Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 (6)

Eesti Maaülikool - Bioloogia - Mikrobioloogia

5 VÄGA HEA

Elu - Luuletused, mis räägivad elus olemisest, kuid ka elust pärast surma ja enne sündi.

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.

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 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. 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 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. Paljud pärmseened on olulised leiva, õlle ja veini valmistamise juures, kuna nad võtavad osa käärimisprotsessidest.

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 spooride (ehk eoste) abil. Spoorid tekivad harilikult mittesuguliselt. Seejuures on kõige lihtsam spooride tekkimisviis seeneniidikeste otstest üksikute rakkude ehk oiidide eraldumine. Igast uuest rakust (oiidist) võib tekkida uus seeneniidistik . Mitmed liigid leiavad kasutamist oma bioloogilise aktiivsuse ja bioloogiliselt aktiivsete ainete moodustumise tõttu. Penicillium roquefort`i- juustu valmistamisel.

Lihtvärvimine ja Grami järgi värvimine ning nende erinevus
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 dest 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)
Rakuseina ehitusest sõltuvalt jagatakse bakterid grampositiivseteks (G+) ja gramnegatiivseteks (G+). Värvimismeetodi võttis kasutusele teadlane
H. C. J. Gram (1884. a). Selle meetodi puhul värvuvad grampositiivsed bakterid violetseteks, gramnegatiivsed bakterid annavad järelvärvimisel punase värvuse.

Bakterite morfoloogia (sh mikro -, strepto-, ja stafülokokid)
Protoplastid − moodustuvad grampositiivsete mikro¬organismide rakuseina lahustumisel lüsosüümiga. Rakuseina puudumise tõttu bakteriofaage nendele ei fikseeru. Sferoplastid − on kerajad protoplastidele sarnased, võivad absorbeerida bakteriofaage. Neil on osa rakuseina säilinud. Tekivad nad peamiselt gramnegatiivsete bakterite mõjutamisel penitsilliiniga, aga ka faagide, ensüümide jt. tegurite mõjul. L-vormid (Listeri instituudi järgi) − moodustuvad mikroorganismide kultuurides spontaanselt või söötmetes, mis sisaldab penitsilliini. Rakusein neil puudub ja välisseinaks on plasmamembraan. Rakuseina biosünteesi häirumine on ebaselge.

Bakterite viburid, spoorid ja spooride moodustumine
Viburid on pikad spiraalsed proteiinid , mis kinnituvad raku seinale. Bakterite fenotüübilisel klassifitseerimisel on need üheks oluliseks tunnuseks. Viburites esineb proteiin flagelliin, mis moodustab silindrilisi struktuure.

Viirused, bakteriofaagid ning nende paljunemine

Mikroorganismide toitumine ja toitumise mehhanismid
Mikroorganismide toitumistüübid jaotatakse sõltuvalt energia- ja süsiniku allikast. Mikroorganismid jaotatakse energiaallika järgi: fototroofseteks (päikeselt);kemotroofseteks (mitmesugustelt orgaanilistelt ja anorgaanilistelt ainetelt). Iga rühm jaotatakse vastavalt ainevahetuse oksüdeeritava aine iseloomule : rganotroofseteks (tarvitatakse energeetilise materjalina orgaanilisi aineid). litotroofseteks (kreeka k. sõnast “ lito ” – kivi) — kasutavad energiat anorgaanilistest materjalidest. Paljud mikroorganismid on miksotroofid, so nad võivad ühelt toitumistüübilt üle minna teisele.

Mikroorganismide hingamine ja hingamistüübid
Obligaatsed aeroobid − paljunevad õhuhapniku olemasolul . Nende ensüümide abil toimub vesiniku ülekanne oksüdeeritavalt substraadilt aktseptorile − õhuhapnikule. Nad lõhustavad substraati oksüdatsiooniprotsessis, mille tagajärjeks on H2O ja CO2 teke. Sealjuures vabaneb kogu substraadis peituv energia. Nendeks bakteriteks on nt äädikhappebakterid, tuberkuloositekitaja jt.
Mikroaerofiilid − paljunevad keskkonnas, kus hapniku kontsentratsioon on madal (kuni 1%). Siia alla kuuluvad nt kiirikseened, laktobatsillid.
Fakultatiivsed anaeroobid − suudavad paljuneda nii õhuhapniku olemasolul kui ka selle puudumisel. Enamus haigustekitajatest on fakultatiivsed anaeroobid.
Obligaatsed anaeroobid − mikroobid , kes paljunemiseks vajavad hapnikuvaba keskkonda. Substraati nad lõpuni ei lõhusta. Anaeroobsetes tingimustes kasvavad võihappebatsillid, teetanuse ja botulismi tekitajad .

