Mikrobioloogia kordamiskusimused

Piirimäe, Liisa-Reet

Mikrobioloogia kordamiskusimused (0)

Eesti Maaülikool - Bioloogia - Mikrobioloogia

5 VÄGA HEA

MIKROBIOLOOGIA ÜLDKURSUSE KORDAMISKÜSIMUSED

Mikrobioloogia aine ja ajalooline areng

Mikrobioloogia (micros — väike; bios — elu; logos — teadus) — teadus väga väikestest palja silmaga nähtamatutest organismidest, milliseid kutsutakse mikroorganismideks ehk mikroobideks.

Mikrobioloogia jaguneb bakterioloogiaks, mükoloogiaks, viroloogiaks ja algoloogiaks.

Bakterioloogia — uurib baktereid
Mükoloogia — uurib pärm- ja hallitusseeni
Viroloogia — uurib viirusi ja bakteriofaage
Algoloogia — uurib lihtsamaid loomi ja vetikaid

Robert Hooke (1635—1703) oli teadlane , kes esimesena vaatles ja kirjeldas seeni. Ta oli üks esimesi mikroskoobi konstrueerijaid.
Antony van Leeuwenhoeck (1632— 1723 ) avastas bakterid , vere- ja spermarakud, mikroskoopilised ümarussid ja keraloomad. 1676. a avaldas ta raamatu „Looduse saladused ”, kus kirjeldas elusaid loomakesi vees, lihas jne.
Louis Pasteur (1822— 1895 ) tõi esimesena välja mikroorganismide osa ainete keemilisel muutumisel ja haigestumisel; leidis, et suhkur muudetakse piimhappeks spetsiaalsete bakterite toimel ja alkoholset käärimist kutsuvad esile pärmseened.
R. Koch (1843— 1910 ) tõi välja patogeensete (haigust
põhjustavate) organismide osa nakkushaiguste kujunemisel. Ta tõestas seose siberi katku tekitaja ( Bacillus anthracsis’e) ja selle haiguse vahel. Avastas tuberkuloosi tekitaja ( Mycobacterium tuberculosis), koolera tekitaja (Vibrio cholerae) ja võttis esmakordselt kasutusele tardsöötmed, kasutades geelistajana želatiini.
A. Fleming (1881—1955) tegi kindlaks antimikroobse aine, (ehk antibiootikumi), mida hakati nimetama penitsilliiniks. Vastavat ühendit produtseeris hallitusseen ( Penicillium notatum). Ta avastas ka veel lüsosüümi. Tegemist on ensüümiga, mida leidub süljes, pisarates ja kanamunas. Vastav ensüüm mõjub osadele bakteritele antimikroobselt.
Robert Gallo identifitseeris esimesena inimesel immuunpuudulikkust põhjustava viiruse (HIV).
Mikrobioloogia areng Eestis sai alguse Tartu Veterinaaria Instituudist (TVI) ja Tartu Ülikoolist (TÜ), kus kujunes välja patogeensete mikroorganismidega tegelev veterinaarne ja meditsiiniline mikrobioloogia.

Friedrich Brauell tõestas põhjusliku seose siberi katku tekitaja ja siberi katku haigestumise vahel.
Voldemar Gutman (TVI) võttis esimesena kasutusele tuberkuliini veiste tuberkuloosi kindlaks määramisel.
Otto Kalning ja Christopher Hellmann (TVI) töötasid esimesena maailmas välja malleuse diagnostikumi — malleiini.
Johan Georg Noöl Dragendorff asutas (1888. a) TÜ farmaatsia instituudi juurde sanitaarjaama, mis oli ainulaadne kogu Venemaal. Jaam tegeles toiduainete, jookide, majapidamistarvete, pinnase ja vee bakterioloogiliste ning keemiliste uuringutega.
Karl Happich asutas (1900. a) TVI juurde piimandus-bakterioloogia laboratooriumi, kus valmistati peamiselt piimhappebakterite puhaskultuure.
Martin Grossi juhtimisel moodustati ( 1931 . a) TÜ agronoomiateaduskonna juures põllumajandusliku ja piimanduse mikrobioloogia kateeder , kus tegeleti piimasaadusi kahjustavate mikroorganismide uurimisega. Põhjalikult uuriti või mikrofloorat

Eesti Põllumajanduse Akadeemia asutamisel (1951. a) loodi selle koosseisu piimanduse ja mikrobioloogia kateeder, mida juhtis Jaan Klaar . Uuriti piimasaaduste ja söötade mikrobioloogiat, eriti sileerimisküsimusi.

Paul Rahno oli üks mullamikrobioloogia rajajatest, kes uuris nii bakterväetisi (mügarbakterite puhaskultuurid) kui ka mulla bakterite arengut mõjutavaid tegureid.
Osvald Hallik pani aluse (1938. a) TÜ taimehaiguste katsejaamas taimeviiruste, eriti kartuli viirushaiguste ökoloogia ja tõrje alal.

Mikroorganismide taksonoomia (eukarüoodid, prokarüoodid; binaarne nimestik, mikroobi pesa, segakultuur, puhaskultuur )

Prokarüoodid (eeltuumsed) − raku tsütoplasmas olevad organellid, kaasaarvatud DNA, ei ole eraldatud tsütoplasmast membraaniga. Puudub organiseeritud struktuuriga rakutuum . Siia riiki kuuluvad bakterid ja sini-rohe vetikad (ehk tsüanobakterid).

Eukarüoodid (päristuumsed) − raku tuum on ümbritsetud membraaniga, mis paikneb ühes sekundaarsetest õõnsustest, kuhu on kontsentreeritud DNA. Siia riiki kuuluvad ainuraksed ehk algloomad , vetikad (välja arvatud sini- rohevetikad ), mikroskoopilised seened, taimed ja loomad.

Nomenklatuuria all mõistetakse binaarset nomenklatuuri (nimestikku). Esimene sõna tähistab perekonna (Genus) nimetust . Perekonnanimele järgneb liiki iseloomustav sõna, mis kirjutatakse väikse tähega. Näiteks Lactococcus lactis (L. lactis), Escherichia coli (E. coli).

Puhaskultuur ― ühest ja samast mikroobiliigist koosnev kunstlikul söötmel väljakasvatatud mikroobide kogum (koloonia ehk pesa).
Segakultuur ― sisaldab mitut liiki mikroorganisme .

Pärmseente ehitus, paljunemine, kasutusalad ja tuntumad liigid
Pärmseened on eukarüootsed, valdavalt üherakulised mikroseened, kelle liike leidub kahes seeneriigi hõimkonnas. Pärmseeni on kirjeldatud umbes 1500 liiki. Pärmseente rakud on üldjuhul suuremad kui bakterirakud. Harilikult on pärmseened ovaalse kujuga ja nende suurus jääb vahemikku 15—20 µm. Pärmseened koosnevad membraaniga ümbritsetud tuumast ja paljunevad nii suguliselt kui ka mittesuguliselt. Hingamistüübilt on nad fakultatiivsed anaeroobid. Mittesuguline paljunemine toimub pungudes või pooldudes. Enamus pärmseeni siiski pungub. Eosrakule moodustub puhetis (pungakene), kuhu läheb üle tuum ning pärast seda pung eraldub rakuseinaga. Mõned Schizosaccharomyces´e esindajad võivad paljuneda ka pooldumise teel nagu bakterid.
Kõige tuntumaks pärmseene liigiks on Saccharomyces cerevisiae, kes esineb tavalises pulkpärmis. Saccharomyces´e perekonda kuulub ligikaudu 40 erinevat liiki. Kõik nad paljunevad pungumisega ja moodustavad ovaalseid või ümaraid rakke. Nad võivad moodustada spoore askustes ning on võimelised kääritama suhkruid ja produtseerima alkoholi.
Saccharomyces cerevisiae perekonda kuuluv pärmirakk võib eksisteerida kahte moodi: diploidse ja toidu puudusel haploidse rakuna . Viimasel juhul moodustuvad askuses neli askospoori. Kui toitu on piisavalt, moodustuvad haploidsetest rakkudest konjugatsiooni teel uuesti diploidsed rakud.
Pärmseeni kasutatakse pagaritööstustes, piimatööstustes, õlle, veini ja söödapärmi valmistamisel ning etüülpiirituse tootmisel.

