Mikrobioloogia eksami kordamisküsimused (0)

1.Mis võiks varuaineteks olla?
Polüsahhariidid, rasvad ja polühüdroksüvõihape on varuained , mida saab kasutada nii energia saamiseks kui ka endogeense süsiniku allikana .
2.Mille poolest erineb graampos ja neg viburite basaalkeha??
Graamneg kaks paari kettaid, graampos ainult sisemine.
Lisaks sisemistele ketastele esinevad graamneg. bakteritel ka välimised kettad : P (periplasma) ja L (LPS) ketas . Need välimised kettad ilmselt ei pöörle, vaid stabiliseerivad telgvarrast.
Viburi basaalkeha ehitus gramnegatiivsetel bakteritel. Sisemist ketast ümbritsevad rakumembraanis paiknevad Mot valgud , mis toimivad kettaid pöörlemapaneva mootorina (moodustavad ioonkanali) ja nendega on seotud Fli valgud, mis võimaldavad
muuta viburi pöörlemise suunda.
3.Kuidas saab bakter liikumissuunda muuta? Mööda kõverjoont sujuvalt liikuda ei saa, bakteri liikumine käib piki sirgjoont, liigub edasi, seiskab viburi
ja pöörab ümber pannes teistpidi pöörama. Hakkab liikuma. Tambling (kukerpallitamine) - liikumise suuna iseloomustamiseks.Liikumise suunda muudetakse parema
keskkonna suunas - suunatud liikumised taksised.
3.Miks on kasulik kleepuda pindadele?
Enteropatogeensetel E. coli tüvedel on piilid väga olulised virulentsusfaktorid, mis aitavad spetsiifiliselt peensoole epiteelile kinnituda ja kaitsevad organismist väljauhtumise eest. E. coli uropatogeensetel tüvedel on P-piilid. P-piili kaudu toimub seostumine neeruvaagna epiteelile. E. coli on üks põhilisi uroinfektsioonide põhjustajaid. Adhesioon on
väga oluline ka mitmesuguste implantaatide (ka kontaktläätsede) koloniseerimisel patogeenide poolt.
4.nimeta bakterite liikumisviisid .
1. liikumine rakuväliste viburitega vedelas keskkonnas (vesi, veekogud, mullapoorid jne),
2. libisev (viburiteta) liikumine tahkel pinnal, kollektiivselt ainult.
3. voogamine (swarming). Kollektiivne viburitega liikumine tahkel pinnal.
4. spiroheetide liikumine periplasmaatiliste viburitega. libisev liikumine tahkel pinnal.
5. Twitching e. piiltõmbumine (liikumine tahkel pinnal tüüp IV piilide abil) (Neisseria gonorrhoeae , Pseudomonas aeruginosa jmt). pole tõmblemine !:D
6)liikumine veesambas üles-alla gaasivakuoolide abil
5.Doomenide kohta on eksamil küsimused - nimetus ja millist infot see nimetus sisal dab. NT bakteri nimi kooseneb perekonnanimest ja liigi epiteedist
Bacillus - pulgake lad k, bacterium - kreeka k. bacterium coli - soolekepike . Bakteritel eesti k pm nim pole.
Sageli kasutatakse bak nimedes inimeste nime, kes on nime andnud või bak kirjeldanud. Perekonna nime järgi tuletades lõppeb sõna a - ga (bakteri nimi).
Liiginimetused on nt bacillus pasterii ( Pasteur ). Planctomyces ( arvati, et tegu seenega seepärast myces)
Thio - väävel. thrix - niit . Margarita - pärl. Spirillum - spiraal .
Thermo - kuuma. Metanobacterium thermoautotrophicum - metaani moodustav soojust armastav autotroofne bakter .
Phila - armastama .
Ecto - hoiab väljaspool rakku..
Lacto - piim
Bacillus - pulgakse
Mega - suur
Sfäär - kera
Clostridium - kurikas
Prekond thioploca (väävlipats)
Halo - sool, fiil - armastama..
Pyrodiccium occultum. - oksüdeerib vesinikku ja redutseerib väävlit. Tõlkes tulevõrk.
Desulfovibrio - de - redutseerib - sulfo - väävlit sisaldavaid sulfaate - vibrio - vibrioon.
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.
Vinogradski - ökoloogilise bioloogia rajaja
Selektiivsöötmed - valikulised söötmed,; vedelad ja tahked , lisatakse toiteaineid, mis valikuliselt soodustavad ühe või teise mikroobirühma arengut
Söötmed kus pole lämmastikku, lisati mulda, anaeroobne bakter.
N2 molekulaarlämmastik, õhus 70% - kõrgemad bakterid ei saa seda sünteesida.
Kemolitoautotroofne toitumistüüp - oksüdeeritakse keemilisi anorgaanilisi aineid, süsihappegaasist ehitatakse üles keha. Vinogradski esimest korda kirjeldas. Iseloomulik ainult prokarüootidele.
Beijerinck - rajas Delfti koolkonna. Alustas botaanikuna. Mügarbakterite kirjeldamine - tema suurim saavutus. Avalikustas tubakamosaiigi uurimuse - viirus suudab elada ja paljuneda ainult elusrakus.
Lactobacillus Azotobacter Desulfovibro
Kasutas selektiivsöötmeid
Teda võib nimetada võrdleva biokeemia rajajaks. Talle kuulub lause “from elephant to butyric acid bacterium- its all the same ”.
Delfti koolkond: L, B, K, N.
Klyuver
Amülaasid - tärklist lagundavad, riboflaviin - vitamiin .
Niel -
Propioonhappebakter - šveitsi tüüpi juustude juurde kuuluvad, annavad kibeda maitse, süsihappegaas moodustab augud juustusse. Dok töö nendest tal.
Fotosünteesivad bakterid jagunevad: rohekad ja punased. Kuni Niel´ni arvati et eralduv hapnik pärineb CO2´st, mitte veest nagu tema leidis.
Niel ja Steiner - 1961 - kogu elusloodus jaguneb pro- ja eukarüootide rühmadeks.
1931. astal esitas van Niel valemi, mis kirjeldab nii taimede kui ka bakterite fotosünteesi:
2 H2A + CO2 → 2A + CH2O + H2O
A on taimede puhul hapnik ja fotosünteesivate väävlibakterite puhul väävel.
Paul Erlich
Temast alates räägime kahjulike bakterite hävitamisest. Silverman - preparaat, mis mõjus unitõve tekitajale. Aafrika unitõbi. Algloom . Pärssis süüfilisetekitajat.
Tänapäeval ei kasutata kuna on leitud vähem-toksilisi ühendeid.
Prontosil muutub inimese organismis sulphanilamide’s.
Tuberkuloosi ravim ionised - tänapäevalgi kasutusel. Bensalkoonium… hambapastas.jne
Fleming
Avastas lüsosüümi, mis lagundab bakteri rakukesta. Bakteri rõhk tõuseb ja ta lõhkeb.
1928 - Penicillium notatumi - pärsib stafülokokkide kasvu.
Penitsiliin hävitas kolooniad . Hariduselt oli arst, penitsiliini puhastasid Oxfordis Chain , Florey ja Heatley (keemikud).
1941 - esimest korda testiti inimeste peal.
2. Ms sulphanilamide, ei osatud penitsiliini toota suurtes kogustes.
Ektremofiilid – bakterid, kes armastavad äärmusi.
Leuunewhoek – tema mikroskoobid , esimeses kirjas kirjeldas hallitust. Vaatles ainuraksete loomade esindajaid, kuid avastas oma mikroskoobiga ka punased verelibled ja spermatosoidi. 1683 – esimesed joonised bakteritest. Kuulus on L-i katse pipraleotisega. Ta arvas , et pipar on seetõttu terava maitsega, et pipral on küljes väikesed ogad ja need torkavad keelt. Et seda uurida, pani ta pipraterad mõneks nädalaks vette, et neid pehmendada. Pipraleotises nägi ta hiljem väga palju mikroorganisme, kes olid seal paljunenud. Tegi katse äädikhappe ja kuuma kohviga, loputas nendega oma suud .
Hook - 1660. a. (25 aastaselt) konstrueeris uut tüüpi kaheläätselise mikroskoobi, millel oli olemas nii objektiiv kui ka okulaar .