Bakterite kasv ja paljunemine ning paljunemise faasid vedelsöötmes
Isomorfne pooldumine – pooldumisel tekivad kaks võrdse suurusega tütarrakku. Heteromorfne pooldumine – pooldumisel tekivad kaks erineva suurusega tütarrakku. Paljunemiskiirus sõltub mikroobi liigist, kultuuri vanusest , toitekeskkonnast, temperatuurist jt teguritest. Bakterite paljunemine vedelsöötmes. I. Lähtefaas (lag-faas) – on aeg bakterite külvimomendist nende kasvu alguseni . II. Aktseleratsiooni ehk kasvu kiirenemise faas. III. Eksponentsiaal ehk log-faas – bakterite arv kasvab geomeetrilises progressioonis. IV. Negatiivne aktseleratsiooni faas ( aeglustuv log-faas). Selles faasis on poolduvaid isendeid kõige rohkem. V. Statsionaarne faas. Selles faasis on bakterite paljunemine ja suremine tasakaalus. VI. Kiirenev suremise faas. Siin ületab suremine bakterite pooldumist. VII. Logaritmiline suremise faas. Antud faasis toimub suremine üha kiirenevas tempos . VIII. Suremise kiiruse aeglustumise faas. Bakterite arvu vähenemine aeglustub ja ellujäänud lähevad soike-seisundisse.

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 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.
Osasid mikroobe iseloomustab võime moodustada aroomi . Ainevahetusprotsessist moodustuvad lenduvad aromaatsed ühendid. Nt veini, piimaproduktide ja teiste ainete omadused on tingitud osaliselt aromaatsete mikroobide elutegevusest. Nt aromaatsete bakterite hulka kuulub leuconostoc cremoris, mida kasutatakse piimatoodetele eeskätt võile iseloomuliku aroomi andmiseks . Osade mikroobide kaasabil saadakse sõnniku, taimede ja tööstusjäätmete kääritamisel metaani.

Füüsikaliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
Optimaalse kasvutemperatuuri järgi jaotuvad mikroobid viide rühma: Psührofiilid- min 5, opt 5-15, max 20. psührotroofid- min 0, opt 20-30, max 35. mesofiilid- min 15-20, opt 30-40, max 45. termofiilid- min 40, opt 55-65, max 72. hüpertermofiilid-
min 67, opt 90- 100, max 113. 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. Kõige bakteritsiidse toimega on kiired lainepikkusel 250—260 nm. Radioaktiivne kiirgus–tekib radioaktiivsete ele-mentide aatomituumade lõhustumisel, millega kaasneb α-, β-ja γ-kiirguse teke. See kiirgus kutsub esile aatomite ja molekulide ionisatsiooni ja molekulaar -struktuurid lõhustuvad.

Füüsikalis-keemiliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
Mikroobid arenevad ainult sellises keskkonnas, kus leidub vaba vett.Kasvuks vajaliku vee sisalduse järgi jaotatakse mikroobe järgnevalt: hüdrofüüdid–armastavad vett;
mesofüüdid–keskpärase veevajadusega; kserofüüdid–taluvad märkimisväärselt ka kuivust.

Keemiliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
Keskkonna reaktsioon (pH) Iga mikroobiliigi elutegevus on võimalik teatud kindlates pH vahemikes ja väljaspool neid ta hukkub. Paljudele hallitus - ja pärmseentele on sobiv nõrkhappeline keskkond pH-ga 5 — 6. Suurem osa baktereid kasvab paremini neutraalses või nõrkleeliselises keskkonnas (pH 6,8 — 7,3).
Keemilisi aineid, mis mõjuvad mikroobidele hävitavalt nimetatakse antiseptikuteks. Siia alla kuuluvad järgnevad ühendid:
raskemetallide ioonid (nt kuld , vask, hõbe jt);
paljud oksüdeerijad ( kloor , jood , vesinikperoksiid);
mineraalhapped (väävelhape, boorhape , fluor - vesinikhape );
orgaanilised ühendid (formaliin, fenoolid jt);
alkoholid ja orgaanilised happed (salitsüül-, või-, äädik-, bensoe - ja sorbiinhape);
osad eeterlikud õlid, parkained ja värvid (briljantroheline, fuksiin jt).

