z glukanu, a na wewnętrznej części trochę chityny 

 
Ś

ciana komórkowa ma charakter ujemny. Spowodowane jest to obecnością ujemnych grup funkcyjnych (COOH, SH itp.)w warstwie 

mannoproteinowej. Dlatego dobrze wiąŜą kationy, między innymi OŁÓW, dzięki czemu mogą być 

wykorzystywane do 

wychwytywania toksycznych kationów

. Ponadto mogą takŜe 

wiązać URAN, przez co są bardzo cenne

 (chemisorpcja). Przyciąganie 

kationów jest równieŜ spowodowane obecnością grup aminowych z wolną parą elektronową przy azocie. Wykazują wówczas nawet 
zapotrzebowanie na te metale. Pojawiają się wówczas metalotioneiny 
Metalotioneiny są wewnątrzkomórkowymi białkami wiąŜącymi metale. Białka te 

zaangaŜowane są w homeostazę cynku i miedzi 

oraz detoksykację ustroju z metali cięŜkich

. 

Warstwa mannoproteinowa ma równieŜ inną pozytywną właściwość: moŜe być wykorzystywana przez probiotyki jako źródło 
węgla – dlatego moŜna powiedzieć, Ŝe droŜdŜe mają właściwości prebiotyczne. Ponadto jest ona koloidem, dzięki czemu moŜe 

unieruchamiać bakterie chorobotwórcze

. 

 
 

Pleśnie 

 

Na zewnątrz warstwa glukanowa (alfa i betaglukan) 

 

Warstwa glukoproteinowa 

 

Warstwa chitynowa – sztywność 

 

Błona 

 
Inne struktury 
 

Mikrotubule i mikrofilamenty – nadają kształt, około 20% białek eukariotycznych komórek – z tubuliny (u prokariontów 

PILINA – patrz dalej) 
 

2.

 

Prokariotyczna 

 

Ś

rednia wielkość komórek bakterii około 1 nm 

 

Kształt i wielkość: kula, pałeczka, spirala; formy odbiegające od typowych to: maczugowce, cocci tworzące diplococcus, 
tetracoccus, sarcina, staphylococcus 

 

Brak retikulum 

 

Brak mitochondriów i chloroplastów (u fotosyntetyzujących pojawiają się odpowiedniki chloroplastów) (autotrofy – 
chemosyntetyzujące, fotosyntetyzujące; heterotrofy – pasoŜyty, saprofity) 

 

DNA nieoddzielony błoną jądrową od cytoplazmy 

 

Błona cytoplazmatyczna moŜe tworzyć wpuklenia zwane mezosomami (odpowiednik mitochondriów) – szczególnie u G- 

 

Rybosomy mniejsze niŜ rybosomy eukariotyczne 

 

Cała informacja genetyczna zawarta w kolistej cząsteczce DNA (chromosomie bakteryjnym). Obszar zajmowany przez nią 
to nukleoid, a cząsteczka DNA nazywana jest genoforem 

 

Brak białek histonowych (eubakterie; u archebakterii występują) 

 

9 

 

Obecność DNA w plazmidach – nietypowe cechy fenotypowe, jak np. odporność na warunki ekstremalne – mają często 
kształt szpilki do włosów 

 

RozmnaŜanie przez podział (bezpłciowe) 

o

 

Replikacja DNA 

o

 

Przez większość czasu są haploidalne 

 

 

Cykl komórkowy 

o

 

Faza C – replikacja DNA (około 50% cyklu) 

o

 

Faza G – segregacja chromosomów (20%) 

o

 

Faza właściwego podziału (30%) 

 

 

Ś

ciana komórkowa z mureiny (peptydoglukan) – nie występuje u archebakterii (u nich warstwa białkowa) 

 

Otoczki śluzowe – najbardziej zewnętrzna warstwa komórki prokariotycznej – ochrona przed wyschnięciem 

 

Wytwarzają rzęski – ruch 

 
Zawartość suchej masy: 

 

50% - B 

 

10% - T 

 

10-20% - RNA(?) 

 
Nukleoid bakteryjny: 

 

Z DNA – 2 zasady purynowe (A,G) i 2 pirymidynowe (C,T) 

 
A=T, C=G 
A+G = C+T 
(G+C)/(A+T) – stały dla gatunku (dla człowieka 1,5) 
 
PodwyŜszenie T do 90 stopni powoduje topnienie DNA (denaturacja) 
Replikacja DNA – zasada jak u eukariotów (jedna nić w sposób ciągły, druga w sposób przerywany, nowa nić powstaje w kierunku 
5’-3’ 
 

Helikaza Dna – rozplątuje DNA 

 

Topoizomeraza – tnie DNA 

 
Plazmidy – pozachromosomowa cząsteczka DNA – liniowe, koliste albo w kształcie szpilki do włosów 

 

Wielkość 2,2 – 210 kpZ 

 

Funkcja jak wcześniej + koniugacyjne (tzw plazmidy F) 

 

Replikują się tak samo jak normalne DNA; 

Replikacja typu „teta”

 – tak się replikują duŜe plazmidy. Zawierają one waŜne 

informacje dla komórek bakterii i które są poŜądane do przekazania do komórki potomnej w całości, np. plazmidy 
koniugacyjne (F) – odpowiadające za proces płciowy u bakterii. Jest w nich zapisana więc informacja, czy dane bakterie są 
zdolne do tworzenia pilipłciowych rzęsek – są to bakterie F+, a bakterie niezdolne do tego to bakterie F-. Bakterie F+ łączą 
się z F- i dochodzi do koniugacji poprzez mostek koniugacyjny. W procesie koniugacji nie powstaje nowa komórka, a 
jedynie dochodzi do wymiany materiału genetycznego. Plazmid moŜe zostać przekazany do komórki F- metodą toczącego 
się koła (metoda sigma).  

Z kolei 

replikacja typu „sigma

” dotyczy małych plazmidów, które losowo dobierają się do komórki potomnej i mogą być 

tracone w kolejnych pokoleniach 

 

Zapisane są geny oporności na antybiotyki (plazmidy R lub właśnie koniugacyjne)  moŜe przekazać odporność innej 
bakterii, nawet między rodzajami!!! Z tego względu bakterie mlekowe nie powinny mieć plazmidów F – aby nie przekazać 
plazmidów oporności na antybiotyki innym bakteriom (np. chorobotwórczym) 

 

W pewnych wypadkach plazmid moŜe zintegrować się z chromosomem bakteryjnym (epison) – np. bakteriofagi 

o

 

Związane z procesem transdukcji 

o

 

WaŜne w procesie koniugacji między bakteriami 

 
Cytoplazma – w zasadzie nie róŜni się od eukariotycznej 
Rybosomy mniejsze (70S) – duŜo gdy się intensywnie rozmnaŜają – wówczas procesy metaboliczne muszą zachodzić szybko 
 
W przypadku bakterii występują tzw polisomy (polirybosomy), gdy na m-RNA ponawlekane są rybosomy. UWAGA!!! Większość 
antybiotyków swoje działanie opiera na rybosomach bakteryjnych (70S), dzięki czemu zahamowują proces biosyntezy białek 
bakteryjnych. Z tego względu nie będą one skuteczne w stosunku do eukariotycznych grzybów (np. droŜdŜy), które mają rybosomy 
80S. W stosunku do nich naleŜy zastosować inne mechanizmy, które mogą np. zakłócać biosyntezę ściany komórkowej 
 

 
 
 
 
 

 

10 

Wykład 6 

Kwas rybonukleinowy – Budowa: najczęściej pojedyncza nić 

 

Zawiera rybozę zamiast deoksyrybozy 

 

Zamiast tyminy zawiera uracyl 

 

W pewnych sytuacjach (np. tRNA) występuje parowanie zasad komplementarnych 

 

RNA uczestniczy w 2 procesach: 

o

 

Transkrypcji – przepisywanie z DNA na mRNA 

o

 

Translacji – na rybosomach, uczestniczy w niej mRNA i tRNA 

o

 

Powstające mRNA komplementarne do nici kodującej DNA. Ta nić DNA nosi nazwę nici 
antysensownej, a nić niekodująca - sensownej 

 

Potranskrypcyjna obróbka mRNA – charakterystyczna dla eukariotów – wycinanie intronów, łączenie 
egzonów. Proces ten nazywany jest splicingiem 

 

U bakterii wszystkie nukleotydy coś kodują, a za tem nie ma splicingu. Sprawia to Ŝe prokarioty są 
bardziej podatne na mutacje 

 
Proces biosyntezy białka przebiega w analogiczny sposób, jak u eukariotów 

 

Trójki nukleotydów – kodony na mRNA 

 

tRNA z antykodonem 

 

itp. 