NB! Hook tegi enda mikrokoobi varem, kui Leeuwenhoek . L. sai inspiratsiooni Hooke ´i töödest ja tegi ka endale töövahendi! 17. sajandi suurim eksperimentaator ja leiutaja.
Võttis kasutusele mõiste rakk.
Alguses arvati, et mikroobid tekivad lagunevast orgaanilisest ainest, kuna neid sealt leida oli võimalik.
Paljud progressiivsed teadlased aga arvasid, et ka mikroobid tekivad endasugustest.
Pasteur - Parima tõestuse mikroobide isetekkimise võimatuse kohta annab Louis Pasteur, kasutades kurekaelaga kolbe.
Kurekaelaga kolvis kuumutatud puljong jäi steriilseks, kuigi hapnik pääses kolbi. Välisõhus sisalduvad mikroorganismid sadenesid kolvikaelas. Kui kolbi kallutada ja pesta kaelas sadenenud mikroobid puljongisse või kael lõhkuda, algas puljongis kohe kiire rakkude paljunemine. Pasteuril oli õnne, et ta kasutas oma kurekaelaga kolvis puljongit , mitte heinatõmmist, milles alati on batsillide spoore, mis kuumutamisel ei hävi.
L. Pasteur pani aluse:
1. füsioloogilis-biokeemilisele mikrobioloogiale
2. tööstusmikrobioloogiale
3. meditsiinilisele mikrobioloogiale
Lister – võtab kasutusele fenoollahuse, opiasjade jt puhastamiseks.
9.Leidke nimistust need organellid , mida prokarüootidel ei ole.
Prokarüootidel ON ribosoomid ja valgu süntees toimub ka. 70S tüüpi. Rakusisaldiste järgi.
Puudub tuumamembraan , tõelised histoonid (valgud, mis hoiavad DNAd koos), diploidne kromosoomistik , üldjuhul steroolid rakumembraanis, 80S ribosoomid, tsütoplasmavõrgustik, mitokondrid , plastiidi , Golgi kompleks , tsentrioolid , mikrotuubulid .
10.Joonista kokkide agregaadid ja too näited.
Kerakujuline. Slaidil üksik kokk , esinevad ka gruppidena. Athrobacter. Megashaera, halococcus - soola sees kerakujuline baakter -, veillonella, enterococcus - soolestikus olev bakter.
Pildistatud naha pinnal, see kokk võib põhjustada haavanakkusi.
Kõige lihtsam on kaksikkokk - diplococcus. Slaidil hoiab kahte koos rakukesta väliskiht Ahelkokk v streptokokk - ühes tasapinnas, kokku jööb ikka kaks rakku. Streptokokid eritavad lima, tekib polüsahhariidi kest..sinna rakku tekib ka piimhape , mis tekitab auke hammastesse.
Rakud on ribosome täis. Streptokokk on ka kõige suurem bakter - theo margarita…eelnevalt kirjas. Pikk ahel.
Nelikkokk - tetraad. Nendest on võimalik kokki panna plaaate. Aerococcus, Planococcus, Lampropedia, Thiopedia.
Deinos - tumpline, coccus - tera .
Tajub hästi UV- kiirust . Suudab kromosoomi uuesti kokku panna, kui on DNA ahel katkenud. (deinococcus)
Kuupkokk - nim ka sartsiin Kui pooldumine toimub kolmes teineteisega ristuvas tasandis. Nt micrococcus - inimese nahapinnal olev bakter. Sarcina - loomavatsas olev bakter.
Methanosarcina - tegu arhega. Pediococcus - piimhappebakter ja õllesaastaja. Ebaeeldiva hapuka maitsega ja limane õlle jäääb pediococcuse saastega.
Kobarkokk e stafülokokk - pildil ka. Tsafülokokid on ntx auditooriumi õhust kätte saadavad ka. Stafülokokkidel on viinamarjakobara moodi kogumid.
Kokkide ahelaid moodustab näiteks ka väga suurte mõõtmetega bakter Thiomargarita.
Thiomargarita namibiensis’e üksiku raku diameeter on kini 0.8 mm. Pildil kett Thiomargarita rakkudest. Thiomargarita namibiensis’e nimetus tähendab Namiibia väävlipärli.
Vistrike põhjusteks on ka suur stafülokokkide hulk nahal.
11.Pulkbakteril kirjeldada, kas on tömbid otsad , kitsad või paksud, tähelepanelikult kirjeldada.
Batsillidel esinevad ainult ahelataolised agregaadid - streptobatsillid ja diplobatsillid. Pikki kette
moodustavad paljud perekonna Bacillus, Clostridium ja Bacterium esindajad. Pseudomonaadid on sageli
diplobatsillidena. Ketti agregeerunud rakkudel võib olla ka ühine kapsel .
Siberi katku tekitajate pulkbakterite Bacillus anthracis rakud moodustavad kette. Rakkudes näha heledad värvumata endospoorid.
Pulkbakterite rakuotsad võivad olla teritunud (Cytophaga), harunenud (Corynebacterium, Mycobacterium ), tömbid (B. anthracis) või ka ellipsoidsed (enamik batsille).
12.Mida tead aktinomütseetidest?
Arvati, et tegu on seentega , Tglt prokarüoot.
Levinud mullas. Võimelised lagundama raskesti lagundatavaid orgaanilisi aineid. Valgud toiteaineks. Mullas on palju endospooride moodustajaid - bacillus´sed. Eksoensüümid - ekso - välja. Valgud on alati stabiilsemad , siis kui nad saavad mingile pinnale kinnituda.
Aktinomütseedid - antibiootikumide tootja.
Mis on genoom - kogu organismi geenide kogu. Kõige väiksem genoom prokarüootidel.
Aktinomütseetidel on lineaarsed kromosoomid .
Vetthülgav pind - koniitide tõttu pinnal - hülgavad vett.
Suure genoomiga bakterid.
13.Mis võiks olla põhjus, et parasiitsetel bakteritel on väikesed genoomid ?
Sest nad elavad teiste organismide arvel, neil ei ole vaja palju erinevate funktsioonidega valke.
Klamüüdiatel on väikesed genoomid, tema genoom on väike, sest ta elementaar keha on ka pisike. Näiteks nad ise ei suuda ATP´s sünteesid ja siis genoom on selle võrra väiksem, kasutab peremees organismi võimet, tema sünteesitud ATP´d kasutab.
14.Temperatuurirühmad: 4...psührofiilid (hea kasv 0kraadi juures,) , meso-(meelistemp 37kraadi, inimese soolestikus elavad bakterid), termo -(max 70-80) ja hüpertermofiilid(tmax 116, tõuseb kogu aeg).
Kuidas 116kraadi juures vesi ei kee - ookeanis kuumaveeallikate juures, kus on kõrge rõhk. Seal bakteris elavad
15.Kuidas on võimalik saada tahkeid ja vedelaid membraane?
See, kas mikroob madalal temperatuuril toituda saab või ei, sõltub eeskätt tema transportsüsteemide seisundist. Kui toiteainete transportsüsteemid madalal temperatuuril ei tööta, siis muidugi ei saa rakk ka kasvada. Transportsüsteemid on kõik seotud membraaniga ja koosnevad membraani paigutunud
transportvalkudest. Transpordi toimumiseks peab membraan olema “vedel” ja võimaldama valgul oma tööd teha, liikuda.
Selleks et oleks vedelam on vaja küllastamata rasvhappeid .
Küllastatud teevad jäigaks ja sirgeks.
Küllastatud võiksid olla termofiilides, et nad vedelaks ei läheks,.
Arhede rakumembraan - peavad oelma töövõimelised üle 100kraadi. Ühekihilised ja eetersidemetega..tetrameter lipiidid . - kõige stabiiilsemad.
16.Nim baktereid, kes hapestavad oma keskkonda ja kes leelistavad.
Hapestavad hambakatubakkterid ja leelistavad näiteks Helicobakter pylori . Oma elukeskkonna hapestavad ka kääritajad bakterid, kelle happetolerantsus pole eriti suur.
Atsidofiilid on bakterid, kes eelistavad happelist keskkonda. Sulfolobus, Stygiolobus, Metallosphaera. Need on kõik arhed . Kõige atsidofiilsem bakter on arhe Picrophilus. Kasvab hästi pH 0.7 juures. Aga ka eubakterite hulgas on atsidofiile. Thobacillus thioxidans. G(-) bakter. Vist kõige atsidofiilsem bakter. Talub ka pH 0.5, optimaalne on talle pH 2-3. Thermoplasma acidophila. Kestata arhe. Lüüsub pH väärtustel üle 5.0.