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.3Kombinatiivne 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 osades bakterites (genoomist) eraldi olevad DNA rõngasmolekulid, mis annavad bakterirakule lisainformatsiooni. Suurendavad ka tavaliselt bakteri ellujäämise võimalusi erinevates tingimustes. Plasmiidid määravad ära omadused, mis avalduvad bakteriraku fenotüübis. Nende alla kuuluvad: fertiilsus, mille all mõistetakse bakteri võimet konjugeeruda; toksiinide produktsioon ; pilide (nt F-pilid) produktsioon; ravimiresistentsus; resistentsus keemiliste ainete suhtes; orgaaniliste ainete lõhustamise eest vastutavate ensüümide teke. Tuntumad plasmiidid on R- ja F-plasmiidid (R-või F-faktor). R-plasmiidid põhjustavad resistentsust mitmete medikamentide suhtes. R-faktor on levinud eelkõige G- bakteritel. Plasmiid võib kodeerida resistentsust nii ühe kui ka mitme antibiootikumi suhtes.

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, seda vastuvõtvad rakud on retsipiendid. Protsessi toimumiseks on vajalik F-plasmiidi olemasolu ( doonor -)bakterirakus. Neid nimet. F+ rakkudeks. F-plasmiidid võtavad osa F-pili moodustumise 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 osalusel. T. osalevad peamiselt mõõdukad (ehk tempereeritud) faagid. Faagide paljunemisel bakterirakus liidavad nad oma DNA koostisesse osa bakteriaalset DNA-d (muutuvad defektseteks) ja annavad selle retsipiendile. Jaotatakse: Mittespetsiifiline transduktsioon — faagi satub juhuslik bakteri DNA lõik ja defektsete faafide 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) ja bakterirakk satub lüütilisse tsüklisse.Transduktsiooni tagajärjel võivad osad bakteriliigid omada virulentseid omadusi ( Clostridium botulinum — neurotoksiini produktsioon). Transduktsioonil on osa ka stafülokokkide ravimiresistentsuse kujunemisel.

Transformatsioon
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
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. Esimeses etapis osalevad nitrosobakterid: Nitrosomonas spp., Nitrospira spp., Nitrosovibrio spp.
Denitrifikatsioon − protsess, mille käigus lämmastiku oksüdeerunud vormid taandatakse kuni molekulaarse õhulämmastikuni. Selle tulemusel kaotavad taimed elutegevuseks vajalikke lämmastikühendeid. Denitrifikatsioon võib olla otsene või kaudne. Kaudselt toimub denitrifikatsioon keemilise protsessina, mis leiab aset happelistes muldades (pH alla 5,5). Otsene denitrifikatsioon toimub mikroobide kaasabil, kus mikroobid kasutavad molekulaarse hapniku asemel nitraatide (NO3) hapnikku ja lämmastik redutseeritakse kuni molekulaarse vormini. Peamised denitrifikaatorid on Pseudomonas spp., Micrococcus spp., jt. Denitrifikaatorid on fakultatiivsed anaeroobid ja nitraate kasutavad nad O2 puudumisel.
Gaasiline õhulämmastik – õhulämmastikku võivad siduda nii mullas vabalt elavad kui ka taimedega sümbioosis olevad mügaraid moodustavad bakterid. Mullas vabalt esinevate õhulämmastikku siduvate bakterite alla kuuluvad peamiselt Clostridium spp. ja Azotobacter spp. Elutegevusel võivad nad kasutada lämmastikku sisaldavaid ühendeid, kuid nende puudusel omastada ka molekulaarset lämmastikku.

