Mikrobioloogia konspekt (7)

Aastaarvud :

• 4.6 miljardit a. – Maa vanus
  
• 4.4 miljardit a. – kõige vanemate siiani leitud mineraalid (tsirkoonkristallid)
  
• 4.1-3,5 miljardit a tagasi – tekkisid esimesed organismid
  
• 4 miljardit a. – kõige vanemad settekivimid (leitud Gröönimaalt)
  
• 3,5 miljardit a – Lääne-Austraaliast ja Lõuna-Aafrikast leitud fossiilide vanus
  
• 1,7 miljardit a – esimesed üherakulised eukarüoodid
  
• 1683 a – A von Leeuvenhoek avaldas esimese joonistuse bakteritest
  
• 1836 a - C. Ehrenberg vaatles esimesena vibureid
  
• 1872 a - F. Cohn avastas viburid teistkordselt
  
• 1893a. - Pfeiffer toksiinid endo - ja eksotoksiinideks
  
• 1920a – Oparin ja Haldan näitasid üksteisest sõltumatult, et tingimused primitiivsel Maal toetasid keemilisi reaktsioone
  
• 1970 – Richard Blakemore isoleeris järvemudast bakterid , kes reag magnetväljale, avastati magnetosoomid
  
• 1977 a – hakati võrdlema erinevate organismide RNAde järjestusi, sai selgeks, et elusorganimid tuleks jagada kolme suurde domeeni, seda algatas C.Woese
  

Mõisted:

• Stomatoliit – vöödiline settekappel, mis on sarnane tänapäeval elavatele bakterite ja tsüanobakterite moodustatud kihilistele mattidele
  
• Protobiont – ürgrakk
  
• Proteinoid – abiootiliselt valmistatud polüpeptiid
  
• Panspermia – idee, et elu Maale võis jõuda kosmosest meteoriitide ja komeetide vahendusel
  
• Nanobakter – viimasel ajal kividel ja mineraalidelt avastuatud eriti väikesed bakterid
  
• Kochi postulaadid – tingimused, mis peavad olema täidetud, et tõestada, et just see mikroob põhjustab seda haigust
  
• Nukleoid – piirkond bakterirakus, kus asub DNA
  
• Plasmiid – bakteritel esinevad väiksemad DNA rõngasmolekulid, kus asuvad geenid , mis tavaolukorras ei ole hädavajalikud.
  
• Periplasma – ruum, mis paikneb tsütoplasmat katva membraani ja rakukesta väliskihi vahel
  
• Trihhoom – niit
  
• Spoorid e akineedid – niitjatel bakteritel esinev rakk mis talub hästi ebasoodsaid tingimusi
  
• Heterotsüstid – niitjatel bakteritel esinev rakk, mis fikseerib õhulämmastikku e N2-te
  
• Goniidid – niidi otsmine rakk, mis eraldub ja võib anda alguse uuele niidile
  
• Filamentne kasv – üksainus rakk moodustab pika niidi
  
• Koniidid – aktinomütseetidel esinev spooritaoline moodustis , mis aitab bakteril säiluda ja paljuneda
  
• müksospoorideks e mikrotsüstideks – müksobakteritel esinev tsüst, mis talub hästi kuivust, kiirgust, kuumust kuni 60°C
  
• Protoplast – rakk, millelt on eemaldatud kest
  
• Stäroplast – osaliselt kahjustatud kestaga rakk
  
• Periplasma - välismembraani ja rakumembraani vaheline ruum G(-) bakteritel.
  
• Mesosoom – rakumembraani sissesopistus
  
• Inklusioonkeha – sisaldis
  
• Aerosoomid – sigarikujuline põiekene bakteris, mille funktsioon on sarnane kala ujupõiele
  
• Gaasivakuool – aerosoomide kogum
  
• Karboksüsoomid – autotroofsetel bakteritel esinevad organellid , kuhu konsentreeritakse ribuloosdifosfaadi karboksülaas, mis on CO₂ sidumisel võtmeensüümiks.
  
• Magnetosoomid – raku pikiteljel tsütoplasmas paiknevad ahelana magnetiidi terad
  
• Tsüst – bakteritel esinev puhkevorm, mis aitab üle elada halbu keskkonnatingimusi; tsüstiks muutub kogu rakk
  
• tinglikeks patogeenideks e juhuseotijateks – mikroorganismid , mis kuuluvad normaalsesse mikrofloorasse, kui teatud tingimustel võivad siiski põhjustada haigestumist
  
• Probiootikumid e probiootilised mikroorganismid - inimese organismist (soolest) isoleeritud kasulikud mikroobid (laktobatsillid, bifidobakterid)
  