Hallitusseente ehitus, paljunemine, kasutusalad ja tuntumad liigid
Enamus hallitusseeni koosneb silinderjatest rakkudest, mis moodustavad hargnevaid seeneniidikesi ehk hüüfe. Need omakorda moodustavad seeneniidistiku ehk mütseeli. Paljudele hallitusseente liikidele on iseloomulik seeneniidikeste juures põikvaheseinad (septumid), mis jaotavad niidi paljudeks rakkudeks. Teistel seentel kujutab kogu niidike ühte hargnenud rakku.
Hallitusseened paljunevad nii suguliselt kui ka mittesuguliselt. Mittesuguline paljunemine toimub hüüfide ehk seeneniitide abil, kusjuures igast niidi otsast võib areneda uus hallitusseen. Enamasti paljunevad hallitusseened spooridega. Spoorid ehk eosed tekivad harilikult mittesuguliselt. Kõige lihtsam spooride tekkimisviis on seeneniidikeste otstest üksikute rakkude ehk oiidide eraldumine. Igast uuest rakust võib tekkida uus seeneniidistik . Spooride kasvades tekib tahke söötme pinnal pindmine seeneniidistik ehk hallituse koloonia.
Erinevalt taimeseemnetest on eos üherakuline, millest areneb vastav organism. Eosed jagunevad päritolult endogeenseteks (sisemisteks) ja eksogeenseteks (välimisteks) eosteks. Endogeensed eosed tekivad enamasti erilistes eoslais, mida nimetatakse sporangiumideks ehk eospesadeks (joonisel A,B,C,D), mis asuvad püstistel varretaolistel sporangiumikandjatel. Eoste ehk spooride valmimisel sporangiumid lõhkevad ja spoorid langevad neist välja. Joonisel on näha erinevates staadiumites sporangiumid. Kui valminud spoorid satuvad soodsasse keskkonda, hakkavad nad kasvama ning arenevad uuteks hallitusseenteks.
Osadel seentel moodustuvad eosed hüüfide otsas. Selliseid väliseid ehk eksogeenseid spoore nimetatakse koniidideks (lülieosteks). Nad tekivad vahetult õhumütseelil või koniidikandjatel. Koniidikandja ots eraldub vaheseinaga, muutub ümmarguseks ja kukub ära koniidina. Sageli formeerub ta esimese koniidi alla seni kui see veel paigal püsib, samal viisil teine teise alla jne. Nii tekib koniidide ahel, kus kõige noorem koniid on aluse juures, kõige vanem aga tipus .
Koniidid asetsevad koniidikandjatel üksikult, rühmiti või ahelatena. Valminud koniidid varisevad ja kanduvad edasi õhuvooluga. Soodsate tingimuste puhul moodustub neist mütseel.
Spoorid (eosed) ja koniidid on mitmesuguse kuju ja värvusega ning neid moodustub suurel hulgal. Kuna hallituse eosed on väga väikesed ja kerged, siis võivad nad õhuvooluga väga kaugele kanduda.
Suguline paljunemine toimub hallituste eriliikidel mitmel viisil, mõnikord väga keerukalt. Suguliselt paljunevad nad kahe raku ühinemise teel.
Mõnel seenel hakkab ühinemisel moodustunud uus rakk kasvama, kattub paksu kestaga ja muutub eoseks, mida nimetatakse sügoodiks ehk sügospooriks, millest areneb uus hallitus . Teisel seenel moodustub mitu eost. Mõnikord asuvad need eosed paunataolises moodustises (askuses) ja neid nimetatakse askospoorideks. Eosed võivad tekkida ka piklikes rakkudes − basiidiumides, mille ülemises otsas on pungad (enamasti neli). Nendes pungades asuvad eosed, mida nimetatakse kandeosteks.
Paljud seened võivad ebasoodsates tingimustes üle minna puhkestaadiumi, moodustades samuti spoore. Seentel on seega kahesuguse ülesandega spoore: paljunemiseks ja elu säilitamiseks ebasoodsates tingimustes.
Hallitusseente paljunemine on põhiline tunnus, mille alusel nad jaotatakse gruppidesse. Kui eoseid pole veel tekkinud, pole ainult mütseeli järgi hallitusseeni võimalik määrata.
Parem on uurida hallitusseene noort kultuuri kuni eosed pole veel pudenenud. Mikroskopeerimiseks võetakse ettevaatlikult külviaasaga materjali hallituskoloonia pinnalt, pannakse esemeklaasi asetatud veetilka, kaetakse katteklaasiga ning vaadatakse kuiv või immersioonsüsteemil suurte suurendustega. Eoste loomulik asend mikroskoopimisel on rikutud, kuid tavaliselt õnnestub preparaadis leida kohti, kus on näha koniidikandja ehitus, koniidi kuju jms.
Tuntumateks hallitusseenteks on Aspergillus `e ja Penicillium`i perekonda kuuluvad liigid, kes kuuluvad kottseente hõimkonda. Aspergillusè liigid paljunevad mittesuguliselt koniididega. Nendel on vaheseintega mütseel ja vaheseinteta koniidikandja, mille tipp on kergelt puhetunud. Koniidikandja laiendit katavad radiaalselt paiknevad sõrmjad kandjad ehk eostoed (sterigmad), millel arenevad ahelatena paiknevad lülieosed (koniidid). Eosed on peaaegu kerajad karedapinnalise kestaga.
Rohkelt leidub Aspergillusé liike mullas, kus nad lagundavad orgaanilisi aineid ja võtavad osa teiste mikroorganismidega huumuse moodustamisest. Paljud liigid põhjustavad kõikvõimalike ainete (toiduained, nahk, tekstiilitooted jt.) riknemist. Mõned liigid on loomade (lindude) ja ka inimeste haiguse nn aspergilloosi tekitajaiks.
Penicillium´i perekonda kuuluvad liigid erinevad eelmistest paljurakulise koniidikandja poolest. Selle ülaosa on korduvalt pintseljalt või luuakujuliselt hargnenud. Igal tipul on 1−4 eostuge, mis kannavad peaaegu paralleelselt asetsevaid eosahelaid. Koniidid on ümarad.
Eriti rohkesti leidub neid liike mullas, kus nad võtavad osa huumuse moodustamisest.
Peale selle põhjustavad nad veel produktide riknemist (näiteks köögi- ja juurviljad ).
Mitmed liigid leiavad kasutamist oma bioloogilise aktiivsuse ja erinevate ainete moodustamise tõttu.
Osad tüved, nagu Penicillium roquefort`i, leiavad kasutamist juustu valmistamisel (näiteks Roquefort´i juust), kus nad osalevad piimarasva hüdrolüüsil.

Lihtvärvimine ja Grami järgi värvimine ning nende erinevus
Sõltuvalt rakuseina ehituselt jagatakse bakterid grampositiivseteks (G+) ja gramnegatiivseteks (G+). Värvimismeetodi võttis kasutusele hollandi teadlane H. C. J. Gram (1880 a.). Selle meetodi puhul värvuvad grampositiivsed bakterid lillaks (violetseks). Gramnegatiivsed bakterid annavad järelvärvimisel punase värvuse.
Lihtvärvimise puhul värvitakse ainult ühekordselt( tavaliselt metüülsinisega), aga grami järgi värvides värvitakse esimesena kristall violetiga ja see kinnistatakse lugoli lahusega, pärast loputamist piiritusega järelvärvitakse safraniinpunasega ja loputatakse taas, seekord destileeritud veega.

Mikrobioloogias levinumad setriliseerimis- ehk steriilimisviisid
Ultraviolettkiirgus, radioaktiivne kiirgus, ultraheli , infrapuna , leegis kuumutamine , kõrge temperatuur. Kuumsteriliseerimine- mikroobide hävimine kõrgel temp. Märg kuumutamine- kõrge temp pluss kõrge
niiskus sis. Vees keetmine- veg rakkude hävitamine 10- 30 min jooksul. Pastöriseerimine- alla 100c kuumut 15-20 sek. UHT-kõrgpastöriseerimine. Fraktsioneeriv steriliseerimine - etapiviisiline steriliseerimine. Autoklaavimine- steriliseerimine auruga ülerõhu all. Kuivkuumutamine- vastavates ahjudes kõrgel temp. leegis kuumutamine-levinuim külviaasade, kolbide ja töövahendite puhul.
Külmsteriliseerimine- . Keemiline steriliseerimine- plastiku ja aparaatide steriliseerimisel. Mehaaniline steriliseerimine- on lahuste või gaaside mikroobidest vabastamine läbi peenepooriliste filtrite. Steriliseerimine ioniseeriva kiirgusega- toime avaldub lühemate lainepikkustega kiirtel alla 100 nm. Steriliseerimine mitteioniseeriva kiirgusega. - on suurema lainepikkusega lõhub mikroobide DNA.

Erinevad külviviisid ja söötmete tüübid
Söötmed jaotatakse koostise järgi 3 rühma: looduslikud )piim, puljong , mahlad) . Kasut kultuuride säilitamiseks.
Sünt. Söötmed – on teat kindla koostisega. valmist kasut dest. Vett ja puhtaid kemikaale. Kasut mikroobide toitumisnõudluse ja rakust väljaerituvate ühendite uurimiseks.
Komplekssöötmed – puudub täpne keemiline koostis: sis ka pärmi, liha ja taimeekstrakte, võidakse kasutada tööülessannetest lähtuvalt. Liigitatakse: 1. selektiivsööde– võim kiiresti eristada üht mikroobi teisest. 2.
diferentsiaalsööde – võim kiiresti eristada üht mikroobitüve teisest. 3. Rikastussööde ?.
Konsintentsi järgi liigitatakse 1. Vedelsööde – kasut dehüdreeritud toitepuljongi ekstrakti , mis sis lihaekstrakti või perrooni. 2. Tardsööde – on lis geelistajaid, kasut agar agarit. Geelistajat 1,5- 2% 3.
poolvedel sööde – geelistaja konsentratsioon madal 0,7- 0,8%.
Külviviisid: joonkülv- külvamine külviaasaga siksak või sirgjooneliste liigutustega mööda söötme pinda. Kasut tihti mikroobide puhaskülvi eraldamiseks. Pistekülv- külvinõelaga. Pindkülv- agarplaadile kasut külviaasa või pipetti. Süviskülv- inokulum jaot kogu söötmesse, kolooniad kasvavad nii pinnale kui sisse. Külv vedelsöötmesse aasa või pipetiga.

Bakteriraku ehitus (sh G+ ja G- bakterite erinevus)
Koostis: Raku sisemus- Genoom , plasmiidid , tsütoplasma, inklusioonid
Raku välispind – Raku sein, kihn , vibur, pili
G-positiivse bakteriraku seina komponendid: Tehhoiinhape ja lipoteihhoiinhape on mureiini
sees asuvad polüsahhariidid või lipiididega kombineeritud polüsahariidid. Nende ülesandeks
on tugevdada mikroobiraku seina, hoides katioonide konsentratsiooni kõrge.
Tehhoiinhapete abil on võimalik baktereid klassifitseerida.
G-negatiivse bakteriraku seina komponendid: Gram- negatiivsete rakkude välismembraan
täidab molekulaarse sõela ülesannet, mis hoiab ära periplasmaatiliste proteiinide lekke ja
takistab suuremate molekulide sissepääsu. Poriinid - proteiinid mis moodustavad kanaleide
ehk poore. Nende kaudu toimub hüdrofiilsete suhkrute , aminohapete ja ioonide
mitteselektiivne difusioon rakku. Läbi poriinide liiguvad madalamolekulaarsed ained.
Transportproteiinid- ehk permeaasid hoolitsevad ainete aktiivse transpordi eest.
Periplasmaatiline ruum ehk periplasm- asub peptidoglükaani ja tsütoplasmamembraani
vahel. See on täidetud geelitaolise ainega ja võib võtta enda alla 30% raku mahust.

Bakterite morfoloogia (sh mikro -, strepto-, ja stafülokokid)
Bakterid jaotatakse kuju järgi kolme põhivormi:
 kerakujulised ehk kokid ,
 pulga - ehk silindrikujulised,
 spiraalsed ehk kruvikujulised mikroorganismid
Looduses esineb kõige rohkem pulgakujulisi, vähem kerakujulisi ja kõige vähem spiraalseid mikroorganisme.
Kokid (coccus, cocci) on kerakujulised bakterid läbimõõduga
1...2 m. Nad paljunevad pooldumise teel.
Pärast pooldumist võivad nad üksteisest eralduda või jääda ka seotuks.
 Mikrokokid — pärast pooldumist üksteisest eralduvad ja üksikutena paiknevad kokid.
 Kui kokid moodustavad pärast pooldumist pikema ahela (ehk keti), nimetatakse neid streptokokkideks (nt Streptococcus agalactiae).
 Diplokokid on pärast pooldumist kahekaupa paaristikku jäänud kokid.
 Kui kokid asetsevad segipaisatuna (viinamarjakobara taoliselt ) nimetatakse neid kobar- ehk stafülokokkideks (nt Staphylococcus aureus ).
Pulgakujuliste bakterite otsad võivad olla ümarad, teravad , tömbid või nuiataolised. Nad asetsevad ühe- või kahekaupa. Osad liigid võivad moodustada ka ahelaid. Siia alla kuuluvad nt laktobatsillid, tuberkuloosibakterid jt.
Jagunevad:
 Korrapärase kujuga aeroobsed eoseid mittemoodustavad pulkbakterid ( Lactobacillus spp., Listeria monocytogenes).
 Aeroobsed spoore moodustavad batsillid (Bacillus anthracis , Bacillus cereus ).
 Klostriidide hulka kuuluvad eseid moodustavad anaeroobsed bakterid ( Clostridium botulinum ).
 Grampositiivsed aeroobsed eoseid mittemoodustavad mükobakterid (Mycobacterium tuberculosis).
 Gramnegatiivsed fakultatiivselt anaeroobsed pulkbakterid (Escherichia coli, Shigella spp., Salmonella spp.). Põhjustavad mitmeid seedetraktiga seotud haigusi
Kruvibakterid jagunevad kuju ja keerdude arvu järgi:
 vibrioonideks – ühe keeruga, komasarnased, nt kooleratekitaja;
 spirillideks – mitme keeruga ümber kesktelje;
 spiroheedid – paljude keerdudega keeritsbakterid , nt tüüfuse tekitaja.
 niitjad vormid.
Suuruse järgi jaotatakse bakterid :
 väikesed (kuni 1,5 µm),
 keskmised (1,5 — 3 µm),
 suured (4,0 — 10 µm).
Baktereid jaotatakse järgnevatesse alarühmadesse:
 aktinomütseedid,
 riketsiad,
 mükoplasmad.
Aktinomütseedid − (kreeka keelest, kus actis tähendab kiirt ja myces seent) ehk kiirikseened. Nad meenutavad seente välisehitust ja on üheraksed organismid. Rakul on prokarüootse raku ehitus. Seetõttu ei saa neid seenteks pidada. Aktinomütseedid paljunevad hüüfi otstest eralduvate rakkudega või hüüfi jagunemisega. nt Actinomyces globisporus — toodab streptomütsiini.
Riketsiad − on lihtsa ehitusega G--bakterid. Nad on mõõtmetelt väga väikesed (0,2 − 0,5 µm) rakusisesed parasiidid . Paljunemine toimub pooldumise teel peremeesrakus. Nad võivad olla koki- või pulgakujulised, kuid leidub ka niitjaid baktereid.
Mükoplasmad − on väga algelised ilma rakukesta ja kindla kujuta mikroobid (suurus on ligikaudu 200 nm). Nad võivad olla koki- või pulgakujulised, kuid leidub ka niitjad vorme. Osad neist on saprofüüdid, teised patogeenid. Paljunevad pooldumise teel.