Alkalifiilid eelistavad aluselist keskkonda. Keskkonna leelistavad valke ja uureat lagundavad bakterid ja ka nitraate redutseerivad bakterid. Uriini leelistumine Proteus mirabilise ja Ureaplasma toimel toob kaasa fosfaatide väljasadenemise ja neeru- ja pöiekivide tekke. Helicobacter pylori lagundab ka uureat ja kaitseb end NH3 pilvega maohappe eest. Üks paremini läbiuuritud alkalifiil on Bacillus firmus. Bacillus licheniformis’e eksoensüüme (amülaasid, lipaasid , proteaasid ) kasutatakse pesupulbrite lisandina, sest nad töötavad hästi aluselises keskkonnas. Ka tsüanobakterid eelistavad aluselist keskkonda, sest assimileeritav CO2 lahustub hästi aluselises vees.
Neutrofiilid kasvavad hästi neutraalses keskkonnas. Enamus baktereid on neutrofiilid.
17.Kuidas saab helicobacter pylori inimese maos elada? Mao limaskestale kinnitub…haavanditega seostatakse teda. Tema relvaks on ureaas . Lagundav ensüüm. Tekitab enda ümber ammoniaagi pilve, mis neutraliseerib mao hapet, tema ümber ph aluselisem siis.
18.Miks on kasulik karbamiidiga näts?
Inimese suuuõnnes on uureat lagundavad bakterid. Karbamiid on toiduks uureat lagundavatele bakteritele.
19.Mis on kõige kiirgusresistentsem bakter?
Deinococcus radioduras - tumpline ümarbakter, kes talub kiirgust.
20. Inimese mikrofloora üldselt?
Inimese kehapiirkondade normaalne mikrofloora. See on mikroobide populatsioon , mis elab koos inimesega ega põhjusta
tavaolukorras tema haigestumist. Enamus inimesega koos elavatest mikroobidest on sooletraktis. Palju on mikroobe ka nahal, limaskestadel, suuõõnes, hingamisteedes ja urogenitaaltraktis. Igal kehapiirkonnal on erinev normaalne mikrofloora.
Soolestikus on kõige rohkem mikroobe, neid on umbes 800g.
Floora - taimestik ..microform.vana mõiste - mikroorganiismide popiulatsiooni mõeldakse selle all.
Sõltub soolestiku mikrofloorast, taimetoitlastel on natuke teise koostisega. Kliimast jne.
Tinglik patogeen (haigusepõhjustaja)…normaalsesse mikrofloorasse kuuluv organism, kes teatud tingimustes muutub haigusetekitajaks.
Nö juhuseotsijad.
Peale hamba väljatõmbamist järgneb antibiootikumide kuur, et ei toimuks tinglike patogeenide sattumine vereringesse.
Gnotobiondid - organism, kelle mikro .floora on teada. Need võivad olla mikroobivabad organismid, aga ka mikroobivabad organismid, keda on eksperimentaalselt nakatatud teatud mikroobidega. On kui elav katseklaas, mis võimaldab uurida bakterite toimet makroorganismile. Esimesed mikroobivabad loomad, keda uuriti, olid tibud.
Mikroobivabad loomad on vastuvõtlikud bakteritele.
Naha mikro.floora
Nahk on kuiv, kuid happeline.
Brevibacterium - higibakter. .. metioniin - väävlit sisal…mtüülmerkaptaan tekib, mis on tüüpilise halva higi lõhnaga.
Ka haisvates juustudes on brevibacteriumi . E merkaptaani.
Suuõõne mikro.floora
Pidevalt ei tohi maiustada, sest siis on suu mikroobidel koguaeg toitu. Suus on u 500 erinevat bakteriliiki,
Paradontoos - igeme taganemise ja luu kadumine, hammaste juures tulevad välja. Terved ham bad võivad suust ära kukkuda .
Mao ja soolestiku mikrofloora - maos enamus hävivad. Nt helicobacter jääb ellu. Enne räägitud.
Piimhappebakterid võivad ka mõned ellu jääda.
Vähehapelise mao puhul on kahjulik toidus olev kõrge nitraatide sisaldus.
Jämesool on anaeroobne kamber .
21.Millest toituvad jämesoole mikroobid?
Jämesoolebakterid toituvad soolelimast, irdunud sooleepiteelirakkudest ja ainetest, mis on jäänud ülemistes seedekulgla osades seedimata ja imendumata.
22. Bakteri rakukesta ehitus?
Bakterid saab rakukesta ehituse järgi jagada nelja suurde rühma:
1. mükoplasmad- rakukest puudub.
2. G (+) bakterid - rakukest paks, homogeenne
3. G(-) bakterid - rakukest mitmekihiline , rakukestas välismembraan
4. Valgulise kestaga bakterid (osad arhed).
5. Pseudopeptidoglükaankest (osad arhed).
6. G(+) ja G(-) kesta vahepealsed vormid (Pectinatus, Deinococcus)
Protoplast on rakk, millelt on eemaldatud rakukest, näiteks lüütiliste ensüümidega (lüsotsüüm). Lisaks lüsotsüümile lagundavad rakukesta ka endopeptidaasid ja amidaasid. Protoplast võtab kera kuju. Protoplastid hingavad, sünteesivad valku ja nukleiinhappeid. Aga nad ei suuda resünteesida rakukesta, reeglina ei poolduega adsorbeeri faage.
Sfäroplast on osaliselt kahjustatud kestaga rakk. Neid leidub alati vanades kultuurides. Neid võib saada ka rakke kasvatades penitsilliini manulusel. Sfäroplastidele adsorbeeruvad faagid , nad poolduvad ja taastavad rakukesta, kui normaalsed tingimused taastuvad .
23. Peptiidoglükaani ehitus?
Peptidoglükaan on heteropolüsahhariid, mis koosneb ahelatest, milles vahelduvad N-atsetüülmuraamhape (M) ja N-atsetüülglükoosamiin (G). Need 2 monomeeri on omavahel seotud β-1,4-glükosiidsidemega. Peptidoglükaanvõrgustiku lihtsustatud skeem ühel pulkbakteril. Paralleelsed jooned on glükaanahelad, mis koosnevad beeta-1,4-glükosiidsidemega seotud Natsetüülglükoosamiinist(G) ja N-atsetüülmuraamhappest (M). N-atsetüülmuraamhape on N-atsetüülglükoosamiini ja piimhappe ester . Ahelad on ühendatud võrgustikuks tetrapeptiidide vahendusel.
24. Kuidas oleks võimalik kahjustada bakteri rakukesta?
Lüsotsüüm, antibiootikum
25. Kochi postulaadid
Meditsiinilise mikrobioloogia rajaja.
Need on tingimused, mis peavad olema täidetud, et tõestada, et just mingi konkreetne haigusetekitaja põhjustab just seda konkreetset haigust. Töötati välja siberi katku tekitajat uurides.
1. Mingi haiguse tekitajaks peetav mikroob peab vastavat haigust põdevas organismis pidevalt esinema .
2. See mikroob tuleb isoleerida puhaskultuuri.
3. Terve organismi nakatamisel selle puhaskultuuriga peavad ilmnema sellele haigusele iseloomulikud tunnused.
4. Haigest organismist peab olema see mikroob jällegi puhaskultuuri isoleeritav.
Kochi poolt kasutusele võetud meetodid ja tehtud avastused:
3. Ripptilga meetod mikroskopeerimisel, bakterite pildistamine mikroskoobis.
4. Siberi katku tekitaja (Bacillus anthracis), kooleratekitaja (Vibrio cholerae) ja tuberkuloositekitaja (Kochi kepike, Mycobacterium tuberculosis) kindlasktegemine. Tuberkuloosi uurimise eest sai ta 1905. a. Nobeli preemia. Koolera uurimise eesmärgil käis korduvalt ekspeditsioonidel Egiptuses ja Indias.
26. Millal koguvad bakterid varuaineid?
Vastavalt keskkonnatungimustele, kui on halvad tingimused, siis tekib varuaineid vastavalt vajadusele juurde. Polüsahhariide kogutakse rakkudesse siis, kui rakkudel on rohkesti C-allikat ja vähe N-allikat. Kui rakkudele anda N-allikat juurde, siis hakkavad nad varupolüsahhariide kasutama. Varuaineid hakatakse koguma siis, kui keskonnas on piisavalt varuaineallikat.