Mügarbakterid
Mügarbakterid – 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
Mikroobid on jaotunud ebaühtlaselt mulla erinevates kihtides. Kõige vähem pindmises kihis (päike kuumus jne). Kõige rohkem 10-20 cm sügavusel. Sügavamale minnes nende hulk väheneb. Ülemistes kohtades, kus palju org ainet. Ja ka hapnikku domineerivad aeroobsed saprofüüdid (toimub aktiivne org aine lagundamine). Mulla mikroflooras saavutavad ülekaalu anaeroobsed liigid. Mulla mikroflooras on esindatud nii bakterite, viiruste, hallitus- ja pärmseente, vetikate, ainuraksete jt organismide liigid. Mikroobide tegevust aktiviseerivad kündmine jne, ka temp 10-20c aktiivsed alla 10c elutegevus pidurdub. Õhku satuvad mikroobid mullast, taimedelt, loomadelt. Õhus vüivad säilida teat aja eluvõimelistena. Mingil ajal hukuvad päikesekiirguse tõttu. Õhu mikrofloora sõltub aastaajast , keha sanitaarsest seisundist. Õhk sisaldab merede, mägede ja jääväljade kohal vähe mikroobe. Asustatud punktide ja tööstuspiirkondade õhus on neid 100000-id korda rohkem. Õhumikroobide hulga suurusel on tähtsus paljastusel. Puud ja põõsad vähendavad oluliselt tolmu ja eritavad mikroobe hävitavaid fütotsiide. Õhumikrofloora on liikide rohke, sealt võib leida mikrorakke, hallitusseente spoore, sporogeenseid ja asporogeenseid baktereid, viiruseid . Välistatud pole ka haigustekitajaid.

Mikroobide levik taimedel ja loomadel
Mikroobe elab nii taimede pinnal kui ka sees, samamoodi loomade nahal ja loomade sees, eriti veel seedekulglas . On nii vajalike baktereid (mügarbakterid, pärmseened jne) kui ka kahjulikke ehk patogeenseid baktereid(erinavad hallitusseened,düsenteeria bakter jne). On neid, mis elavad pidevalt loomade ja taimedega koos(sümbioosis, kommensalismis) aga ka neid, mis elavad lühikest aega sest nad on põhiliselt patogeensed bakterid ja organism hävitab need ära, kui suudab. Kui ei hävita, siis taim/loom haigestub . Paljud bakterid toodavad peremeesorganismile vajalikke ained nt vitamiine või seovad õhu lämmastikku.

Vee mikrobioloogia. Reovee puhastus

Coli- laadsed bakterid
Anaeroobsed , ei moodusta endospoore , mikroskoopide all ei saa eristada millised bakterid on , leidub mullas ja vees, indikaatororganismid, viitavad saastumisele inimtegevuse tagajärjel, esinevad koos haigustekitajatega.

Klostriidid (Clostridium spp.)
Eosbakterid, leidub mullas, 100kraadi juures ei hävine
on grampositiivsed anaeroobsed bakterid, mida leidub kõikjal keskkonnas. Mitmeid liike leidub mullas, kus klostriidid võivad püsida eluvõimelisena väga pikka aega. Enamik klostriide võib asustada ka tervete loomade soolestikku. Nende sattumine keskkonda põhjustab pinnase saastumise. Klostriidide kontrollimatul kasvu korral toodavad nad surmava toimega toksiine . Clostridia spp-ga seotud haigused kulgevad üliägedalt, põhjustades looma üldseisundi äkilise halvenemise ja - surma. Klostriididega seotud seisundite hulka kuuluvad näiteks lihaste ja pehmete kudede infektsioonid, mürgistused ning sooleinfektsioonid. Paljudel juhtudel kulgeb haigus ilma nähtavate kliiniliste tunnusteta, mis komplitseerib õige diagnoosi panekut.

Steriilimine ja pastöriseerimine
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
Vees keetmine – vegetatiivsed mikroobirakud 15- 30min 100kraadi juures hävinevad
Pastöriseerimine – vedeliku kuumutamine alla 100kraadi
Hävitada haigustekitajad
Piim (72kraadi -15kuni20sek)
UHT – kõrgpastoriseerimine, kus lühiajaline temp 1-2sek, 135-140kraadi,hävinevad ka bakterite endospoorid
Fraksioneeriv – materjali etapiviisiline steriliseerimine voolavad aurus 100kraadi juures
Autoklaavimine – auruga ülerõhu all 120kraadi 20min
Kuivkuumutamine – vastavates ahjudes 170kraadi 1.5-2h –petritasse,Kolbe
Leegis kuumutamine – levinuim
Külmsteriliseerimine
Keemiline – aparaatide, plastikasjade –valkude denatureerimine
Mehhaaniline – lahuste ja gaaside steriilimine läbi filtrate
Ioniseeriva kiirgusega – lainepikkus alla 100nm-gammakiired
Mitteioniseeriva kiirgusega – 265nm
Pinnapealselt, uvkiired

.DOC Laadi alla originaalfail 11 lk · .doc · 215 allalaadimist

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #1

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #2

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #3

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #4

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #5

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #6

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #7

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #8

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #9

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #10

Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused 2012 #11

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

~ 11 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2012-05-11 Kuupäev, millal dokument üles laeti

215 laadimist Kokku alla laetud

6 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

hallmees Õppematerjali autor

Tegemist on mikrobioloogia kordamisküsimustega. Aastast 2012. Küsimused korralikult vastatud.

