Tapab bakterid ja endospoorid · Pastöriseerimine Ei taga steriilsust Vähendab oluliselt mikroobide arvu Kasutatakse õlu, piima jm hoidiste puhul 72°C 15 sek ja kiire jahutus või 140°-150°C 1-3 sek ja kiire jahutus · Tündaliseerimine (lühiajaline keetmine, hoidmine soojas, uuesti keetmine) Esimene keetmine ergutab endospoorid idanema Soojas hoidmine soodustab kõigi endospooride idanemise vegetatiivseteks bakteriteks Teine keetmine hävitab vegetatiivsed bakterid Kiiritamine · UV kiirgus Kahjustab DNAd Steriilib pindmiselt, sest ei tungi läbi paksust õhukihist, klaasist, veest jne Kasutatakse õhu steriilimiseks laborites, operatsioonitubades jne · Ioniseeriv kiirgus Tekitab radikaale, kahjustab kõiki biomolekule Tungib sügavale
3. Hallitusseened on niitjad seened, mis kuuluvad vetik-, kott- või teisseente hulka. Omane on klorofülli puudumine, eostega paljunemine ja seeneniidistiku ehk mütseeli moodustumine. Hallitusseeni on nii ainu- kui ka paljurakulisi. Seene keha kujutab endast pikka, sageli hargnevat niiditaolist moodustist ehk hüüf. Hüüfi ebakorrapärane kogumik moodustab seeneniidistiku ehk mütseeli. Mittesugulise sigimise aluseks on seeneniidis eoste ehk endospooride teke, kõrgemalt arenenud hallitusseentel tekivad eosed eospesas ehk sporangiumis. 4. Vetikate hulkrakset keha nimetatakse talluseks ehk rakiseks. Suuruselt on enamik vetikaid mikroskoopilised. Paljud vetikad on nii väikesed, et palja silmaga pole nad nähtavad. Ehituse keerukuse alusel eritatakse üherakulisi ja hulkrakseid vetikaid. Paljud vetikad on koondunud kolooniatesse. Kõik vetikad sisaldavad
värvitukstegeva reaktiiviga töötemist. Gramnegatiivsed: Värvuvad algul lillaks, kuid muutuvad värvutuks peale töötlemist värvilahustiga. Viimane värvimine tehakse safraniiniga ning selle toimel muutuvad gramnegatiivsed roosaks-punaseks. 10. Milline näeb välja Grami järvi värvitud endospoore moodustavast bakterikultuurist valmistatud preparaat valgusmikroskoobi vaateväljas? 11. Millist meetodit kasutatakse endospooride värvimiseks? Endospoorid ei värvu bakterite lihtsate meetoditega. Endospooride värvimine põhineb tugevatoimeliste värvide kasutamisel. Värvimiseks kantakse fikseeritud ja kuivale preparaadile 5%-line malahhiitrohelise vesilahus, kuumutakse leegil 5min, seejärel pesti värv maha. Viiakse läbi täiendvärvimine safraniiniga 2 minuti jooksul. Preparaati pestakse, kuivatakse ja mikroskopeeritakse. 12. Miks üldjuhul ei ole võimalik valgusmikroskoobi abil vaadelda bakterite vibureid?
Rauda osküdeeriv bakter - leptothrix - thrix - niit. Stella - täheke. 6.Kui suur on bakter kui mikroskoobi suurendus on 1000x. Mida väiksem on rakk seda suurem on eripind. 7.Nimeta kümme ehituslikku ehk morfoloogilist tunnust mida kasut bakterite kirjeldamisel ja nimetamisel, süstematiseerimisel. Raku kuju Agregatsioon Jätkete olemasoli Kapsli olemasolu Raku suurus Gram järgi värvumine Klooniate morfoloogia Piilide ja viburite olemasolu Endospooride esinemine ja paiknemine 8.AJALUGU Cohn - julgustas R.Kochi oma uuringutega jätkama. Ta väitis, et bakterid kuuluvad taimeriiki ja on lähedased vetikatele (tsüanobakterid). 20 aasta jooksul kirjeldas ta paljusid erinevaid baktereid. Esimesena kirjeldas bakteriaalsed endospoorid (Bacillus subtilis'el). Gram - bakterite värvumine erinevati. Tänu erinevustele rakukesta ehituses värvuvad eritüüpi bakterid (grampositiivsed ja gramnegatiivsed) selle metoodika järgi erinevalt.