Bakterite viburid , spoorid ja spooride moodustumine
Viburid on pikad spiraalsed proteiinid, mis kinnituvad raku seinale. Bakterite fenotüübilisel klassifitseerimisel on need üheks oluliseks tunnuseks
Spoorid- Need on tillukesed kapslid , milles bakter võib eluvõime säilitada aastate kestel, taludes hästi nii kuivamist, suurt kuumust kui ka desinfektsioonivahendeid. Vaid vähesed tõvestavatest bakteritest moodustavad spoore.
Spooride asetus bakterirakus on liikide piires erinev. Selle abil on võimalik hinnata bakteriliiki. Osad spoorid asetsevad bakteriraku ühel pool otsas (subterminaalsed bakterid), teistel on endospoor bakteris rakuseina lähedal. Mõnedel bakteritel asuvad spoorid keskel.
Kui keskkonnatingimused muutuvad ebasoodsaks, moodustab osa baktereid spoore. Spoorid on erilised mitme paksu kestaga kaetud rakud, veesisaldus on neis vähenenud ja ainevahetus aeglustunud. Nad taluvad edukalt äärmuslikke keskkonnatingimusi (kõrged ja madalad temperatuurid, kuivus, niiskus). Spooridega saavad bakterid ka ühest elupaigast teise levida . Kui keskkonnatingimused muutuvad soodsaks, areneb spoorist bakter, seega pole see bakterite paljunemisviis . Ühest rakust tekib üks spoor .

Viirused , bakteriofaagid ning nende paljunemine
Viirused on üliväikesed elusorganismid. Väljaspool elusat rakku kasv puudub. Puudub ka rakuline ehitus, mis tähendab seda, et nad pole võimelised kasvama ja poolduma ning neil puudub isiklik ainevahetussüsteem. Oma valkude sünteesil kasutab virus peremeesraku ribosoome.
Viiruseid jagatakse kolme suurde rühma:
1. zoopatogeensed ehk inimesel ja loomadel parasiteeruvad viirused;
2. fütopatogeensed ehk taimede viirused;
3. bakteriofaagid ehk bakterite viirused.
Kuna viirused paljunevad ainult elusas rakus (s.o teises organismis), on nende puhul tegu bioloogiliselt parasiitlike eluvormidega. Viiruste suurus sõltub liigist.
Viiruste kuju alusel jaotatakse neid järgmistesse morfoloogilistesse rühmadesse:
1. Pulgakujulised viirused (tubaka mosaiik, tomati mosaiik, kartuli x- viirus ). Pikkus keskmiselt 250 nm, diameeter 15 nm.
2. Kerakujulised ehk kokitaolised viirused (nt. gripiviirus). Nende suurus on harilikult alla 150 nm.
3. Kuboidaalsed viirused (nt. kanaarilindude rõuged). Keskmine pikkus 210−230 nm ja laius 260−310 nm.
4. Spermatosoidikujulised viirused (nt. bakteriofaagid (coli- faagi pea 50−950 nm ja saba 150−170x10 nm)). Suurus 80−120 nm.
Paljunemine koosneb kolmest etapist: viiruste rakule kinnitumine, paljunemine rakus ja viiruste väljumine rakust.
Paljunemisprotsessi lõppstaadiumi alusel jagunevad viirused kolme rühma:
1. vabanevad rakust sel teel, et rakk lõhkeb. See on tüüpiline näiteks bakteriofaagidele.
2. väljuvad rakust nii, et rakus ei ole märgata olulisi muutusi. Alles pärast väljumist rakk hävib (omane zoopatogeensetele viirustele).
3. raku säilimine pärast viiruste väljumist. Rakk küll suureneb viirustega nakatumise tõttu, kuid protsess ei lõpe raku hävimisega, vaid tagajärjeks on ebanormaalselt kulgev rakkude paljunemine, mis ühtlasi põhjustab vastava koe vähenemist. See on omane eriti kasvajaid tekitavatele viirustele (nt papilloomviirused).
Bakteriofaagi mõõtmed kõiguvad 8−10 kuni 90−100 nm vahel. Bakteriofaagil on kuuli või ovaalse kujuga pea, mille külge kinnitub saba. Keemiline analüüs on näidanud, et bakteriofaag sisaldab valgulisi ühendeid (nukleoproteiide), mis erinevad mikroobi valkudest. Faag on võimeline omandama toitekeskkonnast lämmastikku ja mõningaid fosfori ühendeid. Bakteriofaag on võimeline kinnituma mikroobi pinnale oma sabaga , hüdrolüüsima seal mikroobi kesta ja viima rakku oma pärilikkusainet. Mõnede minutite möödudes algab bakterirakus uute bakteriofaagide moodustumine. Lõpuks bakteriraku kest puruneb ja bakteriofaagid väljuvad keskkonda.
Bakteriofaage võib leida kõikjal, kus on mikroobe (vees, väljaheidetes, mullas, juustus , piimas jne). Bakteriofaag (toimib) tegutseb ainult elavatel, arenevatel rakkudel.
Need jagunevad kahte suurde rühma:
1. virulentsed faagid −põhjustavad bakteriraku lüüsumist;
2. mõõdukad faagid−algselt on bakteri genoomis soikeseisundis ning hiljem aktiviseeruvad.

Mikroorganismide toitumine ja toitumise mehhanismid
Ümbritsevast keskkonnast vee ja temas lahustunud toitainete tungimine rakku, aga samuti ainevahetusproduktide väljumine rakust, toimub läbi kogu raku seina kapsli ja limakihtide. Aktiivset osa toitainete tungimisel rakku etendab tsütoplasmaatiline membraan . Mis peab rakku sisse laskma toitaineid ja hapnikku ning rakust välja seal moodustunud jäätmeid, et garanteerida mikroobiraku normaalne elutegevus.
Enamik lahustunud aineid tungib läbi membraani spetsiaalsete “ mehhanismide ” abil. Need on erilised (ülekandjad) molekulid, millised tsirkuleerivad äärmiste välimiste ja sisemiste membraanikihtide vahel. Tsütoplasmaatilise membraaniga seotud ülekandjad kujutavad endast vastavaid valkusid, mida nimetatakse permeaasideks.
On teada kahte tüüpi lahustunud ainete ülekande protsesse, mida teostavad permeaasid.
Esimene tüüp ehk kergendatud (lihtne) difusioon. Selle protsessi liikumapanevaks jõuks on (mingi) aine kontsentratsiooni erinevus membraani sisemisel ja välimisel poolel.
Teist permeaasidega ainete transporti nimetatakse aktiivseks ülekandeks. Siin lahustunud ained kantakse mikroorganismide rakku vastu kontsentratsiooni gradienti. Selline transport vajab energiat, mille allikaks on harilikult ATP ning selle peamine osa moodustub hingamise või käärimise protsessil mesosoomides ja tsütoplasmaatilises membraanis. Energiaallikate puudumisel aine tungimist tsütoplasmasse ei toimu.
Mikroorganismide toitumistüübid jaotatakse sõltuvalt energiaallikast ning süsiniku allikast.
Mikroorganismid jaotatakse energiaallika järgi:
1. fototroofseteks (päikeselt);
2. kemotroofseteks (mitmesugused orgaanilised ja anorgaanilised ained).
Iga rühm jaguneb veel vastavalt ainevahetuses oksüdeeritava aine iseloomule :
1. organotroofseteks (tarvitatakse energeetilise materjalina orgaanilisi aineid)
2. litotroofseteks (kr k sõnast “lito” –kivi- kasutavad energiat anorgaanilistest materjalidest )
Mikroorganisme võib jaotada ka selle järgi, millisel kujul nad saavad ümbritsevast keskkonnast süsinikku.
1. Autotroofsed (isetoituvad) mikroorganismid. Tarvitavad ainsa süsiniku allikana CO2, millest saavad sünteesida neile vajalikke süsinikku sisaldavaid ühendeid. Siia toitumisgruppi kuuluvad foto- ja kemolitotroofide esindajad.
2. Kemotroofsed mikroorganismid (toituvad teiste arvel). Nad saavad süsinikku küllalt keerulistest orgaanilistest ühenditest. Kui autotroofid varustavad ise end süsinikuga, siis kemotroofid peavad toituma teiste organismide süsinikku sisalduvate elutegevusproduktidega.
Heterotroofid jaotatakse veel:
1. Saprofüütideks (elavad orgaaniliste ainete baasil),
2. Parasiitideks (kasvavad ja arenevad elusorganismide kudedes, enamus neist võivad tarvitada ka surnud organismide orgaanilisi ühendeid).
Heterotroofne süsinikuga toitumisviis on iseloomulik kemoorganotroofidele. Paljud mikroorganismid on miksotroofid, s.o nad võivad ühelt toitumistüübilt üle minna teisele.

Mikroorganismide hingamine ja hingamistüübid
Hingamisprotsess on oma olemuselt substraadi hapendamine, kus bakterid saavad energiat. Hingamisprotsess toimub aeroobsel või anaeroobsel teel. Vastavalt sellele nimetatakse neid kas aeroobseteks või anaroobseteks mikroorganismideks.
Aeroobsed mikroorganismid vajavad kasvamiseks ja paljunemiseks hapnikku.
Anaeroobsed mikroorganismid ei vaja kasvamiseks ega paljunemiseks õhuhapnikku, elavad ainult hapnikuvabas keskkonnas.
Leidub veel ka mikroorganisme, mis paiknevad nende kahe rühma vahepeal . Aeroobid saavad energiat lihtsate elementide otsesel oksüdeerumisel oksidaasi kaasabil või peamiselt süsivesikute aeroobsel dehüdreerimisel. Anaeroobid saavad energiat substraadi anaeroobsel dehüdreerimisel ja käärimisel.
Mikroorganismide liigitamine hingamistüübi alusel:
1.Obligaatsed aeroobid – vajavad elutegevuseks hapnikku.
2.Fakultatiivsed anaeroobid – kasvavad ka hapnikudefitsiidis, lülitudes ümber kas käärimisele või anaeroobsele hingamisele. Parim kasv on siiski aeroobsetes tingimustes.
3.Obligaatsed anaeroobid – kasvavad ainult hapnikuvabas keskkonnas.
4. Mikroaerofiilid – on aeroobid, kuid kasvavad madalamatel hapnikukontsentratsioonidel (2–10%).