27.Joonista, kuidas võivad viburid paikneda bakteritel.
Viburite paigutus on oluline diagnostiline tunnus. Viburid võivad paikneda üksikult või kimpudena.
Nad võivad kinnituda kas raku poolusele, pooluse lähedale, raku küljele või ümbritseda kogu rakku.
A. Monopolaarne monotrihh, Caulobacter, Vibrio
B. Monopolaarne polütrihh e. lofotrihh, Pseudomonas, Thiospirillum
C. Bipolaarne monotrihh, Wolinella succinogenes
(all keskel) Bipolaarne polütrihh, Halobacterium halobium, Spirillum
D. Peritrihh, E. coli, Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis
Muu paigutus, Alcaligenes, Selenomonas, Pectinatus, Propionispora vibrioides
Periplasmaatilised viburid spiroheetidel
28. Millisest otsast vibur kasvab?
Vibur kasvab otsast. Viburi kasv toimub järjestikuste monomeeride liitumisega viburi distaalsele
otsale - automontaazhiga. Monomeerid transporditakse viburi otsa viburikanali kaudu. E. coli’l saab vibur valmis 10
minutiga. Kui viburi tipp murdub küljest ära, siis see regenereeritakse. Viburi kasvu on uuritud enim E. colil ja S.
typhimuriumil. See toimub nii:
1. M-ketas paigutatakse rakumembraani.
2. Mot-valkude monteerimine membraani M- ketta ümber.
3. Telgvarda komponentide eksport tsütoplasmast ja monteerimine M-ketta peale.
4. P ja L-ketta valkude eksport tsütoplasmast ja monteerimine telgvarda ümber.
5. Konksuvalkude eksport ja monteerimine.
6. Konksuseoseliste sidevalkude ja viburi tipuvalgu eksport ja seostamine konksu distaalsesse otsa.
7. Flagelliini monomeeride eksport ja paigutamine sidevalkude ja tipuvalgu vahele.
29. Kirjelda sporulatsiooni etappe
Bakterid moodustavad spoore aktiivse kasvu lõppedes, kui tingimused muutuvad ebasoodsaks (välise toitaineallika otsalõppemine, jääkainete kogunemine, kuivus). Kui kultuuri hoida pidevalt aktiivse kasvu faasis (anda piisavalt toitaineid), siis ta ei sporuleeru. Sporogeneesi saab indutseerida ka Mn lisamisega söötmesse, rakkude kultiveerimisega mullaagaril, kartuliagaril. Spoor moodustub 1.5 tunni -1 ööpäeva möödudes peale sporulatsiooni algatamist. Energiaallikana sporulatsioonil kasutatakse varuaineid: polüsahhariide ja polühüdroksüvõihapet ja ka emaraku komponente, mis sporulatsiooni algfaasis lagundatakse. Sporulatsiooni esimestel etappidel võib protsessi tagasi suunata toitainete, näiteks glükoosi lisamisega. Teatud sporulatsiooni etapist alates aga ei protsess enam pidurdatav. Sporulatsiooniga on seotud vähemalt 200 geeni, mis aktiveeruvad sporulatsiooni käigus. Spoori teke B. subtilisel võtab aega ca 8 tundi, idanemine toimub aga kiiresi, umbes 1-1.5 tunni jooksul.
a)Rakkude jagunemine Ftsz valgu toimel, rakud jagunevad nööördudes. Kui toitu ja niiskust on piisavalt.
b)Elutingimused halvenevad hakkab sporuloos toimuma.
Sporogeneesi etapid.
1. DNA replikatsioon . Moodustub 2 kromosoomi, mis paiknevad raku keskosas pulkja moodustisena
(aksiaalfilament).
2. Üks kromosoom koos osa tsütoplasmaga liigub raku ühele poolusele ja eraldub sissesopistuva rakumembraanist moodustuva vaheseinaga. Moodustub 2 ebavõrdse suurusega rakku, väiksemast osast moodustub spoor.
3. Moodustuv spoor kattub emaraku TPMga. Moodustub prospoor e. eelspoor. Prospoor on ümbritsetud 2 membraaniga, mõlemad osalevad spoori kattematerjalide sünteesis.
4. Prospoori kahe membraani vahele hakatakse sünteesima modifitseeritud peptidoglükaanist kihti- korteksit.
5. Spoori peale moodustuvad valgulised spoorikest ja eksospoorium. Need sünteesib emaraku membraan !
Spoori küpsemise käigus ladestub spooriplasmasse Ca-dipikolinaat, sünteesitakse SASP valgud ja spoor omandab termoresistentsuse. Spoorid vabanevad vegetatiivse raku autolüüsil. Spoorikest hoiab ära spoori idanemise ebasoodsates tingimustes. Mutandid, millel spoorikestad on defektsed, idanevad ebasoodsates tingimustes ja hukkuvad.
30.Nimeta suure genoomiga baktereid
Akineedid , aktinomütseedid -mitmel Streptomyces perekonna liikmel 8-10 Mb , müksobakterid.
31.Mis on osmoretseptorid ja milleks neid vaja on?
Osmoprotektorid. Kui keskkonnas osmootne rõhk tõuseb, siis on mikroobil võimalik tõsta ka rakusisest osmootset rõhku. Rakus hakatakse sünteesima osmoprotektoreid. Need on vees hästi lahustuvad väikese molekuliga org. ained. Osmoprotektorid stabiliseerivad ka valke.
OSMORETSEPTOR – organ, mis reageerib rõhu muutusele.
32. L. Pasteuri avastused ja millele ta aluse pani. Vaktsiinid. (vist oli lisaks kolmele teisele kuulsale mikrobioloogile)
33 Ehituslikud ja mitteehituslikud tunnused bakteritel.
Morfoloogilised tunnused
Raku kuju, raku suurus, koloonia morfoloogia, värvumine Grami järgi, piilide ja viburite olemasolu, liikumisviis, endospooride esinemine ja paiknemine, rakusisaldised, pigmentatsioon .
MITTEEHITUSLIKUD:
2) Füsioloogilised ja metaboolsed (ainevahetuslikud).
Süsiniku- ja lämmastikuallikate kasutamine, rakukesta koostiskomponendid, energiaallikad ,
käärmisproduktide loomus, peamine toitumistüüp, temperatuurinõudlus, liikuvus, osmotolerantsus,suhtumine hapnikku, pH-taluvus ja-nõudlus, fotosünteesipigmentide loomus, soolataluvus, sekundaarmetaboliitide moodustamine, tundlikkus antibiootikumidele ja teistele inhibiitoritele, varuainete loomus
3) Biokeemilised . Reaktsioonid raku sees, mis seal laguneb ja mis tekib, sisesed protsessid.
4) Ökoloogilised. Kooselu teiste organismidega , tüüpiline elupaik, patogeensus kõrgematele organismidele jne. Ökoloogilised tunnused aitavad sageli organismi ka määrata. Näiteks kui bakter on isoleeritud väga kõrge temperatuuriga keskkonnast, siis on suure tõenäosusega tegu arhebakteriga.
5) Genotüübilised (genoomi suurus, GC% DNAs),
Heaks meetodiks organismide sarnasuse võrdlemisel on nende DNAde järjestuste suhtelise sarnasuse ( homoloogia ) määramine. Hübriidse DNA suhtelise hulga järgi on võimalik hinnata kahe võrreldava DNA
homoloogsust. Ühte liiki kuuluvatel tüvedel on DNA homoloogsus 70% või enam. Kui see homoloogsus on madalam, siis ei kuulu võrreldavad tüved samasse liiki. Ühte perekonda kuuluvatel liikidel peaks DNA homoloogsus olema 40-60%.
6) Makromolekulide järjestused, (täisgenoomid, teatud geenide järjestused, valgujärjestused).
rRNA järjestused .
Juba ca 25 aastat on määratud rRNAd kodeerivate geenide ( rDNA ) järjestusi. rRNA geenid on head evolutsioonilised markerid, sest nende järjestused on vähe muutunud. Bakterite ribosomaalsete rRNAde ultratsentrifuugimisel eraldub 3 erinevat rRNAd: 23S, 16S ja 5S. Nende pikkused on 3300, 1650 ja 120 nt. Praegu on väga populaarne 16S rRNA sekveneerimine ja selle järjestuse kasutamine prokarüootide evolutsiooni uurimisel .
