Wykład II / 9 X 2006 r.

Kierunki badań mikrobiologicznych

Bakteriologia

Wirusologia Mikrobiologia

Protozoologia

Mikologia

Mikrobiologia:

• morfologia i ultrastruktura

• fizjologia

• genetyka

• diagnostyka

• taksonomia i ewolucja

• chorobotwórczość

Mikrobiologia ogólna:

• lekarska

• weterynaryjna

• żywności

• przemysłowa

• środowisk naturalnych

Antropozoonoza - choroba zakaźna wspólna dla człowieka i zwierzęcia z obustronną możliwością zarażenia się, np. nosacizna, wścieklizna, różyca, dżuma.

Ważne osoby

Antoni van Leeuwenhoek (1632 - 1723)

• ojciec mikrobiologii

Edward Jenner (1749 - 1823)

• odkrywca szczepień ochronnych

Ludwik Pasteur (1822 - 1895)

• ojciec nowożytnej mikrobiologii

• opracował szczepionkę przeciwko wściekliźnie

Robert Koch (1845 - 1910)

• wykrył przyczyny wielu chorób

Paul Ehrlich (1854 - 1915)

• zajmował się badaniami immunologicznymi, w tym funkcją krwinek

Aleksander Fleming

• badał interakcje między bakteriami a grzybami

Robert Gallo i Luc Montanie

• badali wirus HIV

Carl Woese

• stworzył nową systematykę

Morfologia bakterii

Bakteria - organizm prokariotyczny posiadający mureinową ścianę komórkową.

Archeon - organizm prokariotyczny nieposiadający moreinowej ściany komórkowej.

Skład chemiczny komórki bakteryjnej:

• woda,

• białko,

• RNA, DNA,

• cukry,

• lipidy.

Mureina występuje w postaci jednego polimeru.

Wielkość bakterii jest bardzo zróżnicowana, np.

Escherichia coli 0, 8 x 2, 8 μm

Pasteurella tularensis 0, 2 x 0, 7 μm

Thiomargarita namibiensis do 750 μm

Namobacterium sanguineum 0, 08 x 0, 2 μm

Kształt bakterii

1. kulisty - ziarniaki - bakterie, których długość nie przekracza 1,5 szerokości; wyróżniamy następujące formy organizacji ziarniaków:

• mikrokoki - pojedyncze organizmy

• gronkowce - nie rodzielają się po podziale, przez co tworzą formy pseudokolonijne (stafilokoki)

• paciorkowce - nie rozdzielają się po podziale, posiadają jedna płaszczyznę podziału

• dwoinki - organizmy połączone w pary

• pakietowce - posiadają 3 płaszczyzny podziałowe

Ziarniaki Gram (-), np. Moraxella eatharalis, nie barwią się trwale fioletem krystalicznym, natomiast barwią się czerwienią.

2. cylindryczny:

• pałeczki - bakterie, których długość to kilka szerokości; barwią się na czerwono

• laseczki - ich długość to kilkanaście szerokości; barwią się na granatowo; są to bakterie Gram (+)

• maczugowce - bakterie Gram (+), posiadające jeden z końców wyraźnie rozdęty

• przecinkowce

• śrubowce

• krętki - posiadają liczne skręcenia, które pozwalają aktywnie przemieszczać się

• mykoplazmy - bakterie zmiennokształtne (pleomorficzne)

• promieniowce - komórka bakterii może się rozgałęzia

Ultrastruktura

Osłony bakterii Gram (+)

• gruba warstwa mureiny

Mureina - muropeptyd (disacharopeptyd)

N - acetyloglukozamina,

kwas muraminowy cukry

L - alanina

kwas D - glutaminowy

kwas mezo - diaminopimelinowy peptydy

Ew. lizyna

2 x D - alanina

• pod warstwa mureiny znajduje się peryplazma, gdzie działają mechanizmy oporności na antybiotyki i rozkład penicyliny

• polimery fosforanu glicerolu lub rybitolu: kwas lipotejchojowy (zakotwicza się w błonie plazmatycznej), kwas tejchojowy

Osłony bakterii Gram (-)

• cienka warstwa mureiny

• lipopolisacharydy (LPS) - endotoksyny, czyli element czyniący z bakterii patogen; zbudowane są z antygenu O, łańcucha zewnętrznego, łańcucha wewnętrznego, lipidu A

• błona zewnętrzna - błona białkowo-lipidowa, zawierająca akwaporyny

• przestrzeń peryplazmatyczna, zawierająca cienką warstwę mureiny oraz białka enzymatyczne (ektoenzymy), które uczestniczą w rozkładzie substancji odżywczych, antybiotyków i innych

• immobilizacja enzymów polega na tym, że enzymy są przyczepione do błony zewnętrznej od strony przestrzeni peryplazmatycznej

• błona cytoplazmatyczna

Warstwa S

• jest to dodatkowa błona białkowa

• białko krystaliczna, które tworzy na powierzchni strukturę przypominającą siatkę (sito molekularne)

• chroni bakterię przed działaniem czynników zewnętrznych (m. in. bakteriofagów)

Śluzy

• chronią przed działaniem substancji toksycznych

Otoczki

• formy bardziej zwarte od śluzów

• chronią przed działaniem niekorzystnych czynników środowiska

• czynią z bakterii patogen

• skład chemiczny cechą pod gatunkową (charakter antygenu)

Błona cytoplazmatyczna

• jest znacznie wysycona białkami, ponieważ odbywa się w niej większość procesów katabolicznych

Rzęski

• struktury pozwalające na przemieszczanie się w tempie nawet 360 km/h

- 7 -