Mikrobioloogia kordamisküsimuste vastused (4)

Kordamisküsimused Mikrobioloogia I kursuse kohta 2010
Eluslooduse domeenid ja prokarüootide koht neis. Mida tähendab mõiste „prokarüoot” ?
Kolm domeeni: arhed , bakterid ja eukarüoodid. Prokarüoodid kuuluvad arhede ja bakterite domeeni. Prokarüoot: eeltuumne .
Arhed, nende erilisus, sarnasus bakteritega ja eukarüootidega.
Arhede peamiseks erinevuseks bakteritest on nende sarnasused eukarüootidega. Veel: metaani moodustamine,
Sarnasused bakteritega: rõngaskromosoom, genoomi suurus, operonide esinemine, mRNA intronite puudumine, 70s ribosoomid , metabolismiensüümide aminohappeline järjestus.
Sarnasused eukarüootidega: Histoonid , rakuskelett, DNA- seoseline RNA polümeraas kompleksne ja koosneb paljudest subühikutest, transkriptsioonifaktorid homoloogsed eukarüootide omadega.
Arhede erilised elupaigad : mustad suitsetajad , ülisoolased veekogud.
Mustadel suitsejatel elavad hüpertermofiilid, nagu nt Pyrodictium occultum- meelist 105 kraadi, range anaeroob . Soolastes veekogudes elutsevad äärmuslikud halofiilid nagu perekond Halobacterium- sünteesivad ATPd valgusenergia abil.
16SrRNA bakterite evolutsiooni uurimisel ja süstematiseerimisel.
16s RNA kuulub prokarüootse ribosoomi väiksemasse alaühikusse. Selle alusel loodud fülogen. Süst. On sarnane täisgenoomide alusel tedtud süst.dega.
Mida prooviti tõestada Milleri- Urey katsetega? Selgita neid katseid.
Prooviti tõestada polümeeride abiootilise sünteesi teooriat. Katse: loodi „atmosfäär“, mis pidi sarnanema Maa varajase atmosfääriva: vesi, H2, CH4, ammoniaak . Veeaus juhiti läbi kambri, kuhu oli juhiti elektrilaenguid, ja kondenseerunud veelt võeti proove. Leiti 20 aminohapet, pruiin- ja pürimidiinaluseid ja P lisamisel ka ATPd.
Stromatoliidid.
Vöödilised settekuplid, mis sarnanevad tänapäevastele elavate bakterita ja tsüanobakterite moodustatud kihtidele.
Hapniku kogunemine atmosfääris ja tsüanobakterid.
Arvatakse, et hapnik kogunes atmosfääri siis, kui tüanobakterid sünteesisid fotosünteesi käigus ohtralt hapnikku. See reageeris lahustunud rauaioonidega ja sadestus, takistades nii hapniku akumuleerumist atmosfääri.
Ürgrakk.
Membraaniga ümbritsetud piisake, mis on tekkinud abiootiliselt toodetud polümeersete molekulide ahregatsiooni teel.
Eukarüootse raku tekke hüpotees sümbioosi teel.
Arvatakse et eukarüootse raku membraanid (tuumamambraan, tsütoplasmavõrgustik (endoplasmaatiline retiikulum ), mitokondrite mitmekihilised membraanid) võisid tekkida rakumembraani sissesopistumise teel. Mitokonder tekkis ilmselt endosümbioosi teel ( bakter + aeroobne bakter) nagu ka viburid (bakter+spiroheet) ja kloroplastid (bakter+tsüanobakter).
Mitokondrite ja kloroplastide päritolu.
-’’-
Bakterite suurus.
Keskmine V=1mikrom3 Enamiku bakterite suurus on 0.5-3 mikrom.
Eripinna mõiste.
Eripind on pinna ja ruumala suhe. Mida suurem eripind, seda kasulikum bakterile.
Eripind ja bakteri kuju.
Eripind kahaneb raku suurenedes. Suuurim eripind on lamedatel ristkülikukujulistel bakteritel(Haloquadratum wasbii), veel on suur eripind peenikestel pulkadel, keradel aga see-eest väiksem.
Suurimad, suured ja väikseimad bakterid.
Suured b-d on nt niitjad b.d (tsüanob.d Oscillatoria), spirillid ja spiroheedid . Veel Thiomargarita namibiensis ja Epulopiscium fishelsonii(theomargarita silmaga nähtav) . Väiksed on mükoplasmad ja nanaobakterid.
Thiomargarita, Thioploca, nanobakterid, mükoplasmad, klamüüdiad.