16S rRNA järjestuste sarnasust /erinevust saab kasutada just kõrgema järgu taksonite eristamiseks, kuna näiteks liikide eristamiseks ei ole tal piisavalt “lahutusjõudu”.
34. Pasteuri katse skeemi kommenteerimine
Pasteuri katse skeem. Kurekaelaga kolvis kuumutatud puljong jäi steriilseks, kuigi hapnik pääses kolbi. Välisõhus sisalduvad mikroorganismid sadenesid kolvikaelas. Kui kolbi kallutada ja pesta kaelas sadenenud mikroobid puljongisse või kael lõhkuda, algab puljongis kohe kiire rakkude paljunemine. Pasteuril oli õnne, et ta kasutas oma kurekaelaga kolvis puljongit, mitte heinatõmmist, milles alati on batsillide spoore, mis kuumutamisel ei hävi.
35.Mida pole prokarüoodil?
Prokarüoodil ei ole tuuma, kloroplaste, mitkondreid ehk siis organellid, mille son kahekihiline membraan.
36. Kes algatas bakterite fülogeneetilise uurimuse? (Carl Woese)
37. nimeta gram- ja gram+ baktereid.
Peptidoglükaanvõrk on kas 1-3 kihiline (graamneg.) või 15-40 kihiline (graampos.). Peptidoglükaani sünteesi
pärsivad beetalaktaamsed antibiootikumid (penitsilliinid, tsefalosporiinid). Seega mõjuvad need AB ainult aktiivselt kasvavale rakule.
Peptidoglükaani hulk ja paigutus on eri tüüpi kestaga bakterites erinev. Grami järgi värvides eristuvad erineva rakukesta ehitustüübiga bakterid, g(+) ja g(-). Grami järgi värvumine sõltub põhiliselt rakukesta polüsahhariidkihi (peptidoglükaan või pseudopeptidoglükaan) paksusest.
G(+) bakteril on paks mitmekihilinepeptidoglükaankest. Peptidoglükaaniga (muraamhappega) on kovalentselt seotud teihhuuhapped. (Mycobacterium, Corynebacterium).
G(-) bakterite rakukesta ehitus
Rakukest on mitmekihiline. Peptidoglükaanis on tetrapeptiidid seotud otse. Välismembraanis on ka poriinid .Välismembraan takistab mitmete hüdrofiilsete AB ( penitsilliin ) rakku tungimist ja seetõttu on g(-)bakterid penitsilliinile vähem tundlikud. Välismembraani ja rakumembraani vahelist ruumi g(-) bakteritel nimetatakse periplasmaks. Periplasma sisaldab mitmesuguseid valke, mis osalevad ainete transpordis (transporterid). Periplasmas on ka detoksifikatsiooniensüüme (penitsillinaas), restriktaase ja hüdrolaase (glükosidaasid, proteaasid, lipaasid), mis lagundavad neid molekule, mis hüdrolüüsimata kujul rakumembraani ei läbi. Poorid välismembraanis neid läbi ei lase, sest poori diameeter on selleks liiga väike.
Lipopolüsahhariidide (LPS) erinevused annavad bakteritele erinevad seroloogilised omadused. LPS lipiidosa on toksiline inimesele ja loomadele, põhjustades palavikku, lööbeid ja šokki. Seetõttu nimetatakse LPS kaendotoksiinideks. LPS verre näiteks siis, kui bakterid lüüsuvad.
Mõnedel metanogeenidel, halobakteritel ja Sulfolobus’el on rakukest valguline Värvuvad g(-)
Seeneraku kestas on spetsiifilistekskomponentideks kitiin ja beeta-1,3-glükaanid
38. Mida membraan sisaldab?
Fosfolipiide ja valke.
Rakumembraan (paksus 8 nm) ümbritseb bakterirakku ja on turgori mõjul surutud vastu rakukesta. Mükoplasmadel on rakumembraan rakule välispiirdeks. Membraan koosneb fosfolipiidide kaksikkihist, kus lipiidide hüdrofoobsed “sabad” (rasvhappejäägid) on suunatud membraani siseosa poole ja hüdrofiilsed “pead” membraani välispinna poole. Lipiidkomponendiga on elektrostaatiliselt seotud valgud, mis ei kata membraani pideva kihina, vaid paiknevad mosaiikselt ja osa valke läbistab membraane. Rasvhapete iseloomust (küllastatud, küllastumata) membraani lipiidides sõltub membraani voolavus ja funktsionaalsus erinevatel temperatuuridel . Eukarüootide membraanides on steroolid (inimesel näiteks kolesterool ), mis teevad membraani jäigemaks. Enamiku prokarüootide membraanides (v.a. mõned mükoplasmad ja metanotroofid) steroole ei ole. Selle asemel on bakterite (kuid mitte arhede) membraanidest leitud steroolitaolisi hopanoide. Arhedel on eeterlipiidid: glütserool on neis eetersidemega seotud pikaahelaliste süsivesinikega (isopreeni derivaadid , fütanool). Arhede membraan on kas ühekihiline (tetraeeterlipiidide puhul) või kahekihiline (dieeterlipiidide puhul).
39 Kuidas panna üles katse, nt kui tahetakse võrrelda plastikkoti ja biokoti lagunemist
40. Kui pikk on gener. aeg looduses?
Hästi pikad, kuni 24h.
41. Mis on kasvukõvera faasid ? kuidas
Lag e. stardifaasis toimub mikroobi kohanemine uute tingimustega (uus sööde, uus toiteainete [c] jne.). See toimub ensüümide induktsiooni abil. Rakud suurenevad, kuid esialgu ei pooldu. Rakud sünteesivad ribosoome ja uusi mRNAsid. Kui rakud hakkavad kiiresti ühtlase kiirusega poolduma, siis algab logaritmiline e. Eksponentsiaalne kasv. Kasvukõveral on rakkude arvu logaritmi ja aja vahel võrdeline sõltuvus. Logaritmilise faasi ajal kasvavad rakud maksimaalkiirusega, rakud on ühtlase suurusega ja koostiselt ühesugused (standardsed rakud). See on see faas, mille juures määratakse maksimaalset kasvukiirust ja generatsooniaega. Log-faas on lühike, kuna suletud kultuuris, kuhu toitaineid juurde ei lisata ja jääke ei eemaldata, hakkab toitainete [c] langus, hapniku [c] langus ja jääkide kogunemine kasvu piirama ja kasvukiirus langeb. Sellele faasile järgneb kasvu aeglustumise faas (retardation). Mikroobe aga on võimalik ka pikka aega hoida eksponentsiaalse kasvu faasis. Kemostaadid. Läbivoolusüsteem. Pidevalt lisatakse värsket söödet ja eemaldatakse osa rakke.
Aeglustumisfaasile järgneb statsionaarne faas. Selles faasis võrdub surevate rakkude arvuga (populatsioonis rakkude arv jääb stabiilseks, rakususpensiooni optiline tihedus ei muutu, kuigi elusrakkude arv väheneb). Statsionaarses faasis püsivad rakud varuainete arvel. Statsionaarses faasis toimub sekundaarsete metaboliitide süntees (AB) ja sporuleeruvatel vormidel
indutseeritakse endospooride moodustumine. Paljud mikroobid muutuvad statsionaarses faasis
transformatsioonikompetentseks. Statsionaarses faasis suureneb ka mutatsioonide hulk populatsioonis. Osa neist osutub kasulikuks, võimaldades muteerunud mikroobidel näiteks kasutusele võtta uusi toitaineid. Looduses on bakterid enamasti pidevas “näljas”, so samasugustes tingimustes nagu kasvu statsionaarses faasis. Sellised rakud säilitavad pikka aega eluvõime ja aktiivne kasv taastub , kui toitainete varud taastuvad.
Näide bakterite arvukuse määramise andmete ja vastavate kasvukõverate kohta.
Kahefaasilised kasvukõverad (diauksia).
Kui söötmesse lisada korraga kaks süsinikuallikat, millest üks represseerib teise kasutamist, siis on mikroobi kasv
sellisel segul kahefaasiline e. diauksiaga. Sellise kasvukõvera saab näiteks siis, kui kasvatada E. coli’t glükoosi ja
laktoosi segul: esmalt toimub kasv glükoosil ja kui glükoos söötmest otsa lõppeb, siis indutseeritakse laktoosi
kasutamiseks vajalike ensüümide süntees.