Bakterite kasv ja paljunemine ning paljunemise faasid vedelsöötmes
Bakterite kasvu saab kirjeldada kahte moodi.
Esiteks võib kirjeldada ühe bakteriraku võimet sünteesida raku komponente ja assimileerida energiat, mille tulemusel rakk suureneb ning pooldub. Kasvu laiema mõiste all peetakse silmas bakterite paljunemist. Bakterid paljunevad pooldumise teel, pungumisel, vahetul jagunemisel niitjate vormide segmenteerumisel, eoste sarnaste rakkude moodustumisel ja veel ka sugulisel teel.
Kui pärast pooldumist on moodustunud kaks võrdse suurusega tütarrakku, nimetatakse seda isomorfseks pooldumiseks. Erineva suurusega pooldunud rakkude korral on tegu heteromorfse pooldumisega.
Bakterite paljunemiskiirus sõltub mikroorganismi liigist, kultuuri vanusest ,
toitekeskkonnast, temperatuurist, süsihappe kontsentratsioonist söötmes jne.
Paljunemine leiab aset geomeetrilises progressioonis (2, 4, 8, 16 mikroobirakku).
Loodus ette seadnud piirid, mis piiravad seda kasvu. Nendeks piiravateks
faktoriteks keskkonnas, kus bakterid paljunevad, on:
1. ainevahetuseks vajalike ainete lõppemine
2. hapniku hulga vähenemine
3. H+ hulga suurenemine (pH langus)
4. toksiliste lõpp-produktide kogunemine keskkonda
Kiiresti kasvavatel bakteritel kestab kasvu periood ehk generatsiooni aeg (aeg, kus ühest bakterist saab kaks) ligikaudu 30 min ja täielik kasvu lõppemine saabub 18-24 tunni järel.
Paljunemise faasid vedelsöötmes
Bakterite paljunemine toimub kaheksas faasis.
1. Lähtefaas (alg-faas) on aeg bakterite külvimomendist nende kasvu alguseni . Lähtefaasi kestvus on 1-2 tundi ning sõltub asjaoludest: kultuuri vanus (mida vanem on kultuur, seda pikem on lähtefaas), bakterite arvust (kui keskkonda satub vähem baktereid, siis on lähtefaas pikem), keskkonna koostisest, temperatuurist ja pH-st.
2. Kasvu kiirenemise faas. Toimub bakterite mõõtmete suurenemine ning ainevahetuse intensiivistumine.
3. Ekspotentsiaali faas ehk log-faasis kasvab bakterite arv geomeetrilises progressioonis. Faasis on nii biokeemiline kui bioloogiline aktiivsus bakteritel kõige suurem. On väga tundlikud välistegurite suhtes. Ekspotentsiaalfaasi kestvus on 4-5 tundi.
4. Negatiivne aktseleratsioonifaas ehk aeglustuv log-faas. Faasi kestvus on 2 tundi.
5. Statsionaarne faas. Selles faasis on bakterite paljunemine ja suremine tasakaalus nii, et elusrakkude arv ei muutu. Faasi kestvus on 2 tundi.
6. Kiirenev suremise faas. Kui suremine ületab bakterite pooldumise. Kiirenev faas kestab 3 tundi.
7. Logaritmiline suremise faas. Faasis toimub surenemine üha kiiremini.
8. Suremise kiiruse aeglustumise faas. Bakterite arvu vähenemine aeglustub ja ellujäänud bakterid lähevad soikeseisundisse. Faasi lõpuks kõik hävivad.
Bakterite paljunemise kiirus oleneb ka DNA ja ribosoomide sisaldusest, ka kasvutingimustest.
Arengutsükli kulg sõltub veel ka organismide päritolust, nende kujust ja arengu korduvustest.
Kõige lihtsam arengutsükkel on kokkidel. Nende rakk suureneb mahult ja seejärel pooldub.
Pulgakujulistel eosteta bakteritel on arengutsükkel kokkidega sarnane. Kõigepealt rakud suurenevad ja seejärel jagunevad ristpooldumise teel tütarrakkudeks.

Mikroorganismide helendumine ja pigmentide moodustumine
Helenduvate mikroobide hulka kuulub suur rühm füsioloogiliselt sarnaseid, kuid morfoloogiliselt erinevaid baktereid (kokid, kepikesed , vibrioonid). Enamasti on nad gramnegatiivsed, eosteta aeroobsed organismid, mis on isoleeritud merevees . Kuigi nad kasvavad hästi nii liha kui kala substraatidel, roiskumist nad nendes esile ei kutsu. Enamike liikide kasvu- ja helendumistemperatuur on 15-18C. Osad liigid paljunevad ka 30-35 C juures.
Peamine on, et helenduvad ainult vigastamata mikroobid. Teatud tegurid nagu soolsuse vähenemine, antibiootikumide esinemine keskonnas, helivõnked - kõik need kahjustavad rakku ja tema helendumist. Tüüpiliseks helenduvaks bakteriks on photobacterium phosphorum, mis kasvab 28 C juures. Patogeenseid baktereid patogeensete mikroobide juurest leitud ei ole.

Pigmentide moodustumine

Pigmentide moodustumine on omane vees, õhus, pinnases leiduvatele mikroobidele. Patogeensete mikroobide juures esineb antud liike vähem. Pigmenti moodustavate mikroobide kolooniad värvuvad vastavalt pigmendile. Pigmendi värvus võib olla punane, roosa , kuldkollane, valge, sinine, violetne, must või tumepruun. Kõige intensiivsemalt moodustuvad pigmendid küllaldase õhuhapniku juuresolekul, hajutatud päikesevalguses, 20-25C juures. Mikroobidele on pigmentide moodustumine tähtis seetõttu, et nad funktsioneerivad hingamisprotsessis vesiniku akseptorina ja kaitsevad mikroobe UV-kiirguse eest.

Füüsikaliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
Kiirgusenergia – toimib mikroobidele nii rakusiseste kui ka keskkonnas toimuvate füüsikaliste või keemiliste muutuste kaudu. Kiirituse efektiivsus sõltub kiirte läbivusvõimest, sest muutusi kutsuvad esile neelduvad kiired.
Valgus – vajalik ainult fotosünteesivatele bakteritele.
Infrapunased kiired – on suure lainepikkusega kiired. Energia muutub ainetes soojuseks, millel võib olla hävitav mõju mikroobidele.
Ultraviolettkiirgus – päikesespektri kõige aktiivsem osa, mis võib esile kutsuda fotokeemilisi muutusi nii substraadis kui rakus. Bakteritsiidse toimega on kiired lainepikkusel 250—260 nm.
Radioaktiivne kiirgus – tekib radioaktiivsete elementide aatomituumade lõhustumisel, millega kaasneb α-, β-ja γ-kiirguse teke. See kiirgus kutsub esile aatomite ja molekulide ionisatsiooni ning molekulaarstruktuurid lõhustuvad.
Ultraheli – mehhaanilised võnked sagedusega üle
20 000 võnke sekundis (20 kHz). Mikroobe hävitav toime seisneb kavitatsiooni efektis.

Füüsikalis-keemiliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
Keskonna vee sisaldus. Vee sisaldusel on suur mõju mikroobide elutegevusele. Mikroobid ise sisaldavad oma rakkudes ligikaudu 75-85% vett. Veega võetakse toitaineid rakku ning väljutatakse sealt jääkaineid. Mikroobid võivad areneda ainult sellises keskkonnas, kus on vaba vett. Vee vajadus erinevatel mikroobidel kõigub suurtes piirides. Kasvuks vajalikku minimaalse vee vajaduse järgi võib mikroobe jaotada järgnevalt:
a) Hüdrofüüdid – vajavad palju vett
b) Mesofüüdid – keskpärase vee vajadusega
c) Kserofüüdid – taluvad ka hästi kuivust
Enamik baktereid kuuluvad hüdrofüütide hulka, kuid paljud pärm- ja hallitusseened on mesofüüdid, kuid nende seas leidub ka hüdro- ja kserofüüte.
Mikroobidele on tähtis vee kättesaadav osa, mitte vee absoluutväärtus.
aw=n1/n1-n2, kus n1 ja n2 on vastavalt lahusti ja lahustunud aine moolide arvud. Vee aktiivsus on vahemikus 0-1 ja iseloomustab substraadi suhtelist veesisaldust.. Mida väiksem seda kuivem ja destvesi on 1.
Mikroobides toimub enamasti aw ühe lähedaste väärtuste juures. Nende võimalik kasv jääb vahemikku 0,61-1,0. Optimaalseks aw väärtuseks loetakse mikroobidele 0,98-0,99ja enamasti jääb sellesse vahemikku ka kiiresti riknevate toiduainete piim, liha, kala jt vee aktiivsus. Paljud bakterid ei kasva substraadi aw väärtustel 0,90-0,94. Ainult mõned pärmi- ja hallitusseente liigid võivad kasvada aeglaselt veel ka aw aktiivsusel 0,72-0,75. Vee aktiivsuse alandamine vettsiduvate ainetega on kasutatav toiduainete ja söötade säilivuse pikendamisel . Kuid ainete konsentratsioon ei tohiks mõjutada nende kvaliteeti.
Üheks vee alandamise meetodiks on toiduainete kuivatamine. Kuivtooted sisaldavad siiski suuremal või vähemal määral mikroobe ja on võimalik koguni patogeensete vormide olemasolu. Kuivtoodetes mikroobid ei paljune, kuid võivad säilida eluvõimelistena pikka aega. Nt stafülokokid, mikrokokid, piimhappebakterid ja teised võivad säilida eluvõimelistena nädalaid ja kuid. Paljud pärmseened, eriti aga hallitusseente ja bakterite spoorid, taluvad kuivust hästi ja võivad säiluda eluvõimelistena kümneid aastaid.
Lahustunud ainete konsentratsioonid:
Elu keskkonnas puutuvad mikroobid kokku lahustunud ainete erinevate konsentratsioonidega. See on erineva osmootse rõhuga. Rakusisene osmootne rõhk erinevatel mikroobidel kõigub suurtes piirides. Paljude toiduainete riknemist põhjustavatel bakteritel on see 5-15 atmosfääri. Paljudel mulla bakteritel 50-80 atmosfääri ja aspergilliuse perekonna liikidel võib see ulatuda koguni 200 atmosfäärini.
Harilikult on rakusisene osmootne rõhk kõrgem kui toite keskkonnas. Mikroobide sattumisel tühiselt väikese lahustunud ainete sisaldusega keskkonda, nt destvette, täitub tsütoplasma kiiresti veega, millele võib järgneda rakuseina purunemine ja rakk hukkub. Seda nimetatakse plasmotüüsiks. Lahustunud ainete konsentratsiooni tõusul keskkonnas üle teatud piiri tekib raku dehüdratiseerumine ehk vee eraldumine ja toitainete vastuvõtt lakkab ning toimub plasmolüüs.
Kõrged keedusoola , NaCl, konsentratsioonid mitte ei kutsu esile rakkude plasmolüüsi, vaid mõjuvad negatiivselt ka rakusisestele biokeemilistele protsessidele ja raku membraani funktsioonidele. Häirub hingamine ja alaneb proteolüütiline aktiivsus. St pole võimeline lõhustama proteiine väiksemateks osadeks .
Enamik baktereid talub 0,5-2% NaCl substraadis. 3% mõjub juba paljudele negatiivselt. Roiskbakteritel paljunemine väheneb 3-4% juures ja peatub täielikult 7-10% konsentratsiooni juures.
Paljud nn osmatolerantsed hallitusseened, pärmseened ja isegi bakterid, mis harilikult elavad madala osmootse rõhu tingimustes ning kasvavad toiduainetel kõrge soola või suhkru sisalduse juures. Mikroobe, mis arenevad kõrge rõhu osmootsetes tingimustes (NaCl 10-30%), nimetatakse halofiilseteks mikroorganismideks. Nt pärmseened.

Keemiliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
Esiteks pH – keskkonna leeliselisusel või happelisusel on suur mõju b-le. Selle mõjul võib muutuda keskkonna aktiivsus mis mõjutab mikroobide biokeemilist aktiivsust ja biokeemiliste reaktsioonide iseloomu. Nt pärmseened mood happelises keskkonnas suhkru kääritamisel suurtes koguses alkoholi, kuid leelises keskkonnas suureneb järsult glütseriini produktsioon . Seega keskkonna reaktsiooni muutus võib mõjutada raku ainevahetust. Iga mikroobi elutegevus on võimalik teatud kindlates pH tingimustes ja väljaspool neid ta hukkub. Hallitusseentele sobib nõrgalt happeline keskkond(5-6). Suurem osa b-le sobib, aga neutraalne keskkond või nõrgalt leeliseline. Nad ei kasva keskkonnas pH-ga alla 4 ja üle 9. Kuid võivad säilida sellistes tingimustes eluvõimelistena siiski pikemat aega. Eriti ebameeldiv on happeline roiskuvatele bakteritele ja muid toidumürgitusi põhjustavatele bakteritele. Leidub mikroobe mis võivad reguleerida keskkonna reaktsiooni produtserides kas hapestavaid või neutraliseerivaid aineid, takistades pH nihkumist kasvu ebasobivasse piirkonda. pH väärtused mis iseloomustavad keskkonna hapelisuse mõju bakteritele sõltuvad ka substraadi omadustest ja mikroobide endi füsioloogilistest iseärasustest. pH reguleerimisega võib kas mikroobide arengut reguleerida või pidurdada . Happelise reaktsiooni negatiivset toimet toidubakteritele kasutatakse nt tõiduainete hapendamisel ja marineerimisel. Marineeritud või hapendatud tooted ei ole sageli põsivad sest orgaanilisi happeid saavad kasutada paljud pärm ja hallitusseened. Keskkonna happelisuse vähenedes tekivad, aga uuesti võimalused roisubakteritele paljunemiseks.
Keemilised ained – Keemilisi aineid mis mõjuvad mikroobidele hävitavalt nimet antiseptikuteks. Nende mõju sõltub konsentratsioonist, toime kestusest, keskkonna pH-st, temperatuurist jne. Väikestes kogustes võivad need ained isegi stimuleerida mikroobide tegevust. Kuid konsentratsiooni areng aeglustub ja hävinevad kiiresti. Raskemeteallide soolad mõjubad mikroobiele kõige tugevamini. Kusjuures b spoorid on vegetatiivsetest rakkudest põsivamad. Raske meteallide ioonidel , nt Au, Ag, Cu on juba tühistes kogustes mikroobe hävitav toime. Põhjendatakse seda nt Ag ioonide absorbeerumisega raku pinnale. Bakteritsiide, ehk b hävitav toime nt Cl, I vesinikülihape ja ka mineraal hapetel. Nt H2SO4 jne. Mikroobidele mõjuvad hävitavalt mitmed ühendid, nagu formaliin , fenoolid jt. Paljusid antiseptikuid kasutatakse meditsiinis ja põllumajanduses kui desinitseerivaid vahendeid. Toiduainete konserveerimisel on antiseptikute kasutamine piiratud kuna see doos peab olema küllaldane toitainete konserveerimiseks, kahjutu inimesele. Puuvilja ja marja toorme ja teiste toiduainete konserveerimisel kasutatakse bensoehapet ja ma Na sooli . Pohladest ja mustikates valmistatud toote hea säilivus ongi põhjendatud selle happe sisalgusega. Paljude toiduainete ja jookide valmistamisel kasutatakse konserveeriva ainena sorbiinhapet ja tema sooli. Ta on bensoe ja H2SO4-st väiksema toksilisusega, mõjub aga palju aktiivsemalt mikroobidele. Väikestes kogustes leidub teda ka pihlaka marjades.

Bioloogiliste tegurite mõju mikroorganismide elutegevusele ja mikroobidevahelised suhted
Sümbioos − Vastastikune kasulik kooselu kahe või mitme liigi vahel (nt piimhappebakterid ja pärmseened keefiris). Kommensialism − kooselu, mille juures vastastikust kasu organismidel pole. Samas kooselu ei too organismidele ka kahju (nt piimhappebakterid ja taimed; pärmseened ja taimed). Parasitism − vastastikune suhe, mil kooselu toob kasu ainult ühele organismile, teisele aga kahju (nt bakteriofaag ja bakter). Metabioos − mikroobide vaheline suhe, kus ühe organismi elutegevus soodustab teise arengut (nt pärmseened ja äädikhappebakterid). Sünergism − suhe, kus kahe või mitme mikroorganismi põhilised omadused väljenduvad tugevamini kui üksikult eraldi kasvades (nt valgulagundajad arenevad koos intensiivsemalt). Antagonism − suhe, kus mikroobide kooskasvul üks liik pidurdab teise liigi arengut või hävitab selle. Bakteriotsiinid − bakterite poolt produtseeritud madal- või kõrgmolekulaarsed ühendid, mis on antimikroobse toime oma liigi või ka teiste liikide suhtes.

Mikroorganismide (modifikatsiooniline, mutatsiooniline ja kombinatiivne) muutlikkus
Mikroorganismide muutlikkust seostatakse nende fenotüübi ja genotüübi muutumisega. Tulenevalt muutlikkuse iseloomust ja geneetilise info päritolust jaotatakse mikroobide muutlikkus kolmeks: 1.
Modifikatsiooniline muutlikkus − mikroobides tekkinud muutused, mis DNA struktuuris jäävad avaldumata. Muutused leiavad aset ainult fenotüübis. Modifikatsioon kui kohastumuslik muutus
keskkonnatingimustele järglastele edasi ei kandu. Nt Staphylococcus aureus produtseerib penitsilliini lõhustavat ensüümi penitsillinaasi ainult penitsilliini olemasolu korral. 2. Mutatsiooniline muutlikkus − on olemuselt bakteriraku DNA koodi muutumine. Väljaspoolt geneetilist informatsiooni rakku juurde ei tooda. Toimuvat protsessi nimetatakse mutageneesiks ja muutunud genotüübiga bakterit, viirust või faagi mutandiks. Tegu on reeglina juhuslike sündmustega ja nende tekkesagedus on 10^6—10 ^ 9. Nende sagedus siiski kasvab mutageenide (UV kiired, radiatsioon , kemikalid) toimel. Enamus mutatsioone on kahjulikud, kuid samas on nad evolutsiooni liikumapanevaks jõuks. Mutatsioonid võivad olla spontaansed või indutseeritud. Spontaansed võivad esineda kõikides rakkudes, indutseeritud aga sellistes, mis on avatud mutageensele faktorile. Spontaanseid mutatsioone kutsuvad esile DNA replikatsiooni häired, spontaansed kahjustused ja ka ülekanduvad keemilised elemendid. Kombinatiivne muutlikkus − muutused genotüübis, kus geneetiline informatsioon on pärit väljaspoolt rakku ehk teistest mikroobidest. Antud protsess leiab aset DNA lõikudega, mis võivad liikuda genoomi ühest lookusest teise nii samas genoomis kui ka erinevate genoomide vahel. Elusorganismides esineb kaks strateegiat: horisontaalne ja vertikaalne.

Plasmiidid
Plasmiidid on autonoomselt replitseeruvad eksrakromosomaalsed DNA molekulid, mis lubavad premeesrahul paremini kohaneda keskkonnatingimustega ning püsida konkurentsis mikroobikoosluses. Esinevad nii tsirulaarsed kui lineaarsed plasmiidid. Suurus varjeeruv. Plasmiidide ellüjäämisfunktsioone kodeerivad geenid moodustavad plasmiidide selgroo. Plasmiididel on resistentsus antibiootikumide, UV kiirguse, raskemetallide ja bakeriotsiinide suhtes. Neil on orgaaniliste ainete metabolism . Ellujäämiseks kasutavad nad virulentsust, patogeensust ja sümbioosi. Plasmiide leidub nii eukarüootidel, eubakteritel kui ka arhedel .

Konjugatsioon kui üks geneetilise ülekande viis bakteritel
Konjugatsioon − on geneetilise materjali ülekandumine ühelt bakterilt teisele rakkude vahetus kontaktis olles. Rakud, millised annavad geneetilist materjali nimetatakse doonoriteks, sed vastuvõtvad rakud on retsipiendid. Protsessi toimumiseks on vajalik F-plasmiidi olemasolu ( doonor -)bakterirakus. Neid nimet. F+ rakkudeks. F-plasmiidid võtavad osa F-pili moodustumis eest, mille kaudu kantakse geneetiline materjal doonorilt retsipiendile. Tekib nn tsütoplasmaatiline sild . Retsipientrakku tähistatakse F- ja neil F- plasmiid puudub. K. tulemusena tekivad Hfr rakud (high frequency of recombination).

Mõõdukas ehk tempereeritud faag ja transduktsioon
Transduktsioon − on geneetilise informatsiooni (DNA) ülekanne doonorbakterilt retsipientbakterile bakteriofaagi(-de) osalusel. Transduktsioon toimub enamasti mõõdukate (ehk tempereeritud) faagidega. Faagide paljunemisel bakterirakus liidavad nad oma DNA koostisesse osa bakteriaalsest DNA-st (muutuvad defektseteks) ja edastavad selle retsipientbakteri genoomi.
Transduktsioon jaotatakse:
Mittespetsiifiline transduktsioon - faagi satub juhuslik bakteri DNA lõik ja defektsete faagide tekkesagedus on 10-3
Spetsiifiline transduktsioon - toimub lüsogeense bakteriraku (bakteriofaagi DNA on bakteri genoomi teatud lookuses) aktiveerumine ja faagi genoomi haaratakse kaasa bakteriaalse DNA osakesi (moodustub defektne faag). Edasi satub bakterirakk lüütilisse tsüklisse (hukkub).
Transduktsiooni tagajärjel võivad osad bakteriliigid omada virulentseid omadusi (Clostridium botulinum — neurotoksiini produktsioon).
Transduktsioonil on osa ka stafülokokkide ravimiresistentsuse kujunemisel.