Thiomargarita ja Thioploca on väga suured b.d. Thiomargarita läbimõõt on peaaegu 1 mm ja ta moodustab kette mis on palja silmaga nähtavad. Eripinna probleem on lahendatud suure gaasivakuooliga, mis suurendab eripinda. Thioploca on samuti väga suur, moodustab niitidest patse mis on silmaga nähtavad. Samuti suur gaasivakuool . Mükoplasmad on kestata b.d, keda peeti raku suuruse alampiiriks (0.1-0.15mikrom).Nanobakterid on siiani teadaolevalt väikseimad iseseisvad elusorganismid . Leitud kivimites , meteoriitides ja ka elusorganismides. Klamüüdiad on peetud viiruste ja bakterite vahevormideks. Väikesed (200-400nm)Tegelikult siiski bakterid. Parasiteeruvad eukarüootides nagu ka mükoplasmad. Kõva ppaks kest, kaks eluvõrmi- vastupidav väliskeskkonnas ja paljunev raku sees. Ei suuda ise ATPd sünteesida-energiaparasiidid.
Suurte bakterite eripinna probleemid ja nende lahendamine.
Sisaldised rakus vähendavad tsütoplasna aktiivruumala ja suurendavad seega kaudselt eripinda. Suuurtel bdel nt suured gaasivakuoolid.
Louis Pasteur, Robert Koch , Antonie van Leeuwenhoek , Sergei Vinogradski, Alexander Fleming jne. Kochi postulaadid. Louis Pasteur’i katse kurekaelaga kolviga.
Pasteur: kristallograafia rajaja, kääritamise avastaja . Avastas pastöriseerimise ja vaksineerimise. Kurekaelaga kolvis keedetud puljongis ei hakanud bd paljunema, kui kael maha võtta siis hakkasid kuna bdel oli taas ligipääs.
Koch: Tõestas et bakterid põhjustavad antraksit mitte vastupidi. Uuris ka koolera - ja tuberkuloositekitajaid. Postulaat : 1)Mingi haiguse tekitajaks peetav mikroob peab vastavat haigust põdevas organismis pidevalt esinema .2)See mikroob tuleb isoleerida puhaskultuuri 3)terve organismi nakatamisel selle puhaskultuuuriga peavad ilmnema selle haiguse tunused. 4)haigest organismist peab see kultuur olema jällegi puhaskultuuri isoleeritav.
Leeuwenhoek: Leiutas üheläätselise mirkoskoobi. Vaatles esimesena algloomi, baktereid, hallitusi, pärme ja vetikaid. Bdest spiiroheedid, pulkbakterid, kokid ja filamentsed bd. Uuris happe ja kuumuse mõjuvust bde liikumisele.
Vinogradski:Kirjeldas esimesena autotroofe, kemolitoautotroofset toitumistüüpi. Avastas esimesed mittesümbiontsed N2 fiktseerovad bd. Kasutas rikaskultuuride meetodit bde eraldamiseks loodusest. Vinogradski kolonn.
Fleming:antibiootikumide avastaja.
Woese:RNAde sekveneerimine ja kasutamine fülogeneesi uurimisel. Arhede domeeni looja.
Bakterite nimetuste tuletamine . Nimetustes sisalduv info.
Bde nimetused koosnevad perekonnanimest ja liigiepiteedist. Ladina ja kreeka keel. Sageli tuletatakse nimi avastaja või kuulsa bioloogi nimest.Nimes info tema kuju, elupaiga, biokeemia, värvuse ja ainevahetuse kohta.
Bakterite kirjeldamisel ja määramisel kasutatavad ehituslikud (morfoloogilised) ja mitteehituslikud tunnused. Oska nimetada kümme tunnust kummastki.
Morfoloogilised: Kuju, suurus, koloonia morfoloogia , värvumine G järgi, piilid ja viburid, liikumine, pigmentatsioon, rakusisaldised, endospoorid.
Mitttemorfoloogilised: C ja N allikate kasutamine, energiaallikad, temperatuurinõudlus, elupaik, soolataluvus, osmotolerantsus, RNA järjestused, genoomi iseloomustavad tunnused, varuainete loomus
Mis on bakteri genoom? Kuidas saab genoomseid andmeid kasutada bakterite kirjeldamisel ja iseloomustamisel?
Organismi kõik geebid kokku. Genoomseid andmeid saab kasutada, kuna geenide kodeeringu alusel saab määrata nt bakterite valkude järjestusi jms.
Metagenoomi mõiste.
Bakterite kujuvormid. Oska nimetada ja joonistada bakterite kujuvorme ja agregaate. Too iga kohta paar näidet.