• Prebiootikumid - ained, mis tõhustavad probiootikumide arengut inimese sooles
  
• Sünbiootikum – toode, mis sisaldab nii prebiootikumi kui ka probiootikumi
  
• Patogeen – haigusetekitaja bakter
  
• Virulentsus – liigi esindaja patogeensuse väljendumise aste
  
• Vaktsiin – patogeensete mikroobide nõrgestatud või spetsiaalselt töödeldud tüved, mis kutsuvad esile antikehade tekke ja kaitsevad inimest haigusetekitaja eest
  
• Toksiin – aine, mida patogeen toodab või omab ja mis häirib normaalset peremeesorganismi metebolismi
  
• Endotoksiin – toksiin, mis vabaneb bakteri autolüüsil või lüüsil fagotsüüdis
  
• Eksotoksiin – toksiin, mida eritatakse kasvavate rakkude poolt
  
• Superantigeen – toksiin, mis aktiveerib immuunsüsteemi väga tugevalt ja see toob kaasa koekahjustusi
  
• Voogamine – kollektiivne viburitega liikumine tahkel pinnal
  
• Skotofobotaksis – kiire tagasipöördumine pimetsooni kui satutakse valguse kätte
  

Inimesed:

• Oparin – RUS, 1920.a näitas, et tingimused primitiivsel Maal toetasid keemilisi reaktsioone
  
• Haldan – Ingl., 1920.a näitas, et tingimused primitiivsel Maal toetasid keemilisi reaktsioone
  
• Sidney Fox –tilgutades savile monomeeride lahust, aurustas selle ja näitas et monomeerid adsorbeerusid pinnale, see näitas et tekkisid proteinoidid
  
• A von Leeuvenhoek – valmistas üheläätselisi mikroskoope mille suurendus oli 200-300 korda; kirjeldas hallitust, algloomi, vetikaid, pärme, baktereid; avastas punased verelibled ja spermatosioidid; 1683 a avaldas esimese joonistuse bakteritest; pipraleotise katse ja teised katsed bakteritega ( äädikahape, kuum kohv jne)
  
• Robert Hook – konstrueeris uut tüüpi mikroskoobi ; “kõik eluskoed koosnevad rakkudest”
  
• L. Spallanziani – tõestab esimesena, et mikroobid tekivad endasugustest ja ei saa tekkida ei millestki ; lihapuljongi keetmise katse
  
• Louis Pasteur – kristallograafia rajaja(uuris viinhappe kristalle); tegeles käärimisprotsesside uurimisega( etanool pärmide käärimise produkt , piimhape ja äädikhape piimhappe- ja äädikhappebakterite käärimise produkt); soovitas veinihaiguste vältimiseks veinimahla kuumutada ja siis lisada head käärivat veini; leituas pastöriseerimise; avastas anaeroobsed mikrorganismis(klostriidid); avastas vaktsineerimise(uurides kanakoolera tekitajat Pasteurellat); töötas välja vaktsiini kanakoolera, siberi katku ja marutõve vastu
  
• Robert Koch – meditsiinilise mikrobioloogia rajaja; avastas endospoorid; Kochi postulaadid; avastas tuberkuloosi tekitaja ; töötas välja erinevaid söötmeid; värvis baktereid mikroskoopimisel; ripptilga meetod ja bakterite pildistamine mikroskoopimisel
  

• F. Cohn – väitis, et bakterid kuuluvad taimeriiki ja on just sarnased taimedega; bakterid paljunevad pooldumisega ja eksisteerivad kas üksikute rakkudena , agregaatidena või niitjate ahelatena, neil on plasmamembraan ja sisaldised; kirjeldas esimesena endospoore; 1872 a vaatles vibureid
  

• J. Lister – võtab kasutusele antisepsise (meetmed, mis väldivad infektsiooni); kasutas lahjat fenoolilahust opiruumi ja instrumentide steriilimiseks (vähenes opijärgne suremus )
  
• M. Beijerinck – tegels pärmideja helendavate bakterite uurimisega, bakteriaalse butanoolkäärimisega; kirjeldas keefiri mikrofloorat; töötas välja rikastuskultuurid; tõestas, et viirus suudab elada ainult elusrakus
  
• S. Vinogradski – kirjeldas esimesena bakteritel kemolitoautotroofse toitumistüübi; uuris tselluloosi lagunemist mullas; avastas mittesümbiontsed N2-te fikseerivad bakterid
  
• A.J.Klyver – uuris mikroobide biokeemiat (protsesse, mis annavad mikroobidele energiat ja ka biosünteesi protsessid); võrdleva biokeemia rajaja;
  
• C von Niel – uuris bakteriaalset fotosünteesi; tõestas, et bakterid saavad kasutada fotosünteesil erinevaid väävliühendeid, vesinikku ja org ühendeid; tõestas, et taimede fotosünteesist eralduv O2 on pärilt H2O-st; pakkus koos R. Stanieriga välja konseptsiooni et kogu elusloodus jaguneb pro- ja eukarüootideks.
  