 
Błona cytoplazmatyczna – uniwersalna, podobna do eukariotycznej 

 

Wewnątrz hydrofobowa, na zewnątrz hydrofilowa 

 

Permeazy – enzymy uczestniczące w pobieraniu składników odŜywczych 

 

Białka transportowe, integralne 

o

 

Najszybciej pobierane cząsteczki hydrofobowe (np. gazy, które są niepolarne – wiązania kowalencyjne) 

o

 

Najtrudniej cukry i inne duŜe cząsteczki i kationy metali (polarne) 

 

Uniportery – przenoszą tylko 1 rodzaj związku; symporterzy – przenoszą dwa róŜne związki w tym samym kierunku; 
antyportery – przenoszą 2 róŜne związki w róŜnych kierunkach 

 

JeŜeli nie ma mezosomów, to tutaj zachodzą procesy energetyczne, są tu równieŜ centra replikacji RNA, a takŜe struktury dla 
utrzymywania rzęsek 

 
Tylakoidy – u niektórych bakterii, odpowiednik chloroplastów 
 
Ściana komórkowa 

 

Turgor – ciśnienie wewnątrzkomórkowe  

o

 

Równanie Clapeyrona: pv=nRT 

o

 

dla 1-molowego roztworu wartość pv równa jest 22,4 dm^3 

W roztworze hipertonicznym – plazmoliza, a w hipotonicznym – plazmoptyza 
1884 – Cristian Gramm wprowadził metodę barwienia. Metoda ta pozwoliła podzielić bakterie na gram + i gram – 
 

RóŜnice pomiędzy G+ a G- 

G+: 

 

Gruba ściana komórkowa, mniej złoŜona, niŜ ściana komórkowa G- 

 

Podstawowym składnikiem ściany komórkowej eubakterii jest mureina – peptydoglukan 

 

Mają około 40 warstw mureiny, podczas gdy u G- jest 1,2 lub 3 

 

Mureina zbudowana z podjednostek 

o

 

n-acetyloglukozoamina 

o

 

n-acetylomuramina 

 

UłoŜone naprzemiennie, a w drugiej warstwie odwrotna kolejność 

Łańcuchy powiązane poprzez aminokwasy 
Do kaŜdej cząsteczki n-acetylomuraminy przyłączone tetrapeptydy 

 

n-alanina 

 

d-alanina 

 

Kwas glutaminowy 

 

Kwas 2-aminopinalinowy (?) (diaminopimelinowy?) 

 

a do nich dołączone tetrapeptydy z drugiej warstwy itd. 

 
W strukturze występują tzw kwasy tejchojowe – polimery glicerolu (kilkanaście lub kilkadziesiąt monomerów). Czasami związane z 
związkami tłuszczowymi, wpływają na wiele właściwości 

 

Wytwarzają więcej enzymów pozakomórkowych dzięki mniej złoŜonej strukturze ściany komórkowej 

 
 
 
 

 

11 

G-: 

 

1,2 lub 3 warstwy peptydoglukanu 

 

Bardziej skomplikowana budowa: 

o

 

Wnętrze  błona cytoplazmatyczna  hydrofobowe wnętrze  hydrofilowa część zewnętrzna  przestrzeń 
peryplazmatyczna (zlokalizowane tam są róŜne enzymy)  z warstwą peptydoglukanu związana poprzez 
lipoproteiny Browna  dodatkowa błona zewnętrzna podobna do błony cytoplazmatycznej z dwuwarstwą białkowo 
– lipidową, zawiera lipopolisacharydy (decydują o właściwościach antygenowych, serologicznych bakterii G-), są 
niebezpieczne jako endotoksyny – mogą być źle odczytywane przez nasze receptory 

o

 

Brak kwasów tejchojowych (tejchowych) 

 

Na zewnątrz ściany komórkowej znajdują się kationy wapniowe, które stabilizują zewnętrzną warstwę lipidowo – białkową 

 

Przestrzeń peryplazmatyczna charakterystyczna dla G- - wiele enzymów, np. betalaktamazy – enzymy rozkładające 
pierścienie betalaktamowe (z nich zbudowana penicylina)  przez to są niewraŜliwe na działanie antybiotyków 
penicylinopodobnych!!! 

 

Mniej wraŜliwe na barwniki, sole kwasów Ŝółciowych (cholowy i dezoksycholowy) – dodając te kwasy moŜna hamować 
rozwój bakterii G+ 

 

NiewraŜliwe na działanie lizozymu 

 
Lizozym – enzym zbudowany tylko z białka 

 

Zidentyfikowany i opisany przez Aleksandra Fleminga 

 

Naturalnie występuje w przyrodzie w błonie śluzowej, ślinie, łzach 

o

 

Niszczy ścianę komórkową komórek G+  powstają komórki pozbawione ściany komórkowej, tzw protoplasty – 
jest to proces protoplastyzacji 



 

Protoplasty moŜna utrzymać przy Ŝyciu w warunkach laboratoryjnych, zapewniając stabilność osmotyczną 

 

np. w mleku (lag – faza – przez jego działanie moŜe zmaleć liczba komórek) 

 

JeŜeli zwiąŜe się kationy wapnia (poprzez EDTA) – spowoduje to destabilizację błony zewnętrznej i lizozym moŜe zacząć 
działać – powstają komórki (sferoplasty) – częściowo pozbawione ściany komórkowej 

 
LPS – lipopolisacharydy zbudowane z: 

 

Lipidu A – zamocowany w błonie cytoplazmatycznej 

 

Wielocukier rdzeniowy 

 

Boczny łańcuch złoŜony z jednostek cukrowych– antygen 0 – właściwości serologiczne bakterii G- - jest podstawą 
identyfikacji bakterii G- w obrębie gatunku 

 

 

Odpowiada za: 

o

 

Utrudnianie dostarczania szkodliwych cząstek 

o

 

Toksyczność dla ludzi 

o

 

Wypadkowy ładunek 

 
Zewnątrzkomórkowe otoczki śluzowe (śluzy) 
 

 

Ś

luzy są luźniej związane z komórką, moŜna je oderwać podczas wytrząsania 

 

Otoczki ślizowe – nie usuniemy poprzez wytrząsanie 

 

 

Charakter biopolimerów – polisacharydy lub białka 

 

Na podłoŜach bogatych w sacharozę: 

o

 

Leuconostoc – sacharoza  dekstran (sacharaza dekstranowa) 

Sacharoza  glukoza + fruktoza 
Glukoza  dekstran (polimer) – tworzy lepką sieć 
 
Streptococcus (salivarius, mutans) – sacharoza  lewan (biopolimer fruktozy). Lewan jest odpowiedzialny za powstawanie próchnicy 
zębów 
Celuloza – Acetobacter xylinum – koŜuch celulozowy dobry w leczeniu oparzeń – substytut skóry 
 

 

Substancje śluzowe mogą utrzymywać komórki w zoogleach 

o

 

Symbioza droŜdŜe – bakterie mlekowe: droŜdŜe dostarczają bakteriom witaminę B12, natomiast bakterie rozkładają 
laktozę do glukozy i galaktozy, które mogą zuŜywać droŜdŜe 

o

 

RóŜne struktury typu sarcina czy staphylococcus są utrzymywane poprzez substancje śluzowe 

 
Ruch bakterii 
 

 

Ziarniaki się nie poruszają 

Rzęski – wypustki (do 20 mikrometrów) cytoplazmatyczne o charakterze białkowym, zbudowane z helikalnie skręconych 3 nici 
białkowych (u eukariotów 2 na 9 – 2 centralne i 9 peryferycznych) 
U G- są bardziej złoŜone i skomplikowane, 2 pary pierścieni 
U G+ 1 para pierścieni 
 

 

12 

Typy urzęsienia: 

 

Atricha 

 

Monotricha – vibrio 

 

Ditricha 

 

Lophotricha – pseudomonas, gluconobacter 

 

Peritricha – np. Bacillus, clostridium, enterobacteriaceae 

 

Urzęsienie lateralne (selenomonas) – z boku 

 
|Rzęski obracają się 3000 obr/min. JeŜeli ruch ten jest zgodnie z ruchem wskazówek zegara – ruch koziołkowania. JeŜeli ruch ten jest 
przeciwnie do ruchu wskazówek zegara – ruch do przodu 
 
Bakterie poruszają się stosunkowo szybko (60 mikrometrów/s) 
Ruch bakterii jest ruchem celowym. W zaleŜności od substancji obecnych – chemotaksja – jeŜeli pojawią się antrakanty (np. 
cząsteczak glukozy), to chemotaksja jest dodatnia, natomiast chemotaksja ujemna występuje w przypadku pojawienia się relegentów 
(np. fenol) 
 
 
Fimbrie (pile) 

 

Zbudowane są z piliny – białko 

 

Są to krótsze rzęski, występujące u bakterii, mające 10 mikrometrów długości 

 

Decydują o przyleganiu – adhezja 

 

F – pilusy – odpowiedzialne za proces rozmnaŜania płciowego u bakterii (proces paraseksualny – koniugacja) 

 

Megaplazmidy (komórki F+) – na nich zakodowane są informacje genetyczne o biozdolności do wytworzenia F- pilusa – pili 
płciowej 

Poprzez pilę F+ przyciąga F- i między nimi powstaje mostek koniugacyjny – koniugacja – do komórki biorcy przekazywany jest 
plazmid 
Jedna nić plazmidu nacięta, zaczyna wchodzić do 2 komórki, do niej zaczynają dołączać się nukleotydy komplementarne, a do 
plazmidu dawcy równieŜ – powstaje u biorcy plazmid zreplikowany. 
 