1)Kerabakterid e. Kokid (Thiomargareta namibiensis)
2)pulkbakterid e. Batsillid (E. Coli)
3)kruvibakterid e. Spiraalsed bd (spirillid ja vibrioonid)(Thiospirillum jenense)
4)Keerisbakterid e. Spiroheedid ( Borrelia Burgdorferi)
Lisaks ka aktinomütseedid (moodustavad mütseeli e. niidistiku), müksobakterid (viljakehasid moodustuvad), kujuta mükoplasmad. Osad bd võivad moodustada agregaate(erineva kujuga moodustised paljudest bdest), jäädes pooldumisel kokku (kokid, batsillid, spiroheedid). Eri kujud- ketid, plaatjad , tetraadid, sartsiinid. Agregaadi kuju oleneb pooldumisviisist.
Mida tead aktinomütseetidest, müksobaktertest, klamüüdiatest, mükoplasmadest?
Aktinomütseedid: Väga efektiivsed orgaanilise aine lahustajad. Pikka aega peeti seeneks mütseeli moodustamise tõttu. Väga hea kasvukeskkond mullas (ligipääs org ainetele ). Nad on suurimad antibiootikumide suurimad tootjad. NT Mycobacterium tuberculosis ja Corynebacterium diphteriae ( tuberkuloos ja difteeria). Neil ei ole rakutuuma ega hüüfides rakuvaheseinu. Neil on väga suured genooomid.
Müksobakterid: G- limabakterid, kirjuedatud elutsükliga. Painduv kest, liiguvad limaga.Suur genoom, elevad jäänustel ja sõnnikul. Moodustavad viljakehi (halbades tingimustes, nö puhkav koloonia), rakk piklik ja teritunud.
Mükoplasmad: puudub rakukest seega ka kuju. G+ . Enamikus parasiitsed. Karukesta puudumise tõttu immuunsed penitsiliinile.
Klamüüdiad: peetud viiruste ja bde vahevormiks. Megaväikesed, parasiteeruvad eukarüootses rakus. Elutsüklis 2 vormi: väliskeskkonnas nakatamisvõimeline ja raku sees paljunemisvõimeline. Elementaarosakesed on väikesed, kõva kestaga ja paljunemisvõimetud. Elusrakus diferentseeruvad retikulaatkehadeks, hakkavad kiiresti plajunema ja muutuvad hiljem tagasi elementaarkehadeks. Klamüüdiad ei suuda ise ATPsid sünteesida.
Oska nimetada struktuure, organelle, omadusi, mis eristavad eu- ja prokarüootset rakku.
Prokarüoot
Eukarüoot
Rõngaskromosoom, haploidne.
Tuumamembraan , histoonid, mitu kromosoomi, haploidne või diploidne.
Plasmiidid
DNA tsütoplasmas, ribosoomides, mitokondrites, kloroplastides etc.
Membranides steroolid puuduvad, erandiks mükoplasmad, selle asemel hopanoidid ja eeterlipiidid.
Membraanides steroolid
70S ribod
Peptidoglükaan
80S ribod, organellides 70S
Tsütoskelett
1 või mitu valgulist fibrilli viburites
20 fibrilli skemaatiliselt jaotunud
Intronid esinevad harva
Intronid esinevad sageli
Membraansed organellid puuduvad
Membraansed organellid olemas
Lihtsa membraaniga organellid olemas, nt gaasivakuoolid, klorosoomid, karbosküsoomid
Lihtsa membraaniga organellid puuduvad
Prokarüootidele omased lihtsad organellid: aerosoomid, klorosoomid, karboksüsoomid. Magnetosoomid, parasporaalkehad.
Aerosoomid:Sigarikujulised põiekesed, fn on nagu kala ujupõiel. Valguline hürdofoobne membraan - vesi ei läbi aga gaasid läbivad. Plajukesi moodustavad gaasivakuoole ja enimlevindud veebakteritel ja tsüanobakteritel.
Karboksüsoomid: Autotroofsetel bakteritel valgulise membraaniga hulknurksed strkt-d millesse kontsentreeritakse karboksülaas, mis on autotroofsel CO2 lagundamisel võtmeensüümiks.
Klorosoomid: esinevad rohelistel bakteritel. Piklikud lamedad ühekihilise membraaniga põiekesed, kus koonduvad vagustkoondavad pigmendid . Paiknevad rakumembraani all. Võimaldavad fotosünteesida ka nõrgas valguses.
Parasporaalkehad: valgulised protoksiinid, paiknevad endospoori kõrval. Toksilised putukate vastsetele- biotõrje. Esinevad mõnedes batsillides (B.poppillae, B.sphaericus)
Magnetosoomid: võimaldavad b-del orienteeruda magnetväljas.
Rakukest, selle ehitustüübid ja funktsioonid.
Funktsioonid:
1)mehhaaniline kaitse
2)väliskuju säilitamine
3)viburi toestamine liikumisel
4) adhesiinid on seotud kestaga
5) retseptorid faagidele
6)ainult turgori all olev rakk saab kasvada
Ehitus:
1)Mükoplasmad- RK puudub
2)g+ (RK paks, homogeenne )
3)g- (RK mitmekihiline , RKs välismembraan)
4)valguline (osad arhed)
Peptidoglükaan, selle koostis.