3. Terve organismi nakatamisel selle puhaskultuuriga peavad ilmnema sellele haigusele iseloomulikud tunnused. 4. Haigest organismist peab olema see mikroob jällegi puhaskultuuri isoleeritav. Kochi avastused ja meetmed: 1.Söötmed. Tardsöötmed! PUHASKULTUURID!!!!! 2. Bakterite värvimine mikroskoopimised. 3. Ripptilga meetod, bakterite pildistamine mikroskoobis 4. Haigusetekitajate kindlakstegemine. Tuberkuloosi uurimise eest sai Nobeli preemia. Ferdinand Cohn Bakterisüstemaatika. Endospooride kirjeldamine (heinabakter) Christian Gram Grami järgi värvimine Sergei Vinogradski Ökoloogilise mikrobioloogia rajaja. Võtab kasutusele selektiivsöötmed, et isoleerida veest ja mullast teatud mikroobe. Isoleeris lämmastikusiduja bakteri. Kemolitoautotroofsed bakterid. Martinus Beijerinck Tegeles pärmide uurimisega, bakteriaalse butanoolkäärimisega, kirjeldas keefiri mikrofloorat, uuris helendavaid baktereid. Mügarbakterid. Albert Jan Klyuver Mikroobide biokeemia
spetsiifilised kirsi- või koguni kreekapähklisuurused augud · 80 kg juusturatas 1000l toorpiima · Traditsiooniline juust valmistati vaskkatlas, 2 päeva soolas, 6-8 nädalat soojas keldris, 2-6 kuud laagerdumist ehk järelvalmimist keldris, küpsemine kestab ka hoidlas · Juusturatas 14-25 cm kõrge, d=70-100 cm, 60-120kg Emmentali juustu tootmine · Piim pastöriseerimata (15 sek 70ºC), klostriidide endospooride vähendamiseks baktofugatsioon · Inokuleerimine ja inkubatsioon temp 32-36ºC, MF · Laapimine; lipaasse aktiivsusega laap · Kalgendi lõikamine · Järelsoojendus tera kuivatamiseks 1. etapp: 35-43ºC, iga 2 min tagant tõstetakse temp 1ºC, lisaks hoitakse 15 min TF (Str, Lb) 2. etapp: temp tõstetakse 55ºC, lisaks hoitakse 15-30 min · Segamine, vadaku eraldamine
kogu raku pinnaga (osmooselt) ja eritavad rakust välja ainevahetuse jääkprodukte. 6 Hallitusseened Hallitusseened on niitjad seened, mis kuuluvad vetik-, kott- või teisseente hulka. Omane on klorofülli puudumine, eostega paljunemine ja seeneniidistiku ehk mütseeli moodustumine. 7 Hallitusseeni on nii ainu- kui ka paljurakulisi. Mittesugulise sigimise aluseks on seeneniidis eoste ehk endospooride teke, kõrgemalt arenenud hallitusseentel tekivad eosed eospesas ehk sporangiumis. Hallitusseened toituvad orgaanilisest ainest. Enamik neist elab surnud orgaanilisel ainel, kuid leidub ka elusatel kudedel elavaid liike. Nad vajavad happelist elukeskkonda. Hallitusseene tüübid. Nutthallitus kasvab lopsaka, Petri tassi kaaneni ulatuva hallikas-valge seeneniidistikuna. Mütseel koosneb üherakulisest, rikkalikult hargnevast hüüfist
· Biokeemilised · Ökoloogilised · Genotüübilised (genoomi suurus, GC% DNAs) · Makromolekulide järjestused (täisgenoomid, teatud geenide järjestused, valgujärjestused) · · Morfoloogilised tunnused ( välisehitusse puutuv ) · Raku kuju · Agregatsioon (kogumite moodustamine) · Kapsli olemasolu · Jätkete olemasolu · Raku suurus · Koloonia morfoloogia (välisehitus) · Värvumine Grami järgi · Piilide ja viburite olemasolu · Endospooride esinemine ja paiknemine · · Füsioloogilised ja metaboolsed tunnused: · süsiniku- ja lämmastikuallikate kasutamine, · kasutatavad energiaallikad, · käärimisproduktide loomus, · peamine toitumistüüp (heterotroof, fototroof jne) · Temperatuurinõudlus (külmalemb, kuumalemb) · liikuvus, · osmotolerantsus, · suhtumine hapnikku (aeroob, anaeroob, fakultatiivne anaeroob) · pH-taluvus ja-nõudlus, · soolataluvus (halofiilid, halotolerantsed jne)
Kaudne värvimine – kapsilt ennast ei värvita, vaid tema tausta. 27. Miks kapsli preparaati ei fikseerita? Tal on kõrge veesisaldus, kuna termiline fikseerimine kuivatab kapsli enda. Samas võib raku kuivamisel moodustuda pseudokapsel. 28. Milline on vasevitrioli funktsioon kapsli värvimisel? Aluselise värvina värvib raku, kuid kapslisse püsima ei jää. 29. Miks ei värvu kapsel? Tal on kõrge veesisaldus ja seetõttu on ta mitteioonne ja ei värvu 30. Milline on endospooride ülesanne bakterites? Rakud hakkavad sporuleeruma, kui keskkonnatingimused on muutunud sedavõrd kehvaks. Aitab üle elada raskeid aegu. On metaboolselt mitteaktiivne ja puhkav bakterirakk. Tavaliselt moodustub 1 endospoor. 31. Kuidas endospoore rakus kindlaks teha? Eelnevalt tuleb rakud sporulatsiooni viia. R2A agarile teha väljakülv. R2A agari Mg ioonid kutsuvad esile sporulatsiooni. Seejärel teha preparaat. Malahhiitrohelisega värvitakse ja uuritakse preparaati.