 

F(+) + F(-) = 2F(+) 

Plazmid moŜe połączyć się z chromosomem bakteryjnym – komórka Hfr – epison 
Chromosom nabiera innych cech – zaczyna się zachowywać jak wielki plazmid – moŜe być przekazany do komórki F- (teoretycznie, 
lecz praktycznie tylko kawałek 
 

Ale: plazmid moŜe takŜe się na takiej samej zasadzie wyciąć z chromosomu i znowu powstała by komórka F+. Najczęściej 

jednak wycina się z fragmentem chromosomu bakteryjnego – powstaje komórka F’ (chromosom bakteryjny + plazmid z kawałkiem 
DNA bakterii – moŜe to być przekazane do innej bakterii (F-) 
 
Substancje zapasowe komórek: 

 

Polisacharydy 

 

Polifosforany (wolutyna – spirillum) 

 

Tłuszcze – kropelki tłuszczu (droŜdŜe),  

 

Związki siarki 

 

Ziarna cjanoficyny (sinice) – źródło azotu 

 

Ponadto wakuole gazowe – zwiększają wyporność i pozwalają na ruch wertykalny (góra – dół) 

 

Wykład 7  

Polimer kwasu betahydroksymasłowego – u przetrwalnikujących bakterii tlenowych lub beztlenowych (w niekorzystnych 
warunkach bakterie tworzą przetrwalniki) 
 
Endospory i inne formy przetrwalne (Bacillus <kat+>, Clostridium <kat->, sporosarcina, sporolactobacillus) 
 

Endospory 

Przetrwalniki są ciepłooporne, z tego względu potrzebna sterylizacja, aby je zniszczyć 

 

Dobrze widoczne w mikroskopie świetlnym (zielonkawy kolor, zagęszczona cytoplazma - około 15 % wody, zupełnie inny 
współczynnik załamania światła) 

Tworzenie endospor: 

 

Poprzedzone gromadzeniem substancji zapasowych, z których komórka bierze energię do wytworzenia przetrwalników 
(głównie kwas betahydroksymasłowy, ponadto tworzony jest kwas dipikolinowy, występujący tylko w przetrwalnikach, 
prawdopodobnie jako CZYNNIK CIEPŁOOPORNOŚCI) 

 

Etapy powstawania: 

o

 

Replikacja DNA 

o

 

Niespecyficzny podział komórki – dzieli się błona (2/3 : 1/3), a nie ściana komórkowa. W obrębie protoplastu są 2 
błony komórkowe 



 

Korteks – ściana odkładana do wewnątrz 



 

Na zewnątrz ściany komórkowej przetrwalników polipeptydy, tworzą osłonę – egzosporium  



 

Te dwa elementy to około 50% suchej masy całego przetrwalnika 

Proces trwa 7 godzin: wzrost stęŜenia Ca, kwasu dipikolinowego, zmienia się współczynnik załamania światła 

 

13 

Czynniki sporulacji: 

 

Brak substancji odŜywczych w podłoŜu – naleŜy spowolnić metabolizm poprzez wytworzenie form przetrwalnych 

 

Nagromadzenie produktów przemiany materii, które są toksyczne dla komórki i naleŜy się przed nimi bronić poprzez 
wytworzenie form przetrwalnych 

 

Krótkotrwałe podgrzanie – szok termiczny – niszczy formy wegetatywne i pobudza komórki do tworzenia form 
przetrwalnych 

 
Cechy endospor: 

 

Nie mają metabolizmu (dostrzegalnego biochemicznie) 

 

DuŜo suchej masy, mało wody 

 

Ciepłooporność (kwas dipikolinowy) 

 

DuŜo aminokwasów siarkowych (egzosporium) – niewraŜliwość na promieniowanie jonizujące 

 
Czynniki kiełkowania: 

 

Ś

rodowisko bogate w substancje odŜywcze 

 

Podgrzanie (pasteryzacja) 

 
Kiełkowanie: 

 

Pobieranie wody 

 

Wzrost aktywności enzymatycznej 

 

Pozbycie się kwasu dipikolinowego (spada ciepłooporność) 

 

Utrata suchej substancji 

 

Komórka wegetatywna wydostaje się biegunowo z endospor 

 
Liofilizacja – zamroŜenie, redukcja ciśnienia, sublimacja – wysuszenie w stanie zamroŜenia pod próŜnią (przeŜywa około 5%, ale 
przeŜyłe komórki są potem bardzo odporne) 
 

Drobnoustroje a środowisko 

DuŜy stosunek powierzchni do objętości sprawia, Ŝe środowisko w sposób znaczący wpływa na drobnoustroje, a drobnoustroje na 
ś

rodowisko. 

 
Czynniki: 

 

Fizyczne – temperatura, ciśnienie mechaniczne, ciśnienie osmotyczne, promieniowanie, ultradźwięki 

 

Chemiczne – zawartość tlenu w środowisku  potencjał oksydoredukcyjny, pH (wpływ na działalność enzymów, które mają 
swoje optymalne pH do działania), obecność metabolitów własnych i obcych 

 

Biologiczne – wzajemne reakcje pomiędzy drobnoustrojami 

 
Temperatura – decyduje o przeŜywalności w środowisku 
 

Bakterie: średnio 0 – 100 C, >100 – ekstremofile 

Prawo van’t Hoffa – wzrost temperatury o 10 C zwiększa 2-3 razy aktywność enzymatyczną (i odwrotnie) w pewnych granicach – 
zbyt wysoka temperatura zwyczajnie denaturuje białka enzymów 
 
WyróŜniamy 3 temperatury kardynalne: optimum, minimum i maksimum 

 

Optimum – przyrost liczby komórek jest największy w jednostce czasu (najkrótszy czas generacji), log faza (krzywa 
Monoga)  najszybsze wykorzystywanie składników pokarmowych i przez to szybsze wytwarzanie metabolitów i 
zatruwanie się nimi 

 

Minimum – poniŜej tej temperatury nie ma wzrostu 

 

Maksimum – powyŜej niej wzrost jest niemoŜliwy, następuje inaktywacja enzymów (denaturacja) i koniec Ŝycia 

 

Psychrofile – zimnolubiące, kriofilne  

 

Optimum <20 C 

 

Maksimum ok. 30 C 

 

Minimum -10 – 0 C 

 

Mogą się rozwijać w lodówkach (psychrotrofowe – nawet chorobotwórcze, mogą się rozwijać nawet na produktach 
przechowywanych w chłodniach) 

 

0 C – wyraźny wzrost po 14 dniach, a przy 7 C – po 7 dniach 

 

Psychrotrofy niezaleŜnie od optymalnej temperatury mogą się rozwijać w temperaturze 5 C, czyli w warunkach chłodniczych 

 

Większość psychrofili to bakterie G- 

o

 

Pseudomonas (np. chorobotwórcza Pseudomonas aeruginosa) 

o

 

Acinetobacter 

o

 

Achromobacter 

o

 

Flavobacterium 

o

 

Mikrokoki i Lactobacillus – G+ 

o

 

Ponadto droŜdŜe dzikie (Hansenula, Candida, Rhodotorula) i pleśnie (jeŜeli nie psychrofilne, to przynajmniej 
psychrotrofowe – rozwijają się w warunkach chłodniczych) 

 

14 

Budowa i skład komórki 

 

Więcej kwasów nienasyconych, dzięki temu niŜsza jest temperatura krzepnięcia (błona komórkowa nie powinna być stała, 
więc przy tak niskich temperaturach, w jakich występują psychrofile, ich błona komórkowa powinna zawierać więcej 
tłuszczów nienasyconych) 

 

Ze względu na niską temperaturę powietrza w komórce powstawałyby kryszytałki lodu, które rozrywałyby komórkę. Z tego 
względu komórka musi wytwarzać białka szoku zimna (CSP – cold shock protein), które uniemoŜliwiają powstawanie 
kryształków lodu. Cecha ta jest zapisana na PLAZMIDACH!!! 

 

Minimalne temperatury: 
DroŜdŜe: -34 C 
Bakterie: -20 C 
Enterococcus: -2 C 
Clostridium botulinum: 3-4 C 

 

Termofile 

– 45-50 C opt. – Większość termofili to bakterie G+ 

 

Bacillus 

 

Clostridium 

 

Enterococcus 

 

Streptococcus 

 

Lactobacillus 

 

Campylobacter (G- - wyjątek) 

 
Podział: 

 

Stenotermofile – wąski zakres tolerancji: Campylobacter jejuni, opt 42-45, max <50, min 30 (OPTYMALNA TEMP JEST 
W ZAKRESIE TEMPERATUR CIAŁA DROBIU – drób jest zatem jednym ze źródeł zakaŜenia, a grilowanie mięsa nie 
zabija bakterii, gdyŜ często T mięsa podczas tego procesu nie przekracza 50 C 

 

Eurytermofile – szeroki zakres tolerancji – Bacillus, Clostridium 

 

Termorolerancyjne – optymalne dla mezofili, ale mogą Ŝyć nawet w temperaturze znacznie wyŜszej – gronkowce, 
enterokoki, E.coli typu kałowego (moŜe Ŝyć w T 44 C – róŜni się od pozostałych coli (Klebsiella, Citrobacter, Enterobacter). 

Termofile występują w ekstremalnych warunkach 
 
Odporność na T: Bakterie > grzyby; ziarniaki > pałeczki; glony (max 40) < pierwotniaki (max 50) < grzyby (max 60) 
 
Termofile: 

 

WyŜsza zawartość tłuszczów nienasyconych 

 

Sztywniejsza struktura 2 i 3 rzędowa białek 

 

Większa zdolność wiązania metali (Mg – stabilizuje białka enzymatyczne) 

 

Mogą wytwarzać białka HSP (hot shock protein) 

 

Więcej guaniny i cytozyny (wyjątek Clostridium) 

 

Drobnoustroje ciepłooporne

: 90% populacji przeŜywa ½ h ogrzewania w temperaturze 62,8 C 

 

Najsilniej ciepłooporne: 

 

Listeria 

 

Enterococcus 

 

Streptococcus 

 

Staphylococcus 

 
Ich obecność obniŜa skuteczność pasteryzacji. 
 

