anorgaaniline molekul. 15. Millistesse rühmadesse jaotatakse bakterid temperatuuri vajaduse ja taluvuse järgi? Ekstremofiilid on bakterid, kes taluvad hästi äärmuslikke keskkonnatingimusi, nad kuuluvad enamasti arhede hulka. Psührofiilid -10…30; opt 5-15 Mesofiilid 10...48; opt 25-38 Termofiilid 40...70; opt >45 Hüpertermofiilid 65...113; opt >80 16. Millised bakterite rühmad on enim esindatud magevees ja millised merevees? 17. Kuidas mõjub pH bakteritele ja arhedele? Millistesse rühmadesse bakterid pH nõudluse alusel jaotatakse? • Otsene – mõjutab pH rakkude pinnalaengut ja selle kaudu rakkude adhesiooni • Kaudne – ainete lahustuvuse kaudu. Näiteks madala pH tingimustes väheneb CO lahustuvus vees ja see ei sobi autotroofidele. Mõnede ioonide, nagu Cu 2+, Mo2+, Mg2+, ja Al3+ lahustuvus suureneb happelises keskkonnas ja nende [c] muutub mikroobile toksiliseks. Mõnede katioonide, nagu Fe2+, Ca2+, Mg2+ ja Mn 2+
profiiliga, mis viitab, et nikli poolt tehtud muudatusi on võimalik inhibeerida. Lisaks geeni ekspressiooni muutustele, epigeneetilised effektid muudavad ka geenide kasvu: uuringud on demonstreerinud, et jällegi nikli poolt tehtud muudatusi saab inhibeerida ka siis, kui rakku uuesti viia vananemise geen, mille muidu nikkel ära blokeerib. Nikli tähtsus eluslooduses Teiseltpoolt mängib nikkel fundamentaalset rolli elus organismides. Nikli tähtsus taimedele, bakteritele, arhedele ja üherakulistele loomadele on hästi dokumenteeritud, nendes organismides on nikkel tähtis katalüsaator erinevatele bioloogilistele reaktsioonidele tänu oma mitmekülgse kordinatsiooniga geomeetriale, mis muudab metallid üleüldse olulisteks osadeks igas elussüsteemis. Nikkel on vajalik element mitmetes essentsiaalsetes metalli-ensüümide aktiivtsentrites bakteritele ja madalamatele-eukarüootidele. Avastatud on 8 mikroobset niklit
Ferroplasma acidiphilum. Elektroni lõppaktseptoriks hapnik, väävliühendid või mõnel ka nitraat. 3. Orgaaniliste ainete kääritamine. 4. H2 oksüdatsioon. CO2 elektroni aktseptoriks. Metanogenees. 5. Bakterirodopsiini abil toimuv fotosünteetiline fosforüülimine (Halobacterium, Haloarcula). · Nendest energia hankimise viisidest on arhedele unikaalne metanogenees. · Kuna hüpertermofiilsete arhede hulgas on laialt levinud vesiniku oksüdeerimine ja vesinikku oksüdeerivad ka evolutsiooniliselt kõige vanemad bakterid, siis arvatakse, et elu algetapil Maal oli just vesiniku oksüdatsioonil baseeruv energeetiline metabolism oluline. · See, et vesiniku oksüdatsioon on väga levinud praegu kogu bakterimaailmas näitab, et vesiniku oksüdatsioon on bakteritele energeetiliselt väga kasulik.
ed moodustuda primitiivne rakk (ürgrakk) Valgud Mikrobioloogia I 2017 Alternatiivne arvamus on, et esimesed elusorganismid Maal olid (kemo)autotroofid (kemosünteesijad), kes sünteesisid lihtsatest anorgaanilistest ühenditest (vesinik, ammoniaak, süsihappegaas jne) orgaanilist ainet. Nad võisid sarnased olla tänapäevastele metaani sünteesivatele arhedele ja hüdrotermaalsete lõõride (veelalused vulkaanid ehk mustad suitsetajad) mikroobidele. Nad olid ka hiljem ilmunud heterotroofsete mikroobide eellased. Esimesed heterotroofid tarbisid esialgu toiduna autotroofsete bakterite koostisosi, valke ja suhkruid. Tänapäevastes prokarüootides on valke palju - ca 50% kuivainest. Kättesaadavatest suhkrutest võis kõige rohkem olla riboosi, mida on ohtralt RNA-s. Mikrobioloogia I 2017 Oparini (vasakul) ja Haldane’i (paremal)