42. Kas ekstremofiilid suudavad fotosünteesida IP soojuse arvelt? (ei)
43. Nimeta mõningate haiguste põhjustajaid?
Siberi katk. Bacillus anthracis.
Botulism . Clostridium botulinum .
Koolera. Vibrio cholerae.
Uroinfektsioonid. E. coli, Proteus, Ureaplasma jt.
Difteeria . Corynebacterium diphtheriae.
Düsenteeria. Shigella tüved.
Toidumürgitus. Bacillus cereus, Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, E. coli, Salmonella typhimurium,
Staphylococcus aureus , Yersinia enterocolitica.
Gaasgangreen. Clostridium perfringens, Cl. histolyticum, Cl. septicum.
Gonorröa. Neisseria gonorrhoeae.
Legionelloos. Legionella pneumophila.
Leptospiroos. Leptospira interrogans.
Pidalitõbi. Mycobacterium leprae.
Meningiit . Neisseria meningitidis, Haemophilus influenzae.
Katk. Yersinia pestis.
Kopsupõletik. Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus,
Chlamydia jt.
Sarlakid. Streptococcus pyogenes.
Süüfilis. Treponema pallidum.
Teetanus. Clostridium tetani.
Trahhoom. Chlamydia trachomatis.
Tuberkuloos. Mycobacterium tuberculosis.
Tüüfus. Salmonella typhi.
Tähniline tüüfus. Rickettsia prowazekii.
Läkaköha. Bordetella pertussis.
Brutselloos. Brucella.
Kandidoosid. Candida albicans.
44. Pildi kirjeldus ( bdellovibrio paljunemistsükkel*)
Bdellovibrio on röövbakter, kel on omapärane paljunemistsükkel.
Bdellovibrio bacteriovorus tungib saakbakteri periplasmasse ja hakkab seal suurenema peremeesraku komponentide arvel. Kui rakk on piisavalt pikenenud, siis jaguneb ta viburitega varustatud tütarrakkudeks ja need vabanevad peremeesraku lüüsudes väliskeskkonda. Bdellovibrio on veebakter ja teda on eriti palju orgaanikarikkas vees, kus on palju
baktereid. Teda võib nimetada ka röövbakteriks. Kui ta kasvab Petri tassil tardsöötmel, kuhu on külvatud saakbaktereid, siis moodustuvad lüüsilaigud, nagu faagide puhulgi.
45. Bakterite generatsiooniajad? Mis piirab nende pooldumist looduses?
Enamikul bakteritel ongeneratsiooniaeg ca 1 tund. Looduses on bakteritel generatsiooniajad sageli pikad, kuni 24 tundi. Eri mikroobide generatsiooniajad on erinevad. Tuberkuloositekitaja ja süüfilistekitaja paljunevad teiste bakteritega võrreldes väga aeglaselt! Pooldumist looduses piiravad keskkonnatingimused.
46. Generatsiooniaja definitsioon ja millest sõltub
Bakterite arv populatsioonis suureneb pooldumisel geomeetrilises progressioonis:
2o ⇒ 21 ⇒22 ⇒23 ⇒24....2n
1⇒ 2⇒ 4 ⇒ 8⇒ 16
n on generatsioonide e. pooldumiste arv.
Log-faasi ajal on generatsiooniaeg konstantne ja selle faasi ajal tuleb seda määrata.
Generatsiooniaeg sõltub mikroobist, aga ka keskkonnatingimustest . Sõltub bakterite arvust mingis ajaühikus, bakterite arvust selle ajavahemiku lõpus ja pooldumiste arvust.
Generatsioonide arv : n = log Nt-log No/ log 2
Gen. Aeg : g= t x log2/logNt-logNo
Lisaks generatsiooniajale kasutatakse ka kasvukiiruse (μ) mõistet. See näitab, kui suur on biomassi (rakkude arvu)
juurdekasv ajaühikus, arvestatuna biomassi hulgale või rakkude arvule sel ajamomendil. Kasvukiirus on
maksimaalne eksponentsiaalses faasis. Kasvukiirus on seotud generatsiooniajaga valemi
μ = ln2/g kaudu.
47. Bakterite kasvufaasid + nimed
Lag e stardifaas, ekponentsiaalne kasv e logaritmiline faas, aeglustumise faas, statsionaarne faas.
48. Sporogeensete bakterite perekonnad
Bacillus Sporolactobacillus Thermoactinomyces Desulfotomaculum Clostridium
Sporomusa Propionispora vibrioides Sporohalobacter Anaerobacter
Heliobacterium, Heliophilum Syntrophospora Sporosarcina
49.Spoori võimalikud asukohad bakterirakus? ( terminaalne , külgmine…)
Endospoorid võivad rakus paikneda rakuk keskel (tsentraalselt), otsas (terminaalselt), otsa lähedal (subterminaalselt) või külgmiselt (lateraalselt). Nad võivad rakku paisutada või mitte. Need spoori painemise moodused on kõiks geneetiliselt määratletud ja neid kasutatakse ka bakterite määramistunnustena. Bacillus thuringensis’el moodustuvad lisaks endospooridele ka valgulised kristallilised parasporaalkehad (kollane joonis, variant 2), millel on insektitsiidsed omadused – nad on mürgised putukate vastsetele.
50. Võimalik maksimaalne temperatuur, mida spoor on võimeline taluma ?
121 C. Pyrolobus fumarii talub kõige kõrgemat temperatuuri, Tmax väärtuseks mõõdetud 116´C ning on võimeline taluma ka autoklaavimist 1 h jooksul 121´C juures.
51. Analüüsida jooniselt endospoori moodustamist, ning osata seda ise joonistada, kirjeldada?
Spoor sisaldab oluliselt vähem materjali, kui emarakk, milles ta moodustub, kuid ta peab sisaldama kõike vajalikku, et temast saaks idanemisel areneda uus rakk. Spoor ei sisalda selliseid komponente, mis on ebastabiilsed või kergesti asendatavad spoori idanemisel.
Bakterid moodustavad spoore aktiivse kasvu lõppedes, kui tingimused muutuvad ebasoodsaks (välise toitaineallika otsalõppemine, jääkainete kogunemine, kuivus)
52. Miks on adhesioon bakteritele kasulik?
Adhesioon on bakterile vajalik pinnale kinnitumiseks. Bakterid armastavad kleepuda tahketele pindadele. See kehtib nii looduses elavate mittepatogeensete bakterite kohta kui ka kõrgemaid organisme (inimene, loomad, taimed) koloniseerivate haigusetekitajate kohta. Kinnitumine aitab „vägesid koondada” ja kaitseb näiteks sobivast kohast väljauhtumise eest. Bakterid kinnituvad piilide, kapslikomponentide, pinnavalkude, lipopolüsahhariidide ja teihhuuhapete abil.
Osadel bakteritel on ka spetsiifilised kinnitumisplaadikesed ja jätked.Adhesioonil on mikroobide elus suur tähtsus. Tahketele osakestele kinnitunult toimub bakterite kasv kiiremini, kuna tahketele osakestele (mullaosakesed, detriit jne) adsorbeeruvad ka toitained
53.Grami värvimismeetod?
Grami järgi värvides eristuvad erineva rakukesta ehitustüübiga bakterid, g(+) SININE ja g(-) ROOSA Grami järgi värvumine sõltub põhiliselt rakukesta polüsahhariidkihi (peptidoglükaan või pseudopeptidoglükaan) paksusest.
54. Eksoensüümide ja antibiootikumide eripära, tähtsus?
Eksoensüüme (amülaasid, lipaasid, proteaasid) kasutatakse pesupulbrite lisandina, sest nad töötavad hästi aluselises keskkonnas ja on hästi spetsiifilised, mistõttu ei mõjuta oluliselt üldist keskkonda
55. Mitokondri ja kloroplasti erinevus/sarnasus?
Mitokondrid on raku energiat tootvad organellid. Neis viiakse lõpule glükoosi lagundamine ja sünteesitakse makroergilisi ühendeid (ATP). Mitokondri sisemembraani sissesopistisi nimetatakse mitokondri kristadeks (ka harjadeks), seal leiavad aset hingamisprotsessid.
