Uvod u Mikrobiologiju

Uvod u Mikrobiologiju

• Mikrobiologija je nauka koja proučava mikroorganizme, sitna živa bića vidljiva samo pod mikroskopom.
• Ljudsko tijelo sadrži 100,000 milijardi bakterija.

Podjela Mikrobiologije

• Bakteriologija: Proučava bakterije, koje se mjere u mikronima (10-6 m) i vidljive su pod svjetlosnim mikroskopom. Medicinska bakteriologija se fokusira na bakterije koje uzrokuju bolesti.
• Mikologija: Proučava gljive. Osim proučavanja gljiva koje uzrokuju bolesti, mikologija se bavi i njihovom ulogom u tehnološkim procesima (npr. proizvodnja mliječnih proizvoda, vina).
• Virologija: Proučava viruse, nepotpune žive agense koji žive unutar stanica i potpuno su ovisni o njima za energiju i hranjive tvari. Virusi su veličine 10-9 m (nanometara) i vidljive su samo pod elektronskim mikroskopom.
• Protozoologija: Proučava praživotinje. Medicinska parazitologija proučava jednostanične i višestanične nametnike koji su uzročnici bolesti.

Podjela Mikroorganizama prema Djelovanju na Čovjeka

• Korisni mikroorganizmi:
  • Dio su hranidbenog lanca u prirodi, djelujući kao razgrađivači i proizvođači organskih tvari.
  • Dio su fiziološke flore čovjeka i nalaze se na sluznicama dišnog, probavnog, spolnog sustava i koži.
  • Korisni su jer razgrađuju kemijske spojeve i proizvode enzime i vitamine.
  • Koriste se u industriji za proizvodnju hrane i lijekova.
• Štetni ili patogeni mikroorganizmi:
  • Uzročnici su zaraznih bolesti.
  • Samo stotinjak vrsta od 1500 postojećih bakterija je patogeno za ljude.
• Indiferentni mikroorganizmi: Njihova uloga na čovjeka nije jasno utvrđena.

Povijest Mikrobiologije

• 17. stoljeće: van Leewenhoek konstruirao mikroskop.
• 19. stoljeće: Louis Pasteur i Robert Koch (otkrio uzročnika tuberkuloze – Kochov bacil).
• 1939: Počela se koristiti elektronski mikroskop.
• 1953: Watson i Crick otkrili strukturu DNA.

Morfologija i Fiziologija Bakterija

• Morfologija: Izučava oblik, veličinu i građu bakterijske stanice, a također i obilježja bakterijskih kolonija.
• Oblici bakterija:
  • Kuglaste bakterije (koki): Mogu biti okrugle, jajolike ili malo izdužene. Nakon diobe mogu zadržati povezanost i stvarati različite oblike: diplokoki, streptokoki, stafilokoki, tetrakoki i sarcina.
  • Štapićaste bakterije (bacili): Mogu biti kratki ili dugi, tanki ili debeli. Mogu stvarati oblike: diplobacili, streptobacili i palisade.
  • Zavojite bakterije (spiralne, spirili): Štapićaste bakterije zavijene oko svoje osi. Razlikuju se vibrioni, spirohete (borelije, treponeme, leptospire).
  • Prijelazni oblici: Kokobacili (slični izduženim kokima).
  • L-oblici bakterija: Bakterije bez stanične stijenjeke koje se javljaju u različitim oblicima.
• Veličina bakterija: Od 0.3 do 30 μm (mikrometri).
• Građa bakterija:
  • Citoplazma: Ispunjava veći dio stanice i obavijena je citoplazmatskom membranom. U njoj se odvija većina metaboličkih procesa.
  • Jezgrina tvar (nukleoid): Sloboodno rasprostranjena u citoplazmi, sadrži bakterijski kromosom (kružna DNA) i nositelj je nasljednih uputa.
  • Plazmidi: Kružne strukture u citoplazmi koje sadrže gene i također nositelji su nasljednih uputa, neovisno o jezgrinoj tvari.
  • Ribosomi: Kuglaste strukture u citoplazmi građene od RNA i bjelančevina, s ulogom u sintezi bjelančevina.
  • Citoplazmatska zrnca (granule): Tvorbe u citoplazmi gdje se nalaze rezervne tvari.
  • Citoplazmatska membrana: Polupropusna membrana oko citoplazme koja kontrolira protok tvari u i iz stanice.
  • Mezosoma: Uvrnuće citoplazmatske membrane koje sudjeluje u diobi stanice i stvaranju energije.
  • Stanična stijenka: Čvrsta i elastična stijenka oko citoplazmatske membrane, građena od peptidoglikana.
  • Bičevi (flagele): Organele koje se nalaze na nekim bakterijama, građene od bjelančevine flagelina i služe za kretanje.
  • Fimbrije: Ravne, krute tvorbe na površini bakterija koje služe za prianjaje na stanice i omogućavaju kolonizaciju.
  • Pili: Tvorbe slične fimbrijama, ali dulje i služe za povezivanje bakteriar.
  • Kapsula: Sluzava opna oko stanične stijenke koja štiti bakteriju od nepovoljnog okruženja.
  • Spore (endospore): Okrugle ili ovalne tvorbe unutar bakterijske stanice koje omogućavaju preživljavanje u nepovoljnym uslovima.
• Obilježja kolonija:
  • Oblik, presjek, rubovi, veličina, izgled površine, prozirnost, boja pigmenta, konzistencija, miris.
• Fiziologija: Izučava funkciju bakterijske stanice, biokemijske procese kao što su disanje, metabolizam, rast i razmnožavanje.
• Kemijski sastav bakterija: Organski spojevi (bjelančevine, masti, ugljikohidrati, nukleinske kiseline) i anorganski spojevi (C, H, O, N, kloridi, fosfati, karbonati, voda).
• Disanje bakterija: Proces razgradnje tvari koji teku s pomoću enzima i omogućavaju stvaranje energije.
  • Obvezatno aerobne bakterije: Raastu i razmnožavaju se u prisustvu kisika.
  • Obvezatno anaerobne bakterije: Raastu i razmnožavaju se u odsustvu kisika.
  • Neobvezatno (fakultativno) anaerobne bakterije: Raastu i u prisustvu i u odsustvu kisika.