PDG on heterosahhariid, mis koosneb ahelatest, milles vahelduvad NAM ja NAG, mis on omavahel seotud β-1,4-glükosiidsidemega. Võrgustikuks ühendatud tetrapeptiidide abil. PDG võrk on kas 1-3 kigiline (g-) või 15-40 kihiline (g+).
Rakukesta ehitus grampositiivsetel ja gramnegatiivsetel bakteritel.
G+: RK 20-80 nm paksune, 30%-70% ulatuses PDGst. PDG kihid võivad omavahel seotud olla peptiidahelatega. Väga tundlik beetalaktaamsetele ABdele. Kovalentsele seotud teihhuhapped, mis annavad RKle neg. laengu.
G-:RK mitmekihiline, PDG 1-3 kihiline. RKs välismembraan, milles on lipopolüsahhariidid ja poriinid . Penitsiliinile vähemtundlikud. RM jaRK vahel on periplasma.
Mis eristab mükoplasmasid teistest prokarüootidest?
Mükoplasmad on väikesed ja neil puudub rakukest ja seega ka kindel kuju. Rakuemembraan sisaldab steroole.Ta parasiteerub eukarüootses rakus.
Kuidas toimib bakterirakule penitsilliin? Kuidas lüsotsüüm? Mis on nende märklauaks?
Penitsillin pärsib PDG sünteesi, lüsotsüüm lõhub RK. Mõlemad sihvad RK, mille lõhkumisel b hävib.
Bakteriraku kapsel, selle roll. Eri koostisega kapslid . Sahharoos kui juuretis teatud kapslite sünteesil. Kuidas on seotud bakterid, sahharoos ja hambaaugud?
Kapsli fn:
1)kaitseb kuivamise eest
2)takistab faagide adsorbeerumist
3)kaitseb fagotsütoosi eest
4)liidab karud agregaatideks
5)takistab 02 difusiooni rakku
6)lima suunatud eristamine libiseval liikumisel
7)aitab kleepuda pinnale ja seob mineraale
Eri koostised:
1)homopolüsahhariidsed kapslid
2)heteropolüsahhariidsed kapslid
3)valgulised kapslid
Sahharoosi kasutavad bakterid kapsli tootmiseks.
Bakterite varuained . Too näiteid varuainete kohta ja nimeta nende varuainete funktsioonid. Miks säilitatakse varuaineid polümeriseerituna? Bioplast.
*varupolüsahhariidid
* rasvad ja rasvataolised ained
*polüfosfaadid
*väävel
Polüsahhariidid, rasvad ja polü-hüdroksüalkanoaadid(PHA)- saab kasutada energia saamiseks ja endogeenseks C allikaks, polüfosfaadid on P varuks , S on redutseerija varu fotosünteesivated bdel ja energiavaru värvusetutel väävelbakteritel. Sisaldiste terakesta ümber on ühekihiline valkudest membraan , terakeved nähtaval pärast värvimist. Varuained on rakus osmoosselt inaktiivses vormis- ei lahustu vees ja ei tõsta osmootsetsiserõhku.
Bioplasti toodetakse PHAst.
Bakterite liikumisviisid . Voogamine ja piiltõmbumine kui erilised liikumisviisid.
Kirjeldatud on järgmisi liikumisviise:
1)rakuväliste viburitega vedelas keskkonnas
2)viburiteta libisemine tahkle pinnal
3)voogamine: kollektiivne liikumine tahkel pinnal viburitega
4)spiroheedid periplasmaatilise viburiga
5)piiltõmbumine.
Voogamine: rakud liiguvad viburite abil kollektiivselt edasi, olles tihedas kontaktis . Rakud joonduvad ja liiguvad parallelselt oma pikilõikega. Voogamine on virulentsusfaktor. Täheldatud: Proteus mirabilis , Proteus vulgaris , Vibrio parahaemolyticus
Piiltõmbumine: Raku otstes on IV piilid, mis on otsaga võimelised kinnituma pinnasele ja rakku edasi tõmbama. Täheldatud: Neisseria gonorrhoeae , Pseudomonas aeruginosa
Bakterivibur ja selle töö? Viburi basaalkeha ehitus grampositiivsetel ja-negatiivsetel bakteritel. Viburid spiroheetidel. Kuidas saab viburiga liikuv bakter suunda muuta?
