Polühüdroksüalkanoaadid (Käroliis Lutsar) Mis on? Polühüdroksüalkanoaadid ehk PHA-d on mikroorganismide poolt sünteesitud bakteriaalsed varuained, mis sünteesitakse keskkonnas, kus on palju süsinikku, ent vähe teisi makroelemente, s.o lämmastik, hapnik, fosfor või väävel. Miks on head? PHA-d on keskkonnasõbralikud bioplastid, mis valmistatakse taastuvast toormest ja looduses täielikult lagunevad. Inimkond tunneb nende vastu üha rohkem huvi, sest polühüdroksüalkanoaate saab kasutada sünteesitud plastide asendajana, ent hetkel on selle
L- vormid bakteritel. Bakteriraku kapsel, selle roll. Eri koostisega kapslid. Bakteriaalne tselluloos ja selle kasutamisvõimalused. Sahharoos kui juuretis kapslite sünteesil. Dekstraan ja levaan. Kuidas on seotud bakterid, sahharoos ja hambaaugud? Bakterite varuained. Too näiteid varuainete kohta (polüsahhariidid, rasvad, polüfosfaadid, tsüanofütsiin, PHA-d) ja nimeta nende varuainete funktsioonid. Miks säilitatakse varuaineid polümeriseerituna? Polühüdroksüalkanoaadid (PHA) ja bioplast. Endospoori omadused, koostis, omadused. Erinevus vegetatiivsest rakust. Endospoori funktsioon. Kui kaua säiluvad endospoorid idanemisvõimelised ja millest säilumine sõltub? Kas endospoore võiks pidada paljunemisvahendiks? Endospoori teke ja idanemine. Tea vähemalt kahte sporogeenset bakteriperekonda. Botulism, teetanus ja siberi katk kui sporogeensete bakterite poolt põhjustatud ohtlikud haigused. Bacillus anthracis bakterioloogilise relvana
akumuleerimist rakku saab stimuleerida rakkude inkubeerimisel glükoosi sisaldavas fosfaatpuhvris (N-allikas puudub!). Klostriididel on tärklisesarnane varuaine granuloos, mis joodiga värvub sinakasmustaks. Rasvad Rasvatilkasid (lipid bodies) koguvad vähesed bakterid: Actinomyces, Arthrobacter, Mycobacterium, Nocardia, Rhodococcus (kõige enam uuritud Rhodococcus opacus'el, kellel seda rakkudes kuni 80% kuivainest), Acinetobacter. Enamus rasva koguvatest bakteritest on aktinobakterid. Polühüdroksüalkanoaadid e. PHA (sealhulgas polü--OH-butüraat) Need ained paiknevad graanulitena tsütoplasmas (viimasel ajal arvatakse, et võivad ka periplasmas olla), kus neid saab tuvastada lipofiilsete värvidega (näiteks sudaanmust), kuna graanulit katab lipiide sisaldav membraan. Polühüdroksüalkanoaadid (PHA) koosnevad hüdroksüülkarboksüülhapetest, mis on omavahelseotud estersidemega. Seega on tegu polüestriga. PHA hulk bakteri kuivainest võib olla kuni 80%. Tsüanofütsiin
fosfaatpuhvris (N-allikas puudub!). Klostriididel on tärklisesarnane varuaine granuloos, mis joodiga värvub sinakasmustaks. Rasvad Rasvatilkasid (lipid bodies) koguvad vähesed bakterid: Actinomyces, Arthrobacter, Mycobacterium, Nocardia, Rhodococcus (kõige enam uuritud Rhodococcus opacus'el, kellel seda rakkudes kuni 80% kuivainest), Acinetobacter. Enamus rasva koguvatest bakteritest on aktinobakterid. Polühüdroksüalkanoaadid e. PHA (sealhulgas polü- -OH-butüraat) Need ained paiknevad graanulitena tsütoplasmas (viimasel ajal arvatakse, et võivad ka periplasmas olla), kus neid saab tuvastada lipofiilsete värvidega (näiteks sudaanmust), kuna graanulit katab lipiide sisaldav membraan. Polühüdroksüalkanoaadid (PHA) koosnevad hüdroksüülkarboksüülhapetest, mis on omavahelseotud estersidemega. Seega on tegu polüestriga. PHA hulk bakteri kuivainest võib olla kuni 80%. Tsüanofütsiin
polühüdroksüalkanoaate (PHB), polükaprolaktoone (PCL), termoplastset tärklist, tsellüloosisaadusi, biopolüetüleeni (PP), -polüpropüleeni (PP), -polüamiidi (PA) ja polüuretaani (PUR). [4] 7 8 Joonis 2. Bio polümeeride üldliigitus [4] Bioplastiku polümeere saab teha õige mitmest ainest ja enamasti toodetakse neid bakerite abil, harvem ka taimselt. Levinuimad on polühüdroksüalkanoaadid (PHA) ja polülaktaadid (PLA). PHAd saab toota nii taastuvatest kui mittetaastuvatest allikatest , näiteks Pseudomonas putida abil polüstüreenist või taimsest materjalist ja Alkanivorax borkumensise abil naftast. Hea variant on see, kui bakter sekreteerib polümeeri graanuleid väliskeskkonda, siis ei ole vaja leiutada mehhanismi selle rakkudest kättesaamiseks ja raku ruumala ei ole tootmisele nagu pudelikael. Üldiselt hakkavad bakterid PHA polümeere tootma kui
Sellisel juhul tekib hapet nii palju, et sülg ei suuda seda neutraliseerida. Selle asemel neutraliseerivad happe hammaste fosfaadid ning mineraalid, mis esinevad kaltsiumina. See on esmaseks hambaaukude tekkimise põhjuseks. 11. Bakterite varuained. Too näiteid varuainete kohta (polüsahhariidid, rasvad, polüfosfaadid, tsüanofütsiin, PHA-d) ja nimeta nende varuainete funktsioonid. Miks säilitatakse varuaineid polümeriseerituna? Polühüdroksüalkanoaadid (PHA) ja bioplast. Bakterite varuained o Polüsahhariidid - kogutakse siis kui keskkonnas on palju C-allikat ja vähe N-allikat ning kui vähe, siis hakatakse seda kasutama. Kogutakse tärklist, glükogeeni, granuloosi o Rasvataolised ained e PHA - saab kasutada energia saamiseks ja endogeenseks C allikaks o Polüfosfaadid - nende arvelt saab sünteesida ka ATPd ning selle varuaine kogujaid saab kasutada vee fosforist puhastamisel