Punkt śmierci cieplnej

 – temperatura, która zabija daną hodowlę drobnoustrojów w określonym czasie (10 min). Dla Saccharomyces 

cerevisiae jest to temperatura 57,5 C 
 

Czas śmierci cieplnej

 – czas do zabicia danej populacji w określonej temperaturze (120 C) 

 

Dziesiętny czas redukcji

 – czas potrzebny do zabicia 90 % komórek w określonej temperaturze (120 C) – związane z procesem 

sterylizacji 
 
 

 

15 

 

  
 
Sterylizacja – 12 cykli logarytmicznych 

 

Wyobraźmy sobie próbkę jakiegoś produktu w kształcie sześcianu o objętości 1 cm^3. Zakładamy, Ŝe w tym sześcianie 
znajdują się wyłącznie bakterie Clostridium botulinum (nic poza bakteriami nie ma). Zakładając, Ŝe bakterie te są w kształcie 
sześcianów o długości 1 mikrometra, a sześcian ma bok o długości 10000 mikrometrów (10^4) – objętość 1 cm ^3, to w 
takim sześcianie moŜe znajdować się maksymalnie (10^4)^3 czyli 10^12 komórek (bilion). Prowadząc sterylizację przez 12 
cykli logarytmicznych moŜna zatem teoretycznie doprowadzić do pozostania 1 komórki. Jest to bardzo duŜy zapas poniewaŜ: 

o

 

Komórki bakterii są większe niŜ 1 mikrometr 

o

 

W takiej próbce nie znajdują się wyłącznie bakterie 

Zatem sterylizując przez 12 cykli logarytmicznych moŜemy teoretycznie pozbyć się wszystkich bakterii. 
 
Wpływ czynników zewnętrznych na efekt działania temperatury na drobnoustroje: 

 

Woda – im więcej wody w komórce, tym łatwiej zniszczyć drobnoustroje (inaktywacja termiczna, denaturacja białek). 
Dlaczego? Woda jest dipolem. Im więcej wody, tym bardziej następuje redukcja wiązań S-S w białkach, powstają wiązania 
S-H, które destabilizują strukturę białek. Ponadto obecność wody obniŜa energię aktywacji wiązań peptydowych 

 

Zawartość tłuszczu – im więcej tłuszczu w środowisku, tym trudniej zniszczyć białka. Tłuszcz pełni funkcję ochronną, 
obniŜa skuteczność termicznej inaktywacji drobnoustrojów, podwyŜsza ciepłooporność. Dla przykładu: 

o

 

Escherichia coli w śmietanie ma punkt śmierci cieplnej 73C, w mleku 69, a w serwatce 63 

 

Zawartość węglowodanów – obniŜa skuteczność działania temperatury. Węglowodany podwyŜszają ciśnienie osmotyczne, 
następuje odciągnięcie wody, a mniejsza ilość wody zwiększa odporność drobnoustrojów na T  trudniej zniszczyć 

 

Białka – tak jak węglowodany 

 

Jony – Mg, Ca stabilizują komórki, ścianę komórkową; po przekroczeniu destabilizacja; Na, K – patrz węglowodany 

 

Antybiotyki, antyseptyki, fitoncydy – podnoszą skuteczność działania temperatury 

 

Witaminy – ochrona drobnoustrojów przed termiczną inaktywacją 

 
Czynniki związane z drobnoustrojami: 

 

Wielkość populacji – im większa populacja, tym gorsza skuteczność działania temperatury 

 

Wiek drobnoustrojów – najodporniejsze są dojrzałe komórki znajdujące się w fazie wzrostu stacjonarnego 

 

Pochodzenie drobnoustrojów. Bardzo wraŜliwe są te, które były hodowane w warunkach laboratoryjnych, a odporniejsze są 
pochodzące ze środowiska naturalnego 

 

Otoczki śluzowe i śluzy – funkcja ochronna 

 

 
 
 
 

 

16 

Wykład 8 

 

Wpływ pH na termiczną inaktywację drobnoustrojów 

 

Najmniej wraŜliwe drobnoustroje w optymalnym pH 

 

Clostridium (proteolityczna) pH opt około 7; 0,51 min 

o

 

pH 5 – 0,12 min 

 
Jałowość handlowa – pozostałe drobnoustroje w warunkach przechowywania nie rozwijają się 
 

Wpływ ciśnienia osmotycznego na termiczną inaktywację bakterii 

 

1 M – 22,4 atm 

 

Ciśnienie osmotyczne moŜe doprowadzić do plazmolizy (stęŜenie zewnętrzne większe) lub plazmoptyzy (stęŜenie danej 
substancji niŜsze na zewnątrz) 

 

1% roztwór NaCl to ciśnienie osmotyczne około 6,1 atm, natomiast 1% roztwór sacharozy – tylko 0,7 atm. Jest to 
spowodowane tym, Ŝe: 

o

 

NaCl dysocjuje, przez co zwiększa się stęŜenie molowe 

o

 

NaCl jest lŜejszy, więc przy takim samym stęŜeniu procentowym jest więcej moli NaCl niŜ sacharozy 

Drobnoustroje osmofilne (droŜdŜe, – Saccharomyces rouxii) – lubią wysokie stęŜenie (sacharozy itp., dlatego występują m.in. na 
dŜemach) 
Drobnoustroje osmooporne – w wysokich stęŜeniach nie rozwijają się, ale nie giną 
 

 

G- są bardziej wraŜliwe na ciśnienie osmotyczne niŜ G+ 

 

Grzyby mniej wraŜliwe niŜ ogólnie bakterie 

 

Ziarniaki mniej wraŜliwe niŜ pozostałe formy morfologiczne 

 
Drobnoustroje halofilne – wymagają wysokiego stęŜenia NaCl 

 

Brak mureiny w ścianie komórkowej – w grupie archebakterii 

 

Łagodne 2-5% 

 

Umiarkowane 5-20% 

 

Skrajne 20-30% 

 

Szereg enzymów wymaga aktywacji przez kation sodowy Na+ 

 

Halobacterium – podobne do Pseudomonas 

 

Halococcus – podobne do Sarcina i Micrococcus 

Drobnoustroje solooporne – nie giną w wysokich stęŜeniach NaCl, ale nie rozwijają się 
Drobnoustroje solotolerancyjne – wytrzymują podwyŜszone stęŜenie soli i mogą się rozwijać (Enterokoki, Gronkowce!) 
 
 
WraŜliwe na sól: 

Coli – nie rozwijają się juŜ przy stęŜeniu 1%, Proteus 
Mlekowe mniej wraŜliwe (3%) – dodatek soli do kiszonek hamuje rozwój powyŜszych drobnoustrojów, ale nie niszczy 

mlekowych – jednak zbyt duŜe dodanie soli moŜe uniemoŜliwić nawet rozwój bakterii mlekowych 

Wpływ aktywności wody – związane z ciśnieniem osmotycznym – na ile woda dostępna jest dla drobnoustrojów? 

PręŜność pary nad roztworem/pręŜność czystego rozpuszczalnika = ułamek molowy rozpuszczalnika 

Minimalne wartości: 

 

Bakterie 0,91 

 

DroŜdŜe 0,88 

 

Pleśnie 0,80 

 

Bakterie halofilne 0,75 

 

Bakterie kserofilne 0,65 

Wpływ ciśnienia mechanicznego 

 

Drobnoustroje barofilne (1 bar = 750 mmHg 

o

 

Nie dają się hodować przy normalnym ciśnieniu 

 

Drobnoustroje barotolerancyjne 

 
Ciśnienie mechaniczne moŜe hamować rozwój niektórych bakterii. Dlatego moŜna stosować je np. do konserwowania mięsa – 
ciśnienie wówczas nie działa bezpośrednio na mięso, ale na płyn, w którym umieszczamy mięso 
 

Wpływ ultradźwięków 

 

Niekorzystne są powyŜej 20 kHz – bakteriobójcze działanie na większość bakterii 

 

Kawitacja – rozrywanie komórek pod wpływem drgań; drgania powodują rozdzielenie fazy gazowej i fazy wodnej 
cytoplazmy, powstają pęcherzyki gazu, które rozrywają komórkę 

 

Najbardziej odporne są ziarniaki i bakterie przetrwalnikujące 

 

Stosuje się m.in. do pozyskiwania enzymów z wnętrza bakterii – w tym przypadku nie moŜna stosować podwyŜszonej 
temperatury w celu zniszczenia bakterii i pozyskania enzymów, poniewaŜ istnieje moŜliwość denaturacji białek 
enzymatycznych 

 

17 

Wpływ napięcia powierzchniowego 

 

Wpływa na dobry lub zły wzrost drobnoustrojów 

o

 

Podział 

o

 

Wzrost 

o

 

Powstawanie kolonii 

o

 

Tym wzrostu na podłoŜu płynnym 

SDS – sól sodowa siarczanu dodecylowego 
 

Wpływ promieniowania elektromagnetycznego 

 

Kosmiczne < 0,001 nm 

 

Fale radiowe do 10 km 

 

Widzialne 400-800 nm 

 
E = hc/lambda (długość fali) 
 
Energia absorbowana jest przez wiązania, często zachodzą niekorzystne reakcje 
1 kwant, około 5eV – widzialne – bardzo małe działanie bakteriobójcze 
UV – zdecydowanie większe działanie 

 

Oddziałuje na zasady purynowe i pirymidynowe – czynnik mutagenny, moŜe zmieniać właściwości drobnoustrojów. 
WyŜsza dawka jest letalna. Powodować moŜe: 

o

 

Błędne podstawienie zasad w replikacji 

o

 

Pękanie łańcuchów DNA 

o

 

Powstawanie wolnych rodników/nadtlenków 

o

 

Pękanie łańcuchów polipeptydowych 

o

 

Radiolizę wody 

 
Radiacyjne metody utrwalania Ŝywności stosowane są wobec: 

 

Przypraw 

 

Czosnku 

 

Cebuli 

 

Grzybów 

 

Suszonych warzyw 

 

Czy sprzętu medycznego 

 
 
Skuteczność zaleŜy od radiooporności drobnoustrojów 

 

Wielkości populacji 

 

Temperatura 

 

Zawartość wody 

 

Ś

rodowisko drobnoustrojów 

 

 

Najbardziej odporne są przetrwalniki (mostki siarczkowe w egzosporium!!!) 