diameetriga. Nt ka kapsli värvimine. 7. Mis takistab elusrakkude värvumist? elusa raku tsütoplasmamembraan 8. Milline funktsioon on bakterirakus peptidoglükaanil? Rakukesta komponent. Kaitseb rakku hüpotoonilises keskkonnas osmootse lüüsi eest. 9. Mis on lüsosüüm ja millele ta toimib? Ensüümvalk, mis murendab PDG (lõhub ära NAM ja NAG vahelise β-1,4 -glükosiidsideme. Toimib G(+) bakteritele. 10. Kas lüsosüüm toimib arhedele ja mükoplasmadele? Pole peptidoglükaani, ei toimi. 11. Kus on looduses levinud lüsosüüm ja miks just nendes keskkondades? Leidub lüsosüüm leidub inimese keha eritistes (pisarad, sülg, piim). Immuunsüsteemi katsemehhanism, mis võitleb bakteriaalste infektsioonidega. 12. Milline on lüsosüümi toime gramnegatiivsetele ja –positiivsetele bakteritele? G(+) on vastuvõtlikud lüsosüümile, kuna lagundab NAM ja NAG vahelise 1,4-β-glükosiidsideme. G(-)
ühe koopia kromosoomi Arhed: · Arhed on prokarüoodid · Arhedel on mitmeid ühiseid jooni eukarüootidega · Arhedest hakati rääkima 1970-ndatel kui, selgus, et mõned prokarüootide rühmad eristuvad teistest selgesti · Arhed on evolutsioneerunud aeglaselt, ja nad on suhteliselt sarnased oma esivanematele · Paljud arhed on äärmiste omadustega (hüpertermofiilid, äärmuslikud halofiilid, metanogeenid, väävlihingajad) · Metaani moodustamine on ainult arhedele iseloomulik ja toimub seal kus puudub O (mudas, mullas, soolestikus,vatsas)(metaani moodustatakse H + CO või atsetaadist) · Kuju poolest on nad sarnased bakteritele Inimese normaalne mikrofloora: · Inimese kehapiirondade normaalne mikrofloora on mikroobide populatsioon, mis elab koos inimesega ega põhjusta tavaolukorras tema haigestumist · Inimene on kaetud mikroobidega; 90% rakkudest on mikroobirakud · Asustatakse väliskeskkonnaga ühenduses olevaid paiku
Arhed on eeltuumsed (prokarüoodid). Üks esimesi hüpertermofiilseid arhesid, kes avastati, oli Pyrodictium occultum Range anaeroob, oksüdeerib vesinikku ja orgaanilisi ühendeid ja redutseerib väävlit. Teda on isoleeritud mustast suitsetajast. Mustad suitsetajad on mineraalsed korstnad merepõhja hüdrotermaalsete lõõride avanemiskohtadel. Pildil Pyrodictium occultum ja ookeanipõhja avanev must suitsetaja (black smoker). NB! Metaani (CH4) moodustamine on ainult arhedele iseloomulik tunnus. Seda ei suuda ei bakterid ega eukarüoodid! Kõige tavalisemad substraadid, millest arhed metaani moodustavad, on 1) H2 + CO2 ja 2) atsetaat. Metaani teke toimub looduses seal, kus on metanogeene, metanogeneesi substraate ja puudub hapnik (mudas, mullas, loomade ja inimese soolestikus, mäletsejate loomade vatsas). Metanogeenid on väga hapnikukartlikud. 58. Termofiilid, halofiilid...ja muud fiilid ja nende eripära?
arvel, kasutades selleks mitte klorofülli, nagu taimed ja teised fotosünteesivad bakterid, vaid punast pigmenti bakterirodopsiini. · Arhedel on 4 hõimkonda. · Esimesed arhed, keda kirjeldati, olid äärmuslike omadustega: nad asustasid kuumi elupaiku (hüpertermofiilid), ülisoolaseid veekogusid (äärmuslikud halofiilid), olid ranged anaeroobid (metanogeenid ja väävlihingajad). · NB! Metaani moodustamine on ainult arhedele iseloomulik tunnus. Seda ei suuda ei bakterid ega eukarüoodid! · Kui varem arvati, et arhed elavad ainult ekstreemsetes keskkondades, siis nüüdseks on arhesid leitud ka külmas ookeanivees, mullas, inimese soolestikus ja suuõõnes. · Üks esimesi hüpertermofiilseid arhesid, kes avastati, oli Pyrodictium occultum. Tema meelistemperatuur on 105 oC. Pyrodictium (tõlkes tulevõrk) kasvab hallitusetaolise kihina väävlikristallidel
Seda teooriat toetavad faktid, et mitokondritel ja kloroplastidel on oma genoom rõngaskromosoom nagu bakteritel. Tuumagenoom koosneb lineaarsetest kromosoomidest. Mitokondrid ja kloroplastid sisaldavad omi ribosoome, mis on prokatüootsed tüüpi (70S), tsütoplasma ribosoomid on 80S. 31. Arhede ja bakterite genoomidest pärinevate geenide tähtsus eukarüootide tuumagenoomides Eukarüootide tuumagenoomis on nii tänapäevastele arhedele kui ka tänapäevastele bakteritele sarnaseid geene. Kummalgi geenide grupil on erinev funktsioon ja tähtsus. Tundub, et arhedelt pärit geenid on rakule olulisemad. Eukarüootide tuumagenoomi geenid, mis vastutavad DNA replikatsiooni, transkriptsiooni ja valgusünteesi eest, on sarnased arhede vastavatele geenidele. Samas ainevahetuse ja energeetika eest vastutavad geenid on enamasti sarnased bakterite geenidele. 32