Eriti suur eripind on lamedal plaatjal bakteril. 15. Bakterite kirjeldamisel ja määramisel kasutatavad ehituslikud (morfoloogilised) ja mitteehituslikud tunnused. Ehituslikud tunnused: 1. Raku kuju 2. Agregatsioon 3. Kapsli olemasolu 4. Jätkete olemasolu 5. Raku suurus 6. Koloonia morfoloogia 7. Värvumine Grami järgi 8. Piilide ja viburite olemasolu 9. Endospooride esinemine ja paiknemine 10. Liikumisviis Mitteehituslikud tunnused: 1. Süsiniku ja lämmastikuallikate kasutamine 2. Kasutatavad energiaallikad 3. temperatuurinõudlus 4. Peamine toitumistüüp 5. Osmotolerantsus 6. Suhtumine hapnikku 7. pH taluvus ja nõudlus 8. Soolataluvus 9. Tundlikkus antibiootikumitele 10. Pigmentatsioon (biokeemiline) 16
Batsillaarne spoor. Bacillus subtilis, B. megaterium, B. cereus, B. mycoides. 2. Spoor paisutab rakku ja asub kas raku keskel (klostridiaalne spoor) või otsas (plektridiaalne spoor). Rakk on värtna- või trummipulga kujuline. Bacillus polymyxa, B. macerans, Clostridium tetani. 3. Spoor on külgmiselt. B. laterosporus. Mikrobioloogia I. Bakterite kujurühmad 2011. Tiina Alamäe Pulkbakterid ehk batsillid Näide endospooride paiknemisest Mikrobioloogia I. Bakterite kujurühmad 2011. Tiina Alamäe Pulkbakterid ehk batsillid Bacillus anthracise (siberi katku tekitaja) aheldunud rakkudes on näha värvumata endospoorid. Mikrobioloogia I. Bakterite kujurühmad 2011. Tiina Alamäe Pulkbakterid ehk batsillid Sporogeense pulkbakteri Clostridium tetani (põhjustab kangestuskramptõbe) rakus paikneb endospoor raku otsas ja paisutab rakku. Mikrobioloogia I
nakka. Botulism seevastu nakkab ka inimeselt inimesele, on vära raske nakkushaigus mis kulgeb lihashalvatusega (loid paralüüs). Põhjustaja Clostridium botulinum. Antraksi põhjustaja Bacillus anthracis. Bacillus anthracist kasutatakse ka biorelvana- nakatab nii inimest kui kariloomi. Kuidas on võimalik hävitada endospoore? Endospoore saab hävitada piisava kuumuse juures (autoklaavimine), kiiritusega(ioniseeriv kiirgus), keemiliselt (formaldehüüt) Endospooride-taolised säilitus ja paljunemisrakud: tsüstid, aktinomütseetide ja hallitusseente koniidid, tsüanobakterite akineedid, müksobakterite müksospoorid. Koniidid: puudub korteks ja spoorikattted, aga vastupidav kuumusele, kuivusele ja keemiale. Akineedid: taluvad kuivust ja külma kuid mitte kuuma. Tsüstid: tsüstiks muutub kogu rakk. Pole termoresistentsed. Müksospoorid: müksobakterite tsüstid Bakterite paljunemine, selle viisid. Kui kiiresti bakterid paljunevad? Millest sõltub
See võib viidata, et resistentsust kujundavad ka teised tegurid (Wikipedia, 2014). 1.3 Asukoht Endospoori asukoht erineb bakteriliigiti ning on kasulik identifitseerimisel. Peamised endospoori asukohad raku sees on: terminaalne, subterminaalne ja tsentraalse asetusega. Terminaalsed endospoorid on nähtavad raku poolustel, tsentraalsed on enam-vähem raku keskel. Aeg-ajalt on leitud ka lateraalseid endospoore. Joonisel 2 on toodud endospooride asukohad. Terminaalsete endospooridega on Clostridium tetani, selle bakteri endospoor on oma suuruse tõttu laiendanud raku seina enda ümber. Bacillus cereus’e endospoor on tsentraalse asetusega, subterminaalselt on Bacillus subtilis’e endospoor (Wikipedia, 2014). Joonis 2. Endospoori asukoht – terminaalne (a, d, e), subterminaalne (b), tsentraalne (c, f). (Tóth et al., 2013) 4