 

Najbardziej wraŜliwe są bakterie G- 

 

Wzrost wraŜliwości jest następujący: 

 

G-  grzyby  G+ 

 
Deinococcus 

 

Wytrzymują promieniowanie 300x większe niŜ człowiek (1,5 mln radów) 

 

Mają mechanizmy błyskawicznej naprawy DNA (1500 genów na 3000 odpowiedzialnych jest za naprawę DNA) 

 

Dwa chromosomy bakteryjne (drugi prawdopodobnie z megaplazmidu) 

 

Wpływ pH na wzrost drobnoustrojów 

 

KaŜdy enzym ma swoje optymalne pH, przy którym jest najbardziej aktywny. Enzymy decydują o Ŝyciu komórek, a zatem 

pH ma duŜy wpływ na wzrost drobnoustrojów. 
Ponadto pH wywiera wpływ na przepuszczalność błony cytoplazmatycznej. 
 
Większość środowiska ma pH od 5 do 9. Dla większości drobnoustrojów optymalne pH wynosi 6,5 – 7,5. 

 

Grzyby lepiej rozwijają się w kwaśnym pH 

 

Bakterie lepiej rozwijają się w obojętnym pH 

 
Bakterie mlekowe 

Wytwarzają kwas mlekowy nawet do pH 2,5 – 3 – ale same giną ☺ 
Powinny być odporne na niskie pH (probiotyki) 

 
Thiobacillus, Thiothrix – wytwarzają H2SO4 z siarki 
Nitrosomonas, Nitrobacter – wysokie pH (około 8). Niektóre wytwarzają nawet pH około 13!! 

 

18 

 
Optymalne pH 

 

Gnilne 6,5 

 

Przetrwalnikujące tlenowce 5,5 

 

Coli 4,5 – 5 

 

Masłowe 4,2 (pojęcie minimum cukrowego) wytwarzają kwas masłowy, CO2, H2; np. Clostridium butyricum, butylicum; 
NIE BOTULINUM (silnie proteolityczna, nie wytwarza kwasów z cukrów) 

 

Bakterie mlekowe 3-3,5 

 

DroŜdŜe 2,5 

 

Pleśnie 2 

 
PH często moŜe wpływać na kierunek działania drobnoustrojów: 

 

Saccharomyces cerevisiae – przy pH 4,5 wytwarzają etanol, natomiast przy pH 8,5 – glicerol 

 

Aspergillus niger – w przypadku pH 2 wytwarzają kwas cytrynowy, natomiast pH 7 – kwas szczawiowy 

 

Wpływ potencjału oksydoredukcyjnego na drobnoustroje 

 

Zdolność środowiska do przyjmowania elektronów. W warunkach tlenowych jest on wyŜszy, natomiast beztlenowe obniŜają 
go 

 

Tlenowce ze źródła węgla produkują CO2 i H2O (Pseudomonas, Micrococcus, droŜdŜe, pleśnie) 

 

Beztlenowce – nie wytwarzają katalazy na H2O2 powstające w warunkach tlenowych (Clostridium) 

 

Względne beztlenowce – Lactococcus, Leuconostoc, Listeria, Enterococcus, Staphylococcus, droŜdŜe szlachetne 

 

Mikroaerofile – Listeria, Propionibacterium, Campylobacter 

 
Potencjał oksydoredukcyjny: 

 

PoniŜej - 200 mV jest optymalny dla beztlenowców (Clostridium botulinum) 

 

Między – 200 mV a + 200 mV – dla względnych beztlenowców 

 

PowyŜej +200 mV – dla aerobów 

 

Wpływ elektrolitów 

 

Kationy Na+, Mg2+, Ca2+ w odpowiedniej ilości są niezbędne 

o

 

Aktywują enzymy 

o

 

Na i K – wpływ na ciśnienie osmotyczne 

o

 

LŜejsze są mniej toksyczne 

o

 

Im większa wartościowość, tym bardziej toksyczne  

o

 

G+ są bardziej wraŜliwe niŜ G- 

 

 
Azydek sodu, telluryn sodu/potasu

 – hamują rozwój drobnoustrojów 

 

Środku dezynfekcyjne 

 

Alkohole – tym skuteczniej działają, im większy cięŜar cząsteczkowy 

o

 

Najlepszy jest etanol 50-70% - wyŜsze stęŜenie (np. 96%) powoduje odciągnięcie wody i zwiększenie odporności 
drobnoustrojów 

 

Fenole, krezole 

 

Aldehydy 

 

I inne 

 

Antybiotyki

 – wytwarzane przez grzyby (20%), promieniowce (60%) i bakterie 

 

Hamowanie translacji 

 

Zakłócenia w syntezie ściany komórkowej 

 

Zahamowanie przepuszczalności błony komórkowej 

 
Nizyna – wytwarzana przez bakterie mlekowe, rodzaj bakteriocyny 

 

Hamuje rozwój Clostridium (produkcja serów, dojrzewanie serów podpuszczkowych, (Lactococcus Lactis wytwarzają 
nizynę) 

 
WZAJEMNE ZALEśNOŚCI MIĘDZY DROBNOUSTROJAMI 
 

 

Neutralizm 

 

Komensalizm 

 

Protokooperacja 

 

Symbioza 

 

Konkurencja 

 

Amensalizm 

 

PasoŜytnictwo 

 

DrapieŜnictwo 

 

19 

 

Neutralizm

 – obojętne stosunki (Bacillus + droŜdŜe dzikie) 

Komensalizm

 – dla jednego pozytywne, dla drugiego obojętne – np. Escherichia coli w przewodzie pokarmowym człowieka (jest to 

nieco dyskusyjne, gdyŜ czasem bakterie te mogą stać się dla człowieka niebezpieczne – np. gdy organizm jest osłabiony) 

Protokooperacja

 – korzystna dla obu stron, ale niekonieczna (Bakterie mlekowe w zakwasie – uniemoŜliwia rozwój bakterii 

masłowych (kultury starterowe) 

Symbioza (mutualizm)

 – korzystne dla obu stron i konieczne dla ich przetrwania (ziarna kefirowe – droŜdŜe + bakterie – droŜdŜe 

dają bakteriom witaminę B, a same korzystają z cukrów rozłoŜonych przez bakterie) 
Ektosymbioza – jeden organizm poza drugim (porosty) 
Endosymbioza – jeden organizm wewnątrz drugiegi 

 
Mikroorganizmy + rośliny (bakterie brodawkowe (mikrosymbionty) i rośliny motylkowe (makrosymbionty)) 
Mikroorganizmy + zwierzęta – mikroflora Ŝwacza u przeŜuwaczy (bakterie propionowe, Ruminococcus, grzyby, 

pierwotniaki) 

Mikroorganizmy + człowiek – mikroflora skóry (propionowe, paciorkowce, gronkowce, droŜdŜe – Candida albicans) – 

obniŜają pH skóry, dzięki czemu zabezpieczają przed bakteriami chorobotwórczymi 
 

Konkurencja

 (o deficytowy składnik – te, które szybciej się rozmnaŜają zwycięŜą – np. droŜdŜe dzikie kontra droŜdŜe szlachetne) 

Amensalizm

 – rozwój hamowany przez toksyny drugiej – np. antybiotyki, bakteriocyny itp. 

PasoŜytnictwo 

(

względne

 – np. E.coli <niegroźne dla zdrowego człowieka, u osłabionego potrafią wywoływać choroby; 0157 H7 – 

enterokrwotoczna>; 

bezwzględne – chorobotwórcze

; 

nadpasoŜytnictwo

 – pasoŜytowanie na drobnoustrojach chorobotwórczych 

(bakteriofagi  zniszczenie w cyklu litycznym) 

DrapieŜnictwo

 (przecinkowce Bdellovibrio …) 

Metabioza

 – następstwo organizmów po sobie – jedne drobnoustroje poprzez aktywność Ŝyciową tak zmieniają środowisko, Ŝe same 

giną, a stwarzają warunki do rozwoju innych – np. naturalne psucie się mleka: Escherichia coli 





 Lactococcus 





 Lactobacillus 





 

pleśnie 





 ponownie Escherichia coli; 

Jabłko: droŜdŜe wytwarzają etanol z cukrów, a następnie bakterie octowe mogą korzystać z etanolu wytwarzając kwas 

octowy 
 
Synergizm – efekt działalności kilku rodzajów drobnoustrojów, lepszy niŜ w przypadku oddzielnego stosowania 
 
WPŁYW DROBNOUSTROJÓW NA ŚRODOWISKO 
Rośliny – główny producent biomasy 
Zwierzęta – konsumenci biomasy roślinnej, producenci biomasy zwierzęcej 
Drobnoustroje – reducenci – zapewniają obieg pierwiastków w przyrodzie (C, spalanie do CO2 i H2O, CO2 do atmosfery, 
asymilacja przez producentów itd; w przypadku beztlenowych warunków rozkład biomasy do amoniaku, siarkowodoru, H2 itp.) 
 