Transformatsioon
Doonorbakterist väliskeskkonda vabanenud DNA lõigukese ülekanne retsipientrakku. DNA retsipientrakku jõudmiseks peab retsipient olema vastuvõtlik. Transformatsioon on omane sellistele perekondadele nagu Neisseria, Streptococcus, Staphylococcus, Bacillus. Osadel liikidel tekivad raku pinnale nn DNA retseptorid , kuhu seotakse doonorbakterist pärit DNA lõik ja muudetakse mitmete ensüümide poolt üheahelaliseks. Järgnevalt siseneb DNA fragment retsipientraku tsütoplasmasse ning sealt edasi liitub genoomiga.

Mikroobid lämmastikühendite muundajatena, muundamisprotsessid ja lämmastiku ringlus looduses
Mikroobid osalevas lämmastiku ringes lämmastikuühendite muundajatena.
Ammonifikatsioon − valgumolekulide järk-järguline hüdrolüüs.Olemuselt on tegu roiskumisprotsessiga, millega kaasneb märkimisväärne ammoniaagi (NH3) teke. Sellest tulenevalenevalt nimetataksegi protsessi ammonifikatsiooniks.
Valkude lagundamisest võtavad osa fakultatiivsed anaeroobid.Valkude lagundamise hilisematel etappidel osalevad ka coli- laadsed bakterid. Anaeroobidest osalevad klostriide nagu. Hallitusseentest osalevad Aspergillus spp., Penicillium spp., Mucor spp. jt
Nitrifikatsioon − protsess, mille käigus mullas moodustunud ammoniaak oksüdeeritakse nitrititeks ja nitraatideks. Osad mikroobid saavad rakuainete sünteesiks energiat NH3 oksüdatsioonil nitrititeks, teised jällegi nitritite oksüdatsioonil nitraatideks. Protsess toimub kahes etapis .
Esimeses etapis osalevad nitrosobakterid ja teises etapis osalevad nitrobakterid
Nitrifikatsiooni iseloomustab metabioosi nähtus, mil ühed mikroobid arenevad pärast teisi, kasutades esimeste elutegevusprodukte.
Denitrifikatsioon − protsess, mille käigus lämmastiku oksüdeerunud vormid taandatakse kuni molekulaarse õhulämmastikuni. Selle tulemusel kaotavad taimed elutegevuseks vajalikke lämmastikühendeid.
Kaudne denitrifikatsioon: Kaudselt toimub denitrifikatsioon keemilise protsessina, mis leiab aset happelistes muldades (pH alla 5,5).
Otsene denitrifikatsioon: Otseselt toimub denitrifikatsioon mikroobide kaasabil, kus mikroobid kasutavad molekulaarse hapniku asemel nitraatide (NO3) hapnikku ja lämmastik redutseeritakse kuni molekulaarse vormini.
Denitrifikaatorid on fakultatiivsed anaeroobid ja nitraate kasutavad nad O2 puudumisel.

Mügarbakterid
Mügarbakterid on kõige aktiivsemad õhulämmastiku sidujad, kes kasvavad liblikõieliste taimede juurtel. Siia alla kuuluvad sellised taimed nagu ristikhein, mesikas, lupiin, hernes , uba jt.
Mügarbakterid kuuluvad Rhizobium´i perekonda. Nad on aeroobsed kepikujulised gramnegatiivsed liikuvad bakterid. Spoore nad ei moodusta. Vananedes bakterid paksenevad, kaotavad liikumisvõime ja neid nimetatakse bakteroidideks.
Üldjuhul on mügarbakterite liigid spetsiifilised , kuna ainult teatud liigid tekitavad mügaraid kindlatel liblikõieliste taimede juurtel.
Mügaras seostunud lämmastik antakse edasi taimedele aminohapete kujul. Mügarbakterite ja peremestaime(-de) vahel on sümbiootilised suhted. Bakterid saavad taimedest vajalikke orgaanilisi ühendeid (suhkruid, happeid) ning annavad vastu seotud lämmastikühendeid, mis on moodustunud gaasilisest lämmastikust (N2).

Mikroobid fosfori muundajatena ja fosfori ringlus looduses
Fosfor satub mulda taime- ja loomajäänustega, ning keemilste ühenditena (väetistena). Suurt osa orgaanilise fosfori reservi ei saa taimed omastada. Mikroobid peavad orgaaniliseaine lõhustama, viima anorgaanilisse vormi. Kõigepealt deposforüülitakse nukleotiinhapped->letsitiin. Orgaanilise fosfori ühenditest võtavad
osa nt pseudomonas spp, ja bacilluse spp, aga ka hallitusseente penicillumi spp ja aspergillus spp. Osa võivad võtta ka mõned pärmseened.
Fosfaatide lahustamine mullas toimub CO2 või hapete moodustumisel. CO2 lahustumisel vees tekib süsihape, mis suuremal või vähemal määral lahustab lahustamatut fosfaati. Fosfaatide lahustumisel aitavad kaasa ka nitrifitseerivate bakterite poolt mulda moodustunud nitritid ja nitraadi või siis väävli bakterite poolt moodustunud sulfaat . Ja ongi fosfor taimede poolt omastatav.

Mikroobid väävliühendite muundajatena ja väävli ringlus looduses
Mullas on väävel sulfaatidena ja sulfititena. Taimed omastavad väävlit harilikult sulfaatidest, kuid loomad seevastu enamasti orgaanilistest ühenditest. Teatud tingimustes võivad mikroobid oksudeeruda taandatud
anorgaanilisi väävliühendeid ja jällegi oksüdeerida ühendeid taandada väävlivesinikuni või elementaarse väävlini välja. Kõige levinum Taandatud väävliühendite aktiivne oksüdeeria on tiobakterid. Nad on võimelised oksüdeerima väävelvesinikku ja diotsüanaate. Nad on spoore mitte moodustuvad kepikujulised bakterid ja enamuses obligaatsed hemolitoautotroofid. Mikroobide poolt põhjustatud sulfaatide taandamist ei kohta eriti sageli. Nitraadid ja sulfaadid on enamasti lämmastik- ja
väävliühendid. Mis on taimedele omastatav. kuid taandatult muutuvad nad kättesaamatuks taimedele. Bakterite liike, mis taandaksid sulfaate, pole arvukalt, kuid neid võib kohata reovetes, merevees, isegi nafta puuraukudes, liigniiskuse all kanatavates muldades. Ja anorgaaniliste väävliühendite taandamist nimetatakse desulfofikatsiooniks.

Mikroobide levik mullas ja õhus
Muld .
Muld on looduslikuks elus- ja toitekeskkonnask paljudele mikroorganimidele. Nad leiava sealt kõik eluks vajaliku: toidu, vee, kaitse otseste hävitavate päikesekiirte ja kuivuse eest. Mulla mikrofloora hulgaline ja liigiline koostis kõigub suurtes piirides. Seda mõjutavateks teguriteks on mulla keemiline koostis, füüsikalised omadused, pH, veesiduvusvõime aeratsiooniaste. Oluliselt mõjutavad mulla mikroobide sisaldust ja nende aktiivsust ka klimaatilised tingimused, aastaaeg , maaviljelusviisi, taimkate jt, tegurid.
Mikroorganismid on jaotunud ebaühtlaselt ka mulla erinevates kihtides, mulla horisondis. Kõige väiksem on nende sisaldus harilikult kõige ülemistes mulla kihtides paksusega mõned millimeetrid . Seal puutuvad nad kokku vahetult päikese kiirguse ja kuivusega. Kõige rikkalikumalt on mikroorganismidega asustatud järgmine mulla kiht paksusega 5- 10cm .
Minnes sügavamale, mikroobide sisaldus mullas väheneb ja sügavusel 25-30 cm on see
juba 20 korda väiksem kui kihis sügavusel 1-2 cm.
Muld sisaldab rohkest veel ka tselluloosi lagundavaid baktereid, nitrifikaatoreid, denitrifikaatoreid, õhulämmastikku siduvaid aga ka väävli, raua ja teiste ainete ringluses osalevaid organisme. Mullas leidub alati ka haigustekitajaid baktereid, eelkõige spoore moodustavaid liike näiteks Clostridium'i perekonnast. Seega tuleks igati vältida toitainete saastumist mullaga.
Kultuuristatud muldades, millised saavad orgaanilist ja mineraalväetist ning milliseid haritakse või võetakse kasutusele maaparandustööde käigus, on mikrobioloogilised protsessid intensiivsemad ja nad ise mikroobirikkamad. Mikroovide elutegevust aktiviseerivad künd, kultiveerimine , äestamine jne, kuna see parandab mulla aeratsiooniresziimi, seega enamik mulla mikroobide kasvu.
Niiskusereziim mullas muutub sõltuvalt aastaajast ja kevadel pärast lume sulamist või sügisel rohkete sademete korral kannatab muld liigniiskuse all, mis omakorda mõjutab mulla õhustatavust ja seega mikroobide arengut. Mikroorganismide elutegevust ja arengut mullas mõjutab oluliselt temperatuur. Enamik
mikroobe meie muldade mikroflooras on mesofiilid ja psührotroofid. Seega sobivaimaks temperatuuriks nende arengul on 20–30°C.
Mikroobide elutegevusel on suur tähtsus mulla viljakuse kujundamisel ja ainete looduslikus ringes. Orgaanilised ained kas taime jäänuste või surnud loomade kujul sattudes mulda mineraliseeritakse. Süsiniku, lämmastiku, fosfori ja teiste elementide orgaanilised ühendid, mis on taimedele vastuvõtmatutes vormides , muudetakse mikroobide abil nüüd neile vastuvõetavateks.
Mulla sanitaarsel hindamisel on kriteeriumiks Coli-laadsete bakterite ja saprofüütsete bakterite arv. Kasulik on määrata veel ka Clostridium perfringese ja enterokokkide esinemist .
Õhk
Kuni 70% taimehagiustest on põhjustatud õhumikroobide poolt.
Tähtsamad õhu kaudu levivad patogeenid
Inimestel esinevad bakteriaalsed haigused :
Kopsu tuberkuloos Mycobacterium tuberculosis, Bronhiit Klebsiella pneumoniae, Kopsu antraks
Bacillus anthracis, Legionelloos Legionella spp.Läkaköha Bordetella pertussis
Difteeria Corynebacterium diphtheriae
Viiruslikud haigused: Gripp, Gripi viirus, Kopsuturse , Hantaviirus, Hepatiit , Hepatiidi viirus, Kana rõuged Herpesviirus, Harilik külmetus, Pikornaviirus, Kollapalavik, Flaviviirus

Mikroobide levik taimedel ja loomadel
Taimed.
Taimede juurtel esinevad kõige sagedamini sellised bakterid nagu Pseudomonas herbicola,
Pseudomonas fluorescens, Mycobacterium spp, Aerobacter cloacae, Aerobacter aerogenes,
Bacillus subtilis, Bacillus mycoides, Clostridium butyricum jt.
Taimede maapealsetes (epifüütsetes) osades on levinuim mikroob Pseudomonas herbicola. Leiduda
võib veel ka hallitusseente eoseid (näiteks Penicillium´i, Fusarium´i, Mucor´i jt liigid)
Loomad
Udara mikrofloora
Mastiiti põhjustavad järgnevad mikroobiliigid: Streptococcus agalactiae, Streptococcus uberis,
Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Klebsiella aerogenes, Corynebacterium pyogenes, Bacillus
subtilis, ja Pseudomonas spp.Erilist tähelepanu omistatakse kahele liigile: Staphylococcus aureus ja
Streptococcus agalactiae, kes põhjustavad 80% kõikidest haigestumistest mastiiti.
Seedetrakti mikrofloora
Seedetrakti mikrofloora jaotatakse kahte gruppi.
1. fakultatiivne mikrofloora − mikroobide liigiline koostis looma eluajal muutub, sõltudes söötmis-
ja pidamistingimustest.
2. obligaatne mikrofloora − mikroobide liigiline koostis säilib
looma eluajal muutumatuna. Siia alla kuuluvad piimhappebakterid nagu lactococcus lactis, Bacillus
acidophilus ja coli-laadsed bakterid (E. coli).
Mao mikrofloora
Maost võib leida eelkõige spoore moodustuvaid baktereid. Siia alla kuuluvad näiteks Clostridium
perfringens, Bacillus subtilis ja Bacillus cereus. Peale nende esineb veel piimhappebaktereid
pärmseeni, enterokokke jt.