Bakteri vibur on liikumismehhanism. Selle panevad liikuma prootongradiendid. Paikneb kas ühes otsas, mõlemas otsas või kõikjal üle raku. G- bl on 4 toestusringi (L, P, M ja C), G+ bl on ainult 2(M ja C). Spiroheetide viburid paiknevad periplasmas, välismembraani all, ning bakter liigub edasi kruvina pööreldes. Spiroheetidel puudub L- ketas (sest vibur ei kinnitu välismembraanile) ja P ketas on teistsuguse kujuga.
Suunda saavad viburiga liikuvad bakterid muuta viburit teistpidi pöörlema pannes (tumbling). Vastupäeva pööreldes liigub bakter sirgjhooneliselt edasi, aga kui vibur päripäeva tööle panna siis muudab bakter suunda.
Libisev liikumine ja düüsid.
Osad bakterid liiguvad lima eristamise kaudu düüsidest. Lima välja paiskamise õud paneb bakteri edasi liikuma. Düüsid on tünnitaoliste modustiste avad, mille kaudu bakter lima välja surub .
Kuidas toimub bakterite kinnitumine pindadele ja miks see bakterile kasulik on?
Bakterid kleepuvad tahketele pindadele piilide abil (v.a. IV piilid). Kinnitumine on bakteritele kasulik kuna tahketel pindadel on toitainete sisaldus suurem kui vedelikes , ja liikumine nõuab bakteritelt väga palju energiat. Lisaks ei saa kinnitunud baktereid vedelikega välja uhtuda.
Biokile, selle teke. Mis on piilid ja millest koosnevad? Piilide rollid.
Biokile tekib pinnale kinnitunud bakterite eritatud hüdrolüütilistest eksoensüümidest, milles tekivad terved elukooslused ( konkurents , sümbioos jne), ning toimub ka geenide ülekanne bakterite vahel.
Piilid on bakteri kinnitumisorganid, sarnased viburile. Valgulised jätked raku pinnal, mille eesmärk on pinnale kinnitumine (va IV piilid). Piiilide tipus on adhesiinid, millega saab kinnituda. Erilised on IV piilid (liikumine) ja F piilid (DNA liiigutamine bakterite vahel konjugatsiooni ajal.)
Mis roll on endospooridel? Endospoori omadused, termoresistentsus. Kui kaua säiluvad endospoorid idanemisvõimelised ja millest säilumine sõltub?
Endospoorid on bakterite eluvorm eluks vähekõlblikes tingimustes. Tingimuste halvenedes alustab bakter sporlatsiooni ja spoorina on võimeline elus püsima väga pikka aega. Spoorid on üsna termoresistentsed, taluvad hästi kuivust, kiirgust ja toksikante, spoori metaboolne aktiiivsus ja mRNA sisaldus on madal, spooris ei toimu makromolekulide sünteesi. Endospoorid on väga pika eluajaga, leitud on ka mitme tuhande aasta vanuseid idanemisvõimelisi spoore. Säilumine sõltub peamiselt sellest, kui palju saab spoor kiirgust. Kiirguse eest varjatud spoorid säiluvad väga kaua, aga kiirgusele paljastatud spooridkaotavad peagi idanemisvõime.
Kas endospoore võiks pidada paljunemisvahendiks? Endospoori teke ja idanemine . Tea vähemalt kahte sporogeenset bakteriperekonda.
Endospoore ei saa pidada paljunemisvahendiks, kuna spoorist tekib ainult üks rakk. Endospoorid tekivad bakteri kasvuaja lõpus, kui elutingimused halvenevad. Tekib 2 kromosoomi, mis liiguvad raku eri otstesse ja tekib kaks ebavõrdse suurusega rakku, millest väiksem on spoor. Moodustuv spoor kattum TPMga , moodustub 2 membraaniga kaetud prospoor. Prospoori kahe membraani vahele hakkab sünteesuma PDG kiht- korteks. Spoori peale moodustub spoorikest ja eksospoorium. Spoor vabanem emaraku autolüüsil.ˇ
Idanemine: Lüüsub korteks, varuvalgud hüdrolüüsuvad, algab DNA süntees. Spoori lagunenud kestast väljub kasvutoruke, millest moodustub vegetatiivne rakk.
Sporogeensed on nt perekonnad Bacillus , Sporobacillus, Sporomusa.
Botulism ja siberi katk kui sporogeensete bakterite poolt põhjustatud ohtlikud haigused. Bacillus anthracis bakterioloogilise relvana.
Siberi katku endospoorid võivad idanemisvõimelistena säilida väga pikka aega, nagu ka botulismi tekitajad. Siberi katk levib inimesele kariloomadelt, inimeselt inimesele haigus ei nakka. Botulism seevastu nakkab ka inimeselt inimesele, on vära raske nakkushaigus mis kulgeb lihashalvatusega ( loid paralüüs). Põhjustaja Clostridium botulinum . Antraksi põhjustaja Bacillus anthracis. Bacillus anthracist kasutatakse ka biorelvana- nakatab nii inimest kui kariloomi.