Obieg azotu (78% powietrza) 

 

Za wykorzystanie azotu odpowiedzialne drobnoustroje 

 

Jon amonowy – końcowy produkt degradacji białek (deaminacja)  do wody: jon amonowy przekształcany do azotynów i 
azotanów przez NITROSOMONAS, NITROBACTER  pobieranie przez rośliny 

 

W warunkach beztlenowych denitryfikacja (azotany 





(redukcja)amoniak 





powstaje tlen dla mikroorganizmów) – 

BACILLUS I NIEKTÓRE ENTEROBACTERIACEAE 

 

Wiązanie wolnego azotu – ACETOBACTER, RHISOBIUM (brodawkowe); kaŜda z roślin motylkowych ma odpowiednie 
bakterie brodawkowe 

AZOTOBACTER, CLOSTRIDIUM – niesymbiotyczne wiązanie azotu 
(DESULFOVIBRIO?) 
 

NH3 





(Nitrosomonas) NO2 





(Nitrobacter) NO3 (nitryfikacja) 

 
Udział bakterii w krąŜeniu azotu: 

 

Amonifikacja – amoniak ze związków białkowych w wyniku rozkładu białek z martwej materii organicznej 

 

Nitryfikacja: Nitrosomonas, Nitrobacter, równolegle proces denitryfikacji (zuboŜenie gleby w azot) 

 

Proces wiązania azotu 

o

 

Symbiotyczny = Rhisobium 

o

 

Niesymbiotyczny – jak wyŜej 

 

Wykład 9  

 
Obieg siarki (około 1% suchej masy komórek Ŝywych) – znajduje się m.in. w aminokwasach siarkowych (cystyna, cysteina, 
metionina) w koenzymie A itp. 
Udział drobnoustrojów w obiegu siarki: 

 

W warunkach tlenowych: SHSO3H (kwas sulfonowy)(desulfonacja) H2S  siarczynysiarczany przyswajalne 
przez rośliny jako źródło siarki 

 

W warunkach beztlenowych (np. bakterie Clostridium, Proteus): Cysteina  siarkowodór 

 

 

20 

MoŜliwe są równieŜ reakcje:  
Siarczany siarczyny  siarka  H2S (przez Desulfovibrio 
S, H2S  siarczyny (Thiobacillus, Beggiatoa, Thiothrix; Chlorobium (beztlenowe)) 
 
Obieg fosforu (fosforany przyswajalne pochodzą m.in. z kwasów nukleinowych, ATP, równieŜ jako produkty pośrednie 
metabolizmu cukrów) 

 

Martwa biomasa  uwalnianie fosforu w postaci fosforanów (przy pomocy enzymów o nazwie ESTERAZY) 

 
Promieniowanie drobnoustrojów (G-, tlenowe: Pseudomonas, Photobacterium phosphoreum) – substratem jest mononukleotyd 
LUCYFERYNA. Podczas enzymatycznego utleniania lucyferyny (enzym lucyferynaza) powstaje lucyferyna wzbudzona. Elektrony 
wzbudzone, wracając na stan podstawowy emitują kwant energii o długości fali 490 nm, czyli w zakresie światła widzialnego. 
MoŜe być równieŜ emitowane promieniowanie niewidzialne (Górditcha? Górdicza?) o długości fali 190 – 250 nm 
 
Wydzielanie ciepła 
Część energii drobnoustrojów idzie na produkcję ATP, a część jest wydzielana na zewnątrz w postaci ciepła. 
 

Termogeneza (przykład metabiozy) 

Mezofile występujące w np. kompoście, torfie, a nawet w mące, mogą podwyŜszać temperaturę, wydzielając ciepło, dzięki czemu 
następnie moŜliwy jest rozwój termofili, które równieŜ podwyŜszają temperaturę. 
 
ObniŜanie potencjału oksydoredukcyjnego 
Większość bakterii jest tlenowych, występuje w środowiskach tlenowych, a zatem ich rozwój i przyswajanie tlenu powoduje 
obniŜenie potencjału oksydoredukcyjnego 
 
Zmiana pH pod wpływem rozwoju bakterii 

 

Alkalizacja – np. bakterie Nitrosomonas, Nitrobacter, gnilne 

 

Zakwaszanie – w środowisku z duŜą zawartością cukrów – zachodzi fermentacja (np. octowa, propionowa, mlekowa itp.) 

 

Uzupełnienie do droŜdŜy 

W cyklu rozwojowym Saccharomyces cerevisiae zachodzi przemiana pokoleń: 

 

W normalnych warunkach zachodzi pączkowanie (wszystkie pokolenia są diploidalne 2n) 

 

Gdy przeniesiemy je w warunki niekorzystne, zaczynają wytwarzać zarodniki (n) (mejoza) 

 

Gdy przeniesiemy je na brzeczkę z optymalnymi warunkami, zarodniki wydostaną się na zewnątrz (nadal n) i zacznie się 
rozmnaŜanie przez pączkowanie – linia droŜdŜy haploidalnych (kolonie takie moŜna poznać po tym, Ŝe są mniejsze od 
diploidalnych) 

 

Okazuje się, Ŝe istnieją odmiany alfa, (które wydzielają peptyd o 13 aminokwasach i mające receptory a) i a (wydzielające 
peptyd o 12 aminokwasach i mające receptory alfa) 

 

Gdy takie dwie odmiany zarodników spotkają się, zachodzi proces rozmnaŜania płciowego, który tutaj równieŜ zwany jest 
koniugacją. Powstaje diploidalna zygota i rozmnaŜanie przez pączkowanie  linia droŜdŜy diploidalnych (aŜ do kolejnego 
przeniesienia w warunki niekorzystne). MoŜna zatem mówić tutaj o przemianie pokoleń, gdy naprzemiennie występują 
pokolenia haploidalne i diploidalne. 

 

Jako przykład praktycznego zastosowania moŜna podać droŜdŜe winiarskie. Są to droŜdŜe, które powinny tworzyć mocne 
wino, przynajmniej tego oczekujemy. Zatem w środowisku powinno być duŜo cukrów, czyli droŜdŜe winiarskie powinny 
być osmofilne. Ponadto, przy duŜej ilości wytwarzanego alkoholu droŜdŜe powinny być odporne na takie jego ilości. 
Występują droŜdŜe osmofilne, ale nieodporne na wysokie stęŜenie alkoholu i odwrotnie. Dlatego zachodzi konieczność 
zmuszenia droŜdŜy do przemiany pokoleń. Przenosząc je w niekorzystne warunki zmuszamy je do tworzenia zarodników, 
które następnie przy przeniesieniu na brzeczkę wydostają się na zewnątrz. Na tym etapie mieszamy ze sobą dwie kolonie o 
oddzielnych cechach (jedna kolonia osmofilna, druga odporna na wysokie stęŜenie alkoholu). Zachodzi koniugacja, w 
wyniku której powstają diploidalne zygoty o obu poŜądanych przez nas cechach. 

 

Riketsje i chlamydie 

Eubakterie dzielimy na: 

 

G- (gracilicutes): Enterobacteriaceae, ziarniaki:, Neiseria gonorroheae(?), Neiseria meningitilis, Chemophilus (pałeczki, 
zapalenie płuc), krętki, sinice, riketsje, chlamydia 

 

G+ (firmicudes) 

 

Pozbawione ściany komórkowej (mykoplazmy, tenercutes) – najmniejsze samoreplikujące się organizmy, zawierają w 
materiale genetycznym 500 tys par zasad 

Krętki – G-, giętkie ściany komórkowe, posiadają włókna osiowe wewnątrz komórki, dzięki którym moŜliwy jest ruch; (Borelia) 
Riketsje, chlamydie – pasoŜyty bezwzględne, obligatoryjne, G-, mogą rozwijać się tylko i wyłącznie w Ŝywych organizmach. 
Dlatego nie da się ich chodować na poŜywkach w laboratorium, ale na zarodkach kurzych 
 

Riketsje – 0,5 mikrometrów, pałeczki – powodują gorączki plamiste z gór Skalistych, tyfus plamisty 

 

Riketsja Prowazekii – przenoszona przez wszy, kleszcze, niegroźna dla nich, za to groźna dla człowieka 

 

R. typhii – powoduje dur mysi, nosicielami są szczury 

 

Coxiella burnetti – powoduje tzw gorączkę Q, jest odporna na niekorzystne warunki (pasteryzacja w 60 st nie niszczy jej) 

o

 

Przenoszona przez kleszcze na bydło 

o

 

Przez mleko dostaje się do organizmu człowieka – powoduje gorączkę plamistą 

 

Bartonella – przenoszona przez komary, powoduje anemię; wytwarza hemolizynę 

 

21 

 

Chlamydiophila (chlamydie) 

 

Kuliste 

 

G- 

 

Patogenne dla ludzi 

 

Mogą rozwijać się wyłącznie w Ŝywych organizmach – mają defekt metaboliczny, przez co nie mogą wytwarzać ATP z ADP 
– muszą korzystać z ATP gospodarza (pasoŜyty energetyczne) 