Kloroplastid on taimerakkude ja eukarüootsete vetikate organellid, milles toimub fotosüntees.Kloroplastides neeldub päikesekiirgus ning vee ja süsihappegaasi abil toodetakse suhkruid. Kloroplastid annavad taimedele iseloomuliku rohelise värvuse. Kloroplastid võivad ka muunduda kromoplastideks.
Kloroplastides püütakse Päikese valgusenergia ja saadud vabaenergia säilitatakse ATP-na, mida kasutatakse NADP redutseerimisel NADPH -ks – läbi nende keeruliste protsesside toimubki fotosüntees.
56. Rakuosad eu- ja prokarüootsel rakul?
Rakukestad on eu- ja prokarüootidel erinevad. NB! Kõigil rakkudel ei ole kesta!
Rakukestas võib eristada kahte komponenti:
1) struktuurifibrille,
2) nendevahelist maatriksist .
Struktuurifibrillid koosnevad taimerakul tselluloosist, seenerakul 1,3- beeta-glükaanidest,
bakterirakul aga peptidoglükaanist.
Eukarüootses rakus on mitokondrid, endoplasmaatiline retiikulum , Golgi kompleks, tsentrioolid jne. Mitmed organellid eukarüootses rakus arvatakse olevat bakteriaalset päritolu – moodustunud ürgsesse eukarüooti neelatud bakteritest. Mitokondri eellaseks peetakse ürgset alfa-proteobakterit, kloroplasti eellaseks ürgset tsüanobakterit. Bakteritel puuduvad eukarüootidele omased organellid: mitokondrid, Golgi kompleks, plastiidid , endoplasmaatiline retiikulum, tsentrioolid, mikrotuubulitest rakuskelett. Bakteritel on aga olemas selliseid organelle, mis eukarüootidel puuduvad. Näiteks on bakteritel valgulise membraaniga ümbritsetud sigarikujulised aerosoomid, mis paiknevad kogumitena- gaasivakuoolidena. Fotosünteesivatel rohebakteritel on klorosoomid, milles paikneb osa fotosünteesipigmentidest.
Autotroofsetel bakteritel on kirjeldatud karboksüsoomid, mis sisaldavad ribuloosdifosfaadi karboksülaasi ja osalevad CO2 autotroofses sidumises. Neid organelle käsitletakse eraldi loengus.
Eu- ja prokarüootsel rakul on ka erinevad ribosoomid. Prokarüootidele on 70S ribosoomid, eukarüootide tsütoplasmas on 80S ribosoomid, organellides (kloroplastides, mitokondrites) on aga prokarüootset tüüpi 70S ribosoomid. Organellides on ka oma genoom! See toetab eukarüootse raku tekke endosümbioosi teooriat.
57. Arhede iseärasused?
Suudavad ainsana metaani toota.
Arhed on üks elu kolmest domeenist. 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?
Termofiilid: rakud on väikesed, vaba vee sisaldus rakkudes väiksem, rakukomponendid uuenevad kiiresti, rakus rohkesti polüamiine, osadel arhedel on leitud ka histoonitaolisi valke, ensüümid on termostabiilsemad, kui mesofiilidel, tRNAd on termofiilidel veidi teistsuguse koostisega: on GC- rikkamad ja neis esinevad modifitseeritud Nalused (5-metüültiouridiin). Termofiilide valkudes on rohkem ioonseid sidemeid valgu osade vahel ja vähem väljaulatuvaid linge.
Halofiilid: rakus on kõrge K+ sisaldus. See stabiliseerib neil ribosoome ja on osmoprotektoriks. Membraani pinnaga seotud valgud, ka kestavalgud vajavad aga stabiilsuseks kõrget Na+ sisaldust
59. Tardsöötmed: 1. keedetud kartuli lõigud! Siis zhelatiin ja siis agar.
60. Eu – ja prokarüootide viburite basaalkehade erinevused.
Eukarüootide viburid ja ripsmed kinnituvad rakule teistsuguse basaalkeha abil, kui bakteritel. Eukarüootide basaalkeha nimetatakse ka kinetosoomiks. Basaalkehas on mikrotuubulid paigutunud skeemi järgi 2 + 9 x 2. Motoorseks valguks on düneiin. Sellise basaalkehaga on näiteks ka inimese hingamisteede ripsepiteeli ripsmed
Bakteriviburi kinnitab rakule basaalkeha, mis koosneb valgulistest ketastest . Neid kettaid on kas üks paar või kaks paari. Ketaste arv sõltub bakteri rakukesta ehitustüübist.
61. Eu- ja prokarüootse raku võrdlus
Tunnus
Prokarüoot
Eukarüoot
Folügeneetiline rühm
Bakterid ja arhed
Vetikad , seened, algloomad , taimed, loomad
Tuum ja tuuma DNA organisatsioon
Nukleoid . DNA ei ole tuumast eraldatud membraaniga ega ole seotud histoonidega. Ainult mõnedel arhedel on histoonid.
Esineb tuumamembraan ja histoonid.
Kromosoomide arv. Ploidsus .
Üks rõngaskromosoom. Haploidne garnituur. Borrelia burgdorferil ja mõnel aktinobakteril on lineaarne kromosoom.
Mitu kromosoomi kas diploidne või haploidne.
Tsütoplasmaatiline DNA
Plasmiidid .
DNA, mis sisaldub mitokondrites, Glolgi kompleksis, kloroplastides ja tsentrioolis.
Membraanid
Ei sisalda steroole, erandid mükoplasmad. Steroolide rollis osadel bakteritel hopanoidid.
Sisaldavad steroole
Hingamisaparaat
Paikneb rakumembraani sopististel
Paikneb mitokondrite membraanis
Ribosoomid
70S
80S, organellides 70S
Mikrotuubulitest tsütoskelett
Puudub. Mõnel bakteril tubuliinina olemas.
Esineb – viburid, ripsmed, tsentrioolid, mitoosikääv.
Rakukest
Sidaldab peptiidoglükaani
Pepptiidoglükaan puudub
Viburid
Koosnevad ühest või mitmest valgulisest fibrillist
Üks vibur koosneb 20 fibrillist, mis paknevad skeemi järgi 9*2+2
Mmembraansed organellid
Ei esine
Esinevad
Lihtsa membraaniga organellid
Gaasivakuoolid, klorosoomid, karboksüsoomid
Puuduvad
Intronid geenides
Esinevad harva
Esinevad väga sageli
Arhede ühised jooned bakteritega:
1) rõngaskromosoom;
2) genoomi suurus;
3) operonide esinemine – erinevate ülesannetega geenid moodustavad neid, kindel kompleks;
4) mRNA intronite puudumine – kahe geeni vaheline kompleks, mingi mõtetu ala;
5) 70S ribosoomid;
6) Metabolismiensüümide aminohappeline järjestus.
Arhede ühised jooned eukarüootidega:
1) histoonid;
2) Rakuskelett;
3) DNA- seoseline RNA polümeraas kompleksne ja koosneb paljudest subühikutest;
4) Transkriptsioonifaktorid homoloogsed eukarüootide omadega.
Arhede ja bakterite viburite erinevus.
1. Arhede ja bakterite flagelliinide valgud on erinevad.
2. Arhede vibur kasvab alusest , bakterite oma tipust.
3. Arhede viburi paneb pöörlema ATP hüdrolüüs, bakterite oma ioongradient membraanil .
4. Arhede vibur on peenem kui bakterite oma ja meenutab pigem bakterite piile.
5. Arhede ja bakterite viburite sarnasus tuleneb sarnase funktsiooniga organellide konvergentsest evolutsioonist
Taksised (suunatud liikumised)
Taksis on organismide võime suunatult liikuda. Taksised jagatakse:
1. kemotaksis - See on suunatud liikumine keemiliste ainete mõjul , 2. aerotaksis Aerotaksis on hapniku mõjul toimuv suunatud liikumine , 3. fototaksis Võime suunatult liikuda valguse mõjul , 4. magnettaksis 1970. a. isoleeris Richard Blakemore järvemudast bakterid (Aquaspirillum magnetotacticum), kes reageerisid magnetväljale. Nende raku pikiteljel tsütoplasmas paiknevad Fe3O4 (magnetiidi) kristallid -magnetosoomid. Võimaldavad baktereid orienteeruda (liikuda) magnetväljas. Põhjapoolkeralt isoleeritud bakterid liiguvad põhjasuunas, lõunapoolkeralt isoleeritud aga lõunasuunas. Tegelikult on need bakterid mikroaerofiilid ja nad liiguvad veekogu põhja
poole, kus hapnikku on vähem. , 5. osmotaksis, 6. termotaksis.