Kuidas on võimalik hävitada endospoore?
Endospoore saab hävitada piisava kuumuse juures (autoklaavimine), kiiritusega( ioniseeriv kiirgus), keemiliselt (formaldehüüt)
Endospooride-taolised säilitus – ja paljunemisrakud: tsüstid, aktinomütseetide ja hallitusseente koniidid , tsüanobakterite akineedid , müksobakterite müksospoorid.
Koniidid: puudub korteks ja spoorikattted, aga vastupidav kuumusele, kuivusele ja keemiale.
Akineedid: taluvad kuivust ja külma kuid mitte kuuma.
Tsüstid: tsüstiks muutub kogu rakk. Pole termoresistentsed.
Müksospoorid: müksobakterite tsüstid
Bakterite paljunemine, selle viisid. Kui kiiresti bakterid paljunevad? Millest sõltub paljunemiskiirus? Mis on generatsiooniaeg ?
Enamik baktereid paljunevad pooldumise teel. Kromosoom paljuneb, kumbki tütarrakk saab sellest koopia ja tekib 2võrdse suurusega tütarrakku. Poolfumine võib toimuda nöördumise või ristvaheseina sissekasvamise teel. Esineb ka ebavõrdset paljunemist. Osad bd paljunevad ka mütseeli või selle rudimentide lagueńemisel keradeks ja pulkadeks. Osadel rakkudel on tütarrakud erinevad liikumisviisi poolest- ühed viburiga, teised piilidega. JNEJNEJNE konspekt.
Kirjelda müksobakterite ja bdellovibrioonide elutsüklit.
Koniidid kui aktinomütseetide ja hallitusseente paljunemivcahendid.
Temperatuuri toime mikroobidele. Mida näitavad Tmin , Topt ja Tmax?
Igal mikroobil on oma kindel temperatuuriamplituud, kus ta on võimeline elama. Sellest amplituudist välja jäävatel temp.del organismid hukuvad. Tmin- madalaim t, mille juures elada saab, Topt- parim temp, tmax- kõrgeim temp.
Kus võiksid looduses elada hüpertermofiilsed mikroobid ?
Mustadel suitsejatel, vulkaanilistes järvedes, geisrites
Psührofiilide ja termofiilide, nende membraanide ja valkude iseärasused.
Psührofiilid: Rohkem alfa-heelikseid ja vähem beeta-lehti valkudes, vähem stabiliseerivad sidemed valgu otstes. Membraanid veeldunud.
Termofiilid:Rakud väikesed, rakkudes on väiksem veesisaldus, valkude osade vahel rohkem ioonseid sidemeid ja valgud sisaldavad rohkem hüdrofoobseid aminohappeid , rakukomponendid uuenevad kiiresti.
Kus võiksid elada looduses psührofiilsed, kus temofiilsed mikroobid?
Psührofiilid- liustikel, süvaookeanis, jäätaskutes, kus on külm jäätumata vesi
Termofiilid: kuumaveeallikates, mustadel suitejatel, kuumaveeboilerites
Kõrge temperatuur kui vahend mikroobide hävitamiseks või nende hulga vähendamiseks toiduainetes . Tündaliseerimine. Pastöriseerimine.
Kuuumus hävitab enamuse mikroobidest ja pikaajaline kuumus ka endospoorid.
Tünndaliseerimine: lühiajaline keetmine , seejärel soojas hoidmine ja siis uuesti keetmine.
Pastöriseerimine: kuumutamune -150 kraadini 1-3 sekundit, seejärel kohe jahutamine .
Mikroobide säilitamine eluvõimelisena ülimadalatel temperatuuridel. Glütserool kui krüoprotektor.
Ülimadalatel temperatuuuridel mikroobid ei kasva ja ei paljune, aga ka ei huku . Glütserool tungib rakku, ja takistab seal jäääkristallide teket, jahutades samas tsüoplasma külmumistemperatuurini.
pH toime mikroobidele. Atsidofiilid ja alkalifiilid. Millised bakterid hapestavad oma elutegevuse käigus keskkonna? Millised muudavad selle aluseliseks? Too 1-2 näidet.
pH mõjutab mikroobe nii otseselt kui kaudselt. Otseselt mõjutab raku pinnalaengut ja rakkude adhesiooni. Kaudselt mõjutab rakkku, mõjutades teiste ainete (eriti ioonide) lahustuvust ja seega ka kontsentratsiooni keskkonnas- [c] muutub kas letaalselt suureks või väikeseks. Oma elukeskkonda hapestavad kääritajad ja atsidofiilid(Thiobacillus thioxidans), aluliseks muudavad selle alkalifiilid (nt Proteus mirabilis)
Miks on karbamiidiga nätsul kaariesevastane toime?