Clamydiophila trachomatis – powoduje jaglicę, chorobę oczu, która prowadzi nawet do utraty wzroku 
Ch. psitaci – powoduje choroby ptasie, przenoszona na człowieka przez ptaki, często wywołuje zapalenia płuc 
 

Bakterie śluzowe; myxobakterie 

 

Mogą rozkładać drewno enzymatycznie 

 

Rozkład peptydoglukanu (znajduje się w ścianach komórkowych, dlatego moŜna je uznać za drapieŜniki) 

 

Często zdolne do bioluminescencji 

 

Promieniowce 

 

G+, actinomycetales (dawniej) 

 

Były wykorzystywane do produkcji streptomycyny 

 

Do innych bakterii podobne są tym, Ŝe są to organizmy prokariotyczne, G+, a róŜnią się od nich tym, Ŝe tworzą długie, 
nitkowate organizmy, podobne do pleśni 

 

Formy proste – Mycobacterium leprae (trąd) i Mycobacterium tuberculosis (gruźlica) 

 

Formy złoŜone – tworzą grzybnię i zarodniki – egzo lub endospory, artrospory lub oidia;  

o

 

Suche, zwarte, silnie przylegają do podłoŜa 

o

 

Zarodniki gładkie, wyposaŜone w wypustki, dzięki którym mogą być przenoszone przez powietrze 

 

 

Większość promieniowców ginie w temperaturze 60-75 C 

 

Kolonie ładnie zabarwione, rosną wolniej niŜ kolonie innych bakterii, wzrost promienisty 

 

Jako źródła węgla mogą zuŜywać celulozę, ligninę, n-parafinę 

 

W największej ilości występują w glebie, jednak 100 razy mniej niŜ innych bakterii (?) 

 

Nadają charakterystyczny zapach gleby (geosmina – substancja, alkohol 10-węglowy, wytw przez Streptomyces griseus) 

 

WIRUSY (virales) 

 

Grupa czynników chorobotwórczych zdolnych do przejścia przez filtry bakteriologiczne. Wyjątkiem są nanobakterie, które 
równieŜ mogą przechodzić 

Co je róŜni od innych organizmów? 

 

Tylko 1 rodzaj kwasu nukleinowego 

 

Brak budowy komórkowej 

 

Niezdolne do Ŝycia poza komórką Ŝywiciela 

 

Brak własnych enzymów – brak Ŝycia 

 
Jest to kwas nukleinowy w otoczce białkowej, pełniącej funkcję ochronną. Wirus zbudowany jest z kwasu nukleinowego i kapsydu, 
które łącznie tworzą nukleokapsyd. 
 
ZakaŜenie roślin moŜna poznać po zmianach nekrotycznych, a zakaŜenie bakterii to charakterystyczne łysinki na koloniach 
 
Taksonomia: 

 

Morfologia 

 

Budowa genomu 

 

Właściwości fizykochemiczne 

 

Właściwości antygenowe 

 
Rzędy (1) - Mononengavirales 
Rodziny (71) (-viridae), podrodziny – virinae; Herpesviridae – ospa wietrzna, pewne typy białaczki 
Rodzaje (174) (-virus) 
Gatunki (około 5000) 
 
Adenoviridae – zakaŜenia dróg oddechowych 
Papovaviridae – rak szyjki macicy 
Hepadnaviridae 
Paramyxoviridae 
Orthomyxoviridae 
Reoviridae – rotawirusy, wirusy biegunek niemowląt 
Picornaviridae 
Togaviridae 
Rhabdoviridae 
Retroviridae – HIV 

 

22 

 
Naturalni gospodarze: 

 

Rośliny – wirusy roślinne, np. wirus mozaiki tytoniowej, jako pierwszy zbadany 

 

Zwierzęta – wirusy zwierzęce – ospa, odra, grypa 

 

Bakterie – wirusy bakteryjne (fagi) 

 
Roślinne – nośnikiem informacji genetycznej jest RNA, pojedyncza nić (ssRNA) 
Zwierzęce – podwójna nić DNA lub RNA – pojedyncza lub podwójna nić 
Bakteryjne – DNA – pojedyncze lub podwójne lub RNA – pojedyncze lub podwójne 
 
Escherichia coli – poŜywka stała (na szalce Petriego) – w pewnych miejscach obserwowany brak wzrostu 
 

 

- poŜywka płynna – klarowne w całej objętości. (E.coli jako bakteria względnie beztlenowa w stanie niezakaŜonym 

daje zmętnienie w całej objętości poŜywki płynnej) 
 
Wielkość wirusów 

 

Colifagi – bardzo duŜe (200 nanometrów) (170 kpz) 

 

Największe są wirusy bakteryjne, małe są zwierzęce 

 

Mogą być równieŜ małe bakteriofagi (20 nm, MS2 (?)) 

 
Wirus mozaiki tytoniowej: 

 

Ś

rednica około 10 nm, długość około 300 nm 

 

Składa się z kapsydu złoŜonego z kapsomerów ułoŜonych w postaci śruby, której skok wynosi 2 – 3 nm. Kapsomery złoŜone 
są ze 158 aminokwasów 

 
Izolacja fagów: 

 

Escherichia coli na poŜywce płynnej 

 

Infekcja fagami – liza komórek bakteryjnych, uwolnienie fagów 

 

Wiruje się podłoŜe w ultrawirówce – oddzielone większe fragmenty ściany komórkowej, nad osadem powstaje lizat – 
uwolnione cząstki fagowe 

 

Rozcieńczamy lizat (10^-10) 

 

Posiew na płytkę zawiesiny dobrej z dodatkiem 1 cm3 lizatu 

 

Liczymy łysinki 

 

Fagi

: 

 

Lityczne (zjadliwe) 

 

Lizogenne – zmiany pewnych właściwości bakterii 

 
Lityczne – infekcja: 

 

Adsorpcja faga na powierzchni komórki bakteryjnej 

 

Skureczenie ogonka helikalnego 

 

Wstrzyknięcie przez rdzeń DNA do komórki, kapsyd pozostaje na zewnątrz 

 

Czasem uda się komórce bakteryjnej pociąć obcy DNA ze względu na obecne mechanizmy obronne, jednak nie zawsze 

 

Replikacja DNA fagów: 

o

 

Białka wczesne – umoŜliwiają odtworzenie poszczególnych elementów cząstek faga 

o

 

Białka późne – umoŜliwiają wydostanie się komórek fagów z komórki (liza komórki) 

 

 

Składanie elementów faga, wpychanie DNA do główki 

 

Liza komórki – uwolnienie fagów 

 
Eklipsa – utajony rozwój faga w komórce 
 
Infekcja lizogenna: 

 

W przeciwieństwie do zjadliwych nie prowadzi do śmierci komórek 

 

DNA faga włączane do DNA gospodarza – powstaje tzw profag (fag lizogenny wbudowany w genom bakterii) – coś w 
rodzaju episonu; następuje rozmnaŜanie, w kolejnych pokoleniach występuje DNA faga 

 

Przykłady:  

o

 

Corynebacterium diphteriae – maczugowiec błonicy 

o

 

Streptococcus pyogenes – wywołuje chorobę, gdy komórki są lizogenne 

o

 

Clostridium botulinum – prawdopodobnie wytwarza jad kiełbasiany, gdy komórki są lizogenne 

o

 

Vibrio cholerae 

 
Niektóre czynniki mogą spowodować przejście faga w cykl lityczny z uwolnieniem nowych cząstek fagowych. Wówczas DNA 
rozpada się, uwalniany jest DNA faga, następuje replikacja i wytwarzanie elementów faga, podczas wpychania DNA do główek faga 
moŜe dostać się materiał genetyczny bakterii. Wówczas przy kolejnym zakaŜeniu innej bakterii ten materiał genetyczny moŜe być jej 
przekazany – jest to tzw transdukcja – przenoszenie informacji genetycznej między bakteriami przy uŜyciu tzw wektorów 
wirusowych 

 

23 

MoŜna zatem wyróŜnić następujące czynniki zmienności genetycznej bakterii: 

 

Koniugacja 

 

Transdukcja 

 

Transformacja 

 
POGLĄDY NA WIRUSY: 

 

Wirusy to forma pośrednia pomiędzy materią oŜywioną a nieoŜywioną 

 

Ś

ciśle bezwzględne pasoŜyty powstałe z komórki prokariotycznej lub eukariotycznej w toku ewolucyjnym 

 

Wirusy to fragmenty DNA, które wydostały się z komórki roślinnej lub zwierzęcej (dlatego wirusy roślinne atakują tylko 
rośliny, a zwierzęce – zwierzęta) 

 
Wiroidy – 200 – 300 nukleotydów, fragmenty DNA atakujące jądra komórkowe roślin; one tylko odtwarzają swoje struktury i 
opuszczają roślinę 

 
 
PRIONY 

 

Cząsteczki białka powodujące degeneratywne schorzenia mózgu u bydła (BSE), u owiec (SCRAPPIE) i u ludzi (choroba 
Creutzfelda Jakoba) 

 

Odkryte przez Prusinera 

 

Są to cząstki białkowe odporne na wysoką temperaturę!! 

 

Czynnikiem patogennym jest białko, a nie kwas nukleinowy, i jak dotąd nie znaleziono ani trochę materiału genetycznego w 
prionach. 

 
Białka: 

 

PRP

C

 – prawidłowe białko – warunkowane przez geny na 20 chromosomie człowieka, prawdopodobnie uczestniczą w 

transporcie jonów Cu

2+

, są niezbędne, aby moŜliwe było zainfekowanie przez białko: 

 

PRP

SC 

– szkodliwe, patogenne białko prionowe – odciska się na białku PRP

C 

i przekształca je w białko prionowe. 