Taksis võib olla positiivne või negatiivne. Positiivseid mõjureid nim. atraktantideks, negatiivseid repellentideks.
Mikroorganismid võib kuju järgi jagada 4 põhirühma:
1. kerabakterid e. kokid
2. pulkbakterid e. batsillid
3. kruvibakterid e. spiraalsed bakterid ( spirillid ja vibrioonid)
4. keeritsbakterid e. spiroheedid
Raku kuju tagab tugev rakukest. Kui bakterilt rakukest eemaldada, siis ta võtab isotoonilises lahuses kera
kuju sõltumata sellest, milline kuju tal enne oli.
Lisaks neile põhikujudele on ka teisi kujusid : on niite moodustavaid ehk niitjaid baktereid, baktereid, kes
moodustavad hüüfistikku ehk mütseeli (aktinobakterid ehk aktinomütseedid), viljakehasid moodustavaid
baktereid (müksobakterid). Kestata bakteritel (mükoplasmadel) puudub kindel kuju, nad on paljukujulised
ehk pleomorfsed. Paljudel bakteritel on ka rakkudel jätked, mis võivad osaleda näiteks raku kinnitumises
pinnale või ka paljunemises. Kuna paljud jätketega bakterid paljunevad pungudes, siis käsitletakse sedasorti baktereid sageli punguvate ja jätketega bakterite rühmana.
Hapniku möju mikroorganismidele
Hapniku [c] öhus on 21 mahu%. Mikroobid suhtuvad hapnikku erinevalt ja jagatakse selle tunnuse alusel rühmadesse.
1. Aeroobid . Vajavad eluks hapnikku. Aeroobide hulgas eristatakse mikroaerofiile, kellele kõrged hapniku
kontsentratsioonid on toksilised. Sellised on spirillid, N2 fikseerivad bakterid ja vesinikubakterid.
2. Fakultatiivsed anaeroobid. Saavad energiat hapnikuseoselisest metabolismist ja taluvad hästi hapnikku, kuid
hapniku puudumisel võivad ümber lülituda kas kääritamisele või anaeroobsele hingamisele. Siia kuuluvad näiteks
nitraatsed hingajad, enterobakterid , S. cerevisiae. Reeglina kasvavad hapniku olemasolul kiiremini, kui ilma
hapnikuta.
3. Anaeroobid. Saavad energiat kas anaeroobsest hingamisest või kääritamisest. Nende hulgas on ka kemolitotroofe(metanogeenid) ja fotolitotroofe (rohelised väävlibakterid). Eristatakse rangeid anaeroobe, kellele hapnik on väga toksiline (metanogeenid, sulfaate redutseerivad bakterid, rohelised väävlibakterid) ja aerotolerantseid anaeroobe, kes hapniku juuresolekul ei hukku (piimhapebakterid, osad klostriidid). Looduses, näiteks mullas ja vees detriidiosakestel arenevad körvuti aeroobid, fakult. anaeroobid ja anaeroobid. Moodustuv hapnikugradient vöimaldab igal mikroobil leida endale sobiva koha.
Maakera biomassist on ca 50% mikroobne. Inimese kehas ja kehal (sooles, naha pinnal) on rohkem mikroobirakke, kui keharakke. Mikroobid võivad osutuda ebasoovitavaks ja põhjustada haigusi ( patogeensed mikroobid), toiduainete riknemist, korrosiooni jne. Mikroobide arvu on võimalik vähendada ja neid ka tappa kasutades erinevaid mooduseid.Steriilimisviisid: 1) kuumutamine (termiline steriilimine ), 2) kiiritamine, 3) filtreerimine , 4) töötlemine
kemikaalidega, 5) töötlemine gaasidega.
Kõrge temperatuur kui mikroobe hävitav tegur
1) Kuiv kuumus (leegis kuumutamine, steriliseerimiskappides kuumutamine). Nii steriilitakse külviaasu, pintsette, tühje kolbe jne. Kuiv kuumus toimib oksüdeerijana. Steriilimiseks vajalik kuumutamisaeg 170 kraadi juures on 1 tund, 160 juures 2 tundi.
2) Keetmine vees. 30 min-line keetmine tapab bakterid, kuid ei hävita kõikide bakterite endospoore. Ka mõned viirused võivad ellu jääda.
3) Kuumutamine veeaurus rõhu all (autoklaavimine) (laboratoorsed söötmed jm vahendid). Niiske kuumus denatureerib valke ja DNAd, kahjustab membraane. Kodus võib autoklaavi asemel kasutada kiirkeedupotti.
4) Pastöriseerimine (ei taga steriilsust, vähendab oluliselt mikroobide arvu: piim, õlu, hoidised). Piima pastöriseerimise põhirezhiimid: a) 72°C 15 sekundit ja siis kiiresti jahutada; 140 to 150°C 1 kuni 3 sekundit, siis kohe jahutada. Viimane meetod on ultrapastöriseerimine.
5) Tündaliseerimine (lühiajaline keetmine, seejärel soojas hoidmine ning uuesti keetmine. Keetmine ergutab endospoorid idanema ja keetmisele järgnev soojas hoidmine soodustab kõigi endospooride idanemist vegetatiivseteks rakkudeks, mis järgneva keetmisega hävitatakse). Meetodi pakkus esimesena välja John Tyndall
Desinfitseerivad ained ei tapa endospoore ja ka mitmeid viirusi, kuid nad hävitavad enamiku bakterite vegetatiivsed rakud.
Iga mikroobi iseloomustab 3 temperatuuri karakteristikutkardinaalpunkti:
1. T min - temperatuur, millest madalamal mikroob ei
kasva, ükskõik kui kaua me teda ei inkubeeriks.
2. T opt - temperatuur, mille juures mikroobi kasvukiirus
on suurim.
3. T max - temperatuur, millest kõrgemal mikroob ei
kasva.
Topt on alati lähemal Tmax-le, kui Tmin -le.
Osmoprotektorid. Kui keskkonnas osmootne rõhk tõuseb, siis on mikroobil võimalik tõsta ka rakusisest osmootset
rõhku. Rakus hakatakse sünteesima osmoprotektoreid. Need on vees hästi lahustuvad väikese molekuliga org. ained.
Osmoprotektorid stabiliseerivad ka valke.
Haigusetekitajaid mikroobe nimetatakse patogeenideks. Patogeensus on mikroobiliigi potentsiaalne võime esile kutsuda
haigestumist. Patogeensus on liigi omadus, seda kontrollitakse paljude geenidega. Tinglikud (oportunistlikud)
patogeenid on juhuseotsijad, so sellised mikroobid, kes põhjustavad haigust ainult teatud tingimustes
Virulentsus on liigi esindaja patogeensuse väljendumise aste. Seega on see tüve omadus. Liigi erinevad tüved on
erineva virulentsusega. Virulentsust mõõdetakse LD50 kaudu. See on doos (mikroobirakkude hulk), mis tapab 50%
katseloomadest. Virulentsus sõltub tugevasti tüve virulentsusfaktoritest. Virulentsus ei ole stabiilne suurus. Ta sõltub
kultuuri vanusest , kasvutingimustest, söötmest jne.
Virulentsus sõltub tugevasti järgmistest teguritest:
1. mikroobi seostumisvõimest,
2. mikroobi levimisvõimest e. invasiivsusest,
3. mikroobi võimest võidelda fagotsütoosi vastu,
4. mikroobi toksigeensusest,
5. mikroobi võimest panna vastu antibiootikumidele,
6. nakatatava organismi kaitsevõimest.
Fagotsütoosi etapid:
1. fagotsüüdi seostumine
mikroobirakuga
2. Mikroobi sisestamine fagotsüüti
3. Fagosoomi moodustumine
4. Fagosoomi ja lüsosoomi ühinemine
5. Bakteri tapmine ja lüüsimine
Toksiinid on ained, mida patogeen omab või toodab ja mis häirib normaalset peremeesorganismi metabolismi.
Toksiinid saab jagada endo- ja eksotoksiinideks.