ekstremofiilid). Bakterid on kiiremini evolutsioneerunud ja nende tänapäevased esindajad on ilmselt küllalt erinevad oma eellastest. Eukarüootide ja prokarüootide lipiidid on esterlipiidid, ARHEDE LIPIIDID ON EETERLIPIIDID. Arhedel (just eüarhedel) leitud valgud, mis on järjestuselt sarnased eukarüootide histoonidele. Arhede domeeni kaks oluliseimat hõimkonda on Euryachaeota ja Crenarchaeota. Eurüarhede hulka kuuluvad metanogeenid (metaboliseerivad metaani; ainult arhedele iseloomulik tunnus), halofiilid (soolalembesed; rakukest vajab soolast keskkonda) ja väävlit metaboliseerivad liigid. Krenarhed on ürgsemad. Halofiilsed arhed (näiteks perekond Halobacterium) sünteesivad ATPd valgusenergia arvel, kasutades selleks mitte klorofülli, nagu taimed ja teised fotosünteesivad bakterid, vaid punast pigmenti bakterirodopsiini. Bakterirodopsiin (arhede fotosünteesi pigment) paikneb
Piirkonda, kus paikneb DNA nim nukleoidiks. Arhed on üks elu kolmest domeenist, nad on eeltuumsed (prokarüoodid) o Neist hakati rääkima 1970ndatel, kui selgus, et mõned prokarüoodid eristuvad teistest o Evolutsioneerunud aeglaselt ja nad on suht sarnased oma esivanematele o Paljud arhed on äärmuslike omadustega (hüpertermofiilid, äärmuslikud halofiilid, metanogeenid, väävlihiingajad) o Metaani moodustamine on iseloomulik vaid arhedele (mudas, mullas, soolestikud) o Kuju poolest sarnased bakteritele Arhede ühised jooned prokarüootidega: rõngaskromosoom; genoomi suurus; operonide esinemine; mRNA intronide puudumine; 70 S ribosoomid; metaboliensüümide aminohappeline järjestus Arhede ühised jooned eukarüootidega: histoonid; rakuskeltt; transkriptsioonifaktorid homoloogsed; DNA-seoseline RNA polümeraas kompleksne ja koosneb paljudest subühikutest
ülimadal temperatuur, pH-ekstreemsus või radioaktiivne kiirgus), kuid leitud on, et nad asustavad ka teisi (normaalseid) elupaiku. Arvatakse, et prokarüoodid on esimesed planeedil Maa tekkinud elusolenditest. Kuigi esmalt leitud äärmuslikes keskkondades, nagu kuumaveeallikad (termofiilsed arhed), elavad arhed ka tavalistes tingimustes, näiteks ookeanis või metanogeenid soolestikus. Lisaks on arhedele omane halofiilsus ja väävli metaboliseerimine. Mustadel suitsejatel elavad hüpertermofiilid, nagu nt Pyrodictium occultum -meelistemperatuur 105 kraadi, range anaeroob. Soolastes veekogudes elutsevad äärmuslikud halofiilid nagu perekond Halobacterium- sünteesivad ATPd valgusenergia abil. 16. 16SrRNA geenide olulisus ja sobivus prokarüootide süstematiseerimisel ja evolutsiooni uurimisel. 16SrRNA kuulub prokarüootse ribosoomi väikesesse alaühikusse
kasutati numbrilist taksonoomiat. 20 aastat tagasi arvati, et ca 40% prokarootidest on teada, praegusel hetkel on isegi 5 % vga optimistlik hinnang. Hetkel hinnatakse bakterite liikide arvuks maakeral 300 000 kuni 1 miljon liiki, samas kui Bergey ksiraamat sisaldab ainult 3100 kirjeldatud bakteriliiki. Miks on mikroorganismide mitmekesisusest nii vhe teada? See tuleneb metoodilistest probleemidest: ei ole olemas laboratoorset kasvukeskkonda, mis sobiks heaegselt paljudele bakteritele vi arhedele; raske on eraldada pindadele kinnitunud vi biokilest mikroorganisme; suur osa teadaolevast informatsioonist bakterite kohta phineb puhaskultuurides saadud tulemustel, mis ei pruugi kehtida looduslikus keskkonnas. Suur osa (95-99%) vees ja mullas elavatest bakteritest on mittekultiveeritavad (nonculturable) bakterid. Need on bakterid, kes on eeldatavasti funktsionaalsed, vga aeglase metabolismiga ja kohanenud oligotroofsetele
annaabi.ee 