DNA ja valkude järjestustes sisalduva info kasutamine prokarüootide suguluse ja fülogeneesi uurimises. Mis on bakteri genoom? Kuidas saab genoomseid andmeid kasutada bakterite kirjeldamisel ja iseloomustamisel? Bakteri liigi määratlemine DNA homoloogia (sarnasuse) kaudu. Bakteri kirjeldamisel ja määramisel kasutatavad: o Morfoloogilised e ehituslikud tunnused kuju, suurus, piilide ja viburite olemasolu, rakusisaldised, endospooride olemasolu ja paiknemine, koloonia ehitus, värvumine Grami järgi, liikumisviis, pigmentatsioon o Füsioloogilised ja metaboolsed e ainevahetuslikud C ja N kasutamine, rakukesta koostiskomponendid, käärimisproduktide loomus, temp nudlus, osmotolerantsus, Ph nõudlus ja taluvus, fotosünteesipigmentide loomus, sekundaarmetaboliitide moodustamine, tundlikus
10. Mikroobi tüüp ehk variant (serotüpiseerimine, fagotüpiseerimine) SEROLOOGILINE MEETOD ehk serotüpiseerimine – samastab mikroobe nende antigeense ehituse alusel, kasutades diagnostilisi seerumeid, mis sisaldavad antikehi FAGOTÜPISEERIMINE – määratakse mikroobi fagotüüp, st mikroobi lõhustamine spetsiifiliste mikroobiviirustega ehk faagidega 11. Eosed ehk spoorid, germinatsioon ehk idanemine Eoste ehk endospooride moodustumine on vahend ebasoodsates tingimustes ellujäämiseks. Kui eos satub sobivatesse tingimustesse, siis võib see hakata uuesti arenema – nimetatakse germinatsiooniks. 12. Sümport, antiport, uniport SÜMPORT – kui prooton ja molekul liiguvad läbi transporteri kanali samas suunas ANTIPORT – transpordib ühe aine sisse ja teise välja; nt prootoneid sisse ja Na välja UNIPORT – transporditava aine tungimine rakku ei sõltu muu aine
Elusorganimide kolm suurt doneemi: · Eukarüoodid · Arhed ehk arhebakterid - prokarüoodid · Bakterid ehk eubakterid prokarüoodid Bakteri nimi peaks sisaldama infot tema: · Kuju · Elupaiga · Biokeemia · Värvuse · Ainevahetuse vms kohta Prokarüootide kirjeldamisel ja süstematiseerimisel kasutatavad tunnused: (6) · Morfoloogilised e ehituslikud (9) Kuju Suurus Piilide ja viburite olemasolu Rakusisaldised Endospooride olemasolu ja paiknemine Koloonia ehitus Värvumine Grami järgi Liikumisviis Pigmentatsioon · Füsioloogilised ja metaboolsed e ainevahetuslikud (15) C ja N kasutamine Rakukesta koostiskomponendid Käärimisproduktide loomus Temp nõudlus Osmotolerantsus pH nõudlus ja taluvus fotosünteesipigmentide loomus sekundaarmetaboliitide moodustamine tundlikus antobiootikumidele
Thiomargarita ja Thioploca. Bakterite kirjeldamisel ja määramisel kasutatavad ehituslikud (morfoloogilised) ja mitteehituslikud tunnused. Ehituslikud: 1) raku kuju, 2) Agregatsioon (kogumite moodustamine), 3) kapsli olemasolu, oluline patogeenidel, kaitseb neid fagotsütoosi eest 4) jätkete olemasolu, 5) raku suurus, 6) koloonia morfoloogia, 7) värvumine Grami järgi, 8) piilide ja viburite olemasolu, 9) endospooride esinemine ja paiknemine Füsioloogilised ja metaboolsed: 1) süsiniku- ja lämmastikuallikate kasutamine, 2) kasutatavad energiaallikad (valgus, keemilised ained), 3) käärimisproduktide loomus (happed, alkoholid, gaasid), 4) peamine toitumistüüp (heterotroof, fototroof jne) 5) Temperatuurinõudlus (külmalemb, kuumalemb) 6) liikuvus, 7) osmotolerantsus, 8) suhtumine hapnikku (aeroob, anaeroob, fakultatiivne anaeroob)