Kuna se on uuera sisaldusega ja vähendab piimhappe mõju.
Osmootse rõhu mõju mikroobidele. Miks peab osmootne rõhk raku sees olema suurem kui väljaspool rakku?
Kui osmootne rõhk raku väliskeskkonnas liiga kõgeks tõuseb, siis mikroobid hukuvad, kuna ei saa toitaineid. Osmootne rõhk peab raku sees olame suurem kui välja s sest vastasel juhul pressitaks rakk kokku.
Mis on osmoprotektorid ja milleks neid elusrakkudele vaja on?
Osmoprotektrid on ained, mida rakk välise osmootse rõhu tõustes tootma hakkab, et tõsta rakusisest osmootset rõhku. Nei on vaja lisaks kaitsele ka N ja C varuallikatena, need tõstavad termoresistentsust (ka külma vastu, takistavad jääkristallide teket), suurendavad kuivataluvust.
Kuidas mõjub mikroobidele kuivus? Kuidas rakud saavad end kaitsta kuivamise eest? Miks soola või suhkru rohke lisamine toiduainetele aitab neid hoida riknemise eest?
Kuivamine on enamikule mikroobidele kahjulik. Kuivamise eest kaitsevad mikroobin end teatud osmoprotektorite abiga, nt trehhaloos.
Soola või suhkru rohke lisamine toiduainetesse tõstab toiduainetes osmootset rohku nii palju, et mikroobid ei suuda ennast enam osmoprotektorite abil kaitsta ja hukuvad.
Kiirguste mõju mikroobidele. Kuidas mõjub elusrakkudele UV kiirgus? Mis on UV kiirguse märklauaks?
UV kiirgus on mikroobidele enamasti surmav jba 10-15 minuti jooksul. UV kiirguse sihtmärgiks on DNA- mikroobid ei saa enam paljuneda.
Kuidas toimib ioniseeriv kiirgus? Nimeta kõige kiirgusttaluvam bakter. Mis kaitseb teda kiirguse eest?
Ioniseeriv kiirgus on surmav. Deinococcus radianturas. Tal on
mitmekihiline rakukest, ta sünteesib karotinoidpigmente, tal on ülitõhusad DNA reparatsioonimehhanismid, mis võimaldavad efektiivselt kokku panna juppideks lagunenud DNA, tema rakus on vähe rauda ja rohkesti mangaani .
Milleks saab kasutada UV-kiirgust? Miks saab UV kiirgust kasutada mikroobimutantide saamiseks?
UV kiirgust kasutatakse pindade ja õhu steriliseerimisel . UV kiirgus takistab replikatsiooni-tekivad replikatsioonivead ja mutantsed rakud.
Miks on mikroobidele hapnikku vaja? Miks mõned mikroobid ei talu hapnikku? Hapniku toksilisuse põhjused.
Aeroobid vajavad O2 kui oksüdatsiooniks vajalikku elektronaktseptorit ja kui ühendit, mis lülitub selle oksüdatsioonil vahetult substraati. Anaeroobid ei talu O2te kuna see on neile toksiline. Toksilisuse põhjused on: O2 oksüdeerib rakus neid molekule, mida on vaja redutseeritud kujul;paljud ensüümid on hapnikutundlikud;
Kus võiks looduses elada anaeroobseid baktereid.
Loomade soolestikus ja hingamisteedes ; mullas;
Kes on fakultatiivsed anaeroobid?
Kui keskkonnas on hapnikku, kasutab seda, kui ei ole, siis toimub käärimine. (S. Cerevisiae)
Mis on küünlanõu? Kuidas luuakse seal anaeroobsetele mikroobidele sobivad elutingimused?
Küünalnõu on kinnine anum , kuhu pannakse põlema küünal, mis kasutab ära kogu hapniku ja siis kustub .
Mis on steriliseerimine ? Mis on desinfitseerimine ? J. Lister ja fenooli kasutamine.
Steriliseerimine- mikroorganismide täielik hävitamine. Desinfitseerimine- mikroorganismide arvukuse oluline vähendamine. J lister hakkas fenooli (fenoolilahust) esimesena haavade ja opiriistade desinfitseerimiseks kasutama.
Fenoolikoefitsient. Millega kodustes olustes puhastada haava? Mis võiks olla koduapteegis selle jaoks olemas?
Fenoolikoefitsient näitab, kui suur on keemilise aine efektiivsus antimikroobse vahendina võrreldes fenooli toimega samale mikroobile. Kodustes oludes saab haava puhastada nt alkoholide ja antiseptikutega.
Säilitusained: sorbiinhape , bensoehape , nitrit .
Sorbiinhape: Hallitusevastane aine, lisatakse moosisuhkrule, moosipaksendajale, juustudele, siirupitele ja kookidele.