Vee mikrobioloogia. Reovee puhastus
Looduslikud veed . Looduslikud veed on elukeskkonnaks paljudele mikroorganismidele. Seal saavad nad toituda, võtta osa süsiniku, lämmastiku, väävli, raua ja teiste elementide ringest ning paljuneda. Looduslike vete mikroorganismide arv ja liigiline koostis on väga kõikuv.
Põhjaveed. Põhjavee mikrofloora arvukus ja liigiline koostis sõltub peamiselt vettkandva kihi sügavusest ning tema saastumise kaitstusest. Mida kõrgematest kihtidest on vesi, seda mikroobide rikkam ta on.( võib esineda ka haigustekitavaid liike)
Pinnaveed . Pinnaveed on lahtiste veekogude (jõgede, järvede, veehoidlate, tiikide jne.)veed. Lahtiste veekogude veed erinevad üksteisest suuresti mikrofloora liigilise koostise poolest, mis sõltub vee keemilisest koostisest, veekogu kasutamise iseloomust, kaldaäärsete piirkondade asustatavusest, aastaajast, meteroloogilistest tingimustest jt. teguritest.
Jõe vesi. Kui vesi on läbinud suuri asustatud punkte või tööstusettevõtetega piirnevaid alasid, võib ta sisaldada sadu tuhandeid kuni miljoneid baktereid 1ml-s. Märkimisväärselt kasvab mikroobide arv lahtistes veekogudes kevadise üleujutuse või paduvihmade ajal. Veekogu kaldaäärses tsoonis, eriti seisva vee korral on vees mikroorganisme rohkem kui kaldast kaugemates piirkondades. Vee ülemistes kihtides on mikroobe rohkem kui põhjakihtides. Väga rikkalik on aga mikrofloora mudas, erit veel selle ülemistes kihtides, kus moodustub bakteritest nn. " biokile ". Seal toimuvad ainete muundumise põhilised protsessid. Vee keemiline koostis ja mikroobide sisaldus muutub oluliselt kui sinna satub kas olme- või tööstusettevõtete heitvett
Joogivesi . Joogivesi peab olema heade organoleptiliste omadustega ja ei tohi olla ohtlik tervisele epideemilises mõttes ega keemilise koostise poolest. Kõige rohkem vastavad nendele nõuetele puurkaevude veed, mis harilikult ei vaja puhastamist.
Joogivee omaduste hinnang. Hinnatakse vee keemilisi, organoleptilisi ja mikrobioloogilisi näitajaid. Joogivesi peab vastama standardis EVS 663:1995 kehtestatud nõuetele. Vastavalt sellele peab joogivesi olema epidemioloogiliselt ohutu, keemiliselt ja radioloogiliselt ning organoleptiliselt ja üldreostusnäitajate poolest vähemalt rahuldav. Joogivee epidemioloogiline ohutus määratakse järgmiste kaudsete mikrobioloogiliste näitajatega:
            * termotolerantsete Coli-laadsete bakterite arv;
            * Coli-laadsete bakterite arv;
            * heterotroofsete bakterite arv (alla 100 inimest teenindava veevärg ja
               üksiktarbija kaevuvee puhul).
Joogivee puhastus. See seisneb mitmes etapis. Esmalt eemaldatakse veest settebasseinides raskemad osakesed. Sadestamise efektiivsuse tõstmiseks ja kiirendamiseks lisatakse sageli veele koagulante, milledeks näiteks võivad olla alumiiniumi ja raua soolad . Koagulandi ja vees sisalduvate süsihappesoolade vahelise reaktsiooni tulemusel moodustuvad alumiiniumi või 3. valentse raua hüdroksiidid, mis sadenevad välja helvestena ja haaravad kaasa ka mikroorganisme. Pärast sadestamist vesi filtreeritakse, kusjuures filtermaterjalina võidakse kasutada näiteks kvartsliiva.
            Vee puhastamisel võidakse kasutada ka vee filtreerimist koos koagulatsiooniga, kus häid tulemusi on saadud adsorbeerivate omadustega filtermaterjali nagu koaliini, bentoniidi jt. rakendamisel.
            Vesi, läbinud filtri, on täielikult puhas igasugustest osakestest ja suures osas ka mikroorganismidest. Samas vette võib jääda siiski teatud hulk eluvõimelisi mikroobe, millede seas pole välistatud ka patogeensed . Seetõttu vesi pärast filtreerimist harilikult desinfitseeritakse ja selleks üks levinenumaid võtteid on kloreerimine. Kasutatakse gaasilist kloori või kloori sisaldavaid ühendeid nagu hüpokloritit, kloorlupja ja klooramiini.
            Kloor mõjub juba isegi tühistes kogustes mikroorganismidele hävitavalt, kusjuures bakterite spoorid on ka sellistes tingimustes vastupidavamad kui vegetatiivsed rakud. Peale vaba kloori on märkimisväärselt bakteritsiidse toimega mittedissotseerunud kloorishappe molekulid (HOCl), mis moodustuvad kloori hüdrolüüsil vees. Mikroorganismidele mõjuvad hävitavalt hüpokloriti ioonid , mis moodustuvad kloorishappe dissotseerumisel ja atomaarne hapnik, mis tekib kloori reaktsioonil veega.
            Desinfitseerimisek vajalik kloori hulk peab olema seda suurem, mida rohkem on vees orgaanilist ainet, kuna kloori kulub ka selle oksüdatsiooniks. Aktiivse kloori vähene kogus ei desinfitseeri vett, üleliigne kogus aga annab sellele ebameeldiva lõhna ja maitse.
            Praktikas on hakatud kasutama vee desinfitseerimiseks osoneerimist ja kiiritamist ultravioletsete kiirtega. Osoneerimine lisaks bakteritsiitsele toimele parandab ka vee organoleptilisi omadusi.
Heitveed. Tööstusettevõtetes mitmesugustes tehnoloogilistes protsessides ja olmes mineraalsete lisanditega ja orgaaniliste ühenditega saastunud vesi on heitvesi . Lisaks orgaanilisele ja mineraalsele saastele sisaldavad heitveed ka rohkesti erinevaid liike mikroorganisme, millede seas pole välistatud samuti patogeensed liigid. Heitvete juhtimine lahtistesse veekogudesse on piiritletud seadustega ja nad peavad olema eelnevalt puhastatud.
            Heitvete puhastusel kasutatakse füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi meetodeid . Esmalt puhastatakse vesi raskematest osakestest, lastes need sadeneda settebasseinides. Selitatud vesi sisaldab aga veel rohkesti mineraalseid ja orgaanilisi aineid ja vesi suunatakse edasi bioloogilistesse puhastitesse. Biopuhastite töö põhineb aeroobsete ja anaeroobsete mikroorganismide elutegevusel, nende võimel kasutada orgaanilisi ja mineraalseid aineid raku konstruktiivses ja energeetilises ainevahetuses.
            Looduslikes tingimustes toimub heitvete puhastus näiteks spetsiaalsetel kuivendussüsteemiga varustatud maa-aladel filtreerumisel läbi mullakihi. Mulla mikroorganismid oksüdeerivad veest filtreerunud orgaanilised ained so. mineraliseerivad need. Orgaanilisest saastest vabanedes peetakse mullas kinni ka kuni 99% heitvete bakteritest. Mullapinna läbimisel puhastunud heitvesi kogutakse kuivendussüsteemi ja juhitakse selle kaudu kas eelnevalt desinfitseerides või desinfitseerimata lahtistesse veekogudesse.
Biotiigid on kunstlikult järjestikku ühendatud veekogud, kus liigub heitvesi. Vee puhastamine neis on sarnane vee isepuhastumisega looduslikes veekogudes.
Biofiltrid kujutavad endast reservuaare, mis täidetakse harilikult suureteralise materjaliga nagu šlakk, plastmassist poorsed plokid jne läbi mille filtreeritakse heitvesi
Aerotankid e. aereeritavad basseinid. Need kujutavad endast läbivoolu basseine, milledesse suunatakse mehhaanilistest osakestest eraldatud heitvesi ja kuhu juhitakse teatud kogus nn. aktiivmuda. Aktiivmuda põhimassi moodustavad mitmesugused mikroorganismid. Segu (aktiivmuda+heitvesi) aereeritakse aktiivselt. Aerotankidesse sissejuhitav õhk segab vett, tagab muda hõljuvuse vees ning võimaldab muda mikroorganismide alalise kontakti hapniku ja heitvees olevate toitainetega. Aerobasseinides toimub samasugune protsess nagu biofiltrites ¬ orgaaniliste ainete pidev biokeemiline oksüdatsioon
Heitvete puhastamisel tekib suurtes kogustes sadet, mis sisaldab rohkesti orgaanilisi ja mineraalaineid, mikroelemente, mikroorganisme ja pole välistatud ka patogeensed liigid.
            Sade suunatakse kääritamisele, kus selle keerulised orgaanilised ühendid ( valgud , rasvad , tselluloos jt.) muudetakse mitmesuguste protsesside tulemusel, rasvhapeteks, alkoholideks, gaasilisteks ühenditeks (metaan, H2, NH3, CO2) jne
Vesi ja tema asukad on tihedalt omavahel seotud. Puhastamata heitvete juhtimine lahtistesse veekogudesse muudab sealsete loomulike asukate elutingimusi. Paljud neist surevad välja ja muutub liikidevaheline suhe