 

Białka te mają taką samą strukturę I-rzędową, a inną konfigurację przestrzenną – obala to dogmat, Ŝe wyłącznie struktura I-
rzędowa decyduje o właściwościach białek 

 

Wykład 10 

 

1.

 

Zagadnienia ogólne – rola i znaczenie mikrobiologii Ŝywności 

2.

 

Ź

ródła drobnoustrojów występujących w Ŝywności 

a.

 

Czynniki zewnętrzne wpływające na rozwój drobnoustrojów 

b.

 

Czynniki wewnętrzne wpływające na rozwój drobnoustrojów 

3.

 

Sposoby zapobiegania psuciu się Ŝywności i ich wpływ na drobnoustroje 

4.

 

Drobnoustroje poŜyteczne i szkodliwe występujące w Ŝywności 

 

Mikrobiologia Ŝywności

 – część mikrobiologii zajmująca się poŜytecznym i szkodliwym oddziaływaniem mikroflory na Ŝywność 

 
Dodatni wpływ mają drobnoustroje wprowadzanie przez nas celowo do Ŝywności, aby wywoływały poŜyteczne zmiany, aby 
przedłuŜyć trwałość Ŝywności; np. jogurty, sery pleśniowe 
Ujemny wpływ mają drobnoustroje wówczas, gdy powodują zepsucie Ŝywności, np. dŜem, chleb – pleśnienie itp. 
 

Zadania mikrobiologii Ŝywności 

 

Poznanie źródeł drobnoustrojów występujących w Ŝywności 

 

Poznanie czynników wpływających na wzrost w aspekcie dodatnim i ujemnym 

 

Poznanie samych drobnoustrojów poŜytecznych i szkodliwych 

 

Poznanie sposobów zapobiegania psuciu się Ŝywności 

Bakterie – kilkadziesiąt rodzajów (* ilość gatunków * ilość szczepów – daje to ogromną ilość bakterii) 
DroŜdŜe i pleśnie – kilkanaście rodzajów 

Źródła drobnoustrojów w Ŝywności

: 

1.

 

Gleba (10

9

 drobnoustrojów w 1g gleby) i woda (głównie G-, G+ tylko przyniesione) 

 

Acinetobacter, Aeromonas, Pseudomonas – G- 

 

Bacillus, Clostridium 

 

Vibrio 

 

Pierwotniaki 

2.

 

Rośliny i produkty roślinne (tylko te drobnoustroje, które mają tam dobre warunki) 

 

Bronchothrix 

 

Lactococcus, Lactobacillus, Leuconostoc 

 

Pediococcus 

 

Enterobacter 

 

LISTERIA  

 

Grzyby 

 

24 

3.

 

Urządzenia, pojemniki i maszyny (np. w przypadku uŜywania tych samych urządzeń do róŜnych produktów) 

 

Wszystkie drobnoustroje 

4.

 

Mikroflora przewodu pokarmowego ludzi i zwierząt – zanieczyszczona woda (zanieczyszczenie fekalne) 

 

Campylobacter 

 

Escherichia, Salmonella, Shigella 

 

Enterococcus 

5.

 

Mikroflora środowiska (food handlers) – mikroflora rąk, ubrań, osób mających kontakt z Ŝywnością (np. znajdujące się na 
skórze gronkowce) 

 

Gronkowce - dominują 

6.

 

Mikroflora pasz – pasza dostaje się do zwierząt 

 

Salmonella 

7.

 

Skóra zwierząt 

 

Micrococcus 

 

Ciepłooporne 

8.

 

Mikroflora powietrza (G+, mające zdolność przetrwania w niekorzystnych warunkach) 

 

G+, głównie Bacillus i Clostridium 

 

Czynniki wpływające na rozwój

: 

 

Wewnętrzne – związane z samą Ŝywnością 

o

 

PH 

o

 

Zawartość wody 

o

 

Potencjał oksydoredukcyjny 

o

 

Zawartość składników odŜywczych 

o

 

Zawartość substancji antybiotycznych 

o

 

Struktura biologiczna 

 

Zewnętrzne – zaleŜne od nas 

o

 

Temperatura przechowywania 

o

 

Wilgotność względna środowiska 

o

 

Obecność i koncentracja gazów w środowisku 

 

WEWNĘTRZNE

: 

 

1.

 

PH  

Zakresy tolerancji: 

 

Największy – pleśnie (0-11) 

 

DroŜdŜe – 1,5 – 8,5 

 

Bakterie – 3,2 – 10,5 

 
Bakterie – optymalne pH = 7 
Dla pozostałych optymalne pH około 5 
 
PH produktów: 

 

Wołowina 5,9 – 6,3 

 

Cielęcina – 6 

 

Kurczaki 6,2 – 6,4 

 

Ryby – 6,6 – 6,8  

 

Kraby – 7 

 

Tuńczyk – 5,2 – 6,1 

 

Łosoś – 6,1 – 6,3 

Owoce – 1,8 – 5,6 
Mleczarskie – 4,9 – 6,4 
Warzywa – 4,2 – 6,5 
 
 
PH moŜe być: 

 

Naturalne 

 

Powstałe w wyniku działalności drobnoustrojów 

 
śywność zbuforowana – odporna na zmiany pH; Lag faza tym dłuŜsza, im bardziej zbuforowana Ŝywność 
Przy zmianie pH środowiska w kierunku granicznego, wydłuŜamy okres przystosowawczy drobnoustrojów 
 

2.

 

ZAWARTOŚĆ WODY 

 

Suszenie – sposób na utrwalanie Ŝywności – bez wody drobnoustroje nie mogą rosnąć 

 
Aktywność wody – miernik dostępności wody dla drobnoustrojów 
 

 

25 

Przykładowe aktywności wody: 

 

Woda – 1,00 

 

22% NaCl – 0,86 

 

Nasycony roztwór NaCl – 0,75 

 
Aw świeŜej Ŝywności przekracza 0,99 
 
PoŜądane wartości aktywności wody przez drobnoustroje: 

 

Clostridium botulinum typ E, Pseudomonas – 0,97 

 

Acinetobacter, E.coli – 0,96 

 

Enterobacter aerogenes, Bacillus subtilis – 0,95 

 

Staphylococcus aureus – 0,86 

 

Bakterie wywołujące zepsucia 0,91 

 

DroŜdŜe wywołujące zepsucia 0,88 

 

Pleśnie wywołujące zepsucia  0,80 

 

Halofile – 0,75 

 

Osmofile – 0,61 

 

Xerofile – 0,61 – odporne na wysuszenie 

 

DroŜdŜe: 

o

 

Candida 0,9 – 0,94 

o

 

Zygosaccharomyces rouxii – 0,62 

 

Pleśnie 

o

 

Aspergillus – 0,64 – 0,70 

o

 

Penicillium patulum – 0,81 

o

 

Rhisopus stolonifer – 0,93 

 

3.

 

POTENCJAŁ OKSYDOREDUKCYJNY – zdolność do oddawania lub przyjmowania elektronów 

Eh wyraŜa się w miliwoltach (mV) 
 
Tlenowce – wymagają + Eh 
Beztlenowce – wymagają – Eh 
Mikroaerofile – wymagają Eh w okolicach 0 
 
DuŜe kawałki mięsa, serów: Eh = (-100) – (-200) 
Mięso rozdrobnione: Eh = +200 
Soki owocowe: Eh = +400 
 

4.

 

OBECNOŚĆ SKŁADNIKÓW ODśYWCZYCH – Ŝywność jako poŜywka (źródło węgla, azotu, witamin itp.) 

5.

 

ZAWARTOŚĆ SUBSTANCJI ANTYBIOTYCZNYCH 

 

Garbniki, kwasy, związki o charakterze fenolowym, fitoncydy itp. 

 

Tymol, eugenol 

 

Lizozym – jaja, kalafior, rzodkiewka, miód 

 

Kwas chlorogenowy, kumaryny 

 

6.

 

STRUKTURA BIOLOGICZNA 

Jajka, orzechy, owoce i warzywa – posiadają warstwę ochronną (skórka, skorupka itp.) 
Skóra zwierząt (nieuszkodzona) – bariera 
 

ZEWNĘTRZNE

: 

 

1.

 

TEMPERATURA PRZECHOWYWANIA 

 
Psychrotrofy – dobrze rosną w temperaturze =<7, temperatura optymalna 20-30 C 

 

Alcaligenes, Bronchothrix, Corynebacterium, Enterococcus, Flavobacterium, Lactobacillus, Micrococcus, Pseudomonas 

Psychrofile – optymalna temperatura około 15C 
Mezofile – optymalna temperatura 30-40 C, tolerancja 20-45 C 

 

Enterobacteriaceae – mogą być wykrywane w Ŝywności przechowywanej w lodówce 

Termofile – temperatura powyŜej 45 C, optymalna 55-65 C 

 

Bacillus, Clostridium 

 
WaŜne zasady: 

 

NiezaleŜnie od temperatury zdolność wzrostu drobnoustrojów maleje wraz ze spadkiem aktywności wody 

 

Wzrost drobnoustrojów występujących w danym zakresie aktywności wody jest najwyŜszy przy optymalnej temperaturze 

 

Obecność składników odŜywczych rozszerza zakres aktywności wody, w jakiej dany drobnoustrój moŜe przeŜyć