Bensoehape: Hallitusevastane aine, lisatakse margariinile, siidrile, karastusjookidele.
Nitrit: Soolatud liha ja kala, vorstitooted .
Mis on inimese normaalne mikrofloora ja mis temast kasu on?
Inimese normaalne mikrolfoora on inimesega koos elevate mikroobide populatsioon, mis ei kahjusta normaaltingimstes inimest. Mikrofloora kaitseb inimestkahjulike mikroobide eest, aitab kaasa seedimisele ja vitamiinide ja mineraalide omandamisele ja parandab ja tugevdab immuunsüsteemi.
Inimese naha, suuõõne ja seedekulgla normaalne mikrofloora.
Inimese nahk ei ole kuigi hea elukeskkond mikroobidele, kuna see on kuiv, soolane ja happeline. Naha pinnal elab vähe mikroobe, peamiselt G+ bakterid kes on kuivuse suhtes resistentsemad kui G- bakterid. NT: Staphylococcus (S. epidermidis, S. aureus), Micrococcus luteus, perekonnad Corynebacterium, Brevibacterium, Propionibacterium. G- baktereid elab nahal peamiselt niiskemates kohtades, nt varvaste vahel ja põlveõnaldes. Kui eemaldada G+ bakterid, kasvab G- bakterite hulk suuresti.
Suuõõnes elab toitainete külluse tõttu väga palju mikroobe ja mikrofloora on mitmekesine . Suuõõnes on umb. 22 domineerivat perekonda. NT: Streptokokid, Actinomyces, Fusobacterium, Porphyromonas, Treponema denticula jne.
Makku satub palju baktereid toiduga ja suuõõnest, aga mao happelisuse tõttu hävib neist enamus. Maos saavad mikroobid elada ainult ajutiselt , välja arvatud mao alahappelisuse korral. Kaksteistsõrmikus on samuti vähe mikroobe. Seat võib leida streptokokke, laktobatsille ja bacteroidest, aga arvatakse et need on seal „läbisõidul“. Peensoole alaosas ja jämesooles aga on palju mikroobe. Enamus jämesoole mikroobidest on anaeroobid, kokku leitud umbes 700 eri liigi esindajaid. Inimese soolesiku mikrofloorat kutsutakse varjatud organiks, kuna see tegutseb nagu organ, viies läbi mitmeid keerulisi biokeemilisi protsesse.
Probiootikumid , prebiootikumid ja sünbiootikumid.
Probiootikumid on mikroorganismid , mis on inimesele kasulikud, nt lactobacillus Fermentum ME3. Nad peavad elama üle mao happelisuse ja suutma jämesooles arenedes inimesele kasulik olla. Neid tarvitatakse toidulisanditena. Probiootikumid on resistentsed paljudele antibiootikumidele ja seetõttu on kasulik neid antibiootikumidega samaaegselt võtta.
Prebiootikumid on ained, mis tõhustavad probiootikute arengut inimese sooltes. ˇNT inuliin ( sigur !). ˇSünbiootikumid on prebiootikumide ja probiootikumide kombineeritud versioon .
Kes on gnotobiondid ja mida saab nende abil uurida? Kes on tinglikud patogeenid ?
Gnotobiondid on organismid, kellel puudub mikrofloora või kelle mikrofloora on teada (neid on nakatatud teatud mikroobiga). Nende abil saab uurida bakterite toimet makroorganismidele. Tinglikud patogeenid om mikroobid, mis tavatingimustes haigusi ei tekita, kuid teatud juhtudel võivad osutudaa ohtlikuks.
Olulisimad patogeensed bakterid ja nende poolt põhjustatud haigused.
Propionibacterium acnes- akne
Malassezia- kõõm
Sterptococcus mutans- hambakaaries
Helicobacter Pylori - maovähk, maohaavad
Salomnella- salmonelloos
Clostridium difficile - CDI (kühulahtisus)
Bacillus anthracis- siberi katk
Clostridium Botulinum- botulism
Piiltõmbumine: Neisseria gonorhoeae
Vuugamine: Proteus Mirabilis
Pyrodictium Occultum- hüpertermofiil
Halobacterius- halofiilid
Haloquadratum wasbii – plaatbakterid
1)Kerabakterid e. Kokid (Thiomargareta namibiensis)
2)pulkbakterid e. Batsillid (E. Coli)
3)kruvibakterid e. Spiraalsed bd (spirillid ja vibrioonid)(Thiospirillum jenense)
4)Keerisbakterid e. Spiroheedid (Borrelia Burgdorferi)
Mycobacterium tuberculosis- aktinomütseet
Bacillus Popillae- parasporaalkehad
Bacillus insolitus- psührofiil