MIKROBIOLOGIA dr Majsterek 6.03.2010 I WYKŁAD

MIKROBIOLOGIA dr Majsterek 6.03.2010 I WYKŁAD
MIKROORGANIZMY wywołujące zakażenia:

wirusy,

bakterie,

grzyby,

pasożyty:
- pierwotniaki,
- robaki.
MIKROBIOLOGIA:

epidemiologia,

immunologia,

biochemia,

genetyka.
Bakterie:

wolnożyjące – środowiskowe,

symbiotyczne – współżyjące z inną formą życia np. człowiekiem.
Symbioza:

ektosymbioza:
- flora skórna,
- flora jelitowa,

endosymbioza:
- względna – Salmonella,
- bezwzględna – chlamydie.
Układy symbiotyczne:

mutualne – obydwaj korzystają,

komensalne – żaden nie korzysta,

pasożytnicze – jeden korzysta (pasożyt gospodarz).
Drobnoustroje:

patogenne,

oportunistyczne (warunkowo chorobotwórcze),

wywołujące choroby odzwierzęce.
Mikrobiologia:

człowiek zdrowy – stan optymalnej równowagi pomiędzy mikroorganizmem,
a bytującymi w nim i na nim mikroorganizmem,

dynamiczny,

wrażliwy na bodźce4 zewnętrzne i wewnętrzne.
Interakcje z organizmem gospodarza:

mechanizmy obronne gospodarza i naturalna odporność.
Mechanizmy te mogą zostać osłabione przez:

urazy fizyczne,

choroba układowa np. cukrzyca,

leki np. antybiotyki,

toksyny.
POSTULATY KOCHA:

drobnoustrój występuje w każdym przypadku badanej choroby w warunkach, które
mogą odpowiadać za zmiany patologiczne i przebieg klinicznej choroby,

drobnoustrój
nie
występuje
w
żadnej
innej
chorobie
jako
przypadkowy
i niepatogenny pasożyt,

drobnoustrój
po
wyizolowaniu
z
organizmu
gospodarza
i
w czystej hodowli może wywołać tą samą chorobę u innego gospodarza.
Mikroorganizmy w służbie człowieka:

klasyczne procesy mikrobiologiczne
- fermentacja (alkohol, soja, pieczywo, kwas cytrynowy, glicerol),

wytwarzanie antybiotyków,

nowe procesy mikrobiologiczne:
- uszlachetnianie ropy, gazu,
- otrzymywanie steroidów, kwasu glutaminowego,

inżynieria genetyczna,

zastosowanie w naukach podstawowych.
namnożeniu
Budowa komórki bakteryjnej – prokariota:

błona cytoplazmatyczna Cm,

cytoplazma CM,

rzęska,

ziarnko glikogenu,

otoczka,

krople lipidu,

nukleoid,

ziarna kwasu polißhydroksymasłowego,

pili,

plazmid,

ziarna polifosforanów,

rybosomy i polisom,

wtręty siarki,

ściana komórkowa.
Komórka prokariotyczna - komórka z reguły niewielka i złożona z otaczającej ściany i
błony komórkowej oraz cytoplazmy, w której występują nieliczne organella.
Budowa komórki prokariotycznej: 1-kapsuła, 2-ściana komórkowa, 3-błona komórkowa, 4cytoplazma, 5-rybosomy, 6-mezosom, 7-DNA, 8-wić
Wszystkie organizmy prokariotyczne są jednokomórkowe. Nie posiadają jądra komórkowego.
Jego funkcję zastępuje nukleoid (genofor). Materiał genetyczny nie jest oddzielony od reszty
komórki żadną błoną. Jest zawieszony w tzw. obszarze jądrowym cytoplazmy. Mezosomy są
odpowiednikami mitochondrium u organizmów oddychających tlenowo, powstają jako
uwypuklenia błony komórkowej.
Komórka prokariotyczna zawiera:

genofor,

rybosomy,

mezosomy,

błonę i ścianę komórkową,

ew. także wici.
Ściana komórkowa bakterii jest mechaniczną podporą zapobiegającą pękaniu bakterii
spowodowanemu przez wysokie ciśnienie osmotyczne cytoplazmy. Ścianę komórkową
bakterii stanowi ogromna makrocząsteczka - peptydoglikan układający sie w kształt worka na
powierzchni
bakterii.
Peptydoglikan
jest
zbudowany
z łańcuchów polisacharydowych usieciowanch przez peptydy (tetrapeptydy zawierające Daminokwasy,
mostki
pentaglicynowe).
Bakterie
hodowane
w środowisku hipertonicznym w obecności penicyliny są pozbawione ścian komórkowych
(protoplasty) i ulegają zniszczeniu w normalnym środowisku (1957, Joshua Lederberg), co
wynika z faktu, że penicylina blokuje ostatni etap syntezy bakteryjnych ścian komórkowych
będąc inhibitorem transpeptydazy glikopeptydowej (enzymu katalizującego reakcję
usieciowania).
Kształty bakterii:







ziarniaki,
dwoinki,
paciorkowce,
gronkowce,
pakietowe,
śrubowce,
przecinkowce.
Skład komórki:





50% 10-20%
10-20%
3 – 4% DNA,
10%
białka,
ściana komórkowa,
RNA jest więcej, ponieważ nie ma jądra, jeden chromosom,
lipidy.
Procentowa zawartość pierwiastków:










węgiel
tlen
azot
wodór
fosfor
siarka
potas
wapń
magnez
żelazo
50%,
20%,
14%,
8%,
3%,
1%,
1%,
0,5%,
0,4%,
0,2%.
Metabolizm bakterii:

źródła węgla:
- autotrof CO2,
- heterotrofy (węglowodany + aminokwasy),

jony nieorganiczne:
- holofile,

składniki organiczne:
-prototrofy,
- auksotrofy,

źródła energii:
- litotrofy zredukowane związki nieorganiczne,
- heterotrofy zredukowane związki organiczne.

zapotrzebowanie na tlen:
- bezwzględne tlenowce,
- bezwzględne beztlenowce,
- względne beztlenowce,
- mikroaerofile (żyją, ale potrzebują mniej tlenu),
- aerotolerancyjne.
Wzrost bakterii:

podłoże:
- proste – cukier,
- złożone,
-płynne,
- stałe.
Hodowle bakteryjne:
1.Dzięki hodowli można w warunkach laboratoryjnych (In vitro) namnażać drobnoustroje
żyjące w środowisku naturalnym.
2.Aby założyć hodowlę drobnoustrojów należy wprowadzić do sterylnej pożywki, czyli
„posiać’.
3.Posiane mikroorganizmy określane są mianem inokulum lub zaszczepu.
4.Inokulum może być jedno lub wielogatunkowe.
5.Posiane drobnoustroje inkubuje się, czyli przetrzymuje w pożywce określony czas (czas
inkubacji), w określonej temperaturze (temperatura inkubacji).
Wzrost bakterii:

mezofilie
10-60 C opt. 37 C,

termofile
20-80 C opt. 50 C,

psychrofile
0-30 C opt. 20 C.
Krzywa wzrostu bakterii:
A – faza zastoju,
B – faza logarytmicznego wzrostu,
C – faza zastojowa,
D – faza zaniku.
Sposób barwienia:

na odtłuszczone szkiełko nanieść bakterie i po ewentualnym dodaniu płynu
fizjologicznego wykonać rozmaz,

szkiełko z rozmazem pozostawić do całkowitego wyschnięcia, po czym preparat
utrwalić przez trzykrotne przesunięcie nad płomieniem,

utrwalony preparat zalewać nad rynienką roztworem fioletu krystalicznego,

odczekać 60 sekund,

tryskawką delikatnie zmyć barwnik,

zalać preparat jodyną lub płynem Lugola,

odczekać 30 sekund,

ostrożnie odbarwić całość w etanolu prze 10-20 sekund,

spłukać preparat wodą,

dobarwić innym barwnikiem np. sofraniną czy fuksyną zasadową przez ok. 30 sekund,

dobrze spłukać preparat wodą i oglądać pod mikroskopem.
Mechanizm barwienia:

gramododatnie i ujemne zabarwiają się fioletem krystalicznym,

płyn Lugola powoduje, że fiolet z jodem są granatowe,

płukanie alkoholem powoduje zmniejszenie przestrzeni w wielowarstwowych
ścianach komórkowych,

po płukaniu Gram+ są granatowe, Gram- bezbarwne,

dodatkowy barwnik dobarwia, niezbyt mocno komórki Gram ujemnie, nie zmieniając
barwy komórek Gram+.
Efekt barwienia Gram:
W efekcie wyżej przedstawionych działań i opisanego mechanizmu komórki efekty mogą być
trojakie:

bakterie barwią się na kolor ciemno-fioletowy, prawie czarny, określany jako Gram+,

bakterie barwią się w kolorze czerwonym okręcane jako Gram-,

bakterie nie barwią się w ogóle metodą Grama.
Klasyfikacja bakterii:
1. Zapotrzebowanie na tlen

bakterie tlenowe,

bakterie beztlenowe,

bakterie względnie beztlenowe.