1. Mikrobioloogia aine ja ajalooline areng
2. Mikroorganismide taksonoomia (eukarüoodid, prokarüoodid; binaarne nimestik, mikroobi pesa, segakultuur, puhaskultuur)
3. Pärmseente ehitus, paljunemine, kasutusalad ja tuntumad liigid
4. Hallitusseente ehitus, paljunemine, kasutusalad ja tuntumad liigid
5. Lihtvärvimine ja Grami järgi värvimine ning nende erinevus
6. Mikrobioloogias levinumad setriliseerimis- ehk steriilimisviisid
7. Erinevad külviviisid ja söötmete tüübid
8. Bakteriraku ehitus (sh G+ ja G- bakterite erinevus)
9. Bakterite morfoloogia (sh mikro-, strepto-, ja stafülokokid)
10. Bakterite viburid, spoorid ja spooride moodustumine
12. Mikroorganismide toitumine ja toitumise mehhanismid
13. Mikroorganismide hingamine ja hingamistüübid
14. Bakterite kasv ja paljunemine ning paljunemise faasid vedelsöötmes
15. Mikroorganismide helendumine ja pigmentide moodustumine
16. Füüsikaliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
17. Füüsikalis-keemiliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
18. Keemiliste välistegurite mõju mikroorganismide elutegevusele
19. Bioloogiliste tegurite mõju mikroorganismide elutegevusele ja mikroobidevahelised suhted
20. Mikroorganismide (modifikatsiooniline, mutatsiooniline ja kombinatiivne) muutlikkus
21. Plasmiidid
22. Konjugatsioon kui üks geneetilise ülekande viis bakteritel
23. Mõõdukas ehk tempereeritud faag ja transduktsioon
24. Transformatsioon
25. Mikroobid lämmastikühendite muundajatena, muundamisprotsessid ja lämmastiku ringlus looduses
26. Mügarbakterid
27. Mikroobid fosfori muundajatena ja fosfori ringlus looduses
28. Mikroobid väävliühendite muundajatena ja väävli ringlus looduses
29. Mikroobide levik mullas ja õhus
30. Mikroobide levik taimedel ja loomadel
32. Coli-laadsed bakterid
33. Klostriidid (Clostridium spp.)
34. Steriilimine ja pastöriseerimine

mikroorganismid seened lihtvärvimine ja grami värvimine külviviisid ja söötmed mikroorganismide toitumine

Sarnased õppematerjalid

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

Mikrobioloogia kordamiskusimused

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. Mikrobioloogia jaguneb bakterioloogiaks, mükoloogiaks, viroloogiaks ja algoloogiaks. o Bakterioloogia -- uurib baktereid o Mükoloogia -- uurib pärm- ja hallitusseeni o Viroloogia -- uurib viirusi ja bakteriofaage o Algoloogia -- uurib lihtsamaid loomi ja vetikaid Robert Hooke (1635--1703) oli teadlane, kes esimesena vaatles ja kirjeldas seeni. Ta oli üks esimesi mikroskoobi konstrueerijaid.

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

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

doc

Bakterite levik, kasutamine ja tähtsus

Bakterite levik, kasutamine ja tähtsus BAKTERID Viimastel aastatel on meedias üha sagedamini kajastamist leidnud bakterite hirmuteod. Inimesed kardavad puudutada tualettruumide uksi ja kasutavad nende puhastamiseks üha uuemaid ja kangemaid puhastusvahendeid. Ajalehtedest võib lugeda ka superbakteritest, kes paari päevaga inimese “ära söövad”. Sellest hirmust võidavad ainult ärimehed, kes müüvad maha järjest rohkem antibakteriaalseid vahendeid, kuid tavainimesed saavad ainult kahju, sest niimoodi totaalselt kõiki baktereid hävitades hävitatakse ka meie sõbrad, kes saaks osade bakteritega ise hakkama. Hävitustöö tulemusena tekivad veel hullemad . Juba on kuulda olnud ravimatust tuberkuloosist, mis on tekkinud just inimeste oskamatusest bakteritega võidelda. Ärimehed ei viitsi valmistada kitsa toimealaga vahendeid, sest see on kulukas

Bioloogia

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

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

Rohkem sarnaseid