IV 24. Bakterite kirjeldamisel ja määramisel kasutatavad ehituslikud (morfoloogilised) ja mitteehituslikud tunnused. Oska nimetada vähemalt kümme tunnust kummastki rühmast. Ehituslikud: 1) raku kuju, 2) Agregatsioon (kogumite moodustamine), 3) kapsli olemasolu, oluline patogeenidel, kaitseb neid fagotsütoosi eest 4) jätkete olemasolu, 5) raku suurus, 6) koloonia morfoloogia, 7) värvumine Grami järgi, 8) piilide ja viburite olemasolu, 9) endospooride esinemine ja paiknemine Füsioloogilised ja metaboolsed: 1) süsiniku- ja lämmastikuallikate kasutamine, 2) kasutatavad energiaallikad (valgus, keemilised ained), 3) käärimisproduktide loomus (happed, alkoholid, gaasid), 4) peamine toitumistüüp (heterotroof, fototroof jne) 5) Temperatuurinõudlus (külmalemb, kuumalemb) 6) liikuvus, 7) osmotolerantsus, 8) suhtumine hapnikku (aeroob, anaeroob, fakultatiivne anaeroob) 9) pH-taluvus ja-nõudlus (atsidofiilid, alkalifiilid),
On tehtud juurde näiteks perekonnad *Paenibacillus, kuhu on kuuluvad näiteks P. polymyxa ja P. macerans. Nad mõlemad fikseerivad N2. Perekonda Bacillus kuuluvad aeroobsed ja ka mõned fakult. anaeroobsed sporogeensed pulkbakterid. Batsillid toodavad ka antibiootikume: batsitratsiini, polümüksiini, gramitsidiini, tsirkuliini. 1835. a. kirjeldas Ehrenberg bakteri Vibrio subtilis, mis nimetati 1872. a. ümber Bacillus subtiliseks Cohni poolt. Bacilluse perekonna olulisim omadus on endospooride moodustamine. Esmalt kirjeldatigi spoore B. subtilisel (Ferdinand Cohn), seejärel aga B. anthracisel (Robert Koch). Koch kirjeldas B. anthracisel ka spoor-vegetatiivne rakk-spoor tsüklit. Sporangium spooriga on hästi näha faaskontrastmikroskoobis, sest ta murrab tugevasti valgust. Ka Grami järgi värvimisest piisab, et spoori rakus näha: ta jääb värvusetuks. Kui mulda, vett, muda või ka toiduaineid kuumutada 80oC juures 10-30 min, et tappa veget. rakke,
Aga, butüraadi rohke teke jämesooles võib soodustada ka rasvumist. Klostriidid elavad ka mullas ja mudas. Palju on neid sõnnikuga väetatud mullas. Klostriidid Sporogeensed GP pulgad. Liiguvad aktiivselt viburitega. Enamus ranged anaeroobid, aga on ka aerotolerantseid vorme. On ka termofiilseid klostriide. Kasvavad hästi neutraalses või veidi aluselises kk-s. Seetõttu ei arene nad happelistes hoidistes, salaamis, hapukapsas, hapus silo jne. Happeline kk-d takistab ka klostriidide endospooride idanemist. Äädika lisamine hoidistele! Klostriididel puuduvad tsütokroomid ja membraanne elektrontransportahel, seega saavad nad ATPd sünteesida ainult substraatsel fosforüülimisel. Klostriide on sahharolüütilisi ja proteolüütilisi. Proteolüütilised kääritavad AHd. 22 Osa klostriide kääritab ka puriine ja pürimidiine. Tselluloosilagundajaid klostriide oleks ahvatlev kasutada tselluloosist etanooli tootmiseks
ensüümidele Magneesiu Raku anorgaaniline katioon, 0.5 Magneesiumisoolad m kofaktor teatud ensüümidele Raku anorgaaniline katioon, Kaltsium 0.5 Kaltsiumisoolad kofaktor teatud ensüümidele ning endospooride koostisosa Tsütokroomide ja teatud mitteheemsete valkude koostisosa. Raud 0.2 Rauasoolad Kofaktor mõnele ensümaatilisele reaktsioonile. Mikroelemendid Mikroelementideks on metalliioonid, mida on vaja teatud rakkudel.