• A. Fleming – avastas antibiootikumid ; avastas ja puhastas penitsilliini
  
• C. Woese – algatas 1977a rRNAde sekveneerimise ja saadud tulemuste kasutamise bakterite fülogeneesi uurimisel ; avastas arhed
  
• R. Blakemore – avastas 1970 a magnetosoomid
  
• Pfeiffer - 1893a. Jagas toksiinid endo- ja eksotoksiinideks
  
• C. Ehrenberg - 1836 a avastas viburid
  

Elu tekke ajal oli atmosfääris:

• Vähe O₂-te
  
• CH₄, CO₂, N₂, NH₃, CO, H₂
  
• Kõrge temp
  
• Ere valgus
  
• Tugev vulkaaniline tegevus
  
• UV kiirgus
  
• Meteoriitide rünnakud
  

Abiootilise sünteesi kahtlejate vastuväited:

• Atmosfääris võis olla O₂-te, see võis tekkida ürgsel Maal veest UV kiirguse toimel
  
• UV kiirgus võis lõhkuda moodustunud keemilisi sidemeid
  

Tõendeid endosümbioosi hüpoteesile:

• Mitokondritel ja kloroplastidel on oma genoom – rõngaskromosoom (nagu bakteritelgi)
  
• Mitokondrid ja plastiidid sisaldavad omi ribosoome, mis on prokarüootset tüüpi
  

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
    
  • energiaallikad
    
  • peamine toitumistüüp
    
  • liikuvus
    
  • suhtumine O₂-te
    
  • soolataluvus
    
  • varuainete loomus
    
• biokeemilised
  
• ökoloogilised (3)
  
  • kooselu teiste organismidega
    
  • tüüpiline elupaik
    
  • patogeensus kõrgematele organimidele
    
• genotüübilised
  
  • genoomi suurus
    
• makromolekulide järjestused
  
  • geenide järjestused
    
  • valkude järjestused
    

Mikrobioloogia ajaloo etapid:

• 17-19 saj keskpaik – kirjeldav periood
  
• 19.saj keskpaik – tänapäev - füsioloogilis-biokeemilis-molekulaarbioloogiline periood
  

Kochi postulaadid:

Mingi haiguse tekitajaks peetav mikroob peab vastavat haigust põdevas organismis pidevalt esinema

Mikroob tuleb isloeerida puhaskultuuri

Terve organismi nakatamisel selle puhaskultuuriga peavad ilmnema sellele haigusele iseloomulikud tunnused

Haigest organismist peab olema see mikroob jälle kättesaadav
Arhede ühised jooned prokarüootidega:

Rõngaskromosoom

Genoomi suurus

Operonide esinemine

mRNA intronide puudumine

70 S ribosoomid

Metaboliensüümide aminohappeline järjestus
Arhede ühiseid jooni eukarüootidega:

Histoonid

Rakuskelett

Transkriptsioonifaktorid homoloogsed eukarüootide omadega

DNA- seoseline RNA polümeraas kompleksne ja koosneb paljudest subühikutsest
Arhede ja bakterite viburite erinevus:

Flagelliini valgud on erinevad

Arhede vibur kasvab algusest, bakterite oma tipust

Arhede viburi paneb pöörlema ATP hüdrolüüs, bakterite oma prootongradient membraanil

Arhede vibur on peenem ja meenutab pigem bakterite piile
Mikroorganimside liikumisviisid :

• Liikumine rakuväliste viburitega vedelas keskkonnas
  
• Libisev liikumine tahkel pinnal
  
  • Ilma viburiteta
    
  • Pulkbakterid, mükoplasmad, tsüanobakterid
    
  • Vajalik bakteritele, kes elavad keskkonnas kus on vähe vett
    
  • Vahendavad:
    
    • Membraanis ja rakupinnal paiknevad valgud
      
    • Rakust välja pritsitav lima
      
• Voogamine
  
  • kollektiivne viburitega liikumine tahkel pinnal
    
  • Suur roll pindade koloniseerimisel
    
  • Liiguvad koos edasi suunas, mis on paralleelne nende rakkude pikiteljega
    
  • Liikumisel püsib tihe kontakt rakkude vahel
    
• Spiroheetide liikumine periplasmaatiliste viburitega
  
• Piiltõmbumine
  
  • Kasutatakse IV tüüpi piile
    
  • Vorm libisevast liikumisest tahkel pinnal
    

Taksised(suunatud liikumine)
1. kemotaksis

• Suunatud liikumine keemiliste ainete mõjul
  
• Bakter võrdleb konsentratsiooni erinevusi ajas
  
• Atraktantideks on toitaained; repellentideks mürgised ained
  
• Kasutab retseptioreid, mis on tihti mitmele eri ainele samad
  

• Aerotaksis
  
  • Hapniku mõjul