Coli-laadsed bakterid
Coli-laadsed bakterid on gramnegatiivsed, endospoore mitte moodustavad, lühikesed pulgakujulised bakterid.
Coli-laadsete bakterite defineerimisel ei ole aluseks võetud taksonoomilised kriteeriumid, vaid nimetatud bakterite rühma määramisel kasutatavad söötmed ja inkubeerimistingimused.
Terminiga Coli-laadsed tähistatakse bakterite rühma, kes inkubeerimisel 48 tunni jooksul temperatuuril 36 ± 2 ºC kääritavad laktoosi, tootes hapet ja gaasi. Nad kõik sisaldavad ensüümi ß-galaktosidaas ja on gram-negatiivsed, oksüdaasnegatiivsed, aeroobid või fakultatiivsed anaeroobid, paljud neist on liikuvad, endospoore mittemoodustavad pulgakujulised bakterid, peamiselt perekondade Escherichia, Enterobacter , Klebsiella ja Citrobacter esindajad. Kuna nimetatud bakterid on looduses laialdaselt levinud, ei ole coli‑laadsete bakterite grupp seega spetsiifiline fekaalse saastatuse näitaja.
Normid
pinnasevesi
Coli-laadsed bakterid - 20 PMÜ/100 ml
põhjavesi
Coli-laadsed bakterid - 0 PMÜ/100 ml

Klostriidid (Clostridium spp.)
Klostriidid on perekonda Clostridium kuuluvad bakterid. Klostriidid on grampositiivsed, valdavalt anaeroobsed, spoore moodustavad (sporogeensed) kemoorganotroofsed pulkbakterid.Klostriidid elavad enamasti mullas, mudas ning loomade ja inimeste seedekulglas .Mõned klostriidid põhjustavad ohtlikke haigusi, nende seas botulismi, gaasgangreeni, teetanust

Steriilimine ja pastöriseerimine
Pastöörimine ehk pastöriseerimine on toiduainete, eriti piima kuumtöötlemine enamasti keemistäpist madalamatel temperatuuridel . Pastöriseerimine on protsess, mida kasutatakse eesmärgiga minimeerida patogeensetest mikroorganismidest tingitud võimalikku ohtu tervisele; see on kuumtöötlemine, mis põhjustab minimaalseid keemilisi, füüsikalisi ja organoleptilisi muudatusi toiduaines.
Kestevpastöriseerimine temperatuuril 63-65ºC hoideajaga 30 minutit põhjustab kõige vähem muudatusi piima füüsikalis-keemilistes omadustes. Säilivad vitamiinid ja maitseomadused. Protsessi puuduseks on termoresistentsete mikroorganismide ja spooride säilimine kuumtöötlemise käigus.
Lühiajaline pastöriseerimine temperatuuril 72-75ºC hoideajaga 15-20 sekundit ja hetkpastöriseerimine temperatuuridel üle 80ºC toimuvad plaat- või torusoojusvahetis pideva protsessina
Protsess on nime saanud Louis Pasteuri järgi.
Steriilimine on söötmete, töövahendite ja teiste materjalide vabastamine
mikroobidest ja bakterite eostest ja nende spooridest.
Bakteriotsiidne toime – surmav mõju bakteritele
Bakteriostaatiline toime – bakterite kasv ja paljunemine on pidurdatav
Edukus sõltub :
1. Keskkonna omadused(ph)
2. Mikroobi eluvorm
3. Raku füsioloogia
4. Mikroobiliik
Kuumsteriilimine : häving toimub kõrgete temperatuuride läbi
Termiline surmapunkt – madalaim temp.kus bakterid surmavad 10min jooksul.
Aeg konstantne
Termiline surmaaeg – minimaalne aeg, mis kulub kõikide bakterite
surmamiseks. Temp,konstantne

.DOC Laadi alla originaalfail 19 lk · .doc · 57 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 19 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2013-05-23 Kuupäev, millal dokument üles laeti

57 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Liisa-Reet Piirimäe Õppematerjali autor

bakter mikroob mikroobid rakk mikroorganismi mikroorganismid faag pärm spoorid koniid koniidi lämmastik bakteriofaag elutegevus bakteriraku pato bacillus pärmseene

Sarnased õppematerjalid

doc

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012

MIKROBIOLOOGIA ÜLDKURSUSE KORDAMISKÜSIMUSED 1. Mikrobioloogia aine ja ajalooline areng Mikrobioloogia (micros -- väike; bios -- elu; logos -- teadus) -- teadus väga väikestest palja silmaga nähtamatutest organismidest, milliseid kutsutakse mikroorganismideks ehk mikroobideks. 2. Mikroorganismide taksonoomia (eukarüoodid, prokarüoodid; binaarne nimestik, mikroobi pesa, segakultuur, puhaskultuur) E. Chaton (1937. a) jaotas elusolendid rakulisel alusel prokarüootideks ja eukarüootideks. Prokarüoodid (eeltuumsed) - raku tsütoplasmas olevad

Mikrobioloogia

doc

Mikrobioloogia üldkursuse eksamiküsimused

MIKROBIOLOOGIA ÜLDKURSUSE KORDAMISKÜSIMUSED 1. Mikrobioloogia aine ja ajalooline areng. Mikrobioloogia (micros — väike; bios — elu; logos — teadus) — teadus väga väikestest palja silmaga nähtamatutest organismidest, milliseid kutsutakse mikroorganismideks ehk mikroobideks. Jaguneb bakterioloogiaks – uurib baktereid, mükoloogiaks – pärm ja hallitusseened ,viroloogiaks – virused ja bakteriofaagid ja algoloogiaks – lihtsamad vetikad ja loomad. Robert Hooke (1635—1703) – tegi mikrsoskoobi, uuris seeni mikroskoobi all

Mikrobioloogia

doc

Kordamisküsimuste vastused

Mikrobioloogia üldkursuse kordamisküsimused ja vastused 1. Mikrobioloogia aine ja ajalooline areng Mikro väike Bio elu Logos õpetus Teadus väga väikestest palja silmaga mitte nähtavatest organismidest, mikroobidest. Mikroobid on ühed algelisemad elusloomad maa peal. Mikrobioloogiat saab jagada bakterioloogia, mükoloogia, viroloogia, algoloogia. Bakterioloogia - uurib baktereid. Mükoloogia - uurib hallitusseeni. Viroloogia uurib viiruseid Algoloogia uurib lihtsamaid vetikaid jm. Mikrobioloogia ajalugu

Mikrobioloogia

doc

Mikrobioloogia üldkursuse kordamisküsimused ja vastused

Mikrobioloogia

docx

Mikrobioloogia 3.kt konspekt

Sissejuhatus Ainete ringetes osalevad kõik organismid, kuid eriline ja põhiline osa on prokarüootidel. Pärmjahallitusseened Hallitusseened on aeroobsed organismid, kes kasutavad elutegevusel orgaanilisi aineid. Neil on oluline osa orgaaniliste ühendite lagundamisel. Pärmseened on võimelised kasvama ka anaeroobsetes tingimustes, võttes osa fermentatsiooni protsessidest. Põhiline roll mikroskoopilistel seentel keskkonnas (eeskätt mullas) on osalemine süsiniku ringes, lagundades orgaanilisi ühendeid. VetikadVetikatel on samuti oluline osa süsiniku ringes. Nad on organismid, mis põhilised osalevad veekeskkonnas toimuvas fotosünteesis. Vetikad on autotroofid, kes kasutavad elutegevusel süsiniku allikana CO2, muundades selle orgaaniliseks materjaliks. Fotosünteesi käigus produtseerivad nad keskkonda hapnikku. Sini-rohevetikad (tsüanobakterid) on prokarüoodid, kellel on tavavetikatega sarnane ainevahetus. Fotosünteesil osa võtvaid vetikad ja tsüanobakterid võib leida k

Mikrobioloogia

odt

Kordamisküsimused: juuretised ja mikroorganismid

4. Keskkonna bioloogilised tegurid, mis mõjutavad mikroorganismide elutegevust Sümbioos-vastastikune suhe, positiivne kasu.nt:piimhappeb, ja pärmseened.keefiris. Mügarbakter vs liblikõieline. Kommensialism-ei ole vastastiku kasu ega ka kahju.inimorganismi ja selle mikrofloora. Parasitism- ühele kahju, teisele kasu.bakteriofaagi areng bakterirakus. Metabioos- ühe elutegevus soodustab teise arengut, üks elab teise ainevahetussaaduste arvel. Sünergism- 2-või mitme mikro.kooskasvul väljenduvad nende omadused paremini kui üksi kasvades. Antagonism- üks liik pidurdab teise, hävitab. Bakteriotsiidid-bakterite antimikroobsed metaboliidid.seente poolt produtseeritud- antibiootikumid.Fütontsiidid-taime päritoliga antibiootlise toimega.taimede looduslik viis võidelda mikroobidega. Loomse päritoluga antibiootilised ained- lüsosüüm(valguline,,munas), eritiriin(punastest verelibledest, hävitaab stafülokokke,

Mikrobioloogia

docx

Mikrobiologia kt 2

Mikroorganismide muutlikkus Teadust, mis uurib elavate organismide pärilikkust ja muutlikkust nim. geneetikaks. Geneetika püüab selgitada nelja põhiprobleemi: *kuidas geenid funktsioneerivad, *kuidas toimub geenide regulatsioon, *kuidas toimub geneetilise informatsiooni muutus, *kuidas toimub geneetilise informatsiooni ülekanne. *Esimeseks objektiks geneetilistel uuringutel olid soolekepikesed, sest nad on hästi kultiveeritavad laboratoorsetes tingimustes. Hiljem hakati uuringutel kasutama ka teisi baktereid ja viirusi. Genofoor koosneb ligikaudu 4x105--5x106 nukleotiidipaarist, milles sisaldub geneetiline informatsioon 3000 --4000 erineva valgu sünteesiks. *Pärilikkuse funksionaalseks ühikuks on geen, mis kujutab endast DNA molekuli või niidi osa ehk väikest lõiku. Geen koosneb ca 1000 nukleotiidi paarist. Geenidesse on koondunud kõik raku omadusi puudutav informatsioon. Geenid jaotatakse: *struktuurgeenid kannavad informatsiooni raku poolt produtseeritavate valkude ko

Mikrobioloogia

pdf

Mikrobioloogia KT 1

arengut või mil üks elab teise ainevahetussaaduste arvel põhjustamata talle kahju. 6) Sünergism: Kahe või mitme mikroorganismi koosksavul võivad nende põhilised omadused väljenduda tugevamini kui üksikult eraldi kasvades. 7) Antagonistlik suhe: Kui mikroorganismide kooskasvul üks liik kas pidurdab või peatab teise arengu või koguni hävitab teise. 2. Toidumikrobioloogia uurimisvaldkonnad Toiduainete mikrobioloogia on üks olulisemaid rakendusmikrobioloogia harusid, mis hõlmab nii toiduainete ohutu tootmise, säilitamise ja toiduainete riknemise problemaatikat kui ka mikroobse fermentatsiooni abil erinevate toiduainete ja jookide tootmist. Naturaalsete toiduainete töötlemisel kasutatakse erinevaid mikroorganisme, lähtudes nende ensümaatilistest omadustest ja ainevahetusradade tüüpidest, ning saavutatakse nii toiduainete parem säilimine kui ka toidulaua rikastamine uute toodetega. 3

Mikrobioloogia

Rohkem sarnaseid

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri

Kõik kommentaarid

.DOC Laadi alla originaalfail 19 lk